TV向け第8世代QD-OLEDへの投資額は?

最近、UBI Researchが発行した『AMOLED製造・検査装置産業レポート』では、Samsung Displayが開発を始めたQD-OLEDへの投資額がどれくらいなのかを分析した。

Samsung Displayが目指しているQD-OLEDは、青色OLEDから放出される光が量子ドット(Quantum Dot、QD)材料を通って緑色と赤色に分離され、RGBの3色を実現する方式で製造される。QD材料を通り抜けた光は、再びカラーフィルターを通り、さらに豊かな色を表現できるようになる。

このようなQD-OLEDの製造方式は、LG DisplayのWRGB OLEDと似ている部分が多い。まず、TFTは2社ともにOxide TFTを使用している。WRGB OLEDは青色が2回塗布され、その間に赤色と緑色が蒸着される。それに比べ、QD-OLEDは青色材料のみ2回蒸着して製造される。蒸着用マスクは、両方ともオープンマスク(Open Mask)を使用する。

 

 

QD-OLEDとWRGB OLEDのカラーフィルターの製造費は同様であると考えられるが、QD-OLEDの場合、QD材料をコーティングする装置を追加導入しなければならない。

本レポートによると、モジュールとセル、封止、蒸着装置は、同じ装置が使用される可能性があり、投資額もほぼ同様になると予想される。しかし、WRGB OLEDは背面発光方式のため、TFTを含めたバックプレーンを製造する際に同時に形成される反面、QD-OLEDは前面発光方式のため、上部のガラス基板にカラーフィルターを個別に形成し、その上に再度QD層をパターニングして製造する。その結果、QD-OLEDにはWRGB OLEDより高い投資額が必要となる。

第8世代の26Kを基準に投資額を計算してみると、QD-OLEDは11億米ドルで、10億7,000万米ドルのWRGB OLEDに比べて1.03倍高くなることが見込まれる。一方、JOLEDが事業化を進めている印刷方式OLEDの製造に必要な投資額は8億8,000万米ドルで、QD-OLEDの80%程度になるとみられる。

 

Daejeong Yoon(ydj7211@ubiresearch.com)

 

Foldable OLEDの核心、カバーウィンドウの競争激化

<KOLON Industries(左)とSKC(右)の透明PIフィルム、参考:KOLON Industries>

 

Foldable OLEDの量産が今年末に開始されると期待される中で、Foldable OLEDの主要材料の一つであるカバーウィンドウの競争が激しくなる見込みだ。Foldable OLEDはディスプレイが折りたたれる特性から、従来のカバーウィンドウに使用されていたガラスは割れるため、続けて使用することができない。

従って、割れないカバーウィンドウとして透明PIと薄板ガラスの開発が、積極的に進められている。特に透明PIフィルムに関しては、Sumitomo Chemicalと韓国のKOLON IndustriesやSKCの競争が予想される。Sumitomo Chemicalは、Samsung Electronicsが来年発売予定のFoldableスマートフォンに採用されるFoldable OLEDカバーウィンドウ向け透明PIフィルムを供給する最初のメーカーになるという。

しかし、透明PIフィルムのカバーウィンドウは、ガラスのカバーウィンドウの硬度と外観特性を満たせないため、改善が必要な状況にある。Samsung DisplayはSumitomo Chemicalの透明PIフィルムの他にも、多くのメーカーの透明PIフィルムを検討している。

Sumitomo Chemicalの透明PIフィルムと激しく競い合っているメーカーは、韓国のKOLON IndustriesとSKCである。KOLON Industriesは約10余年前から透明PIフィルムを開発しており、現在唯一透明PIフィルム量産設備を備えているメーカーである。SKCもフィルムの製造技術力を基に、2017年末に透明PIフィルムの設備投資を行った。

他に、薄板ガラスをFoldable OLED用カバーウィンドウとして開発する動きも出ている。主要メーカーにはAsahi GlassとドイツのSCHOTTがあり、厚さ0.1mm以下の実現に向けて開発を進めている。しかし、薄板ガラスも折りたたまれた状態では、耐久性に問題があると知られている。

Foldableスマートフォンの発売時期が迫ってきている中、OLEDパネルメーカーとカバーウィンドウ材料メーカーがどのような材料と構造、特性のFoldable OLED用カバーウィンドウを採用するかに業界の関心が集まっている。

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Material Science、中国最大のOLED製造メーカーに赤色プライム層材料を量産供給

OLED材料メーカーのMaterial Scienceは、来月の8月から赤色プライム層材料を中国最大のOLED製造メーカーに、量産供給することを16日明らかにした。

赤色プライム層材料は、赤色を発する発光層(EML)と正孔輸送層(HTL)の間に蒸着され、発光効率を高める材料である。陰極から出た電子がEMLを過ぎてHTLまで侵入しないように防ぐことで、OLED発光効率を高くするため、OLED機器の使用時間を増やすことができる。

