OLED市場が急成長から調整期に突入

サムスン電子とアップルをはじめとするスマートフォンメーカーがフラッグシップモデルにOLEDの使用量を増やすに沿って急成長していたOLED市場の成長にブレーキがかかった。

毎年3四半期は新型iPhoneの発売により、スマートフォン用OLED実績が最も良いシーズンである。UBIリサーチ(www.ubiresearch.com)のディスプレイマーケットトラックによると、今年第3四半期には1億1300万台が出荷されて前四半期670万台に比べて2633万台が増加し、30.4%の成長を見せた。しかし、この数値は錯視現象によるものである。理由は、新型コロナのせいで第1四半期と第2四半期の業績が以前に比べて非常に悪かったからである。今年第3四半期の出荷量を昨年第3四半期と比較してみると、17.9%が減少した数値である。2018年第3四半期よりも出荷量が少ない。

第3四半期にスマートフォン用OLED出荷量が減少したのは、新型コロナ19に華為制裁が加えられたためである。サムスンディスプレイとBOEの華為向け出荷量が急減したことが、第3四半期の業績を悪化させた。

華為の制裁によって、サムスン電子とOppo、Vivoなどの企業が反射利益を得るという分析もたくさんありますが、サムスン電子は現在中国で市場を失っており、OppoとVivoのブランド力は華為に及ばないので、華為が占有した中国内の高価なスマートフォン市場を代替することは厳しい状況だと思われる。したがって、OLEDを主に使用して来た華為のスマートフォンが市場から消えるされて、サムスンディスプレイとBOEの出荷も期待より減るしかない。

3億台市場を突破しOLEDを大量購入すると期待していた華為のスマートフォンの生産支障によって、スマートフォン用OLED市場は当分の間、成長が鈍化すると予想される。その結果、中国でのOLED市場は深刻な供給過剰の事態を苦しむだろう 。

QNED 商品化一歩近づいた

今回の報告書は、サムスンディスプレイがQNEDに関連して出願した特許の中で、2020年10月2週目まで公開された94件を精密分析した内容で構成されている。上半期には41件の QNED 特許を分析した。追加で確保された特許では、驚くほどの技術的な進歩が確認された。

Backplaneは7T2C TFTであり、nano-rod LEDを配置するためのoscillatorとリペア用トランスジストが一緒に配置されていると見られる。 QNED回路はモバイル機器用OLEDに使用されるTFTと同様の構造で構成されていた。QNEDも電流駆動素子であるため正確な制御が必要と思われる。大型OLEDは3T1C構造を使用している。

今回追加で確認された内容の中で最も目立つ内容は整列用トランジスタ(oscillator)が内蔵されている点である。Nano-rod LEDはインクの状態でパネルにプリントされ、パネルに印加される電界によって遺伝泳動力で整列される。この時、整列波形に基づいてnano-rod LEDの配置数と画素収率が決定される。Oscillatorは、これまでのディスプレイには使用されなかった技術である。

QNEDに関連して専門家の間で懸念していたのは収率である。画素内に10〜20個程度配置されるように見えるnano-rod LEDはすべて電気的に接続されているので、nano-rod LED自体の欠陥や整列不良によって画素のショートが発生することができる。サムスンディスプレイはこの点を解決するために、シリアル/パラレル混合の接続配線構造と、配列されているnano-rod LEDに問題が発生した場合にすぐに解決することができるリペアトランジストを配置した。Backplane製造技術は以前に予想していた構造よりもはるかに複雑であるが、事業性に直接関連する歩留まりを確保することができる技術が内蔵されていることが確認された。

このレポートには、nano-rod LEDインクの溶媒に関連する特許を収録した。Nano-rod LEDを分散させるために必要な条件と噴射された後、整列がよくなるためには粘度の調節が重要な技術である。サムスンディスプレイはプロセスの中で溶媒の粘度を変えることができる画期的な技術を使用していた。

加えて、インクジェット装置の構成について詳細に説明した。インクジェット装置はnano-rod LEDインクを噴射するユニットと噴射されたインクの位置と量を検査するモジュール、配置されたnano-rod LEDの数をセンシングするユニットで構成されていた。また、インクジェット装置は各工程で評価された結果を分析して、再びインクジェットユニットにフィードバックし、インクの粘度や量、インクジェットヘッドの位置などが変更できる技術で構成されていた。

サムスンディスプレイはQNED特許を2016年から出願し始めた。技術開発期間は4年に過ぎないが、2019年までに出願された特許として確認された技術水準は2021年に量産設備を投資しても構わない位のレベルまえ至っていると予想される。

