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前面指紋認証センサーを搭載したフルスクリーンスマートフォンの競争開始

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<전면 지문 인식 센서 탑재의 디스플레이를 채용 한 VIVO 스마트 폰 참고 : Android authority>

스마트 폰에 전면 지문 인식 센서 탑재를 둘러싼 경쟁이 치열해질 것으로 예상된다. 홈 버튼이 기존의 스마트 폰은 홈 버튼 전면 지문 인식 센서를 탑재하여 출시했다. 지문을 이용하여 보안을 강화함으로써 소비자로부터 많은 호평을 얻었지만, 최근에는 홈 버튼이없는 전체 화면 스마트 폰을 중심으로 한 제품이 많이 출시되고 지문 인식 센서를 스마트 폰 뒷면에 이동되었다. 이에 따라 자문 인증 센서를 손가락으로 터치 할 때 잡는 방법이 불편하게 측면에있는 카메라 렌즈에 지문이 묻 단점이 나오고있다.

이러한 문제를 개선하고 완벽한 풀 스크린 스마트 폰을 제조하기 위해 전면 지문 인식 센서를 디스플레이에 통합하는 개발이 진행되고있다. 전면 지문 인식 센서는 광학 및 초음파가 검토되고있다. 광학 가격이 저렴하고 대량 생산이 용이하다 반면, 센서가 OLED 패널의 하부에 위치하는은 OLED 기판이 투명해야한다. 따라서 유리를 기판으로 사용하는 리지드 OLED는 채용 할 수 있지만 유색 PI를 기판에 사용하는 플렉시블 OLED는 채용하기 어려운 상황이다. 초음파식은 정확성과 내구성이 가장 뛰어난 반면, 제조 비용이 높다는 문제가있다.

현재 중국 세트 업체는 광학 전면 지문 인식 센서를 탑재 한 스마트 폰을 출시를 시작했으며, Samsung Electronics가 내년 출시 예정인 Galaxy S10에 초음파 전면 지문 센서를 채용 여부에 관심이 쏠리고있다. 또한 LG Display도 전면 지문 인증 센터를 탑재 한 디스플레이를 개발하고 있다고 전해지고있다.

이처럼 전체 화면으로 전면 지문 인증 센터를 탑재 한 스마트 폰 출시가 본격화 될 것으로 기대되는 가운데 하반기 스마트 폰 시장의 경쟁은 더욱 격화 될 것으로 보인다.

フルスクリーンの実現に向かう変化、どこまで進んでいるのか

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2017年Appleがさらに広いフルスクリーンを実現するために、ノッチ（切り欠き）デザインのOLEDを採用したiPhoneXを発売して以来、HuaweiとVivo、Oppoなど、多くのスマートフォンメーカーが同じデザインのスマートフォンを次々と発売した。

 

2017年から今まで公開されたノッチデザインのOLEDスマートフォンは、全36種でOLEDスマートフォン全体の10%を占めているとみられる。

スマートフォンメーカーがノッチデザインのディスプレイを採用したのは、サイズの制限があるにも関わらず、消費者に大画面を提供するためだと考えられる。

しかし、カメラと前面スピーカーがあるため、ノッチデザインはスマートフォン全体に占めるディスプレイの割合を示すDA（Display Area）を拡大することに制約があり、スマートフォンメーカーは、カメラをポップアップ型に搭載する方式を採用している。

先日12日、VivoはDAが91.2%のスマートフォン‘NEX’を公開した。Vivo NEXはポップアップカメラを内蔵、ディスプレイ自体がスピーカーと指紋認証センサーとなり、ベゼルを最小化することでフルスクリーンを実現した。

Oppoは19日（現地時間）、フランス・パリで、‘Find X’を公開した。フルスクリーンを実現するために、Oppo Find XにもVivo NEXと同様に前面カメラをポップアップ型に採用し、3D顔認証センサーを備えた。Oppo Find XのDAは93.8%で、Vivoと比べて約2.7%大きい。これは、2017年にDAが最も大きかったSamsung ElectronicsのGalaxy S8+より約10%、次のiPhone Xより11%程大きくなったと言える。

