液晶パネルの新サイズ - ディスプレイ解説

液晶パネルの新サイズ

液晶パネルにおいて39型、50型、58型などのサイズは、新サイズと呼ばれています。この新サイズは、台湾のディスプレイメーカーChiMei Innolux(現:Innolux)が初めて生産しました。

この新サイズについてです。

更新:2015年08月26日(水)
初掲載:2013年5月17日21時41分17秒

新サイズとは

新サイズとは、液晶パネルにおいて従来に無かったサイズ[1]、より厳密には生産開始元で台湾のディスプレイメーカーであるChiMei Innolux(以下“CMI。現在は“Innolux”)[2]が生産を開始した29型、39型、50型、58型のサイズのことを指します。

新サイズは液晶パネルの生産方法の特性から、従来サイズと生産コストがほぼ同一でありながら生産できる液晶パネルのサイズを少し大きくできます。このため、生産メーカーは生産コストをほぼ変えずに価格の高い大きいサイズの液晶パネルを生産できます。

2012年春にCMIから50型の出荷が開始されています。同年6月には需要が逼迫する状態になり、一部新サイズは従来サイズの出荷量を上回りました。

新サイズの成功を受け、他メーカーでも従来に無いサイズを生産することが多くなっています。

ここでは開発、生産開始元であるInnoluxおよびAU Optronics(以下“AUO”)[3]が製造している新サイズと、新サイズの延長で誕生した39.5型について解説します。

新サイズのアイディア

新サイズのアイディアは、2004年から2005年にCMIが生産した液晶モニター向けサイズである19型ワイドおよび22型ワイドの事例から生まれました。

当時は主に第5世代(1,100mm×1,300mm)[4]のマザーガラス基板(以下“マザーガラス”)[5]を用いた製造ラインで17型、19型をメインに製造していましたが、マザーガラスの利用率を95%まで向上させることを目標に開発されたのが19型ワイド、22型ワイドです。

この“マザーガラスの利用率と面取り数を向上させ、生産コストを低くする”という考えが新サイズの根幹となっています。そしてパネルサイズの仕様を独自に決定できるようになったこと、液晶パネルの生産技術が向上したことにより、新サイズの“50型”が誕生しました。

新サイズの利点

マザーガラスの利用率[6]を向上させることにより、サイズが小さい液晶パネルと製造コストが同程度でありながら生産する液晶パネルのサイズを大きくできる利点があります。

液晶パネルは、マザーガラスに1枚もしくは複数枚の特定サイズの液晶パネルの回路を形成し、特定サイズに切断して液晶パネルが完成します。製造する際に、複数枚の特定サイズの液晶パネルを同時にマザーガラス上に形成した場合、サイズの違いから横に2枚以上を並べて生産できないサイズがあります。この場合、マザーガラスの面取り数が下がります。また、液晶パネルを形成しない部分が多いとマザーガラスの利用率が低下します。回路が形成されない部分のマザーガラスは基本的に廃棄されるため、これが価格に反映されます[7]

基本的に1枚のマザーガラスから液晶パネルを生産する際の前工程に掛かるコストは、マザーガラスに形成するサイズや枚数によらずほぼ同じです[8]。このため、大きいマザーガラスにできるだけ多くの液晶パネルを形成して面取り数を向上させることが命題とされています。また、製造するパネルサイズにより使用する製造ラインの世代を変えることで、マザーガラスを効率よく利用することも重視されています。

新サイズでは、従来に無かったサイズを選択することにより、マザーガラスの利用率をできるだけ向上させ、サイズを大きくしながら価格を抑えることができます。

初の新サイズである50型は、第7.5世代(1,950mm×2,250mm)のマザーガラスを用いて製造されます。この場合、50型サイズの液晶パネルを同時に6枚生産することができ、マザーガラスの利用率は約95%です。従来サイズで50型の次に小さいサイズは46型もしくは47型は、第7世代(1,870mm×2,200mm)もしくは第7.5世代で製造されますが、面取り数は50型と同じく6枚取り[9]のため、ガラスの利用率は低くなります[10]。このため、50型6枚の生産コストと46型もしくは47型6枚の生産コストはほとんど同じになります。

