内容はディスプレイ関係が中心。たまに別のことを書くかもしれない。
管理人に御用の方はメッセージか、当ブログの別館でコメントして下さい。

内容がない別館をまったり更新中。

メイン記事

ディスプレイ解説記事の最新更新


ディスプレイ小話集の最新更新(2013/12/28)


スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
(この一行は、各記事の最後に固定表示するサンプルです。テンプレートを編集して削除もしくは非表示にしてください。)

SID 2013 Display Week

2013年のSIDについて。

SID

SID(The Society for Information Displayの略)は、世界最大のディスプレイ学会のことです。毎年国際学会と展示会として「SID Display Week」を開催しています。これ以外にも「EuroDsiplay」、「IDW」なども開催しています。

今年のSID2013は、カナダのバンクーバーで開催されました。

AU Optronics - 台湾

台湾のディスプレイメーカーであるAU Optronics(以下“AUO”)は、65型、4.4型の有機ELパネル、14型、フレキシブル有機ELパネルについて発表しました。なお、試作機の展示はなかった模様です。

65型、有機ELパネル

65型、Full-HD(1,920×1,080)の有機ELパネルで、TFTには、酸化物半導体であるアモルファスIGZO(a-IGZO)を使用。第6世代のガラス基板で製造しており、65型なら1枚のガラス基板から2枚作ることが可能です。

有機EL素子構造は、TFT基板から光を取り出すボトム・エミッション型で、ホール転送層(HTL:Hole Transport Layer)と電子転送層(ETL:Electron Transport Layer)がそれぞれ2層ずつあります。有機EL素子は、複数の異なる材料が積層されています。陽極(アノード)、ホールを注入する層、ホールを転送する層、陰極(カソード)、電子を注入する層、電子を転送する層、そして発光する層(EML:Emitting Layer)です。これらにより構成され、発光層で、ホールと電子を再結合させ発光させます。このパネルでは、ホール転送層と電子転送層がそれぞれ2層ずつあり、高歩留まりが実現できるそうです。

フルカラーの実現は、R(赤)G(緑)B(青)の有機材を、Fine Metal Mask(FMM:ファイン・メタル・マスク)により塗り分けて蒸着しています。発光層はB、G、Rの順で形成されます。有機層の積層は、ガラス基板(陽極は形成済み)にホール注入層(HIL:Hole Injection Layer)、ホール転送層(2層)の順で積層し、発光層をB、G、Rの順で形成、ホール転送層(2層)、ホール注入層(EIL:Electron Injection Layer)、カソードの順で形成されます。発光層の形成にはFMMを使用しますが、2枚のシートを水平に動かすことで行なっています。

すでに量産が始まっているLG Displayの有機ELパネルは、白色有機EL+カラーフィルター方式により生産されていますが、AUOは大型パネルでは製造が難しい塗り分け方式を採用しました。しかし素子構造は、開口率、光透過率が優れているトップ・エミッション型より製造がし易い、ボトム・エミッションを採用しています。

パネル仕様は、サイズ65型、表示部142.48mm×803.52mm、コントラスト比10万:1、精細度34ppi、階調10bit、色再現性はNTSC比83%。塗り分け方式ですが、色域は狭いため、課題がありそうです。

今後の目標として、32型、Full-HDの有機ELパネルを第6世代のラインで4枚取りしたいとのこと。また、2013年内に65型、2014年に46から55型、2015年に40型のUHD(3,840×2,160)有機ELパネルを開発する計画とのこと。

4.4型、有機ELパネル

4.4型、画素数1,600×900、精細度413ppiの有機ELパネルで、リアルピクセル構造について発表しました。リアルピクセル構造は、おそらくPenTileのようなドットを数を減らしたものではなく、RGBドットで1画素を構成することだと思われます。このパネルは、この精細度ですが、蒸着プロセス(FMM)で製造されています。

14型、フレキシブル有機ELパネル

14型、qHD(960×540)、精細度79ppi、TFTには酸化物半導体(おそらくa-IGZO)が使用され、印刷プロセスで製造されたフレキシブル有機ELパネルについて発表しました。