ディスプレイの専門家であれば、本報告書で分析した内容のみでもQNED技術の完成度が量産に近づいていることを知ることができるだろう。

2021年にリリースされるサムスン電子のフォルダブルスマートフォン、タッチペン搭載とUTG厚異なりますが

劉備リサーチが最近発刊した「2020 OLED部品素材報告書」によると、2021年にリリースされるサムスン電子の次世代フォルダブルスマートフォンは、ペン機能が搭載されると予想される。

9月に発売したサムスン電子の「Galaxy Z Fold2」にペンの機能が追加されることと期待を集めたが、ペンの機能をサポートするために必要な素材であるデジタイザの柔軟性の問題とカバーウィンドウ素材であるultra thin glass(UTG)の薄さのために、最終的にペンの機能は追加されなかった。

ペン機能を追加するために、最近、サムスンディスプレイは、デジタイザを必要としないactive electrostatic solution(AES)方式を適用とUTGの厚さの変化を考慮しているものと思われる。

まず、「Galaxy Note」シリーズには、OLEDパネル下部にデジタイザがあるelectro-magnetic resonance(EMR)方式が使用されている。 EMR方式は、タッチ感度が良く、ペンに電池を内蔵していなくてもされるが、金属材料であるデジタイザの柔軟性の問題が原因でフォルダブル機器には適用をできずにいる。

EMR方式を開発している企業が、特別なソリューションを提供していない以上AES方式が次期見るダブル機器用のペンに適用される可能性が高く、この場合Y-OCTAのセンサーピッチがより密に形成されるか、またはTouch ICがより複雑に設計することができる。

AES方式は、LGディスプレーとBOEもフォルダブル機器に適用するために開発中である。

また、UTGの厚さも変化が予想される。現在商用化されている30 um厚のUTGは、柔軟性が良いフィルムのような特性のためにタッチペンで圧力を加えると跡が残り、タッチ感度にも影響を与えることができる。これを解決するために、サムスンディスプレイは、ガラス加工メーカーと共同して、60 um厚さ以上のUTGを開発している。

厚さが厚くなるほどUTGの柔軟性は低下するので、現在開発中のUTGは折る部分が薄く加工され、ガラスと同じ屈折率を持つ材料で充填するコンセプトが適用されるものと予想される。また、将来的にはUTGにPETなどの保護フィルムなしで強化工程の後に、追加のコーティング工程が追加される可能性もある。

劉備リサーチの「2020 OLED部品素材レポート」には、これらのサムスンディスプレイのフォルダブルOLED予想変化をロードマップに作成し、関連する素材の動向を分析した。レポートによると、サムスン電子のフォルダブル機器用ペン適用は2021年に見られ、今後のフォルダブル機器用カバーウィンドウ市場はUTG素材が2025年までに78%水準で市場をリードすることが期待される。

 

2020年上半期OLEDの実績の分析

今年1月から全世界に拡散された新型コロナは、OLED産業にも悪影響を及ぼしたことが分かった。UBIリサーチ(代表取締役イチュンフン)の[2020年OLEDディスプレイ半期報告書]によると、2020年上半期OLED全体出荷量と売上高は、それぞれ2.31億個と132億ドルであり、前年同期の出荷台数2.3億台と、売上高138億ドルに比べて出荷量は百万個増加したが、売上高は6億ドルが減少したことが分かった。

出荷の増加に比べて売上高が減少した理由は、ウォッチ用OLEDは出荷量が増えたが、スマートフォンとTV用OLEDは減少したためである。ウォッチ用OLEDは1H19には2208万台だったが、1H20は3348万台と大幅に増加してOLED出荷量の上昇を助けた。しかし、スマートフォン用OLED市場は1060万台が減少した。サムスン電子が今年上半期に発売したGalaxy Z Flipによってfoldable OLED市場は大幅に上昇した。

<主なアプリケーション製品別OLED出荷量>

今後パネルメーカーのモバイル機器向けラインキャパ増加は2023年から鈍化するとみられる。2022年までは、中国企業の投資が維持されているが、スマートフォン用OLED供給過剰が続く状況で、これ以上の投資は期待しにくい。

サムスンディスプレイはA3工場のLTPS TFTラインをLTPO TFTラインに改造しており、全工場にY-OCTAが製造可能できるように切り替えたため、量産キャパは少しずつ減って2021年には9百万平方メートルになる見通しだ。

これにより、今年まで韓国の量産用基板面積が56.5%であるが、2021年からは中国が1%程度の量産キャパが多いと予想され、2022年以降は中国の量産キャパが50%を超えるものである。

 

