サムスンディスプレイのOCF OLED技術構造図（出典：サムスンディスプレイ Newsroom）
第1回車載用ディスプレイ産業フォーラムで、国立金烏工科大学のキム・ヨンド教授はOLEDの低消費電力技術とOn-Cell Film（OCF）の開発の経緯を紹介した。キム教授はかつてサムスンディスプレイでOCFの開発を主導した経験をもとに、OLEDが偏光板を排除する方向へと進化した背景と技術的な意義について説明した。
OLEDは内部の金属電極や配線により外部光の反射が生じやすい。従来のOLEDはこれを低減するために偏光板を使用してきたが、偏光板はOLEDの発光の透過率も同時に低下させ、同一の輝度を実現する際に消費電力を高める要因となっていた。
OCFは偏光板の代わりにカラーフィルターとブラックマトリックスをパネルの上に形成し、外部光の反射を低減する技術である。ブラックマトリックスは非発光領域の可視光を吸収し、RGBカラーフィルターは各サブピクセルで不要な波長成分を選択的に吸収する。これにより、外部光の反射を抑制しつつ、偏光板を排除することで、従来の偏光板で発生していた光損失を低減することができる。
サムスンディスプレイはOCFをLEADおよびEco² OLED技術へと発展させた。発表資料によると、OCF OLEDは従来の構造に比べ、同一電力基準で1.5倍の高い輝度を実現でき、同じ輝度では従来の電力の63％水準で駆動できる。また、偏光板の除去はパネルの厚み減少につながり、フォールダブルOLEDの薄型化や折り曲げ時の信頼性向上にも寄与する。
フォールダブルディスプレイでは厚みの低減効果は特に大きい。曲げ剛性は厚みの3乗に比例するから、偏光板を排除しカラーフィルターアレイを採用する構造は折り畳み特性の改善に有利である。OCFの開発過程ではTFE面にカラーフィルターを形成する工程、ELの損傷を低減するための低温硬化、EL発光とCFスペクトルのマッチングなどが主要な技術課題として取り上げられた。
OCFの採用後は偏光板が担っていたUV遮断機能を代替する素材も必要となった。これに伴い、UV遮断接着剤やUV遮断コーティングの重要性が高まっており、OCAも単なる接着層にとどまらず、光学的な信頼性を確保する中核的なモジュール素材として注目されている。
OCF技術は視野角制御機能へとその範囲を広げつつある。サムスンディスプレイはブラックマトリックス構造を応用したFMP（Flex Magic Pixel™）技術を通じて、通常のピクセルとプライバシーピクセルを区別する方向へと技術を開発している。これは、特定の視野角における画面情報の露出を制限することで、モバイル機器のプライバシー機能とユーザー体験を強化できる技術として評価されている。
結局、OCFはOLEDの外光反射低減、低消費電力、薄型化、フォールドブル信頼性の向上を同時に実現する中核的な光学技術である。今後、OCFを基盤とする技術はスマホ、フォールドブルOLED、IT OLEDにおいて電力効率と製品設計の自由度を高める主要な技術軸として拡大していく見通しだ。
Changwook Han, Executive Vice President/Analyst at UBI Research (cwhan@ubiresearch.com)
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