Samsung Display - 韓国

韓国のディスプレイメーカーであるSamsung Display は、4.99型、Full-HDの有機ELパネル、85型、UHD液晶パネル、ノートPC用高解像度液晶パネルなどを展示、発表しました。

4.99型、Full-HD有機ELパネル

簡略図
b G b G b
R b B b R
b G b G b
B b R b B
b G b G b

おそらくサムスン電子から販売されている「Galaxy S4」に搭載されているのと同じ有機ELパネルだと思われます。
FMMを用いてRGBを塗り分けています。ただし、画素配列は通常用いられるRGBストライプではなく、RGBをひし形に配列するダイヤモンドピクセル構造(正式名称かは不明)が採用されています。色域は、AdobeRGBの色空間を94%カバーします。消費電力は従来のHD(1,280×720)のAMOLEDより25%少なくなっています。

展示では南米に生息するモルフォチョウを表示した、液晶パネルとの比較展示を行ないました。また、「a」「多」「성」「安」の4文字を表示し、拡大鏡を使って見ても表示が乱れないことを示し、解像度が優れていることをアピールしました。

85型、UHD液晶パネル

量産されているUHD(3,840×2,160)の液晶パネルでは最大のパネルになります。バックライトには直下型のLEDが採用され、LEDはエリア駆動(Local Dimming)されます。点灯が必要のないLEDは消灯することができるため、高コントラスト比であり、Samsung Displayによれば消費電力を30%削減することができるそうですが、これは表示する画像、動画で異なると思います。

このパネルを採用したテレビがサムスン電子より発売されています。

ノートPC用高解像度液晶パネル

簡略図
R G B W
B W R G
R G B W
B W R G

10.1型、WQXGA(2,560×1,600)、13.3型、QHD(3,200×1,800)の液晶パネルを展示しました。
画素配列は従来のRGBストライプではなく、RG-BWという順で配列する「PenTile RGBW」が採用されています。

PenTile RGBWは、RGBで1画素を構成するのではなく、RGの組み合わせとで1画素、BWの組み合わせで1画素としています。例えば、1920×1080のパネルの場合、RGBストライプなら画素は2,073,600個、ドットは6,220,800個あることになりますが、PenTile RGBWでは画素数は同じ2,073,600個ですが、ドット数は4,147,200個になります。ドット数が減っている分、ドット開口率を高くなり光透過率を上げり、さらにWドットがあるため、低消費電力になります。この2つのパネルは従来品に比べ30%削減されています。

高精細(高解像度)になりますが、ドット開口率が高く出来るため、既存アモルファスシリコンTFT(a-Si TFT)の生産ラインにより生産することが可能になります。

LG Display - 韓国

韓国のディスプレイメーカーであるLG Displayは、5型、プラスチック有機ELパネル、55型有機ELパネル、55型曲面有機ELパネル、47型、透明液晶パネル、12.3型、車載用液晶パネル、24型、広色域液晶パネル、酸化物半導体を使用した各種液晶パネル、狭額縁液晶パネル、高解像度パネルなどを展示しました。

詳しい仕様は分かりませんので、個別に書くことができません。
簡単に触れた記事はこちら(当ブログ)。

Sharp - 日本

現状あまりニュースで触れらていませんので、一部のみです。
TFTにIGZOを使用した液晶パネルを始めて採用したスマートフォンSH-02Eが「Display of the Year Award」部門金賞、低反射フィルムであるモスアイ技術を採用したAQUOS XL9ラインが「Display Component of the Year Award」で銀賞を受賞しています。

メモリ液晶

各画素に1bitのメモリを内蔵した1.26型、画素数144×166のメモリ液晶を展示しました。サブピクセルごとにメモリを割り当てるMIP(Memory-in-Pixel)技術が使用されています。静止時の消費電力は15μW、画像更新で50μWという超低消費電力ですが、反射型ではなく、透過型を採用しています。応答速度は30ms。ただし、カラー表示ではなく、モノクロ表示のみです。展示では2.6型をメモリ液晶がボタン電池(CR2025)で駆動するデモを行ないました。

この製品を使用したスマートウォッチ「AGENT」を今年12月に製品化する予定とのこと。なお、このパネルはSharpのアメリカ法人であるSharp Microelectronics of the Americas(SMA)が出展しました。

