2026年6月4日 / UBIリサーチ
Mg/Agカソード電極を採用したトップエミッション型OLEDは強いマイクロキャビティ効果により色純度と発光効率に優れているが、視野角による青色シフトやコーナー部の光歪み、輝度低下といったトレードオフの問題を抱えている。これを根本的に解決しつつ、色純度と発光効率の低下を同時に補うことができるIZO透明カソード＋COEの統合設計が、業界の注目を集めつつある。
BOEはSID 2026（Digest 75-3）で、OLEDディスプレイに透明カソードを使用する際に生じる光学上の課題を解決するためのCOE（Color Filter-on-Encapsulation）設計フレームワークを発表した。BOEの研究チームはレイトレーシング（ray-tracing）シミュレーションを通じて従来のMg/AgカソードベースのCOE構造と透明カソード（IZOなど）ベースのCOE構造の反射率および色調の違いを領域ごとに精密に分析し、透明カソード構造でも従来レベルのオフ状態光学性能を達成できる設計条件を導き出した。
Mg/Ag半透明カソードは下部の金属陽極と強いマイクロキャビティを形成し正面方向の発光効率と色純度を高める。しかし、この構造は斜め方向から見た際に青色偏移が生じるため、視野角全域で色偏移を許容しない車載用HUDなどには使用が難しい構造的限界がある。透明カソードは上部の反射率を40%から20%に下げてマイクロキャビティを弱めることで広視野角での色安定性を確保できるが、色純度と発光効率が低下するという新たな問題が生じる。BOEの研究チームはこの課題をCOEの高い透過率と色再現性で補完する統合設計最適化手法によって解決した。
研究の結果、透明カソードを適用した場合はCOE構造内の領域ごとの反射率の変化は相反する方向に作用することが示された。PDL（Pixel Definition Layer）開口部領域ではマイクロキャビティの弱化により反射率が約0.33%p上昇する一方、BM-out領域ではカソード自体の反射率が44%減少（約39% → 約22%）し反射率が0.53%p低下する。これら2つの効果の相殺によりCOEモジュールの総反射率は、従来のMg/Ag構造（6.80%）に比べむしろ0.2%ポイント低い6.60%に低下することが確認された。
これに基づきBOEの研究チームは透明カソード＋COEの設計案を導き出し、既存のMg/Ag＋COE構造（6.80％）と同等のオフ状態の光学性能を達成すると同時に、円偏光板構造と比較した消費電力の削減効果を従来の（Mg/Agカソード）37％から42％へと引き上げた。
UBIリサーチは今回のBOEの発表が透明カソードベースのOLED設計最適化の理論的基盤を初めて体系化したという点で大きな意義があると評価している。特に、2028年の主力スマホパネルにおけるIZO透明カソードの採用が本格化すると見込まれる中、BOEが今回の研究で提示したCOE設計パラメータの組み合わせは実際の量産設計の基準値として直接活用できるレベルの具体性を備えている。ただし、今回の研究はシミュレーションに基づく予備研究であり、実際のサンプル製作による検証は今後の課題として残されているため、実験的な確認がさらに必要である。
