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1 JDIの 事 業 とディスプレイ 技 術 次 世 代 研 究 センター センター 長 瀧 本 昭 雄 Japan Display Inc.

2 目 次 市 場 動 向 と 事 業 展 開 JDIの 基 本 戦 略 技 術 戦 略 コア 技 術 LTPS スマートフォン 向 け 技 術 車 載 向 け 技 術 屋 外 ウエアラブル 用 途 等 向 け 反 射 技 術 2

3 市 場 動 向 と 事 業 展 開 3

4 ターゲット 市 場 の 規 模 予 測 全 体 のターゲット 市 場 は 拡 大 する 見 込 み 単 位 [ 兆 円 ] 6 4 新 規 市 場 サイネージ 中 小 型 産 業 用 途 車 載 2 スマホ 各 種 調 査 機 関 を 基 にJDIにて 試 算 4

5 3 本 の 事 業 の 柱 を 構 築 - 安 定 した 経 営 基 盤 の 確 立 へ モバイル 事 業 は 成 熟 期 へ 車 載 事 業 を 成 長 させると 共 に 新 しい3 本 目 の 事 業 を 育 てていく ノンモバイルの 売 上 高 比 率 30%へ 数 量 規 模 (シート 数 ) モバイル 事 業 需 要 変 動 大 電 子 棚 札 向 け 反 射 型 MIPディスプレイ (カラー 対 応 ) スマートフォン ( 上 ) 高 精 細 HUD ( 下 ) 曲 面 ディスプレイ 利 益 軸 第 4の 事 業 (OLED) 第 3の 事 業 ( 反 射 型 ) 顧 客 開 拓 サイネージ 向 け 反 射 型 MIPディスプレイ 電 子 棚 札 ( 反 射 型 ) 車 載 利 益 率 車 載 事 業 安 定 事 業 デジタルサイネージ ( 反 射 型 ) 時 間 軸 2020 ウェアラブル ( 反 射 型 ) 5

6 JDIの 基 本 戦 略 6

7 技 術 戦 略 LTPSは 様 々なディスプレイの 基 盤 です フロント プレーン 液 晶 液 晶 有 機 EL Something new バックプ レーン LTPS LTPS LTPS バックライト 透 過 型 LCD 反 射 型 LCD OLED LTPS デバイスX LTPS: low temperature polycrystalline silicon 低 温 ホ リシリコン LCD: Liquid Crystal display 液 晶 ディスプレイ OLED: Organic LED 有 機 EL 7

8 LTPS-LCD 生 産 能 力 JDIは LTPS デバイスを 供 給 するトップレベルのサプライヤーです 石 川 サイト LTPS-LCD capacity as of end-fy16 (kシート/ 月, G4.5 換 算 ) 茂 原 工 場 G6 石 川 工 場 G 東 浦 工 場 G3.5 能 美 工 場 G5.5 A B C D E F JDI Source: JDI estimates by reference to research firms reports. JDIが 生 産 するのは 全 てCMOS-LTPS です 白 山 工 場 ( 設 備 搬 入 中 ) G6 8

9 ジャパンディスプレイの 技 術 成 長 戦 略 LTPSをコアとして 技 術 展 開 を 進 めていきます スマートフォン タブレット 用 途 Advanced LTPS 技 術 高 精 細 / 低 消 費 電 力 /インセルタッチ デザイン 性 の 向 上 : シートOLED 2018 年 量 産 車 載 用 途 LTPSによる 曲 面 高 速 応 答 高 精 細 /インセルタッチ/ 曲 面 / 高 速 応 答 ( 遅 延 レス) 反 射 型 ( 産 業 用, 電 子 棚 札, サイネージ, etc) LTPSによるメモリ 技 術 画 素 メモリを 搭 載 した 超 低 消 費 電 力 反 射 型 ディスプレイ 9

10 技 術 戦 略 10

11 ディスプレイの 表 示 原 理 縦 横 に 並 んだ 画 素 が 集 まって 1 枚 の 画 像 が 描 かれています 画 像 を1 秒 間 に 何 回 も 描 きかえる ことで 動 画 になります 画 素 サブ 画 素 サブ 画 素 毎 の 明 るさを 変 えることで 画 素 毎 に 全 ての 色 を 再 現 します 11