MEMS

Qualcomm社との技術提携が行なわれ、MEMS(Micro Electro Mechanical System)の共同開発をQualcommの子会社であるPixtronix社と行なっており、今回初展示を行ないました。なお、展示はQualcommのブースで行なわれました。

7型、画素数1,280×800で、8bit駆動(24bit)のパネルを展示しました。TFTにはシャープのIGZOが使用されています。ただ、a-IGZOなのかCAAC-IGZOなのかは不明です。

ジャパンディスプレイ - 日本

日本のディスプレイメーカー3社が、真の3社合併後初のSIDであり、かなり気合の入った展示、発表を行なっています。

反射型液晶パネル

7.03型、画素数1,024×768のカラー表示(4bit(12bit):4096色)反射型液晶パネルを展示しました。メモリ液晶であり、サブピクセルごとにメモリを割り当てるMIP(Memory-in-Pixel)技術が使用されています。TFTには低温多結晶シリコン(LTPS)が使用され、消費電力は静止表示時に3mW、動画表示時に100mWです。

モバイル向け液晶パネル

新型IPS(IPS-NEO)、WhiteMagic、インセル型タッチパネルを採用した5型、Full-HD、精細度438ppiの液晶パネル、7型、WQXGA、精細度431ppiの液晶パネルの展示、これらのパネルの技術についてシンポジウムで発表を行ないました。これらパネルは、去年10月に公開されたイノベーションビーグルと同仕様だと思われます。

LTPS(CMOS)、光配向、ネガ型液晶、RGBW画素(おそらくWhiteMagic)、インセル・タッチ(おそらくPixelEyes)が採用されたパネルで、それら技術について説明が行なわれました。
5型パネルは光透過率が11%、7型パネルが9.5%と従来より大幅に上がっています。液晶パネルのバックライト使用率はものすごく低く、通常製品は5%程度です。これはバックライトの光が偏光板→位相差板→液晶層→カラーフィルター→位相差板→偏光板と光を減光される要因ばかりを通過するためです。

ネガ型液晶とは、負の誘電率異方性を持つ液晶分子のことで、Nn液晶とも言います。正の誘電異方性を持つ液晶分子をポジ型液晶(Np)といいます。IPS方式は、ネガ型、ポジ型液晶の両方を使うことが可能ですが、液晶の応答速度の面からポジ型液晶を使います。このパネルではネガ型を使用していますが、効果などについては不明です。

今月に発表されたPixelEyesを採用した量産される5型、Full-HD液晶パネル、5.2型、Full-HDの有機ELパネルの展示と12.2型、1920×720、WhiteMagic、裸眼3Dに対応した車載用液晶パネル展示、シンポジウムでの発表が行なわれました。また、詳しい仕様などは不明ですが、医療用の高精細パネル(おそらく旧ジャパンディスプレイイースト製)の展示もあったようです。

Qualcomm / Pixtronix – アメリカ

Qualcommは、MEMSを使用した反射型ディスプレイ「Mirasol」を展示しました。1.6型、画素数600×600、精細度577ppiで、カラー表示が可能です。また、5.1型の展示も行なっています。

Pixtronixは、シャープとのMEMS(Micro Electro Mechanical System)の共同開発品の展示を行ないました。7型、画素数1,280×800で、8bit駆動(24bit)のパネルを展示しました。TFTにはシャープのIGZOが使用されています。ただ、a-IGZOなのかCAAC-IGZOなのかは不明です。

フレキシブル有機ELパネル

Panasonicは4型、画素数224×224のパネルを開発。素子構造はトップ・エミッション型、TFTにはa-IGZOが使用されています。おそらく塗り分けにより、カラー化が行なわれていると思われます。曲率半径は10mmです。なお、試作品展示はなかったようです。
製作方法は、ガラス基板上にポリエチレンナフタレート(PEN。ポリエステルの一種)フィルムを張り、この上にa-IGZO、有機層、封止層を形成した後にガラス基板からPENを剥離します。

東芝は10.2型、画素数1,920×1,200のパネルを開発。素子構造はボトム・エミッション型、TFTにはa-IGZOが使用されています。白色有機EL+カラーフィルター方式で、カラーフィルターはRGBWの構成です。
プラスチック基板にはポリイミドプラスチックが使用されています。