<Vivo NEXとOppo Find X、参考：netmag.pk、GSMArena>

ノッチデザインのスマートフォンが発売された、2017年第4四半期から2018年第2四半期までのデザインや形別に平均DAを分析してみると、従来のスマートフォン（ノッチデザインを除く）に比べてノッチデザインのDAは約9%、ポップアップ型カメラのDAは17%で、大きくなったことが分かる。前面カメラをポップアップ型に転換することで、90%以上のDAを実現することができたのである。

このように、スマートフォンメーカーは、フルスクリーンの実現に向けて様々な変化に取り組んでいる。どのような方法で、ベゼルを最小化し、DAを拡大したスマートフォンを発売することができるかに注目が集まる。

【2018SID】フルスクリーンにさらに一歩近づいたSamsung DisplayのOLED技術

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ロサンゼルスで開催中の2018SIDでは、スマートフォン前面にスピーカーがない新概念のOLEDが公開された。

Samsung Displayの新作「Sound on display」は、スマートフォンの上部にあったスピーカーを無くし、パネルの裏面に電気信号を振動に転換する圧電アクチュエータ（Piezo-electric Actuator）を取り付けたものだ。アクチュエータがOLEDパネルを振動させ、音を発生するメカニズムである。LG Displayが販売している「Crystal sound OLED」と同じ方式だ。

この技術を用いると、スマートフォン前面からスピーカーを無くすことができ、ディスプレイの面積が大きくなる。最近のホームボタンがディスプレイに内蔵される傾向とともに、スピーカーも内蔵される方向で、OLEDはさらなる進化を続けるとみられる。

フレキシブルOLED、2019年を基点にOLEDパネル市場を主導

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■ 2019年にフレキシブルOLEDは4億8,000万個出荷、リジッドOLED出荷量を超える見込み

■ フレキシブルOLEDのうち、フルスクリーンOLEDは2022年まで平均78.3%の市場占有率で、市場を主導する見込み

■ Foldable OLEDは2019年から本格的に出荷する見込み

フレキシブルOLEDの出荷量は2019年にリジッドOLEDの出荷量を超える見込みだ。UBI Researchが発刊した「2017 Flexible OLED Annual Report」によると、フレキシブルOLEDは2019年に4億8,000万個出荷され、4億900万個のリジッドOLEDの出荷量を超える見通しとなった。また、フレキシブルOLEDの出荷量は2018年から年平均41%で成長し、2022年には12億8,500万個になり、売上高は594億米ドルを記録すると予想される。

<2018~2022年におけるOLED基板別市場占有率の展望>

最近モバイル機器において、ハードウェア技術の向上が標準化され、プレミアム市場を目指すセットメーカーはOLEDを採用し、製品の差別化に取り組んでいる。特に同一サイズモバイル機器でも、より広い画面を求める消費者のニーズが高まり、セットメーカーはフルスクリーンを実現可能なフレキシブルOLEDの採用を始めた。

 

そのため、パネルメーカーもフレキシブルOLEDの量産に向けた投資を継続的に推進している。特に2018年からBOEとCSOT、Visionoxなど、中国パネルメーカーによる第6世代フレキシブルOLED量産への投資が本格化すると予想され、中国におけるフレキシブルOLEDの出荷量は年平均59%で成長し、2022年には3億5,400万個に達すると見込まれた。

 

本レポートでは、リジッドOLED及びフレキシブルOLEDの構造と工程を比較し、Foldable OLEDを実現するための技術開発動向を層（Layer）別に分析した。また、フルスクリーンOLEDを採用しモバイル機器を発売したSamsung Electronics、Apple、LG ElectronicsにおけるフレキシブルOLEDの採用技術を比較し、2018年から2022年までのフレキシブルOLED市場をフレキシブルタイプと国別、世代別など、様々な観点から分類して予想を行った。

