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プレミアムTV市場をリードする 大面積OLEDへの投資額は？

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■ 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>

青色OLED、WRGB OLEDの競争相手として急浮上

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プレミアムTV市場でOLED TVの占有率が増加し続け、LCDとの価格差も次第に縮小していく傾向にあり、量子ドット技術を取り入れたLCD TV（QD-LCD TV）メーカーはプレミアムTV市場で苦戦している状況だ。

OLED TVは白色OLEDとカラーフィルターを用いたOLEDパネルを採用しており（以下、WRGB OLED）、唯一LG Displayが量産している。Samsung Displayは、プレミアムTV市場でWRGB OLEDに立ち向かうための技術の一つである青色OLED + QDCF（以下、青色OLED）を積極的に開発していると知られている。

UBI Researchは先日18日に発刊した『2018 OLED発光材料産業レポート』で、Samsung Displayが前面発光方式で青色OLED + QDCFを実現すると予想し、WRGBと比べて8K解像度とBT.2020を満足するにあたって有利になると分析した。

<青色OLEDの予想スタック構造、2段スタック構造（左）・3段スタック構造（右）2018 OLED発光材料産業レポート、UBI Research>

8KとBT.2020というTVのトレンドとSamsung Displayによる青色OLEDの開発に伴い、青色材料に関する開発も積極的に行われる見込みだ。現在、OLEDに採用されている青色材料は、蛍光物質として赤色と緑色に採用されているりん光物質より効率と寿命が低下している。青色りん光材料の開発も続いているが、材料の希少性と技術の壁があり、まだ量産には使われていない状況だ。大面積OLEDパネルには蛍光青色材料を2回以上積層することで、効率と寿命を向上させるスタック構造を導入しており、青色OLEDも2段スタック以上の構造を取り入れると予想される。

このような傾向から、青色発光材料市場も成長が続く見込みだ。2017年の青色材料（ホストとドーパント）の市場は7,000万米ドル規模に成長した。UBI Researchが発刊した『2018 AMOLED Emitting Material Market Track』によると、青色材料は2022年まで年平均32%で成長し、2億7,200万米ドル規模に達する予定だ。

<青色材料（ホストとドーパント）市場展望、2018 AMOLED Emitting Material Market Track>

青色OLEDはOLED TVに使用されるのか

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Samsung DisplayはLCD TVに続く次世代ディスプレイ技術として、青色OLED+QDCF(以下「青色OLED」)を選定し、開発に乗り出した。

青色OLEDはOLEDから発光された青色光がQDCF（Quantum Dot Color Filter）を通り抜け、赤色と緑色を表現する技術である（b）。OLED TVに採用しているWRGB OLEDは、白色光がカラーフィルターを通り抜けてRGB色を実現する方式である（a）。

UBI Researchが先日18日に発刊した『2018 OLED発光材料産業レポート』では、Samsung Displayが開発を開始した青色OLEDが、TV用OLEDパネルになれるかを予想した。青色OLED+QDCFの開発方向性と要求性能（効率と寿命）について分析を行い、特に青色OLEDの主要な材料である青色発光材料の現況と開発進捗状況（蛍光・りん光・TADF）を取り上げている。

Samsung Displayの青色OLEDは前面発光方式であるため、TFT方向に光を出す背面発光方式に比べて開口率が約70%増加し、従来のWRGB OLEDより8Kの解像度と高輝度の実現が容易である。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し、2012年に国際電気通信連合会（International Telecommunication Union、ITU）が制定したUHDの色域規格BT.2020に近づけると予想される。

今後プレミアムTV市場において、8KとBT.2020はディスプレイの必須条件で、WRGB OLEDも8KとBT.2020を実現するために積極的に開発を行っている。青色OLEDがWRGB OLEDがリードしているプレミアムTV市場で、どのような影響を与えるかのに期待が集まる。他にも、Soluble OLED材料とNear IR（近赤外線）材料など、新規材料の技術開発動向と重要事項を取り上げている。

QD-OLED TV、次世代プレミアムTVになれるか

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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。

[LED/OLED EXPO 2015] Low Cost OLED Lighting Panel Production, QD Film Provides the Solution?

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One of the reasons that OLED lighting is not becoming commercialized, despite its diverse advantages compared to other lightings, is its high price. The most fundamental way to reduce OLED lighting panel cost is investment in OLED lighting panel mass production line. Price reduction for components and materials is also an important factor.

 

The OLED lighting panel that is currently being mass produced has red/green/blue or yellow/blue stack structure. Also the use of tandem structure of more than 2 stacks to increase efficiency makes the process complex, lowers the yield, and increases the amount of materials used, and is becoming a key factor in increasing the production cost.

 

At LED/OLED Expo 2015, Cheorwon Plasma Research Institute (CPRI) displayed technology that produces white by applying light extracting film that contains red and green quantum dot (QD) material on blue OLED. CPRI forecasts that this technology of QD film applied blue OLED will be the solution for lowering OLED lighting panel production cost.

 

CPRI’s senior researcher Yong Hwan Yoo explained, “When QD light extracting film is applied to blue OLED, the evaporation processes are reduced compared to existing RGB or YB tandem structure OLED lighting. This could lead to production cost reduction as the yield increases and material cost decreases. If the QD purity improves, as well as blue material’s lifetime and efficiency, it is anticipated that the efficacy will match that of RGB or YB tandem OLED lighting panel.”

 

CPRI exhibited LED caps to be used for mascots at the opening/closing ceremonies of PyeongChang 2018 Winter Olympics, ultimately aiming for manufacturing them using OLED lighting panel instead of LED.