半導体エネルギー研究所(SEL)、半導体エネルギー研究所の子会社であるアドバンスト・フィルム・ディバイス・インク(AFD)、Sharpの3社は、3.4型、画素数540×960のパネルを開発。素子構造はトップ・エミッション型、TFTにはCAAC-IGZOが使用されています。曲率半径は4mmです。

材料

有機ELパネルの実用化が始まり、液晶パネルの色域を有機ELパネル並みに拡大する流れがあります。

アメリカ3M社は、量子ドットを用いたバックライト用フィルム「QDEF」を発表しました。青色LEDを用いることで、NTSC比100%の色域を実現することができます。3nm径と7nm径のQDEFフィルムを導光板と液晶パネルの間に張り、光源には青色LEDを使用します。青色LEDの光源が、3nm径のフィルムでは緑色に、7nm径のフィルムでは赤色に変換されるため、RGBの各色が鋭いピークを持つため、広色域化が可能になります。現在用いられている白色LEDは、青色LEDに黄色蛍光体を積層することにより白色を作り出してますが、その白色には青色の成分が多く、緑、赤の純度が低いため色域は狭くなります。この「QDEF」を使用した試作品に「BEST IN SHOW DISPLAY WEEK 2013」が送られました。

アメリカQD Vision社は、量子ドットを用いた光学材料「Color IQ」について発表を行ないました。Color IQは、ソニーが製品に取り入れています。

基調講演

今年の基調講演は、Samsung DisplayのKinam Kim氏、MicrosoftのBill Buxton氏、オレゴン州立大学のJohn F. Wager教授の3人が行いました。

Samsung Display Kinam Kim氏

1番目に登壇したSamsung DisplayのKim氏は、次世代ディスプレイの10の問題について述べました。ただ、10の問題なのですが、後半に行くにつれて、技術紹介や未来の技術の語りに変わって生きます。

次世代ディスプレイの10の問題

  1. プラスチック基板の硬度と耐久性の確保
  2. タッチパネルの主材料であるITOの代替材料
  3. 次世代の薄膜封止技術
  4. LTPSは、次世代アクティブマトリクス有機ELパネルのための唯一の解決策1
  5. LTPSは、次世代アクティブマトリクス有機ELパネルのための唯一の解決策2
  6. LTPSは、次世代アクティブマトリクス有機ELパネルのための唯一の解決策3
  7. 透明ディスプレイのための基板と陰極材料の透明化
  8. 低消費電力の燐光材料使用の拡大
  9. ディスプレイパネルとセンシング機能の融合
  10. ディスプレイの光の波長を利用したスキンケア

内数個をピックアップします。

2.タッチパネルの主材料であるITOの代替材料

タッチパネルに使われる主要材料であるインジウムスズ酸化物(ITO)フィルムの曲率半径は8mmであり、何度も曲げた場合に機能を失う可能性があります。このため、ITOを金属(metal mesh)や銀ナノワイヤーを使用する動きがあります。これらの素材を使えば曲率半径は2mmが可能になると考えられています。ただ、曲率半径が1mm以下を実現するためには、カーボンナノチューブ(CNT)などの新しい素材が必要になり、これらを使用したタッチパネル電極形成技術はまだ開発初期段階です。

3.次世代の薄膜封止技術

有機EL素子は、酸素や水分に弱いため、これを守るために封止作業が必要になります。封止作業が高効率だと量産性が上がります。

フレキシブル有機ELパネルではガラスの代わりの材料を使用する必要がありますが、この講演で薄膜封止(TFE:Thin Film Encapsulation)技術で解決することが可能であり、大量生産が可能という発言がありました。TFEは、TFT基板に有機EL発光層を蒸着した後に、有機物と無機物の交互に形成する多層薄膜工法のことです。

4.5.6.LTPSは、次世代アクティブマトリクス有機ELパネルのための唯一の解決策1、2、3

Kim氏は、フレキシブルディスプレイに最適なTFTの材料は、ポリシリコン(p-Si)であると発言しました。p-Siは、従来のa-Siに比べて移動度が100倍以上高速で、曲率半径も5mmが達成できており、構造の変更により2mm以下に下げることが可能です。