Material Scienceが開発した赤色プライム層材料は、2016年に中国LTOPTOと設立した合弁会社LTMSで生産して供給する予定だ。合弁パートナーのLTOPTOは、LCD用液晶とOLED原料などを生産する化学会社である。

LTMSは昨年の2017年上半期に、中国陝西省西安に量産設備を構築し、今回の契約によって8月から稼働を開始する。LTMSは現在、月産500㎏規模の生産設備を備えているが、今後、中国内のOLEDメーカーと追加供給の契約が締結されれば、月産1tまで生産設備を拡大する予定だ。月500㎏という生産能力は、第6世代OLEDの生産ライン6本(マザーガラス投入基準で月9万枚)に供給できる規模である。

UBI Researchが発行した『AMOLED Emitting Material Market Track_1Q18』によると、赤色プライム層材料市場は、2018年から2022年まで年平均成長率35%を記録し、2022年には2億4,800万米ドル規模になるとみられる。

 

Daejeong Yoon(ydj7211@ubiresearch.com)

 

Material Science、中国最大のOLED製造メーカーに赤色プライム層材料を量産供給

OLED材料メーカーのMaterial Scienceは、来月の8月から赤色プライム層材料を中国最大のOLED製造メーカーに、量産供給することを16日明らかにした。

赤色プライム層材料は、赤色を発する発光層(EML)と正孔輸送層(HTL)の間に蒸着され、発光効率を高める材料である。陰極から出た電子がEMLを過ぎてHTLまで侵入しないように防ぐことで、OLED発光効率を高くするため、OLED機器の使用時間を増やすことができる。

 

Material Scienceが開発した赤色プライム層材料は、2016年に中国LTOPTOと設立した合弁会社LTMSで生産して供給する予定だ。合弁パートナーのLTOPTOは、LCD用液晶とOLED原料などを生産する化学会社である。

 

LTMSは昨年の2017年上半期に、中国陝西省西安に量産設備を構築し、今回の契約によって8月から稼働を開始する。LTMSは現在、月産500㎏規模の生産設備を備えているが、今後、中国内のOLEDメーカーと追加供給の契約が締結されれば、月産1tまで生産設備を拡大する予定だ。月500㎏という生産能力は、第6世代OLEDの生産ライン6本(マザーガラス投入基準で月9万枚)に供給できる規模である。

 

UBI Researchが発行した『AMOLED Emitting Material Market Track_1Q18』によると、赤色プライム層材料市場は、2018年から2022年まで年平均成長率35%を記録し、2022年には2億4,800万米ドル規模になるとみられる。

8K OLED TV、下半期には見られるのか?

 

プレミアムTV市場の競争がさらに激しくなる見込みだ。SonyのOLED TV市場参入とLG Electronicsの攻撃的な価格下げによって、プレミアムTV市場でOLED TVのシェアは拡大している。しかし、LCD陣営では8Kの高解像度戦略で対応しており、プレミアムTV市場に広がるOLEDの勢いを止めることができるのかに注目が集まっている。

 

Sharpは既に昨年から8K LCD TVを世界で初めて販売し、Samsung Electronicsも今年始めのCESで8K TVを展示したことに続き、下半期には8K QLED(QD-LCD)製品を発売する予定だ。OLED陣営では、LG DisplayがCESで88型8K OLED TVを展示したが、8K OLED TVを下半期に発売できるのかはまだ分からない。

 

現在、量産が進んでいるOLED TVは、背面発光(Bottom emission)構造で、TFTを通して採光するため、ピクセルでTFTを除いた部分から光が放出される方式だ。そのため、同じサイズのTVでも、解像度が高くなるほどピクセルサイズは小さくなるものの、TFTサイズの減少には制約があるため、光が放出される範囲がさらに狭くなる。同じサイズで高解像度を実現するためには、開口率を最大限に高めるか、または発光材料の性能を改善する必要がある。

 

開口率を向上させる方法には、前面発光(Top emission)構造の採用がある。前面発光構造は、光がTFT方向ではなく、封止方向に放出されるため、背面発光構造より高い開口率を確保することができる。しかし、現在、不透明なメタルシートの封止を、透明な材料に変えなければならないことや、カラーフィルターを封止の上側に形成するために、工程を変更しなけらばならないという問題が生じる。

 

発光材料に関しては、青色TADFや新しい青色材料の開発が積極的に行われている。LG Displayが公開した88型8K OLED TVには、背面発光構造が採用されているため、画面密度が約100 ppiとなり、現在販売されている55型4Kの80 ppiより20%高い。単純にディスプレイ全体のサイズとピクセルサイズを比較してみると、55型4Kのピクセルが88型8Kのピクセルより約40%ほど大きいという計算ができる。

 

つまり、55型4Kと同レベルの輝度と寿命を確保するためには、TFTの設計を最適化し、発光材料の性能を向上させ、40%小さくなるピクセルサイズをカバーしなければならない。

 

果たして8K OLED TVはこのような問題を全て解決し、今年の下半期に本格的な発売開始が予想される8K LCD TVに立ち向かい、無事に発売できるのか、業界の関心が寄せられている。