 

フレキシブルOLEDの中でフルスクリーンOLEDは2018年に2億6,500万個出荷され、市場占有率82.1%になり、2022年には10億2,200万個の出荷で79.5%を占め、フレキシブルOLED市場をリードすると見込まれた。また、最近大きな注目を集めているFoldable OLEDは、2019年から500万個出荷され、2022年には5,300万個に拡大することが予想された。

<2018~2022年におけるFoldable OLED出荷量展望>

UBI Research、OLED封止、TFEが主流

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■ 全てのエッジタイプとフルスクリーンタイプのフレキシブルOLEDにTFEを採用する見込み

■ プラズマCVD（PECVD）装置、封止装置市場全体の62%を占有

 

UBI Researchが発刊した『2017 OLED封止アニュアルレポート』は、OLED封止技術の中で、薄膜封止（Thin Film Encapsulation：TFE）が2021年にOLEDパネル全体の約70%に採用され、主要封止技術になると予想した。

 

最近のOLEDディスプレイは、エッジタイプからベゼルを最小限にしてフルスクリーンを実現することがトレンドになり、フレキシブルOLEDがフルスクリーンの実現に最適なディスプレイに選ばれている。そのため、韓国のSamsung DisplayとLG Displayを始めとする中国パネルメーカーもリジットではなく、フレキシブルOLED量産ラインへの投資に注力している状況である。

フレキシブルOLEDは、薄くて曲げられる特性を持つため、ガラスを使用するフリット封止は適合しなくなり、TFEやハイブリッド封止（Hybrid Encapsulation）を採用しなければならない。

TFEは薄い有機物と無機物を積層して形成する構造を持っており、開発初期には11層積層構造で、複雑な工程と歩留まり率が低いという欠点があったが、現在は3層積層構造を開発し、生産性、歩留まり率、コストが大きく改善され、多くのフレキシブルOLEDに採用されている。

<TFEの開発履歴、「2017 OLED封止アニュアルレポート」>

一部のフレキシブルOLEDには、バリアフィルムを使用するハイブリッド封止も採用されているが、バリアフィルムの価格が高く、比較的に厚みがあるため、最近は全てTFEを採用している傾向がある。

 

UBI Researchチャン・ヒョンジュン先任研究員は「TFE封止は、エッジタイプとフルスクリーンタイプのフレキシブルOLEDパネルに引き続き採用されることになりそうで、関連装置と材料市場も成長し続ける」と明らかにした。

 

今回のレポートでは、TFEの主要装置は無機物を形成するプラズマCVDと有機物を形成するインクジェットプリンターで、特にプラズマCVDは、TFEだけでなく、ハイブリッド封止の無機膜を形成する際にも用いられる。そのため、プラズマCVD市場は、2017年から2021年まで68億2,000万米ドル規模の市場になり、封止装置市場全体の約62%を占有すると予想した。

<プラズマCVD装置市場規模、2017、「2017 OLED封止アニュアルレポート」>

本レポートは、封止の開発履歴、動向、主要パネルメーカーの動向を始めとする封止関連主要装置と材料市場をテーマにしている。

OLEDの未来

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UBI Researchが3月8日から9日の二日間開催した第３回OLED Korea ConferenceでUBI Research李・チュンフン代表は『The Future of OLED』をテーマに講演を行った。

 

李代表は、未来のOLEDは「100型 Rollable Wall TV」まで受け入れられるとした。李代表は「人間の目は視野角が広いので、ディスプレイが壁全面に掛けられていても不便ではない。ガラス基板のOLEDは運びにくいので、カーペットのように巻いて運搬できるRollable Displayが最適だ」と述べた。

 

「Rollable Displayを実現するには、プラスチック基板と値下げ可能なプリンティング方式を採用すると良い。ソリューションプロセスを導入したピクセル製造技術とTFT製造技術が未来の主要技術になると予想される」と説明した。Rollable Displayにスピーカーが内蔵され、画面に映る人物の動きと音が一致する完璧なディスプレイが出来上がると見通した。