12 JDIのコア 技 術 : LTPS LTPSは ディスプレイ 内 にTFT( 薄 膜 トランジスタ)として 形 成 されています ガラス 基 板 に 形 成 されたLTPS フイルム 基 板 に 形 成 されたLTPS (シートディスプレイ 用 ) TFT: Thin Film Transistor 12

13 LTPSとデバイス LTPSは 様 々なデバイスのベース 技 術 となります フロント プレーン 液 晶 液 晶 有 機 EL Something new バックプ レーン LTPS LTPS LTPS バックライト 透 過 型 LCD 反 射 型 LCD OLED LTPS デバイスX 13

14 透 過 型 LCDの 構 造 とTFT ディスプレイには 多 数 のTFTが 使 用 されています TFTの 一 方 式 であるLTPSがJDIのコア 技 術 です カラーフィルタ TFT TFT TFT TFT TFT TFT TFT 基 板 TFT TFT 基 板 液 晶 TFT TFT TFT 駆 動 回 路 TFT バックライトユニット 断 面 図 LED 表 示 部 ( 画 素 ) 額 縁 部 ( 駆 動 回 路 ) 上 から 見 た 拡 大 図 14

15 反 射 型 LCDの 構 造 とTFT TFT 反 射 光 カラーフィルタ( 赤 緑 青 ) 共 通 電 極 TFT 基 板 基 板 偏 光 板 反 射 電 極 /メモリー 回 路 断 面 図 液 晶 駆 動 回 路 上 から 見 た 拡 大 図 カラーフィルタ 基 板 液 晶 反 射 電 極 TFT TFT TFT TFT SRAMメモリー 回 路 15

16 OLEDの 構 造 とTFT TFT 有 機 発 光 層 ( 赤 緑 青 ) TFT 基 板 基 板 断 面 図 電 極 /TFT 駆 動 回 路 TFT 表 示 部 ( 画 素 ) 額 縁 部 ( 駆 動 回 路 ) 上 から 見 た 拡 大 図 16

17 トランジスタ 技 術 比 較 LTPS は 他 のTFTに 比 べて 高 い 移 動 度 を 有 しています Id (A/μm) 1E-04 1E-05 1E-06 1E-07 1E-08 1E-09 1E-10 1E-11 1E-12 1E-13 1E-14 1E-15 1E TFT 電 圧 - 電 流 特 性 LTPS Vg (V) a-si TFT Mobility, μ cm 2 /Vs 移 動 度 とアーキテクチャー Technology / Architecture Crystal Si (Ref.) LTPS a-si CMOS NMOS LTPS: low temperature polycrystalline silicon a-si: amorphous silicon semiconductor a-si LTPS LTPSは 小 さいサイズで 機 能 します 17

18 トランジスタ 技 術 比 較 (バックライト 消 費 電 力 ) LTPSは 高 精 細 化 低 消 費 電 力 化 が 可 能 です Full-HD (443ppi) 開 口 率 (%) a-si LTPS 解 像 度 (ppi) TFT 画 素 TFT 1 画 素 の 面 積 に 対 する 開 口 率 が 高 いと より 多 くの 光 が 利 用 できるので 消 費 電 力 を 下 げる(または 明 るくする)ことが 可 能 です 光 が 抜 ける 面 積 の 比 率 = 開 口 率 18

19 トランジスタ 技 術 比 較 ( 額 縁 ) LTPSは 狭 額 縁 化 が 可 能 です LTPSは TFTが 小 さく 回 路 を 小 さく 形 成 可 能 ゲート 回 路 a-si 表 示 エリア 額 縁 幅 (mm) Full-HD (443ppi) LTPS 額 縁 幅 解 像 度 (ppi) 狭 額 縁 より 大 きな 画 面 と 優 れたデザイン 性 19

