‧ 顯示器面臨路徑抉擇：加速 OLED 還是重返液晶

來源：日經技術在線作者：北原洋明

顯示器領域的世界最大規模學會「SID 2016」於5月22日～5月27日在美國舊金山舉辦。該會議以5月24～27日的研討會為核心，另外還舉辦了周日短期會議（5月22日）、週一研討會（5月23日）、展會（5月24～26日）、商務會議（5月23日）、投資者會議（5月24日），市場焦點會議（5月24～25日）等多種會議和活動。

筆者在花了一周時間參加這些活動之後，不禁重新思考了兩個問題。一個是「顯示器技術和產業如今正站在岔路口上」，另一個是「顯示器還在進化」。在此次會議開幕前，有機EL（OLED）就成為了熱門話題，在會議中也引發了熱烈討論。本文將根據會議上的種種論點，從宏觀角度分析一下顯示器行業的發展趨勢。

「蘋果採用有機EL」

在許多場會議上，筆者遇到的熟人和演講者最先談到的都是「蘋果公司將採用有機EL」的傳聞。之後的論調主要分成兩類，一類是歡迎與期待。這對於有機EL從業者來說是理所應當。另一類則表示要正視有機EL的課題，仔細觀察今後的進展。

比如，在商務會議上發表特別演講的美國IHS公司的David Hsieh一方面預測（期待）說，「從現在到2022年，液晶應用產品的增長率將停滯在10％以內，而有機EL應用產品則會實現每年80％的增長」，但另一方面也分析認為，「現在的有機EL熱潮源於兩家韓國企業的業務戰略」。

Hsieh說：「隨著中國製造商大量加入，液晶業務已經無利可圖，韓國企業向具有附加值的柔性有機EL業務轉型是為了確保收益。」他在承認有機EL的柔性具有價值的同時，也發出了警告：「如果不能成為‘Must have’，而是止步於‘Nice to have’，（有機EL）就無法發展成為大規模產業。」也就是說，顯示器領域走到了一個能否創造出新價值的岔路口。

顯示器技術進化速度不減

在顯示器行業，「顯示器產業已經飽和」、「顯示器沒利潤」、「打破這一局面的將是有機EL」之類的意見佔絕對主流。但實際情況究竟怎樣呢？通過本屆SID的活動，筆者的總體感受與之完全相反。

去年（2015年）沒有參展的三星顯示器時隔兩年重返SID，而且，該公司的Sung-Chul Kim（Executive VP and Chief of the Research Center）在主題演講中強烈抒發了發展有機EL的熱情，帶來了相當大的驚喜。但不客氣地說，Kim在演講中提出的有機EL的技術課題與該公司在2013年SID的主題演講中提到的內容幾乎一模一樣。解決有機EL課題的難度之大可見一斑。

另一方面，液晶技術在本屆SID上則展現出了許多新的進展。例如柔性液晶、超高清液晶）、第10代（G10）基板使用的低溫多晶矽（LTPS）等。而且，後面將要介紹的使用量子點（QD）的寬色域顯示也取得了多項進展。這些成果令人切實感受到，今後顯示器的技術進化依然會保持與過去相同的速度。

支撐顯示器成長的「兩條腿」

顯示器應用過去是沿著「掌上電視→筆記型電腦→顯示器→大螢幕電視→智慧手機等便攜終端」的路線發展。現在還要向「車載設備、醫療器械、數字標牌等」領域擴大市場。今後的發展領域可能會是「可穿戴產品、頭戴式顯示器（HMD）、空中顯示器等」。在本屆SID上，使用HMD的AR/VR的相關專題、以可穿戴和柔性為主題的市場焦點會議上關於未來應用的討論也成為了熱點。

筆者認為，支撐顯示器應用進化的是顯示器的兩種價值，即「顯示性能」與「可用性」。這兩種價值就像兩條腿，通過協調動作，為顯示器產業的發展作出了巨大貢獻（圖1）。

而且在今後，這兩種價值的協調發展，也將成為顯示器技術和產業繼續壯大的條件。圖1中這兩種價值的（1）～（5）是已經實現的項目，現在仍在努力改進。而顯示器製造商和開發者現在競爭的對象，是圖中的（6）和（7）。

有機EL主打屬於「可用性」的「柔性」，希望借此一舉掌握市場的主導權。而液晶則使用量子點（QD）提高「顯示性能」中的「色域」，希望借此進一步擴大市場。然而，對於今後的顯示器，重要的應該是使二者達到良好的平衡。只靠一條腿是無法筆直前進的。

　　圖1：顯示器的兩種價值，「顯示性能」與「可用性」

通過兩條腿的協同動作，帶動顯示器產業實現大幅飛躍。在各7個特性中，標紅的項目是各公司現在爭相開發的對象。圖片為筆者根據在SID上聽到的內容製作。

實現「有機EL的幸運數字7」需要哪些條件？

1990年代，日本東北先鋒公司在全球首先投產有機EL顯示器，該公司的當摩照夫說，有機EL每隔10年，逢末尾是「7」的年份，就會湧現出劃時代的成果和產品。業內人士稱之為「OLED的幸運數字7」，大家都在期待2017年蘋果公司發佈配備有機EL的智能手機（圖2）。

