OLEDディスプレイとは?仕組みと種類(AMOLED・PMOLED)を徹底解説

デジタルディスプレイ技術はここ数十年で劇的に進化してきました。各メーカーは、経済的で耐久性が高く、かつ優れた視聴体験を提供できるスクリーンの開発にしのぎを削っています。身の回りを見渡してみると、私たちが日常的に使う電子機器の多くは、LCD・LED・CRTといったタイプの画面を採用しています。しかし、これらの技術には「消費電力が大きい」あるいは「表示品質が十分ではない」という課題がありました。

こうした課題を克服するために生まれたのが、低消費電力でありながら高い輝度を実現できる新型ディスプレイ「OLED」です。本記事では、OLEDの基本構造から種類、メリットまでをわかりやすく解説します。

OLEDディスプレイの基本構造

OLED(Organic Light-Emitting Diode:有機発光ダイオード)は、現在も改良が続けられているディスプレイ技術の一種です。この技術が初めて実装されたのは1987年、コダックの研究者たちによるものです。

OLEDの構造は、非常に薄い発光性の有機LEDフィルムで構成されています。このフィルムは、従来のLEDスクリーンよりも少ないエネルギーで高い輝度を実現できます。使用されるLEDフィルムが重金属ではなく炭化水素鎖(有機化合物)で作られていることから、「Organic(有機)」という名称が付けられました。

OLEDの最大の特長は、自ら発光するという点です。そのため、LCDに必須だったバックライトやフィルタリングシステムが一切不要になります。この利点により、OLEDは優れた画質を保ちながら、透明ディスプレイやフレキシブル(曲げられる)ディスプレイへの応用も可能となっています。

OLEDディスプレイの2つの種類

OLEDディスプレイには、駆動方式の違いによって以下の2種類があります。

1. AMOLED(アクティブマトリックスOLED)
2. PMOLED(パッシブマトリックスOLED)

AMOLED(アクティブマトリックスOLED)

AMOLEDは「Active-Matrix OLED」の略で、アクティブマトリックスとは駆動電子回路、すなわちTFT(薄膜トランジスタ)層のことを指します。

一般的なディスプレイでは、画像を表示する際にピクセルが一行ずつ順番に点灯します。これは、一度に変化させられるのは一行だけだからです。一方、AMOLEDは蓄積コンデンサ(キャパシタ)を内蔵したTFTを使用することで、各行のピクセル状態を保持できます。この仕組みにより、大画面・高解像度ディスプレイの実現が可能になっています。スマートフォンの画面に広く採用されているのも、このAMOLED方式です。

PMOLED(パッシブマトリックスOLED)

PMOLEDは「Passive-Matrix OLED」の略で、パッシブマトリックスとはディスプレイを駆動する方式の一つを意味します。各行を順番に制御していくというシンプルな制御手法が用いられています。

PMOLEDの電子回路には蓄積コンデンサが含まれていないため、各行のピクセルはほとんどの時間がオフ状態になります。そのため、一定の明るさを確保するにはより高い電圧が必要となります。この結果、PMOLEDは製造が簡単でコストを抑えられる反面、AMOLEDと比べて効率や耐久性に劣り、表示サイズにも制限があるというデメリットがあります。主に小型機器のサブディスプレイなどに使われることが多い方式です。

OLEDディスプレイを使う3つのメリット

1. 低消費電力:LCDなどの他のディスプレイと異なり、バックライトパネルを必要としないため、消費電力を大幅に抑えられます。特に黒色表示が多い場面では省電力効果が顕著です。
2. 耐久性が高く軽量:OLEDは追加のディスプレイ部品に依存しないシンプルな構造のため、他のディスプレイ方式よりも耐久性に優れ、本体も軽量化できます。
3. 優れた画質:自己発光型ディスプレイであるOLEDは、LED/LCDパネルと比較して明るさだけでなく、リフレッシュレート(コントラスト表現)にも優れています。実際に、SamsungやLGといった大手メーカーは、スマートフォンやテレビなどの製品にこの技術を採用しています。

今後の展望と課題

現在、OLEDはさらに高品質な映像を実現するべく改良が続けられています。一方で、青色など特定の色の表示には依然として課題があり、製品として完成させるには追加の電子的な工夫が必要とされています。

しかしこれらの課題は近いうちに解決されると見られており、将来的には、よりフレキシブルで耐久性の高い、最高品質のディスプレイが私たちの手に届くようになるでしょう。