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公開：2024-05-29

AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)とは

AMOLEDとはActive Matrix Organic Light Emitting Diodeの略称で、アクティブマトリックス方式の有機EL(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイを指します。AMOLEDは自発光型のディスプレイ技術の一種で、各画素が自ら発光することで高いコントラストと鮮明な色彩を実現します。

AMOLEDの特徴は薄型軽量、広視野角、高速応答、そして優れた色再現性と省電力性にあります。黒の表示時には画素を完全に消灯できるため、真の黒を表現でき、無限大のコントラスト比を達成します。

AMOLEDはスマートフォンやタブレット、ウェアラブルデバイスなどの中小型ディスプレイに採用されています。特に、フラッグシップモデルのスマートフォンではAMOLEDが高画質ディスプレイの代名詞となっています。

AMOLEDの欠点としては製造コストが高いこと、長期使用による焼き付きや輝度低下の可能性があること、色再現性が若干不自然になる場合があることなどが挙げられます。しかし、技術の進歩により、これらの課題は徐々に改善されつつあります。

AMOLEDは液晶ディスプレイ(LCD)と比較して、コントラスト、応答速度、色再現性などの面で優れています。また、LCDではバックライトが必要なのに対し、AMOLEDは自発光するため、バックライトが不要で薄型化が可能です。

AMOLEDの構造と原理

AMOLEDの構造と原理について、以下3つを簡単に解説していきます。

• AMOLEDの基本構造
• AMOLEDの発光原理
• AMOLEDのアクティブマトリックス駆動方式

AMOLEDの基本構造

AMOLEDの基本構造は有機EL層、電極層、基板の3つの主要部分から成ります。有機EL層は電子輸送層、発光層、正孔輸送層の3層で構成され、電極層は陰極と陽極から成ります。

有機EL層は電極間に挟まれた薄膜状の有機化合物層で、電流を流すことで発光します。電極層は有機EL層に電流を供給し、発光を制御する役割を担います。

基板はガラスまたはプラスチック製で、有機EL層と電極層を支持します。また、基板上には各画素を制御するためのTFT(薄膜トランジスタ)アレイが形成されています。

AMOLEDの発光原理

AMOLEDの発光原理は電界発光(Electroluminescence)に基づいています。陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔が、有機EL層の発光層で再結合する際に、エネルギーを放出して光を発します。

発光色は発光層に使用する有機材料の種類によって決まります。赤、緑、青の3原色の発光材料を適切に組み合わせることで、フルカラー表示が可能になります。

各画素の輝度はTFTアレイによって制御された電流量に応じて変化します。電流量を調整することで、画素ごとの輝度を精密に制御できるため、高いコントラストと広いダイナミックレンジを実現できます。

AMOLEDのアクティブマトリックス駆動方式

AMOLEDはアクティブマトリックス駆動方式を採用しています。アクティブマトリックス方式では各画素にTFTを配置し、画素ごとに独立した電流制御を行います。TFTは画素に流れる電流をオン・オフしたり、電流量を調整したりする役割を担います。

アクティブマトリックス方式はパッシブマトリックス方式と比較して、高解像度化と大画面化に適しています。また、クロストークが少なく、高速応答が可能で、動画表示に優れています。

AMOLEDのアクティブマトリックス駆動方式はTFTアレイの製造技術が重要です。TFTアレイの歩留まりと均一性が、AMOLEDの画質と信頼性に大きな影響を与えます。

AMOLEDの利点と欠点

AMOLEDの利点と欠点について、以下3つを簡単に解説していきます。

• AMOLEDの利点
• AMOLEDの欠点
• AMOLEDの課題と改善点

AMOLEDの利点

AMOLEDの最大の利点は自発光型ディスプレイならではの高いコントラストと鮮明な色彩にあります。自発光することで、真の黒を表現でき、無限大のコントラスト比を実現します。

また、AMOLEDは視野角が広く、どの角度から見ても色や輝度の変化が少ないため、高い視認性を維持できます。応答速度が速いため、動画表示に適しており、残像感が少なく、滑らかな映像を楽しむことができます。

