有機ELに続く次世代ディスプレー、マイクロLEDが映像世界を変える

―本記事は情報拡散を目的に作成しています。ご紹介している文書は、各情報サイトおよび各企業様のホームページ等から引用させていただいています―


―映画の背景にも使える高精細を実現、コスト低減の量産化技術開発も相次ぐ―


 ロシアによるウクライナ侵攻とそれに伴う西側各国による経済制裁により、世界経済の先行き不透明感が増している。株式市場も不安定な動きが続きそうだが、ここはあえて短期的に動意づくテーマよりも将来必要とされる技術に注目したい。


 そのなかでも注目したいのが、 有機ELに次ぐ次世代のディスプレーと呼ばれる「マイクロLED(発光ダイオード)ディスプレー」だ。ソニーグループ <6758> が昨年1月に発表した直視型マイクロLEDディスプレー「Crystal LED」は、同年6月に東宝スタジオに映画撮影用のバーチャル背景、バーチャルプロダクションシステムとして採用され、映画撮影のロケを不要にした。大型テレビなどへの採用は少し先のこととなろうが、今後量産化のための技術の話題などもメディアを賑わすとみられ、今から注目しておきたい技術だ。


●マイクロLEDディスプレーとは


 マイクロLEDは、基板上に一辺数十から100マイクロメートル(マイクロメートルは100万分の1メートル)角の赤、青、緑の3色のLEDを敷き詰め、発光することで映像を表示する方式。液晶ディスプレーの高精細化技術としては、ミニLEDがあるが、ミニLEDはバックライトのLED光源エリアを分割し、画柄に合わせ輝度を制御する方式。LEDをバックライトに使うミニLEDとは異なり、有機ELと同様に1画素ごとに発光させることから、更に高精細・高応答速度となり、かつ低消費電力を実現する。また有機ELは寿命が短いのが弱点だが、マイクロLEDの寿命は長いのも特徴だ。


 前述のソニーの「Crystal LED」では、独自開発の画像処理技術を用いることで、高精細な映像の動きを滑らかに映し出すことに成功。これを背景映像に用いた短編映画「DIVOC-12/ユメミの半生」も昨年公開された。天候に左右されることなく撮影でき、撮影後の合成作業もしやすいとされ、今後の映像コンテンツ製作に一石を投じそうだ。


●家庭用としてはまだ割高、ビジネス用途で市場開拓へ


 マイクロLEDディスプレーは家庭用テレビでも応用が進んでおり、韓国サムスン電子は昨年から富裕層向けにマイクロLEDテレビをグローバルで展開している。ただ、同社が販売する110インチテレビは受注生産で価格は約1600万円とされ、家庭用としての普及段階にはまだ遠い。ソニーやサムスン電子は、当面はバーチャルスタジオのようなビジネス用途で市場を開拓する方針とされる。


 コストが割高になるのは、前述のように大量のLED素子が必要なためだ。4Kディスプレー(3840×2160画素)を量産する場合、マイクロLEDでは約2500万個の微細なLED素子が必要とされ、その調達に大きなコストがかかる。また、仮にLEDの単価が下がったとしても、基板にそのLED素子を高速かつ正確に配置することに時間と技術が必要になる。マイクロLEDディスプレー製造の約9割の時間がLED素子の検査・選別から基板への実装とされ、これらを解決する決定的な製造技術の開発が求められている。


●製造技術に関する動きが活発化


 マイクロLEDディスプレーを巡っては、昨年後半以降、製造技術に関する動きが活発化しており、これらの銘柄の動きに注目したい。


 東レ <3402> は昨年12月、マイクロLEDディスプレーのLEDチップを高速で配列するための「レーザー転写用材料」、LEDと配線の接合プロセスを簡素化する「接合材料」、ディスプレーの大型化に寄与する「基板端部配線材料」を開発したと発表した。同社によると、「レーザー転写用材料」を東レエンジニアリングが展開するレーザー転写装置や検査装置と組み合わせて使用することで、製造スピードが大幅に向上する。更に各LEDチップの色調を考慮した選択的な配置により、色ムラのないディスプレーを実現できるという。


 信越化学工業 <4063> は昨年10月、マイクロLEDディスプレーの製造で使用される移送部品及び移送装置を一式で顧客に供給する体制を整えたと発表した。同社はマイクロLEDチップの製造と移送(移載)工程の複雑さの解消が量産化のカギであるとして、移送部品のラインアップの拡充に取り組み、精密加工された合成石英ガラス基板上にシリコーンを製膜する独自技術を開発。また、独自のレーザー及びステージコントロール技術により、簡素な転写で、高速かつ正確にマイクロLEDチップを移送できる装置も開発し、作業時間の短縮に貢献する。


 ブイ・テクノロジー <7717> は昨年12月、マイクロLEDディスプレー製造ラインを出荷したと発表した。同社ではマイクロLEDの製造技術の研究を進めるなか、LED素子のガラス基板への転写率などで高い評価を得ることに成功。レーザーリフトオフと転写ユニットからなる同社にとって2本目となる製造ラインを出荷したという。今後もLED移載技術やTFT回路技術などの開発を加速させるとしており、開発動向が注目されている。


●参入企業も増加中


 浜松ホトニクス <6965> は、ウエハー上のマイクロLEDの外観、輝度、発光波長の異常を高速で検査できるマイクロLEDの検査装置を昨年3月に発売した。マイクロLEDはウエハー1枚に数百万個のLEDが形成されるため実際に光らせることで発光特性を検査することが難しかったが、同製品により輝度、発光波長の情報を高速に取得することができ、良品率の向上に貢献するという。


 このほか、マイクロLED製造向けドライエッチング装置を手掛けるオプトラン <6235> 、サムコ <6387> などにも注目。また、京セラ <6971> やシャープ <6753> などもマイクロLEDディスプレーの開発に取り組んでおり、量産化に向けた動きは更に強まりそうだ。



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