 

李代表はOLEDが成功すると確信できる根拠は、モバイル市場にあると述べた。

第一に、今後TVに使用される4Kのコンテンツがスマートフォンにも使用され、スマートフォン自体にも4Kの解像度が適用されると言及した。

 

第二に、Appleが今年発売する予定のiPhoneにOLEDが採用が見込まれている。Samsung Displayは5.5型を基準にOLEDを2億個まで生産可能なApple専用のA3製造ラインを構築しており、今後OLEDの世界にApple効果が表れると説明した。

 

第三に、全世界スマートフォン市場の4割を占めている中国の電機メーカーもOLEDを採用したスマートフォンの発売に拍車をかけていると述べた。

 

第四に、フレキシブルOLEDが実現するフルスクリーン搭載のスマートフォンは、ホームボタンを無くし画面を広め、視覚的機能を向上するだけでなく、指紋とパターンを同時に認識するようアップグレードされた認証システムを採用できると説明した。

 

この4つの根拠に基づき未来のモバイル市場ではOLEDが鍵となると見通した。

 

一方、OLEDパネル市場については、2021年には出荷量は約17億となり、売上高は750億米ドル規模にまで成長すると見通した。2021年になると韓国ディスプレイメーカーは全体市場の8割を占め、中国は全体市場の1~1.5割を占めると述べた。また、ディスプレイパネルメーカーはフレキシブルOLEDを中心に投資を行い、2021年にはフレキシブルOLEDが全体OLED市場の7割を占めると付け加えた。

ベゼルレスからフルスクリーンへ、フルスクリーンスマートフォン時代到来

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スマートフォンのディスプレイ領域が広がっている。
ディスプレイ領域(Display area：D.A)は、スマートフォンサイズに’対するディスプレイサイズを表すものである。IMID 2016ビジネスフォーラムで韓国Samsung Display朴・ウォンサン首席は「D.Aはスマートフォンの携帯性を向上するためにサイズの限界を超えられる鍵になる。これからはD.Aを90%以上に拡大するフルスクリーンスマートフォンが発売され、スマートフォン市場の主役になる」と述べた。

<参考：Samsung Displayが発表したイメージファイル>

従来スマートフォンのD.Aは約60~70%程度だった。

しかし、2016年に韓国Samsung ElectronicsはフレキシブルAMOLEDを採用したGalaxy S7 EdgeとNote 7を発売し、D.Aを75%以上まで拡大した。中国では、ZTEがD.Aを75.2％にしたNubia Z11を、XiaomiがD.Aを83.6%にしたMi Mixを発売するなどD.Aの拡大に取り組み始めた。

 

2017年に韓国LG ElectronicsはLG G6に18:9割合の‘Full Vision 5.7型 QHD+ Display’を 採用し、 D.Aを80.4%まで拡大した。前モデルであるG5に比べディスプレイのサイズは0.4inch向上したが、ベゼルは左右1mmずつ縮まった。D.Aは約10%拡大となった。

また、2017年4月に発売したGalaxy S8と発売予定のiPhone S8(仮称)は、ホームボタンを無くし、左右・上下ベゼルを大きく減らすことができるためD.Aは91%以上に拡大すると見込まれている。

 

このようにD.Aを最大化したフルスクリーンスマートフォンは、ハイ

<ディスプレイタイプ別スマートフォン市場占有率、　出所：UBI Research>

エンドスマートフォン市場のトレンドになると見られており、フルスクリーンスマートフォン市場をリードするのはフレキシブルAMOLEDと予想される。

 

フレキシブルAMOLEDはプラスチック基板を使用し、柔軟性を高めると同時に多くのモジュールを効率的にスマートフォンに取り付けることができるためフルスクリーンの実現に適している。

 

 

