FE EXAM

有機ELディスプレイ(OLED)

素子自体が発光する、薄型で高コントラストなディスプレイ

DIAGRAM
自発光素子
バックライト(液晶)
消灯=真っ黒

① 各画素が自ら光る(バックライト不要)

1つ1つの画素(有機素子)が電気で直接光る1画素の断面電極(−)有機発光層電極(+)電圧をかける↑ 光が直接前に出る画素ごとに点灯/消灯できる黒い画素は完全に消灯 → 真っ黒・電力ゼロ

② 液晶との構造の違い(断面の厚み)

液晶(LCD)— バックライトが必要バックライト偏光板液晶層カラーフィルタ+偏光板厚い層が多く厚い。黒も光が漏れる有機EL(OLED)— 自発光電極有機発光層(自ら光る)薄い層が少なく薄い。消せば真っ黒バックライトが要らない分、有機ELは薄く軽く、曲げられるパネルも作れる
解説

📌
有機ELとは

画素そのものが光る(自発光)バックライトは無い

有機EL(OLED=Organic Light Emitting Diode、有機発光ダイオード)とは、電気を流すと自ら光る有機材料を使ったディスプレイのことです。最新のスマホや高級テレビの画面に広く使われています。

液晶ディスプレイが「後ろのバックライトの光を借りる」のに対し、有機ELは画素1つ1つが自前で光る(自発光)のが決定的な違いです。電球がそれ自体で光るのと同じで、別の光源を必要としません。

上の図解①では、1つの画素の断面(電極で有機発光層を挟んだ構造)と、画素ごとに点けたり消したりできる様子を示しています。光らせたくない画素は完全に消灯できる点に注目してください。

💡
自発光の仕組み

有機ELの画素は、図解①のように2枚の電極(プラス極とマイナス極)で有機発光層を挟んだサンドイッチ構造をしています。この構造に電圧をかけると、有機材料が光を出します。仕組みを分解すると次のようになります。
電圧をかける:プラス極とマイナス極の間に電気を流す
電子と正孔が出会う:有機層の中で電気を運ぶ粒どうしがぶつかる
発光する:ぶつかったときに余ったエネルギーが光に変わる

この「電気を光に変える」現象をエレクトロルミネセンス(EL)と呼びます。使う材料が炭素を含む有機物なので「有機EL」というわけです。流す電流を強くすれば明るく、弱くすれば暗くなり、電流ゼロなら完全に消灯します。

色は液晶と同じくの3色のサブピクセルで作りますが、有機ELでは各色の素子が直接その色で光る方式が一般的です。光のシャッターを開け閉めする液晶とは、根本的に発光の考え方が違います。

⚖️
液晶との比較

有機ELと液晶の違いは、図解②のように「バックライトがあるかないか」から生まれます。この一点が、コントラスト・薄さ・黒の表現といった性能の差につながります。

項目有機EL(OLED)液晶(LCD)
光り方画素が自ら光る(自発光)バックライトの光を利用
黒の表現画素を消して真っ黒にできる光が漏れて黒が浮く
コントラスト非常に高い中程度
薄さ・形薄く軽い・曲げられるバックライト分だけ厚い
弱点焼き付き・やや高価完全な黒が苦手

有機ELの強みをまとめると次のとおりです。
高いコントラスト:黒い画素を完全に消せるため、明るい部分と真っ黒な部分の差がくっきり出る
薄型・軽量:バックライトや偏光板の層が要らないので、液晶より薄く軽くできる
柔軟な形:パネルを曲げたり折りたたんだりできる(折りたたみスマホなど)

一方で弱点もあります。同じ絵を長時間映し続けると跡が残る「焼き付き」が起きやすく、製造コストも液晶より高めです。夜空の星のように「真っ暗な中に光る点」を表現する場面では有機ELが圧倒的に有利ですが、価格や長寿命を重視するなら液晶という選び方になります。

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