PowerPoint プレゼンテーション

JDIの事業とディスプレイ技術

2016.1.22

次世代研究センター

•

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

目 次

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。

サイネージ

中小型産業用途

車載

スマホ

単位[兆円]

_新規市場

2015 2016 2017 2018 2019 2020

0

2

4

6

各種調査機関を基にJDIにて試算

3本の事業の柱を構築 － 安定した経営基盤の確立へ

数量規模（シート数）

利益率

ウェアラブル

スマートフォン

車載

電子棚札

(反射型)

デジタルサイネージ

(反射型)

利益軸

モバイル事業

需要変動大

車載事業

安定事業

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

電子棚札向け

反射型MIPディスプレイ

（カラー対応）

(上) 高精細HUD

(下) 曲面ディスプレイ

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

第4の事業

(OLED)

技術戦略

LTPS

LTPS

LTPS

バックライト

有機EL

液晶

液晶

フロント

プレーン

バックプ

レーン

透過型LCD

反射型LCD

OLED

LTPSは、様々なディスプレイの基盤です。

LTPS

Something

new

デバイスX

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。

能美工場

茂原工場

石川工場

東浦工場

石川サイト

白山工場

（設備搬入中）

A

B

C

D

E

F JDI

LTPS-LCD capacity as of end-FY16

470

（ｋシート/月, G4.5 換算)

G4.5

G3.5

G6

G5.5

Source: JDI estimates by reference to research firms’ reports.

G6

JDIが生産するのは

全てCMOS-LTPS

です。

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

• 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

• 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)

• 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

Advanced LTPS技術

LTPSによる曲面、高速応答

LTPSによるメモリ技術

ディスプレイの表示原理

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。

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。

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）

LTPSとデバイス

LTPS

LTPS

LTPS

バックライト

有機EL

液晶

液晶

フロント

プレーン

バックプ

レーン

透過型LCD

反射型LCD

OLED

LTPSは、様々なデバイスのベース技術となります。

LTPS

Something new

デバイスX

透過型LCDの構造とTFT

LED

カラーフィルタ

TFT基板

液晶

バックライトユニット

基板

表示部（画素） 額縁部

（駆動回路）

駆動回路

断面図

上から見た拡大図

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。

反射型LCDの構造とTFT

反射電極／メモリー回路

基板

液晶

偏光板

基板

共通電極

駆動回路

断面図

上から見た

_拡大図

基板

SRAMメモリー回路

反射電極

ｶﾗｰﾌｨﾙﾀ

液晶

TFT

TFT

TFT

TFT

TFT

TFT

TFT

カラーフィルタ（赤・緑・青）

反射光

OLEDの構造とTFT

基板

電極／ＴＦＴ

有機発光層（赤・緑・青）

基板

ＴＦＴ

_{ＴＦＴ ＴＦＴ ＴＦＴ}

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ ＴＦＴ

表示部（画素） 額縁部

（駆動回路）

駆動回路

ＴＦＴ

断面図

上から見た拡大図

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

ＴＦＴ ＴＦＴ

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。

1

10

100

1000

_{Crystal Si （Ref.)}

LTPS

a-Si

Mobility, μ

cm

2

_/Vs

Technology / Architecture

CMOS

NMOS

0.1

1E-16

1E-15

1E-14

1E-13

1E-12

1E-11

1E-10

1E-09

1E-08

1E-07

1E-06

1E-05

1E-04

-15

-10

-5

0

5

10

15

Id

(A

/μ

m

）

Vg (V)

LTPS

a-Si

電圧-電流特性

移動度とアーキテクチャー

LTPS: low temperature polycrystalline silicon

a-Si: amorphous silicon semiconductor

ＬＴＰＳは小さいサイズで機能します。

トランジスタ技術比較（バックライト消費電力）

20

30

40

50

60

70

80

200

300

400

500

600

700

800

開口率

(%

)

解像度(ppi)

LTPS

5” Full-HD

(443ppi)

a-Si

LTPSは、高精細化、低消費電力化が可能です。

ＴＦＴ ＴＦＴ ＴＦＴ

画素

ＴＦＴ

１画素の面積

に対する、

光が抜ける面積

の比率＝“

開口率

”

→ 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。

トランジスタ技術比較（額縁）

額縁幅

(

mm)

解像度 (ppi)

LTPS

5” Full-HD

(443ppi)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

200

400

600

800

a-Si

LTPSは、狭額縁化が可能です。

表示エリア

額縁幅

ＬＴＰＳは、ＴＦＴが小さく、回路を小さく形成可能

狭額縁

ゲート回路

生産性の進化 （ガラスサイズ）

G6基板

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

■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

G5.5 1300X1500mm

G4.5

730X920mm

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

• 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

• 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)

• 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

Advanced LTPS技術

LTPSによる曲面、高速応答

LTPSによるメモリ技術

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）。

距離 (cm)

解像

度

(

p

p

i)

人間の目の認識限界

画素が認識で

きない領域

700ppi

800ppi

530ppi

400ppi

465ppi

350ppi

Y. Hisatake et.al., P-145, SID 2012)

＜Condition＞

・Viewing distance: 25 cm

・Viewing angle: normal to the display ・The character heights*:

main text: 3 mm (9 points) Footnote: 2 mm (6 points)