20 生 産 性 の 進 化 (ガラスサイズ) G6 基 板 G X1500mm 1500X1850mm スマートフォン 約 320 台 分 トランジスタ 数 (FHD) 1 台 : 画 素 部 622 万 個 x320 台 = 約 20 億 個 G X920mm 加 工 精 度 基 板 長 辺 約 1.8m 加 工 精 度 数 μm 基 板 に 対 し 百 万 分 の1の 精 度 20

21 ジャパンディスプレイの 技 術 成 長 戦 略 LTPSをコアとして 技 術 展 開 を 進 めていきます スマートフォン タブレット 用 途 Advanced LTPS 技 術 高 精 細 / 低 消 費 電 力 /インセルタッチ デザイン 性 の 向 上 : シートOLED 2018 年 量 産 車 載 用 途 LTPSによる 曲 面 高 速 応 答 高 精 細 /インセルタッチ/ 曲 面 / 高 速 応 答 ( 遅 延 レス) 反 射 型 ( 産 業 用, 電 子 棚 札, サイネージ, etc) LTPSによるメモリ 技 術 画 素 メモリを 搭 載 した 超 低 消 費 電 力 反 射 型 ディスプレイ 21

22 高 精 細 化 技 術 LTPS 22

23 解 像 度 (ppi) 解 像 度 ( 人 間 工 学 的 評 価 より) 800 ppi まで 認 識 されます( 視 距 離 22cm) 800ppi 530ppi 400ppi 700ppi 465ppi 350ppi 画 素 が 認 識 で きない 領 域 人 間 の 目 の 認 識 限 界 22cm 読 みやすい 文 字 には 高 い 解 像 度 が 必 要 ppi 326 ppi 326ppi cpd : cycle per degree ( 空 間 周 波 数 ) 403ppi 498ppi The character heights*: main text: 3 mm (9 points) Footnote: 2 mm (6 points) *: standard size of Japanese paperback 距 離 (cm) Y. Hisatake et.al., P-145, SID 2012) 651ppi <Condition> Viewing distance: 25 cm Viewing angle: normal to the display Subjects: 5 females and 17 males Luminance: 200 cd/m2 (L* = 100%) LTPSは800ppi 以 上 のディスプレイを 提 供 可 能 です 23

24 スマートフォン 向 け 製 品 のトレンド 画 面 サイズ 画 素 数 解 像 度 など 急 速 に 進 化 2012 Oct. MP start (Full HD) Development (4k2k *1 ) Display Technology Transmissive IPS, LTPS TFT Screen size 5.0-inch (12.6cm) diagonal Number of pixels 1080 x 1920 Pixel Density 443 ppi Contrast ratio 1000:1 NTSC ratio 71% Luminance 500 cd/m 2 Dimensions 64.3mm (W) x 118.8mm (H) x 1.4mm (D) Side border 1.2mm Display Technology Transmissive IPS, LTPS TFT Screen size 5.5-inch (13.9cm) diagonal Number of pixels 2160 x 3840 *1 Pixel Density 806 ppi *2 Contrast ratio 1000:1 NTSC ratio 93% Luminance 500cd/m 2 SPR 品 Dimensions 69.8mm (W) x 128.9mm (H) x 1.9mm (D) Side border 0.9mm *1 : 2160x3840 with sub pixel rendering (Image resolution based on ICDM standard) *2 : Vertical 24

25 スマートフォン 向 け 高 精 細 技 術 の 応 用 製 品 プロユース 向 け 8K4Kディスプレイ 仕 様 サイズ 画 素 数 解 像 度 輝 度 17.3 inch 7,680 x RGB x 4, ppi 250 cd/m2 コントラスト 2,000:1 色 域 70% 駆 動 周 波 数 液 晶 駆 動 方 式 120Hz IPS-NEO NHKとの 共 同 開 発 image : courtesy of NHK 25