サイズ以外同一仕様の液晶パネルの単価はサイズが大きい方が高くなるため、同じ生産コストでありながらサイズを大きくできるのなら、利益を増やすことができます[8]。先述の場合、第7.5世代で46型もしくは47型を生産するより50型を生産した方が利益が大きくなります。

初の新サイズである50型は、従来サイズの46型、47型と52型、55型の間のサイズを補間すること、同サイズのプラズマパネル市場の置き換え需要を狙う役割も与えられていました。

極限のガラス基板利用率

新サイズの39型は表記上では39型とされますが、実寸法ではありません。実寸法は38.6型であり、小数点第一位を四捨五入することで39型としています(詳しくは後項)。

このため、38.6型から1型サイズアップを行うことで、40型の生産が可能になります。そうして生まれたのが、39.5型です。Innoluxで生産が行われています。39.5型は、38.6型と同じく第6世代で6枚取り生産され、マザーガラスの利用率は約98%になります。

第6世代において39.5型を生産する背景には、38.6型の市場が飽和してきたこと、技術的に製造が可能になったことなどがあると見られます。Innoluxは38.6型の生産から39.5型へ生産を移行しています。

新サイズの命題は“生産コストを低くするか”です。この考え方からすると、第6世代による39.5型の6枚取り生産は、“新サイズの命題”の一種の到達点といえます。しかし、37型のコストで40型の生産が可能になるため、37型、40型、42型のパネル価格に大きな変動が出る事が懸念されます。特に40型においては使用する世代において価格差が発生しやすくなります[11]

この39.5型は第6世代で6枚取り生産のため、少し無理をして生産を行っています。このため、画面が少し歪んで生産されています(詳しくは後項)。

画面の歪み

一部新サイズ(57.5型)および39.5型は、マザーガラスのサイズ限界により、アスペクト比を変えて生産を行っており、有効表示領域[12]の縦横比と画素数の縦横比が一致していません

通常、液晶パネルの画素は正方形をしており、画素数の比率と有効表示領域の比率は一致するようになっています。例えば、24型、画素数1920×1080(Full-HD)の液晶パネルの場合、有効表示領域寸法は531.36mm×298.89mmとなり、有効表示領域から画素ピッチを求める(寸法と画素数を割る)と0.27675mm×0.27675mmとなり、画素は正方形であることが分かります。当然ながら画面比率は16:9ですし、有効表示領域の比率も16:9です。

しかし、一部新サイズの液晶パネルでは画素が長方形をしているため、画素数の比率と有効表示領域寸法の比率が一致しません。このため、表示が歪んでいることになります。

歪みの理由

“歪み”の原因はマザーガラスのサイズ限界から発生しています。

39.5型を例に説明します。39.5型、アスペクト比を16:9と厳守した場合、液晶パネルの有効表示領域寸法は約874.5mm×約491.9mmとなります。有効表示領域分だけでは第6世代のマザーガラスで6枚取りすることができますが、液晶パネルは有効表示領域の周りに液晶パネルを駆動させる配線などを作るため、この領域が必要になります[13]。最近の液晶パネルは狭額縁化が進んでいますが、それでも数mmの寸法が必要になります[14]

このため、39.5型サイズでアスペクト比16:9を厳守すると、第6世代のマザーガラスの長辺寸法1,800mmでは横2枚余裕を持って並べることができますが、短辺寸法1,500mmでは39.5型サイズを3枚(2×3の計6枚)並べることできなくなります。このため、マザーガラスに形成される個々のパネル寸法の縦寸法を短くして、第6世代のマザーガラスに3枚並べて形成しています。ですが、この状態では対角寸法が短くなるため、短くした縦寸法を、横寸法を延ばす事で補って39.5インチの対角寸法を得ています。

このため、有効表示領域と画素数の縦横比が一致していないため、画素が正方形にならず、長方形(非正方形画素)になっています。非正方形画素であるため、表示が歪んでいることになります。