UBI Researchは、昨年10年に発刊した『Key issue and Market Analysis for Foldable OLED』で、左右ベゼルと上下ベゼルを減らした形のフルスクリーンAMOLEDタイプスマートフォンは、2017年に市場占有率約17%となり、2020年には約60%まで拡大、ベゼルレスタイプOLEDパネルの市場占有率を越えると見通した。

サムスンディスプレイ、エッジの次はフル・スクリーンへ市場が移動

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10月26日三成洞（サムソンドン）COEX(コエックス)で開催された2016 IMIDビジネスフォーラムで、サムスンディスプレイのパク・ウォンサン首席は、エッジ・デザイン（edge design）のスマートフォンの次はフル・スクリーン（full screen）が市場を主導すると展望した。

パク・ウォンサン首席は、「ITとTVに続き、モバイル市場の高速成長が続いており、2016年以降にはモバイル市場がTV市場を上回ると予想される。」としながら、モバイル市場がディスプレイ産業の核心市場になると分析した。

特に、パク・ウォンサン首席は、スマートフォンはポータブルなので、サイズに限界があることから、DA（Set size対比display size、Display size/set sizeの値）が重要になり、既存のエッジ（edge）タイプが80％のDAであれば、今後は、90％以上のDAを持ったフル・スクリーンスマートフォンが発売され、市場をリードすることと述べた。

この他にも、モバイル・ディスプレイの核心技術として、低電力と内蔵センサ、高解像度、見やすさなどを強調しながらAMOLEDが最も適合したモバイル機器用ディスプレイであることを強調した。

Samsung Display発表資料、2016 IMIDビジネスフォーラム

一方、ユービー産業リサーチで10月に発刊した「Key issue and Market Analysis for Foldable OLED」報告書では、2017年フル・スクリーンAMOLEDパネルが初出荷となると展望したとともに、2020年には全体フレキシブルAMOLEDパネル市場の60％を占め、bezel-lessタイプのフレキシブルAMOLEDパネル市場を上回ると展望した。

フレキシブルOLEDのタイプ別定義と市場占有率の展望（出典：ユービー産業リサーチ)

Bezel-lessの次はfull-screen、full-screen OLED panel 2020年60%マーケットの占有展望

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スマートフォンの性能、デザイン等が進化し続けることによってスマートフォン用のディスプレーの形態も多様化されている。サンスン電子のedgeシリーズがflexible OLEDスマートフォン・マーケットに成功的に進入、他企業もflexible OLED基盤の製品を適用している。特に2017年にはアップルのアイフォンにOLEDが搭載されることと予想され、ディスプレーのマーケットに大きな変化が期待されている。

マーケット調査企業のUBI産業リサーチが最近発刊した「Foldableの実現のために核心イッシュとマーケット分析報告書」によると2017年まではdual edgeタイプから変形されたbezel-lessタイプのflexible OLEDがスマートフォン・マーケットを主導し、full-screen、foldable、rollableなど、新しいタイプのflexible OLEDが登場して多様な形態のディスプレーが搭載されたスマートフォンが登場することと見込んだ。

特に左右だけではなく、上下のbezelも最小化、または無くして前面の全体をdisplay化した形態のfull screen displayが2017年から登場、その以降のマーケットを主導することと見込んだ。

報告書ではfull-screen OLED panelが2017年約17%の占有率から2020年には約60%までbezel-less typeのOLED panelの占有率を超えると分析した。

Flexible OLEDのスマートフォンの中で最も大きなイッシュであるfoldableスマートフォンに対してはマーケットの反応を調べるために、2017年に初発売する可能性が高いと展望し、コンシューマーたちのニーズと技術開発の動向を分析してみると2019年から本格的な量産の開始が可能と見込んだ。また、Foldableスマートフォン・マーケットの規模は2020年に約1,500万台が出荷され、全体のflexible OLED panelのマーケットの2%の占有率になると予想した。

スマートフォン・ディスプレーのtpye別のヒストリー（UBI産業リサーチ）