26 低 消 費 電 力 化 技 術 低 周 波 駆 動 26

27 Advanced LTPSによる 低 周 波 駆 動 Advanced LTPS : リーク 電 流 を 抑 えたLTPS MPスタート FY2015 FY2016 FY2017 FY2018 MP MP 駆 動 周 波 数 60Hz 30Hz 15~5Hz LTPS(Gen.1) Advanced LTPS(Gen.2) Advanced LTPS (Gen.3) 回 路 消 費 電 力 (mw) WQHD 80 0 Gen.1 Gen.2 Gen.3 回 路 電 力 Power f x V2 フリッカ(15Hz) 27

28 インセルタッチ 技 術 28

29 インセルタッチLCD メリット: 厚 み 感 度 コスト センサー 電 極 (TxとRx)は LCDパネルに 形 成 され LTPS 回 路 でコントロールされます 側 面 図 Rx 鳥 瞰 図 偏 光 板 CF 基 板 液 晶 TFT 基 板 Tx LTPS 回 路 29

30 Pixel Eyes のアドバンテージ Pixel Eyes は 他 のインセルタッチに 対 しアドバンテージを 有 し 次 世 代 のタッチ インターフェイスにも 適 しています 他 のインセルタッチ カバーガラス カバーガラス カラーフィルタ 基 板 TFT 基 板 Rx Tx カラーフィルタ 基 板 TFT 基 板 Rx/Tx 外 的 ノイズに 強 い スリープモードでの 消 費 電 力 が 小 さい タッチ 用 FPC が 必 要 外 的 ノイズに 弱 い スリープモードでの 消 費 電 力 が 大 きい タッチ 用 FPC が 不 要 30

31 進 化 を 続 ける Pixel Eyes Gen. 2 Gen. 3 Gen. 4 狭 額 縁 Real Black Water tracking マルチタッチ 高 精 細 スタイラス 毛 筆 描 画 次 世 代 UI 曲 面 フレームレス 新 駆 動 低 消 費 電 力 エッジディスプレイ ホバリング センシング 機 能 And more 31

32 OLED 技 術 32

33 LCD vs OLED 表 示 原 理 と 構 造 の 比 較 LCD 表 示 原 理 受 光 型 電 圧 駆 動 液 晶 分 子 配 列 の 電 界 制 御 による 光 の 透 過 反 射 散 乱 現 象 構 造 OLED 自 発 光 型 電 流 駆 動 電 極 から 発 光 層 に 注 入 されたホールと 電 子 の 再 結 合 による 有 機 分 子 の 励 起 発 光 光 偏 光 板 基 板 透 明 電 極 DC 光 陰 極 ( 透 明 電 極 ) AC 液 晶 透 明 電 極 基 板 偏 光 板 電 子 正 孔 発 光 有 機 層 ( 多 層 膜 ) 陽 極 ( 金 属 ; 反 射 層 ) 基 板 バックライト( 光 源 ) フロントフ レーン 液 晶 有 機 EL ハ ックフ レーン TFT(LTPS) TFT(LTPS) 基 板 主 にガラス ガラス フイルム ハ ックライト 必 要 不 要 33

34 LCD vs OLED 高 解 像 度 はLCD フレキシブルはOLED Advanced LTPSにより 低 電 力 OLEDを 実 現 解 像 度 LTPS LCD Excellent (600ppi) Advanced LTPS LTPS OLED Fair (350ppi) Advanced LTPS 消 費 電 力 Fair Excellent Good Excellent デザイン フレキシブル Poor (バックライトがあるため) Excellent ( 基 板 シート 化 が 容 易 ) デザイン 額 縁 Excellent Fair タッチ 機 能 内 蔵 Excellent Fair ( 現 在 はオンセル 又 はフイルム 方 式 ) 信 頼 性 Excellent Fair コスト Excellent Fair 34

35 フイルム 基 板 を 使 用 したOLEDのプロトタイプ 手 帳 型 バングル 型 タッチ 機 能 付 き プロジェクション 型 35

36 ジャパンディスプレイの 技 術 成 長 戦 略 LTPSをコアとして 技 術 展 開 を 進 めていきます スマートフォン タブレット 用 途 Advanced LTPS 技 術 高 精 細 / 低 消 費 電 力 /インセルタッチ デザイン 性 の 向 上 : シートOLED 2018 年 量 産 車 載 用 途 LTPSによる 曲 面 高 速 応 答 高 精 細 /インセルタッチ/ 曲 面 / 高 速 応 答 ( 遅 延 レス) 反 射 型 ( 産 業 用, 電 子 棚 札, サイネージ, etc) LTPSによるメモリ 技 術 画 素 メモリを 搭 載 した 超 低 消 費 電 力 反 射 型 ディスプレイ 36