　　圖2：「OLED的幸運數字7」

有機EL（OLED）顯示器每隔10年就會迎來劃時代的事件。另外，除了尾數是7的年份，在2012年，韓國LG電子也上市了有機EL電視（OLED TV）。（引用自曾經任職於東北先鋒的當摩照夫的資料）

明年（2017年）是美國伊士曼柯達公司（Eastman Kodak）的研究人員鄧青雲（Ching W.Tan）發明有機EL元件基本結構的第30年。在這個里程碑式的一年，蘋果能否投產有機EL智能手機？有機EL能否在日後取代液晶，成為顯示器的主流？筆者覺得其關鍵在於圖1中代表顯示器價值的「兩條腿」。現在的有機EL將「可用性」中的「柔性」作為第一大主題，正在瞄准實用化推進開發。對於利用「柔性」特性可以推出怎樣的產品，顯示器業內人士都在拭目以待。

另一方面，有機EL還存在課題。需要設法改善耐用期限、燒屏等「顯示性能」。還有耗電量方面，在顯示某些內容時，有機EL遠比液晶費電。要想解決這些課題，就必須開發出新的器件技術和材料技術。如果能夠使「可用性」與「顯示性能」這兩條腿步調一致，有機EL產業就可以實現重大發展。

量子點進入第2階段

使用量子點（QD）的液晶顯示器能夠實現比有機EL顯示器更鮮艷的色彩（寬色域），顯示性能優於有機EL。傳言將首先向蘋果供應有機EL面板的三星顯示器，也展現出了為大型面板積極採用量子點液晶的姿態。在2016年1月的「CES 2016」展會上，該公司展出的大屏幕電視全部是使用量子點的曲面液晶電視。由此可見，該公司是在發展大屏幕時重視高畫質顯示性能，在發展移動終端使用的中小型屏幕時重視「可用性」。

為了最大限度利用量子點的特點——寬色域，自從2013年開始在顯示器中應用量子點以來，各家製造商展開了激烈的開發競爭。但另一方面，製造中使用的有害物質Cd（鎘）阻礙了這種顯示器向市場滲透，這一缺點在去年（2015年）暴露了出來。

在本屆SID上，量子點相關會議的數量有所增加，圍繞6個不同的主題發表了演講。在周日短期會議和週一研討會上也有相關的講解。這一系列的內容令筆者感受到，量子點已經進入到了第2階段。最近三年，量子點製造商都在努力依靠顯示器應用來擴大市場，而這一次，各家公司的戰略有了明顯的區別（圖3）。

　　圖3：各量子點製造商在SID 2016的展示和演講中宣傳的重點

列舉了具有代表性的6家製造商。還有很多企業也進行了發佈和展示。在本屆SID上，中國量子點製造商首次登場，成為了一大亮點。

在本屆SID上，與量子點相關的發佈和展示的重點是：（1）應對Cd法規；（2）置換有機EL QLED（Quantum-dot Light Emitting Diode）的舉措的增加；（3）液晶的彩色濾光片（CF）使用量子點的嘗試開始湧現；（4）將目標瞄准非顯示器用途的企業越來越多；（5）多家中國企業首次登場；（6）供應鏈中的戰略性聯盟增加，等等。在追蹤有機EL動向長達3年的筆者看來，這些動態遠比過去要活躍得多。

關於（1）應對Cd法規方面，現在分成了3種方向。第1種是加快此前就在開展的無鎘材料開發。英國Nanoco Technologies公司在持續推進開發，Quantum Materials公司已宣佈將在2017年投入量產。第2種是在開發無鎘材料的同時，主張從綜合的角度來看待，使用鎘更有益於環境。

這種觀點認為，含鎘材料的性能更好，就結果來說，使用含鎘材料更節能。此類企業大多採用的是量子點用量較少的On-Edge方式。說美國QD Vision公司正在按照這一思路，積極開拓中國的大螢幕電視市場。

What is quantum dot?

第3種是採用量子點使用量比On-Edge方式少的表面安裝方式（薄膜方式），雖然使用鎘，但將其用量控制在RoHS法規規定的100ppm以下。美國Nanosys公司通過搭配使用含鎘和無鎘材料，達到了法規的要求。該公司將這種量子點叫作「Hyperion」。其性能雖然略低於100％使用含鎘材料的量子點，但能夠得到足夠寬的色域。

關於（2）QLED，取代有機EL成為熱門話題，量子點製造商將其作為後有機EL技術大力推進開發。美國NanoPhotonica公司一馬當先，Nanosys公司和QD Vision公司也從很早以前就開始開發。Quantum Materials公司也宣佈開發藍色量子點。QLED使用的量子點材料的發光效率雖然比有機EL材料落後2～3年，但正在快速進步。各顯示器製造商雖然都在竭盡全力開發柔性有機EL顯示器，但時不時也會放出「QLED比有機EL更適合印刷法，會一舉取代（有機EL）」這樣的「狠話」。