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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。

プレミアムTV市場をリードする 大面積OLEDへの投資額は?

■ WRGB OLEDとソリューションプロセスOLED、QD-OLEDへの投資額を比較分析
■ 2018年から2022年までのOLED製造装置市場は588億米ドル、検査装置市場は84億米ドル規模になる見込み

最近、プレミアムTV市場ではOLED TVのシェアが拡大を続けている。OLED TVは、WRGB OLEDにカラーフィルターを採用した構造で、現在は唯一LG DisplayがOLEDパネルを量産している。

そこで、Samsung DisplayはプレミアムTV市場でWRGB OLEDに対抗するために「青色OLED + 量子ドットカラーフィルタ(Quantum Dot Color Filter、QDCF)」を開発していると知られている。青色OLEDはOLEDから発される青色光が量子ドット層とカラーフィルターを通り抜け、赤色と緑色を実現する技術である。

 

<QD-OLED構造の予測>

UBI Researchは、先日6日に発行した『AMOLED製造・検査装置産業レポート』で、最近注目を集めているWRGB OLEDとQD-OLEDの構造や投資額を分析した。さらに、大面積OLEDでReal RGBを実現することができるということから、関心が高まっているソリューションプロセスOLEDへの投資額も分析し、比較を行った。

第8世代の26Kを基準に、装置への新規投資額を分析した結果、QD-OLEDへの投資額はWRGB OLEDと比べて3%高く、ソリューションプロセスOLEDへの投資額はWRGB OLEDより19%低いことが確認された。

QD-OLEDへの投資額には、個別に形成されたQDカラーフィルターを貼り合わせる追加工程に関する内容が、またソリューションプロセスOLEDへの投資額には、QDカラーフィルターが取り除かれたことや、蒸着装置の代わりにインクジェットプリンターが導入された内容が反映されている。

他にも、2018年から2022年までのOLED装置市場全体の予測も提供している。同期間中の市場規模は、1,067億米ドルに達する見込みで、そのうち製造装置は588億米ドル、検査装置は84億米ドルになると予想される。

<2018~2022年のOLED装置別市場シェアの展望>

Samsung ElectronicsがプレミアムTV市場のシェアを確保するためには?

先日28日にUBI Researchが開催した「上半期セミナー」で、イ・チュンフン代表は2018プレミアムTV市場における重要事項と展望について発表を行った。

イ代表は、60型以上のTVに対する需要について、「2016年の1,200万台から2021年には3,300万台まで拡大することになる」と言い、「第10.5世代への投資が増え、パネルの価格が下がるからだ」と付け加えた。

2018年にはパネルの価格が下落するに伴い、TVの価格も下がる見込みだ。Samsung Electronicsの場合、2018年第1四半期のTV出荷量は970万台で、前年同期比4%の減少となり、Samsung ElectronicsのVisual Display(VD)事業部の営業利益は4%台に留まった。LG ElectronicsのHome Entertainment(HE)事業部の営業利益と比較しても10%低い。

イ代表は「Samsung Electronicsは売上高の減少にも関わらず、営業利益の拡大を優先するために、65型以上の超大型製品のプロモーションに集中すると考えられる」と語った。

現在、Samsung Electronicsは、プレミアムTV市場におけるシェアを高めるために、QD-OLEDをTVパネルとして利用する計画を持っている。QD-OLEDは、青色OLEDを発光材料に用いて、その光が量子ドットカラーフィルタ(Quantum Dot Color Filter、QDCF)を通り抜け、赤色と緑色を実現する技術である。

イ代表はQD-OLEDの成功要因に、65型以上の8K OLEDパネルの生産などを挙げる一方で、LG Displayの第10.5世代OLEDへの早期投資によるプレミアムTV市場飽和が脅威になると説明した。

UBI Researchが発行した『2018 OLED発光材料産業レポート』によると、QD-OLEDは前面発光方式であるため、TFTの方向に光が放出される背面発光方式と比べ、開口率が約70%増加し、既存のWRGB OLEDより8K解像度と高輝度を実現することが容易である。また、色再現率の高いQD材料をカラーフィルターとして採用することで、UHDの色域規格BT.2020に近づけると予想される。

<既存のWRGB OLED(左)とQD-OLED(右)構造、参考:UBI Research>

UBI ResearchはOLED TVの売上高について、年平均約30%で増加し、2022年には約57億米ドル規模まで拡大すると予測した。

QD-OLED TV、次世代プレミアムTVになれるか

Samsung Electronicsは現在「PL-QD(Photoluminescence Quantum Dot)技術」を採用したQD-LCD TVで、プレミアムTV市場で影響力を強めている。この技術は外部の光によって刺激される物質が再び発光するメカニズムを有する。

 

このようなQD-LCD TVを担当する家電部門(CE)において、昨年の営業利益は1兆ウォン以上落ち、営業利益は3.6%に留まった。

 

一方、LG Electronicsのホームエンターテインメント(HE)事業本部は、昨年OLED TVで営業利益1兆5,667億ウォン、営業利益率8.1%の過去最高値を更新した。SONYもOLED TVを前面に押し立て、プレミアムTV市場で急速に立地を進め、営業利益を黒字に転換させた。

 

OLED TVが企業の売上向上への貢献効果を生み出したと言える。

 

これに対し、Samsung ElectronicsはプレミアムTV市場に占める割合を高めるために、EL-QD(Electroluminescence Quantum Dot)技術を採用したEL-QLEDの開発に取り組んでいるが、QLEDの材料であるQuantum Dotの効率と寿命、量産技術はまだ確保されていないようだ。

 

最近青色OLEDを照明パネルとして採用し、その光がQDCF(Quantum Dot Color Filter)を通り抜け、赤色と緑色を実現するQD-OLED TV技術が注目されている。

<QD-OLED構造予測、参考:Samsung Displayブログ>

QDCFを用いるとQD材料のサイズを調整し、実現したい色を簡単に作リ出すことができ、色再現率の向上も可能となる。これによって、色の領域をBT2020まで拡大し、自然な色に近くより鮮明でリアルな画質を提供することができると見られる。また、QD-OLED TVは前面発光構造で、開口率を確保することが容易であるため、解像度と画面の均一度を向上させることもできる。

 

しかし、QD-OLED TVには青色OLEDの寿命と効率、インクジェットプリント工程技術の確保など、これから解決しなければならない様々な問題点がある。これに対し、業界では事業検討がまだ初期であることを鑑みると、QD-OLED TVの量産時期は2020年以降になると予測している。

 

QD-OLED TVがプレミアムTV市場に参入し、どのような変化の波を起こすのかに注目が集まる。