このような有効表示領域の縦横比と画素数の縦横比が一致していない例は、新サイズ以外にも存在します(Innolux社の28型など)。また、元々アスペクト比をわざと歪ませ、歪んでいることが前提で製造されている液晶パネルも存在します。

これら以外には基本的に正方形画素を採用し、有効表示領域の縦横比と画素数の縦横比が一致しています。

一例:39.5型

歪みの程度はサイズ(型)によって異なりますが、一例として39.5型サイズを紹介します。このサイズは、画素数1,920×1,080と3,840×2,160の液晶パネルが存在します。双方とも画素数での比は16:9です。

仕様書に記載されている画素ピッチは、1,920×1,080のパネルでは縦0.4494mm×横0.4574mm、3,840×2,160のパネルでは縦0.2247mm×横0.2287mmとなっており、仕様書からでも非正方形画素が採用されていることがわかります[15]

有効表示領域の寸法は横878.112mm×縦485.352mmとなっており、画素数の比率は16:9であるため、(878.112/16)/(485.352/9)=1.0176902となり、約1.7%横に伸びていることがわかります。画素数での比は16:9ですが、実寸法での画面アスペクト比は20:11程度になっています。

新サイズおよび39.5型が生産される世代/面取り数

生産開始元であるCMI、同じく台湾のディスプレイメーカーであるAUOで生産が行なわれています。生産されているサイズは、29型(実28.5型)、39型(実38.6型)、40型(実39.5型)、50型(実49.5型)、58型(実57.5型)です。

サイズ 世代 面取り数 画素数 製造メーカー 競合サイズ
28.5型 第5.5世代 8枚取り 1,366×768 Innolux 26型
31.5型
38.6型 第6世代 6枚取り 1,366×768 AUO 39.5型
40型
1,920×1,080 Innolux(終)
AUO(終)
3,840×2,160 Innolux(終)
39.5型 第6世代 6枚取り 1,920×1,080 Innolux 38.6型
40型
3,840×2,160
49.5型 第7.5世代 6枚取り 1,920×1,080 AUO
Innolux
46型
47型
3,840×2,160
57.5型 第5.5世代 2枚取り 1,920×1,080 Innolux 54.6型
59.5型
60型
3,840×2,160

※(終):生産終了。

各世代の基板サイズ

  • 第5.5世代:1,300mm×1,500mm
  • 第6世代:1,500mm×1,800mm
  • 第7.5世代:1,950mm×2,250mm

各サイズ

28.5型

Innoluxが製造しています。このサイズは、主に中国市場向けに開発されたサイズです。

中国パネル市場は、中国政府から援助を受けた中国液晶パネルメーカーの参入が進み、供給量を増やしています。特に32型の生産が増えています。このためInnoluxでは中国液晶パネルメーカーと競合しないサイズとして29型を開発しました。InnoluxはFoxconnグループに属するため中国テレビメーカーへの供給量が多いですが、中国テレビメーカーは中国液晶パネルメーカーからパネルの供給を受けることが多くなってきています。このため、中国液晶パネルメーカーの製品を補間する製品で活路を見出しているようです[16]

第5.5世代で生産され、面取り数は8枚です。同世代では58型の生産も行なわれており、この基板世代で主力製品が無かったInnoluxにとって同ラインの稼働率を上昇させる要因にもなっています。

38.6型

Innoluxが生産を始めましたが、Innoluxは39.5型の生産へ移行しているため、現在はAUOのみが製造しています。また、AUOでも生産が縮小しているため、おそらく新サイズの中では一番早く姿を消すサイズになるかもしれません。

