有機ELと反射型液晶を統合、屋外でも見やすく低消費電力 半導体エネルギー研究所が開発

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有機ELと反射型液晶を統合、屋外でも見やすく低消費電力 半導体エネルギー研究所が開発

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モバイル機器用ディスプレーとして現在使われている有機ELや透過型液晶は、屋内ではよく見えますが、
太陽光下の明るい屋外では見えにくくなります。しかも、モバイル機器の電力消費の多くを占めています。
こうした課題の解決策として、有機ELと反射型液晶を組み合わせたハイブリッド型のディスプレーを
半導体エネルギー研究所が開発し、ディスプレーの学会「SID 2016」で発表しています(発表番号:7.2)。
同社はこのディスプレーを「TR-Hybrid Display」と呼んでいます。
TはTransmissive OLED、RはReflective LCを示すとのこと。


このハイブリッド型ディスプレーは、反射型液晶の反射電極の一部に穴を空け、そこから反射型液晶の
裏側に貼り付けた有機ELの発光が透過する構造を持っています。

製造技術には、フレキシブル有機ELディスプレーの剥離技術を応用したとのこと。
まず、搬送用ガラス基板上に剥離層を塗布し、その上にTFTを形成。さらに、TFT側に光を取り出す
ボトムエミッション型の有機EL素子を形成し、平坦化膜で覆って、上からガラスを載せます。
その後、剥離層を剥がして、搬送用ガラス基板を取り去ります。
次に、ガラス基板を取り去ったTFT側に液晶のカラーフィルター基板を貼り合わせ、液晶材料を注入します。

SEL_TR-Hybrid Display_image1
有機ELによる表示

SEL_TR-Hybrid Display_image2
反射型液晶による表示

試作したディスプレーの画面寸法は4.38型、画素数は768×1024。精細度は292ppi。
開口率は液晶が76%、有機ELが3.9%。より低消費電力のディスプレーにするために、低周波駆動が可能で
有機ELの駆動も可能な酸化物半導体IGZOをTFTに用いたとしています。
通常の60Hz駆動に対して、例えば1/3Hz駆動にすることで、反射型液晶の消費電力を
約1/180に減らせるとしています。

さらに、駆動方法の最適化を図っています。
これにより、有機ELの表示コントラストを1111対1から2850対1に改善したとのこと。
有機ELと反射型液晶は独立に駆動します。有機ELの各画素(サブピクセル)にはトランジスタ2個と
キャパシタ1個、液晶の各画素(同)にはトランジスタ1個とキャパシター1個を設けています。

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