ViP™技術だけが実現できる高効率pTSF-OLED
Visionoxと清華大学のLian Duan教授チームは、ICDT 2026（International Conference on Display Technology）で、ViP™（Visionox intelligent Pixelization）技術を用いてOLEDの効率を向上させた研究成果を発表した。今回の発表は、ViP™プロセスの革新を主導してきたVisionoxと、pTSF（phosphor-assisted TADF-sensitized fluorescence）メカニズムを開発し量産に尽力した清華大学のLian Duan教授チームが、初めて共同論文を提出したという点で注目される。
ファインメタルマスク（FMM）方式で製造されるOLEDの画素開口率（APR）は20～30％しかないため、発光面積が狭く電流が集中し、効率の低下や材料の劣化が加速するという根本的な問題がある。Gen8以上の大面積基板ではマスクのたわみによりアラインが難しく、400ppi以上の高解像度OLEDパネルの生産において歩留まりの確保が課題である。
Visionoxが2023年5月に公開したViP™技術は、フォトリソグラフィ方式で画素をパターニングすることでAPRを50%以上にすることができ、FMMでは不可能だったR・G・B各サブピクセルの共通層（HIL、HTL、EBL、ETLなど）を完全に独立して設計・最適化することができる。
この研究チームは素材、厚さ、発光メカニズムという3つの軸を中心に、ViP™技術による効率向上の効果を体系的に解明した。MM方式では、青色デバイスの性能に応じて正孔輸送層（HTM）が選ばれていたが、ViP™方式では各サブピクセルの発光特性に合わせて独立して共通層を選択することができる。
Visionoxと清華大学の研究チームが公開したViP™ OLED素子の構造最適化段階。FMMの限界を克服し、各サブピクセルの共通層を独立して設計することで効率向上の効果を立証した。(出典：Visionox & 清華大学)
同一のHOMOレベル（-5.2 eV）を持つ3種類のHTM材料について、正孔移動度に基づく特性を比較した結果、 高電界において正孔移動度の低下率が著しく低いHTMベースの赤色素子は高輝度域での効率ロールオフ（G16/G255）が101%となり、事実上ゼロに収束し、基準素子と比較してLT95寿命が48%増加した。
膜厚の最適化に関しては、SETFOS光学シミュレーションを通じて2段階の最適化効果を定量的に検証した。第1段階において、陰極（CAT）とキャッピング層（CPL）の厚みをR・B素子に合わせて個別に調整するだけで白色効率が5%向上し、第2段階においてHTL・EBL・ETLの厚みをRGBそれぞれに合わせて最適化することで、緑色9%、赤色3%、青色2%ずつさらに効率が向上した。両段階を合算した白色効率の改善幅は7%を超え、これは素材の革新による年間効率向上分（5～10%）に匹敵する水準である。
発光メカニズムの観点では、ViP™方式は各発光色ごとに素子構造の最適化が可能である。pTSFメカニズムに基づく青色素子は、理論効率がTTA（三重項-三重項消光）蛍光素子に比べて1.6～2.5倍に達し、pTSFメカニズムを白色パネルに適用すれば、全体効率を最大55%まで引き上げることができる。しかし、FMM量産ラインで製造されるOLEDは、pTSF方式の緑色および青色画素のHTMとEBMのHOMO/LUMOエネルギーレベルが衝突するため、単一パネル内では効率を向上させることが難しい。ViP™はこの障壁を構造的に解決し、pTSF方式の緑色素子とpTSF方式の青色素子を1つのパネルに統合する道を開く。
今回の研究は、素材サプライヤーと装置メーカー間のエコシステム協力が強化されるほど、ViP™技術による効率向上の効果がさらに加速することを示唆している。大型ITパネル（モニター・ノートPC）、AR/VRヘッドセット、車載ディスプレイなど、高解像度と低消費電力の特性が求められる次世代応用分野においてViP™-pTSF技術の組み合わせは、FMMベースの量産ラインでは提供できない差別化された競争力の核心要素として浮上する見通しだ。
Changho Noh, Senior Analyst at UBI Research (chnoh@ubiresearch.com)
2026年 中・大型OLEDディスプレイレポート※ 本コンテンツはUBIResearchNetが作成した記事です。
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