*: standard size of Japanese paperback

498 ppi 403 ppi 651 ppi 326 ppi 163 ppi

163ppi

326ppi

403ppi

498ppi

651ppi

読みやすい文字には、

高い解像度が必要。

22ｃｍ

スマートフォン向け製品のトレンド

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

Dimensions

64.3mm (W) x 118.8mm (H) x 1.4mm (D)

Side border

1.2mm

画面サイズ、画素数、解像度など、急速に進化。

*1 : 2160x3840 with sub pixel rendering (Image resolution based on ICDM standard) *2 : Vertical

SPR品

Display Technology Transmissive IPS, LTPS TFT

Screen size

5.5-inch (13.9cm)

diagonal

Number of pixels

2160 x 3840

Pixel Density

806 ppi

Contrast ratio

1000:1

NTSC ratio

93％

Luminance

500cd/m

Dimensions

69.8mm (W) x 128.9mm (H) x 1.9mm (D)

Side border

0.9mm

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

サイズ

17.3 inch

画素数

7,680 x RGB x

_4,320

解像度

510 ppi

輝度

250 cd/m2

コントラスト

2,000:1

色域

70%

駆動周波数

120Hz

液晶駆動方式

IPS-NEO

仕様

image : courtesy of NHK

ＮＨＫとの共同開発

低消費電力化技術

Advanced LTPSによる低周波駆動

FY2015

FY2016

FY2017

FY2018

駆動周波数

60Hz

30Hz

15～5Hz

MPスタート

MP

LTPS(Gen.1) Advanced LTPS(Gen.2) Advanced LTPS (Gen.3)

Advanced LTPS : リーク電流を抑えたLTPS

200

140

80

0

50

100

150

200

250

Gen.1

Gen.2

Gen.3

回路

消

費

電力

(

mW

)

WQHD

MP

CF 基板

TFT 基板

液晶

偏光板

側面図

鳥瞰図

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。

インセルタッチLCD

LTPS回路

Rx

メリット： 厚み、感度、コスト

“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。

TFT基板

カラーフィルタ基板

カバーガラス

Rx/Tx

他のインセルタッチ



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

TFT基板

カラーフィルタ基板

カバーガラス

Tx

Rx

Gen. 2

Gen. 3

Gen. 4

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…

進化を続ける “Pixel Eyes”

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

LCD vs OLED 表示原理と構造の比較

LCD

OLED

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

【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

構造

ﾌﾛﾝﾄﾌﾟﾚｰﾝ

液晶

有機EL

ﾊﾞｯｸﾌﾟﾚｰﾝ

TFT（LTPS）

TFT（LTPS）

基板

主にガラス

ガラス、フイルム

必要

不要

AC

光

陰極（透明電極）

LCD vs OLED

LCD

OLED

LTPS

Advanced

_LTPS

LTPS

Advanced

_LTPS

解像度

Excellent

_(600ppi)

_(350ppi)

Fair

消費電力

Fair

Excellent

Good

Excellent

デザイン “フレキシブル”

_{(バックライトがあるため）}

Poor

_{（基板シート化が容易）}

Excellent

デザイン “額縁”

Excellent

Fair

タッチ機能内蔵

Excellent

_{(現在はオンセル又はフイルム方式)}

Fair

信頼性

Excellent

Fair

コスト

Excellent

Fair

■ 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

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}

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

• 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

• 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)

• 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

Advanced LTPS技術

LTPSによる曲面、高速応答

LTPSによるメモリ技術

■ 車には、多くのディスプレイが搭載される。

バックミラー

クラスター

センター

インフォメーション

ディスプレイ

助手席用ディスプレイ

サイドミラー

ヘッドアップ

ディスプレイ

サイドミラー

車載用ＬＣＤの市場トレンド

■ 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。

CID/クラスター への曲面、異形ディスプレイの提供

凸方向曲面

Ｓ字形曲面

凹方向曲面

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。

LTPS

S

-Dr

a-Si

異形

S-Dr

LTPS

電子ミラー

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

■ 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。

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

• 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

• 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)

• 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

Advanced LTPS技術

LTPSによる曲面、高速応答

LTPSによるメモリ技術

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

液晶

反射光

SRAM

反射型

画素電極

LTPS 独自技術

（ Integrated CMOS Circuit )

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。

透過型 LCD

動画

静止画

バックライト

消費電力

データ

書き込み

反射型 LCD

バックライトなし

MIP

約20%

100%

反射型LCDとMIPの電力見込

Brightness:

270cd/m

2

反射型 LCD

透過型 LCD

反射型LCD（ MIP付）の屋外（5万ルックス）視認性（例）

25型

FHD

様々な分野で活用が期待される反射型LCD

1 2 3 4 5 6 7 20 30

ウエアラブル

サイネージ用途

25”～

特殊用途PCモニタ・リーダー

1.34

”

0.99

”

1.2” 1.39”

産業系用途

2～4”

2～3”

電子棚札・POP

4”～

6～25”