第6世代で生産され、面取り数は6枚です。

39.5型

Innoluxが生産しています。前述の通り、マザーガラスのサイズ限界から少し無理をして生産をしています。

同社は38.6型の生産から39.5型へ完全に移行しています。

第6世代で生産され、面取り数は6枚です。

49.5型

Innoluxが生産を始め、現在はInnoluxとAUOが製造しています。新サイズの中では一番普及しているサイズです。

同サイズのプラズマパネルディスプレイの置き換え需要を見越して開発されました。

第7.5世代で生産され、面取り数は6枚です。

57.5型

Innoluxが製造しています。

50型と同じく、58型のプラズマパネルディスプレイの置き換え需要を見越して開発されたものと思われます。

第5.5世代で生産され、面取り数は2枚です。同世代では29型の生産も行われています。他新サイズに比べると面取り数が少ないですが、この世代で主力製品が無かったInnoluxにとって同ラインの稼働率を上昇させる要因にもなっています。

新サイズ以外の従来にないサイズ

韓国のディスプレイメーカーのLG Display、Samsung Display、中国のディスプレイメーカーのBOE Technology(以下“BOE”)、‎Shenzhen China Star Optoelectronics Technology(以下“CSOT”)などでも従来では無かったサイズの生産が行われています。また、60型以上では各メーカーが保有する製造ラインに合わせたサイズで生産されているため、切りの良い寸法ではなく、生産効率が高いサイズで生産されています。

サイズ 画素数 メーカー 技術
27.5型
(28型)
1,366×768 BOE ADS
CSOT HVA
42.5型
(43型)
1,920×1,080 AUO A-MVA
BOE ADS
LG Display IPS
Samsung Display SVA
S-PVA
3,840×2,160 AUO A-MVA
47.6型
(48型)
1,920×1,080 BOE ADS
CSOT HVA
Samsung Display SVA
3,840×2,160 Samsung Display SVA
48.5型
(49型)
1,920×1,080 BOE ADS
LG Display IPS
3,840×2,160 BOE ADS
CSOT HVA
LG Display IPS
78.6型
(79型)
3,840×2,160 LG Display IPS
97.5型
(98型)
3,840×2,160 Innolux S-MVA
LG Display IPS
7,680×4,320 BOE ADS

液晶パネルのサイズ表記

この記事において注記なしで表記している型寸法は実寸法ではありません。仕様における寸法表記を行っています。大型液晶パネルのサイズ表記は、小数点以下の表記を無くすことが一般的です[17]。このため、この記事の表記サイズと実寸法は異なること場合があり、新サイズでは実寸法は表記サイズより0.5型小さいことが多いです。例えば、InnoluxとAUOの39型の実寸法は38.6型となります。

大型液晶パネルのサイズ表記は、実寸法の小数点第一位において四捨五入するため、“xx.5型”と製造すると、四捨五入されひとつ大きいサイズとなるため、このようなサイズで生産されることが多いです。例えばモニター用の23.6型(この寸法は実寸法のまま表記されています)、テレビ用の32型(実寸法は31.5型)などがあります[18]。スマートフォンなどで使われる中小型サイズやPC用途の液晶パネルでは小数点第二位において四捨五入し、小数点第一位まで表記することが多いです。

実寸法と書きましたが、実際に寸法を測るとmm単位で違いがあったりします。また、同じパネルメーカーでもロット違いにおいて数mmの違いが出ている場合もあります。

なお、型はインチのことで、液晶パネルの有効表示領域の対角寸法のことを指します。

類似技術

新サイズのようにマザーガラスの利用率の向上させる技術に、異なるサイズの液晶パネルを同一マザーガラスで同時に生産する技術があります。特定の名称はありませんが、共取り生産、ハイブリット生産、MMG(Multi Model on Glass)[19]などと呼ばれています。

マザーガラスに同一サイズの液晶パネルを横に2枚並べて形成できない場合でも、小さいサイズであれば並べることができるため、空きスペースに小さいサイズの液晶パネルを形成することでマザーガラスの利用率の向上を行います。

Innolux、AUOともに新サイズである50型の生産の比率を高めたため、第7.5世代で生産効率が高い40型、42型の生産量が減り同サイズの供給が逼迫し、価格が上昇するという現象が出ました。このためInnoluxとAUOでは2012年12月より共取り生産を開始しており、Innoluxでは第8.5世代で41.5型と23.6型の共取り生産、AUOでは第8世代で42型と21.5型の共取り生産を行なっています。

