UDCが開発中の青色燐光材料の価格は合理的


2023.04.14 The Elec

 

米国の有機EL(OLED)材料メーカーであるUDCは、「青色燐光材料の価格は効率を考慮すると合理的である」と述べ、「2024年に青色燐光材料を量産する計画は変わらない」と明らかにしました。UDCは昨年2月から2024年に青色燐光材料を商業化することを発表しています。青色OLED素子を従来の蛍光方式から燐光方式に変更すると、内部発光効率を4倍高めることができます。

 

Mike Hack UDC副社長は、14日にソウル市中区で行われたインタビューで、「2024年に青色燐光材料を商業化する計画は変わらない。昨年に青色燐光材料の初期目標仕様を達成した」と述べました。現在、光の3原色(赤、緑、青)のうち、赤色と緑色のOLEDは内部発光効率が100%のリン光を採用していますが、青色OLEDは内部発光効率が25%にとどまっています。赤色と緑色に続いて、青色までリン光材料を採用すれば、全体のOLED効率を高めることができます。

 

青色燐光材料の量産時期について、Hack副社長は、「UDCの立場からは、2024年の量産が可能になるようにすべての準備を完了できるという意味」とし、「(消費者製品での)量産適用は顧客の判断による」と述べました。Hack副社長は、昨年のデイリーク(DigiTimes Korea)のインタビューに続いて、今回も企業名は公開していませんが、「いくつかの顧客企業と様々な形で青色燐光OLEDの開発プロジェクトを進めている」と述べました。Samsung Displayは、青色燐光材料を自社で開発しているとされています。

 

カク副社長は、青色燐光材料の価格について「合理的な水準で決定されるだろう」とだけ述べた。現在、業界ではUDCの期待通りに青色燐光材料が開発されたとしても、量産適用初期には高い価格が採用の障害となる可能性があると推定されています。彼は「青色燐光材料の開発が大型OLED原材料コストに与える影響」については「答えるには早すぎる時期」としつつも、「青色燐光材料の適用に伴う効率を考慮すると、青色燐光材料の価格は合理的であるはずだ」と期待していると述べました。

 

大型OLEDで青色燐光材料を適用すると、発光層を1つ以上減らすことができます。LGディスプレイのホワイト(W)-OLEDは、全体で3つの発光層のうち2つが青色蛍光層であり、サムスンディスプレイの量子ドット(QD)-OLEDは、全体で4つの発光層のうち3つが青色蛍光層です。発光層の数が減ると、材料原価が低くなる可能性がありますが、初期の青色燐光材料の高い価格がこれを相殺する可能性もあります。

 

そして、カク副社長は、青色燐光材料の開発が「ツースタックタンデム」構造の需要に影響を与えないと予想しています。ツースタックタンデム構造は、現在、小中型OLEDで採用されている赤(R)緑(G)青(B) OLEDで、発光層を2つにする技術を指します。このRGB方式のOLEDは、RGBサブピクセルを同じ発光層に蒸着するためにファインメタルマスク(FMM)を使用するため、オープンメタルマスク(OMM)のみを使用する大型OLED(W-OLED・QD-OLED)とは技術的に異なります。

 

副社長は、「タンデム構造は製品寿命の延長と高輝度を目的としており、青色燐光材料は寿命よりも効率の向上や消費電力の低減の役割が大きい」と述べ、「顧客がどこに焦点を合わせるかによって(タンデム構造の適用可否が)決まる」と語りました。OLEDディスプレイが大型化し、タンデム構造を採用するとOLED材料の需要が増加する可能性があります。

 

RGB OLEDにおいて、タンデム構造は、LG Displayが既に量産している自動車用OLEDに適用されています。そして、来年発売予定のiPad OLEDにも適用されます。このOLEDは、Samsung DisplayとLG Displayが開発中です。

 

副社長は、UDCが青色燐光素子向けにドーパント(発光体)とホスト(発光層)だけを生産し、プライム(補助電子ブロック層)は生産しないと述べました。現在、赤色と緑色のOLEDで、UDCが核心的なドーパントを独占生産しています。

 

サムスンディスプレイが自社開発中の青色燐光材料の最初の適用の素子は、QD-OLEDが有力である。従来のQD-OLEDでは、現在はQDカラー変換用QD層の上部のガラス基板を使用しない技術と、青色燐光OLEDの開発の有無が、サムスンディスプレイのQD-OLED追加投資にも影響を与えると業界では報じられている。従来使っているのQD-OLEDの原材料費はW-OLEDの1.5倍の水準であり、原価は追加投資の重要な考慮要因である。

 

OLED発光方式は、大きく燐光方式と蛍光方式に分かれる。燐光方式は、発光(励起状態→基底状態)エネルギーの25%である「シングレット励起子」と、残りの75%である「トリプレット励起子」を両方活用するため、内部発光効率が最大100%に達する。これに対し、蛍光方式は、シングレット励起子のみを活用するため、内部発光効率は25%の水準にとどまる。市販されているOLED製品は、一般的には赤色と緑色の燐光素子、青色の蛍光素子のそれそれぞれを採用している。