37 車 載 用 LCDの 市 場 トレンド 車 には 多 くのディスプレイが 搭 載 される バックミラー ヘッドアップ ディスプレイ サイドミラー サイドミラー 助 手 席 用 ディスプレイ クラスター センター インフォメーション ディスプレイ モバイル 同 様 低 電 力 化 と 狭 額 縁 化 の 要 求 今 後 車 載 にも LTPS 技 術 の 適 用 を 進 める 37

38 車 載 用 曲 面 パネル 技 術 38

39 CID/クラスター への 曲 面 異 形 ディスプレイの 提 供 LTPS 技 術 によりゲート 回 路 を 内 蔵 曲 面 化 や 異 形 化 を 容 易 にします 凹 方 向 曲 面 凸 方 向 曲 面 S 字 形 曲 面 異 形 a-si S-Dr S-Dr S-Dr S-Dr S-Dr S-Dr G - D r G - D r S-Dr LTPS LTPS S-Dr ドライバICの 実 装 が1 辺 のみ 曲 面 化 しやすい 異 形 化 も 同 様 39

40 電 子 ミラー 用 高 速 ( 低 遅 延 )システム 技 術 40

41 電 子 ミラー ぼやけ 解 消 が 安 全 面 で 大 きな 課 題 フレーム 周 波 数 アップ60 240HzをLTPSで 実 現 します 従 来 品 開 発 品 画 像 画 像 のぼやけ 液 晶 応 答 速 度 20ms 8ms フレーム 周 波 数 60Hz 240Hz カメラから 表 示 までの 伝 送 遅 れ 100ms 4ms 41

42 ジャパンディスプレイの 技 術 成 長 戦 略 LTPSをコアとして 技 術 展 開 を 進 めていきます スマートフォン タブレット 用 途 Advanced LTPS 技 術 高 精 細 / 低 消 費 電 力 /インセルタッチ デザイン 性 の 向 上 : シートOLED 2018 年 量 産 車 載 用 途 LTPSによる 曲 面 高 速 応 答 高 精 細 /インセルタッチ/ 曲 面 / 高 速 応 答 ( 遅 延 レス) 反 射 型 ( 産 業 用, 電 子 棚 札, サイネージ, etc) LTPSによるメモリ 技 術 画 素 メモリを 搭 載 した 超 低 消 費 電 力 反 射 型 ディスプレイ 42

43 超 低 消 費 電 力 反 射 型 LCD バックライト 電 力 不 要 Memory in Pixel (MIP)により さらに 消 費 電 力 を 削 減 LTPS 独 自 技 術 ( Integrated CMOS Circuit ) 反 射 光 100% 液 晶 SRAM 反 射 型 画 素 電 極 消 費 電 力 バックライト データ 書 き 込 み バックライトなし 約 20% MIP 0.5% 以 下 * MIP: 画 素 毎 にメモリを 有 し データの 書 き 換 えが 無 い 場 合 は データの 転 送 が 不 要 動 画 静 止 画 透 過 型 LCD 反 射 型 LCD 反 射 型 LCDとMIPの 電 力 見 込 *JDI estimates 43

44 反 射 型 LCD( MIP 付 )の 屋 外 (5 万 ルックス) 視 認 性 ( 例 ) 反 射 型 LCD 透 過 型 LCD 25 型 FHD Brightness: 270cd/m 2 44

45 様 々な 分 野 で 活 用 が 期 待 される 反 射 型 LCD ウエアラブル 特 殊 用 途 PCモニタ リーダー 産 業 系 用 途 6~25 2~4 サイネージ 用 途 電 子 棚 札 POP 2~3 4 ~ 25 ~ (inch) 45

46 Just between you and the world 46