日本市場での採用

日本で発売されているテレビで、新サイズの初採用は2012年6月下旬に発売された東芝のREGZA G5シリーズの50G5(50型)です。

日本で発売されている機種で、日本市場においての各サイズ(別仕様)における初採用は以下の通りです。

サイズ 画素数 メーカー 型番 発売日 液晶方式
28.5型 HD ORION DN293-1B1 '12年10月 非公開
38.6型 FHD Hisense LTDN39K310RJP '12年9月 非公開
QFHD 採用なし
39.5型 FHD シャープ LC-40W20 '15年3月 非公開
QFHD シャープ LC-40U20 '14年8月 非公開
49.5型 FHD 東芝 50G5 '12年6月 VA方式
QFHD パナソニック TH-50AX800
TH-50AX800F
'14年5月 VA方式
57.5型 FHD 三菱電機 LCD-58LSR7 '14年10月 非公開
QFHD 東芝 58Z8X '13年5月 VA方式

※画素数:HD(1,366×768)。FHD(1,920×1,080)。QFHD(3,840×2,160)。

各メーカーの初採用は、以下の通りです。

メーカー サイズ 画素数 型番 発売日 液晶方式
ORION 28.5型 HD DN293-1B1 '12年10月 非公開
38.6型 FHD DN393-1B1 '12年10月 非公開
49.5型 FHD DN503-2B1 '13年3月 非公開
シャープ 39.5型 FHD LC-40W20 '15年3月 非公開
QFHD LC-40U20 '14年8月 非公開
49.5型 FHD LC-50W20 '14年11月 非公開
QFHD LC-50U20 '14年8月 非公開
57.5型 QFHD LC-58U30 '15年6月 非公開
ソニー 49.5型 FHD KDL-50W800B '14年5月 非公開
東芝 28.5型 HD 29S7 '13年6月 VA方式
38.6型 FHD 39S7 '13年5月 VA方式
39.5型 FHD 40S10 '15年5月 VA方式
49.5型 FHD 50G5 '12年6月 VA方式
QFHD 50Z9X '14年4月 VA方式
57.5型 QFHD 58Z8X '13年5月 VA方式
Hisense 28.5型 HD HS29K300 '13年7月 非公開
38.6型 FHD LTDN39K310RJP '12年9月 非公開
39.5型 FHD HS40K225 '15年5月 非公開
49.5型 FHD LTDN50K310RJP '12年7月 非公開
パナソニック 38.6型 FHD TH-L39C60 '13年3月 VA方式
39.5型 QFHD TH-40CX700 '15年5月 VA方式
49.5型 FHD TH-L50C60
TH-L50E60
'13年4月 VA方式
QFHD TH-50AX800
TH-50AX800F
'14年5月 VA方式
57.5型 QFHD TH-58AX800
TH-58AX800
'14年5月 VA方式
日立 28.5型 HD L29-N1 '12年10月 VA方式
38.6型 FHD L39-N1 '12年10月 VA方式
49.5型 FHD L50-N1 '13年6月 VA方式
三菱電機 28.5型 HD LCD-A29BHR4 '13年8月 非公開
38.6型 FHD LCD-39LSR4 '13年5月 非公開
39.5型 FHD LCD-A40BHR7 '15年4月 非公開
49.5型 FHD LCD-50MLW3 '12年9月 非公開
57.5型 FHD LCD-58LSR7 '14年10月 非公開
QFHD LCD-58LS1 '14年10月 非公開