さらに、AMOLEDは薄型軽量で、バックライトが不要なため、省電力化にも貢献します。柔軟性のあるプラスチック基板を使用することで、曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイへの応用も可能です。

AMOLEDの欠点

AMOLEDの主な欠点は製造コストの高さです。有機EL材料の蒸着プロセスやTFTアレイの製造に高度な技術を要するため、製造コストがLCDと比べて高くなる傾向があります。

また、有機EL材料は経時劣化により、長期使用で輝度低下や色ムラが生じる可能性があります。特に青色発光材料の寿命が短いため、RGB各色のバランスが崩れ、色再現性が変化する場合があります。

AMOLEDは焼き付きにも注意が必要です。同じ画像を長時間表示し続けると、画素の劣化速度に差が生じ、焼き付きが発生することがあります。完全な黒表示でも、微弱な電流が流れるため、焼き付きのリスクがゼロではありません。

AMOLEDの課題と改善点

AMOLEDの課題は主に製造コストの低減、有機EL材料の長寿命化、色再現性の改善などが挙げられます。これらの課題に対し、材料開発や製造プロセスの最適化などの取り組みが進められています。

たとえば、低分子材料から高分子材料への移行により、塗布プロセスによる製造コストの低減が期待されています。また、新規な有機EL材料の開発により、長寿命化と色再現性の改善が進んでいます。

焼き付き対策としてはピクセルシフト技術や自動輝度調整機能などのソフトウェア的なアプローチが取られています。また、TFTアレイの低温多結晶化により、電流制御の均一性を高め、焼き付きを抑制する取り組みも行われています。

AMOLEDの応用と将来展望

AMOLEDの応用と将来展望について、以下3つを簡単に解説していきます。

• AMOLEDの主な応用分野
• AMOLEDの技術トレンド
• AMOLEDの将来展望と可能性

AMOLEDの主な応用分野

AMOLEDは主にスマートフォンやタブレット、スマートウォッチなどのモバイルデバイスに採用されています。高画質と低消費電力が求められるこれらのデバイスにおいて、AMOLEDは優れた性能を発揮します。

また、AMOLEDはテレビや大型ディスプレイにも応用が広がっています。特に、高コントラストと広色域が求められる高級テレビ市場において、AMOLEDは有力な選択肢となっています。

さらに、AMOLEDは車載ディスプレイ、医療用ディスプレイ、VRヘッドセットなど、幅広い分野での活用が進んでいます。柔軟性を活かしたフレキシブルディスプレイは新たな応用領域を切り開くものとして期待されています。

AMOLEDの技術トレンド

AMOLEDの技術トレンドとしては高解像度化、高輝度化、色再現性の向上、大画面化などが挙げられます。4K解像度を超える高精細なAMOLEDが実用化され、HDR(High Dynamic Range)対応により、高輝度と広色域が実現されています。

また、曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイの開発が進んでおり、新しいデザインや使用体験を提供しています。折りたたみ式スマートフォンやロールアップ可能なディスプレイなど、AMOLEDの柔軟性を活かした革新的なデバイスが登場しています。

さらに、タッチセンサーとの一体化、指紋センサーの内蔵、カメラの下への配置など、AMOLEDとその他の機能との融合も進んでいます。これにより、ベゼルレスデザインや全画面ディスプレイが可能になり、デバイスの利便性と没入感が向上しています。

AMOLEDの将来展望と可能性

AMOLEDは今後も高性能化と低コスト化が進み、幅広い分野で活用されると予測されています。特に、フレキシブルAMOLEDはウェアラブルデバイスや車載ディスプレイ、広告看板など、新たな応用分野を開拓すると期待されています。

また、透明AMOLEDや両面発光AMOLEDなど、新しい形態のAMOLEDも研究開発が進められています。これらのAMOLEDはAR(拡張現実)やVR(仮想現実)、インタラクティブなディスプレイなど、次世代のユーザーインターフェースを実現する可能性を秘めています。

さらに、AMOLEDは単なるディスプレイを超えて、センシングやエネルギーハーベスティングなどの機能を持つ「スマートサーフェス」としても注目されています。AMOLEDの高度化と多機能化により、ディスプレイがデバイスの中核となり、新しい価値を創出することが期待されています。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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