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SonyとPanasonicの有機ELパネル

今年のCESで日本メーカー2社から大型有機ELパネルの発表がありました。SonyとPanasonicです。

両社とも56型サイズ、画素数が3840×2160です。
Sonyのパネルは台湾のAUOとの共同で、PanasonicのパネルはSonyとの共同で開発、製造された物です。

技術的な仕様はあまり公表されていません。CESでは詳細な仕様が公表されることは少ないので、詳細は今年のSIDで公表されると思われます。

Sonyが発表した有機ELパネルは、台湾のフラットパネルメーカーのAUOと共同で製作されたパネルです。ソニーは大画面を製造できる設備を持っていないので、AUOが製造していると見て間違いないです。
サイズは56型、画素数は3,840×2,160(通称4K)です。試作パネルですが、この画素数であることはすごいです。
コントラスト比や輝度などは非公開ですので、分かりません。

Panasonicが発表した有機ELパネルは、Sonyと共同で開発されたパネルで、製造はPanasonicが行なっていると思われます。製造はどの工場だろう?
サイズは55.6型(56型クラス)で、画面寸法は1233mm×693mm、画素数は3,840×2,160、ピーク輝度は500cd/m2、パネル駆動ビット数(階調表現)は10bit、コントラスト比は3,000,000:1、色域はNTSC(u’v’)100%、厚さは8.9mm、重さは12.4kgです。

コントラスト比がやけに高いので、全白と全黒のコントラスト比(ダイナミックコントラスト比)かもしれません。
全白時の輝度が公開されていませんが、ピーク時は500cd/m2です。普通です。ピーク時とは、輝度を最大した時の数値ではなく、画面一部だけの輝度のことです。例えば、水面に映った太陽光が反射して光っている部分の輝度のことです。液晶パネルでは、全白とピーク時は同じのため、このように分けられることはありませんが、有機ELパネル(CRTやPDPも)ではこのように区別します。

両パネルとも同じTFTが使用され、Sonyが開発の中心のようです。PanasonicからTFT関係の話はあまり聞いた事が無かったので、SonyとPanasonicとの共同開発の話が出たときに、SonyのTFT技術を使うんだろうなーと思っていましたが、その通りになりました

TFTには酸化物半導体が使用されていますが、組成は公表されていません。
酸化物半導体はIGZOがその代表例ですが、他にもあります。Sonyは色々と酸化物半導体を開発、試作しているので、それらが用いられている可能性もあります。例えばIGO(Indium-Gallium-Oxide)やITZO(Indium-Tin-Zinc-Oxide)などです。

よくIGZOのライセンスはシャープが持っていると勘違いしている人がいますが、ライセンスは科学技術振興機構(JST)が保有しています。開発自体は東京工業大学の細野氏らですが、ライセンスの管理はJSTがしています。シャープと半導体エネルギー研究所が持っている特許はIGZO生産における特許です。あと、結晶性にしたCAAC-IGZOです。

この辺の特許関係で公開できないのかもしれませんし、別の酸化物半導体かもしれません。
AUOとの共同開発はIGZOの開発でと伝えられていたのですが、公開されていない所を見ると違うのかもしれません。

光取り出し方法は、両パネルともTFT基板の反対側から取り出すトップエミッションで、フルカラー化は、RGBの発光材料を塗り分けしカラーフィルターを用いています。

有機EL素子構造は、Sonyはスーパートップエミッション(STM:Super Top Emission)、Panasonicは透明陰極型トップエミッションを使用しています。

スーパートップエミッションはソニーが開発した技術で、トップエミッションを改良した技術になります。高い開口率を持つこの技術は有機EL素子の寿命を延ばすに役立ちます。Sonyが発売した世界初の有機ELテレビのXEL-1がこのスーパートップエミッションでした。
スーパートップエミッションはRGBの発光材料を塗り分ける方法(例外あり。後述)ですが、カラーフィルターを用います。カラーフィルターを用いるのは、外光反射を低減させるためです。外光反射の低減は、コントラスト比向上に繋がります。

RGB塗り分け方式はカラーフィルターが無くてもフルカラー表示できますが、外光反射低減のためパネル表面に円偏光板が必要で、円偏光板は光利用率が低いという問題があります。カラーフィルターも光利用率を落としますが、ソニーはただ光利用率を落とすのではなく、カラーフィルターを用いることで色の純度を上げています。

Sony技術情報 - スーパートップエミッション

上記説明と上記リンクはRGBの有機材を塗り分けるスーパートップエミッションですが、白色有機ELを用いる物もあり、今回のパネルがどちらを選択しているか分かりません。おそらく塗り分けているのでは?

Panasonicの発光材の形成は「RGBオール印刷方式」で行なわれ、RGB全てが印刷方式で塗り分けされます。印刷方式はその名の通りインクジェット印刷の様に有機材を印刷します。
他の製造方法の場合は有機材を真空蒸着しなければいけませんが、この印刷方式はこれが不要です。大型基板や大画面化がし易い、真空にしなくても良いため、大画面有機ELパネル製造の大本命と言われていました。

透明陰極型トップエミッションは塗り分け方式ですが、Sonyのスーパートップエミッションと同じでカラーフィルターを用いています。カラーフィルターを使用したのは、Sonyと同じでパネル表面に円偏光板を使わないためと高コントラスト比を得るためだと思われます。

有機EL素子表面のカソード(陰極)電極が透明のため、多重反射干渉を起こさず光を取り出します。Sonyのスーパートップエミッションはカソード電極が半透過ですので、多重反射干渉を起こし、色の純度を上げています。通常のトップエミッションのカソード電極は透明です。

Sonyプレスリリース - 世界初※/世界最大“56型4K対応有機ELテレビ”を開発

Panasonicプレスリリース - 56型 4K2K 有機ELパネルを開発

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