参考記事

Tech-On! - 新サイズで差異化、シャープとは補完関係――CMIのFPD戦略

注釈

  1. 26型、32型、37型、40型、42型、46型、47型、55型など。
  2. CMIはHon Hai Precision Industry(Foxconn)グループの企業。2010年3月18日にInnolux Display(群創)がCMO(奇美電子)と合併し、ChiMei Innolux(CMI:奇美電子)になりましたが、2013年1月9日にInnolux Display(群創光電)に社名が変更されています。
  3. 台湾のディスプレイメーカー。BenQグループの企業。なお、ソーラーパネルの生産も行っており、ディスプレイ専業ではありません。
  4. 液晶パネルを生産する際に使用するマザーガラスの大きさを“世代”と表現します。これは時代が進む毎にマザーガラスのサイズが大きくなっていったためです。現在は稼働中の最大世代は第10世代(2,880mm×3,130mm)で、2018年には第10.5世代(2,940mm×3,340mm)が稼動を開始する予定です。
  5. 液晶パネルを生産する際に使用するガラス基板のこと。生産するサイズにより変わりますが、1枚のガラス基板から複数枚の液晶パネルを同時に生産することが可能で、このガラス基板から複数枚の液晶パネルを作ります。
  6. 液晶パネルとして利用されるマザーガラスと廃棄されるマザーガラスの比(率)のこと。通常液晶パネルは、1枚ずつ生産されるのではなく、大きなガラス基板に複数枚の液晶パネルを同時に形成しています。マザーガラスで同時に生産する際、どうしても液晶パネルとして使用されない部分が出てきます。使用されない部分は廃棄されます。この廃棄を極力減らすことを目的として開発されたのが、新サイズです。
  7. 大基板のマザーガラス基板を用いて大サイズの液晶パネルを生産した場合、大半部分が廃棄されることになります。この廃棄される部分を小さいマザーガラス基板として小さい世代で再利用して生産されることもありますが、流用できるほど大きいサイズが余ればの話しです。基本的には再利用されずに破棄されます。
  8. 仕様が大きく異なる場合やマスク数(露光回数)が増える場合は変わってきます。
  9. 第8世代(2,160×2,460もしくは2,200mm×2,400mm)もしくは第8.5世代(2,200mm×2,500mmもしくは2,250mm×2,500mm)でも生産されます。この場合は8枚取りになり、マザーガラスの利用率は46型が約87%、47型が約90%です(双方とも第8.5世代の場合)。
  10. 第7.5世代の46型のマザーガラスの利用率は約82%、47型は約85%です。第7世代の場合は46型が約87%、47型が約91%です。
  11. 第6世代で同じく6枚取りできる液晶パネルと製造コストがほとんど同じであるため、37型の価格は下がります。
  12. 液晶パネルが光を通して発光している部分(表示部分)のこと。この対角線が画面サイズになります。
  13. 液晶パネルの表示領域内に、通常ではベゼル部分にある回路を形成することでベゼルレスにすることも可能ですが、基本的には存在する領域です。
  14. 液晶テレビなどに搭載され製品自体にベゼルが設けられますが、この寸法より液晶パネル自体のベゼル寸法はかなり小さいです。
  15. 仕様書では画素ピッチ(画素サイズ)ではなく、ドットピッチ(ドットサイズ)で表記してあります。1,920×1,080は0.15245mm×0.4494mm、3,840×2,160は0.076225mm×0.2247mmとなっています。RGBの3ドットですので、横寸法に3掛ければ画素サイズがわかります。このような表記方法は特殊ではなく一般的です。
  16. 中国パネルメーカーであるBOE TechnologyとShenzhen China Star Optoelectronics Technologyは、さらに28.5型を補間する27.5型の生産を行っています。
  17. 日本では、JEITA(電子情報技術産業協会)が表記方法を定めています。JEITA規格では、センチに直した場合の対角寸法が2桁以上だった場合、小数点第一位において四捨五入、1桁の場合は小数点第二位で四捨五入、0以下だった場合は小数点第三位で四捨五入することとされています。しかし、型(インチ)が使われるのが一般的ですので、あまりJEITAでの表記は見られません。
  18. xx.5型ではなく、xx型(xx.0)ジャストのサイズも当然ながら存在します。
  19. Multi Model(Models) on a Glassとも表記されます。

初掲載:2013年5月17日21時41分17秒

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Tag:解説 液晶パネル 新サイズ Innolux CMI AUO