ただ、Kim氏の発言は、LTPSが優位であるというよりは「自社の選択は正しい」と言いたいのだと思います。Samsung Displayは、早い時期から有機ELパネルを生産しているため、バックプレーン技術にLTPSを使用し、有機EL用のLTPSラインを多く持っています。しかし、最近は、a-Siより移動度が速く、LTPSよりリーク電流が少ないIGZOなどの酸化物半導体が多くなっています。現に、SID2013で発表された有機ELパネルのバックプレーンにはa-IGZO(SELとSharpはCAAC-IGZO)が使用されているだけで、LTPSが使用されたものはありませんでした。

なお、その後にKim氏は、最も理想的なTFTの材料は有機物(ポリチオフェン、低分子有機物、印刷TFTなど)かもしれないが、業界が要求する仕様を満たすために多くの課題があるとも発言しています。有機TFTは、酸化物半導体と並んで次世代TFTと言われているTFTです。従来の無機TFTに比べ柔軟であるため、フレキシブルディスプレイに最適です。また、製造も真空プロセスを使用せず、溶液プロセスで製造できるため、印刷法が適用可能で室温での形成が可能のため、大面積化が容易、特殊なプラスチック基板が不要など、優れた特性をもっています。しかし、安定性、信頼性など色んな面で課題が多く、まだ実用化は先です。

さらにLTPS>IGZOの発言は続き、電気的安定性に優れたLTPSは、高い性能の発光層を構成することができる、とも発言しています。これは、量産化が難しいIGZOを暗に皮肉ったとも取れます。また、LTPSを使用を使用した有機ELは解像度が高くなる(画素数が多くなる)ほど液晶パネルに比べて消費電力が低くなる、LTPSの速い移動度は、大画面での安定性と長い寿命の面などから、高解像度の有機ELパネルを作成するための最良の選択であり、UHDの次世代の8KではLTPSが最良のTFTであるとも発言しています。実際問題として、UHDや高フレームレートのパネル製作はa-Siでは力不足で、今あるパネルは複雑な回路を組んだりして、対応しています。

オレゴン州立大学 John F. Wager教授

3人目の登壇者であるWager氏は酸化物半導体研究者です。IGZOの開発者である細野氏との共同研究者でもあります。Wager氏はこの講演で、2007年には酸化物半導体の関心が低く、Wager氏と細野氏の講演が午後4時(ようするに皆さん帰る時間)で、聞きに来ている人はほとんどいなかったことを発表しています。おそらく、プレゼンテーションの画面に大きく「!」マークを書いているところを見ると笑い話として発表したのでしょうけど、会場は笑いではなく驚きが大きかったそうです。

Kim氏は次世代TFTはLTPSと持ち上げてましたが、Wager氏は、次世代TFT候補は、LTPSではなくIGZOだと発言しています。ただ、有機ELには、現状の技術レベルでは、LTPSの方が良いともしました。ただし、これはIGZOが補償回路を組む場合の話しで、IGZOが補償回路組まず2T1Cで構成できるならIGZOの方が適しているとも述べました。量産されているLG Displayの有機ELパネルは試作品から仕様を変えていない場合は、a-IGZOの2T1C構成です。

後書き

今年のSIDは有機ELの発表が多く、また、酸化物半導体の発表が大多数を占めました。
記載していない有機EL“照明”の発表も多々ありました。東芝、Panasonic、SELなどが発表しています。

記載していない企業の展示もあり、旭硝子、京セラディスプレイ、NLTテクノロジー、三菱電機などの出展もありました。
また、篠田プラズマが出展した試作機が「Best Prototype at Display Week」を受賞しています。その他受賞についてはおそらく発表はされているのでしょうけど、まだSIDのHPに掲載されていないため、個々企業が発表するか、報道されるかしないと分かりません。

関連記事
(この一行は、各記事の最後に固定表示するサンプルです。テンプレートを編集して削除もしくは非表示にしてください。)
 ブログ内検索
 カテゴリー
[+]を押すと展開

openclose

 amazon
 タグ一覧
 リンク
 RSSリンクの表示
 Special Thanks
サイドバー2下の追尾スペース
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。