2020年第2四半期の発光材料市場は2.3億ドル規模

UBIリサーチが発刊した”2020年3四半期発光材料のマーケットトラック”によれば2020年第2四半期の発光材料市場が2.3億ドルで集計された。前四半期により30%、2019年第2四半期により24%減少した数値である。

第2四半期発光材料市場の減少はサムソンディスプレイのパネル出荷減少と在庫物量が重要原因で分析出来る。

まず、サムソンディスプレイの第2四半期パネル実績の中、中国向けは第1四半期により27%増加したがサムソン電子のGalaxy S20シリーズ販売量の不振に拠ってパネル生産量の減少と6月から量産を始めたGalaxy Note20用のパネル物量が20万台以下にとどまりして発光材料の使用量もその分縮んだ。

また第1四半期には新型コロナウイルスによって材料の受給を懸念した中国パネル企業の過剰注文により在庫物量は増加したが、在庫物量を消費するほど稼働率が高くならなかった点も市場の減少中の一因になった。

ただ、下半期にはサムソンディスプレイとLGディスプレイのApple向けパネル量増加とLGディスプレイ広州ラインの稼働等によって発光材料市場の拡大が期待される。

2020年Apple向けにサムソンディスプレイは8,000万台、LGディスプレイは2,000万台程度のパネル供給が予想され、7月から稼働に始めたLGディスプレイの広州ラインも発光材料使用量の拡大に寄与する見通した。

2020年の発光材料市場は14.1億ドル規模で2019年により10%増加されると見通している。サムソンディスプレイの発光材料仕入れ額が全体中の50%以上を所有されると予想される中で、LGディスプレイが20%、BOEが10%中盤程度で後ろを続くと予想される。

2020年第2四半期スマートフォン用OLED出荷量8700万台に急落

UBIリサーチ(UBI Research)が発行した2020年第2四半期マーケットトラックよれば、第2四半期全体OLED出荷量は1億700万台で、前四半期の1億24百万台に比べ13.4%(QoQ)が減少し、2019年第2四半期1億28百万台に比べ16.6%(YoY)が減少した。COVID-19の影響により、OLEDを使用するセット機器の売上が減少したためである。

しかし、OLED市場を支持するスマートフォン用OLED市場は、市場全体に比べてCOVID-19の悪影響をより大きく受けたことが 現われた。

第2四半期スマートフォン用OLED出荷量は87万台で、前期(QoQ)に比べて17%減少し、前年同四半期(YoY)に比べて23.1%減少した。全OLED出荷量の低下に比べてスマートフォン用OLED出荷量の減少幅が大きい。しかし、スマートフォン用OLED出荷量の減少の原因は、rigid OLEDに集中している。

スマートフォン用OLED出荷量の減少幅が大きく現われにもかかわらずflexible OLEDは、昨年同四半期比38%も急成長した。

しかし、rigid OLEDの出荷量YoYは-40.3%で、前年同期四半期比急減した。

スマートフォン用flexible OLED増加量が急増してrigid OLED出荷量が急減した理由は、中国のスマートフォンメーカーがrigid OLEDを使用する中価額のスマートフォンの生産を減らし、flexible OLEDを使用するスマートフォン出荷量を増やしたからである。

劉備リサーチのイチュンフン代表によると、中国のスマートフォンメーカーがflexible OLEDスマートフォン出荷量を増やした理由として、第一には、最も高価なスマートフォンを販売するアップルの影響で、中国のスマートフォンメーカーもフラッグシップモデルはすべてOLEDを使用している。特に最高級仕様は、アップルとサムスン電子が使用するplusまたはmaxという名称を使用して、スマートフォン市場で最も認知度が高いアップルとサムスン電子と並ぶ製品を作っていることを真似している。第二の理由は、中国のディスプレイメーカーのOLEDの製造技術の向上で、サムスンディスプレイのOLEDと同様のパネルを生産するようになった点である。特に中国パネルメーカーのサムスンディスプレイの60%の価格でパネルを供給しており、中国のスマートフォンメーカーがflexible OLED選択の幅を増やしてくれたからである。第三の理由として、中国のパネルメーカーが低価格で、中国のパネルメーカーがOLEDを供給することができている理由は、中国政府の支援金政策があるからである。

イ代表は、中国のスマートフォンメーカーのOLEDの使用量の増加により、OLED産業はさらに活性化だろうが、中国のパネルメーカーの生産量の増加により、これまでスマートフォンOLED市場で独占的地位を維持していたサムスンディスプレイのOLED事業は成長が止まる可能性がていることを懸念した。

2020年上半期、中国OLED産業の動向レポート出版

UBIリサーチから2020年上半期が過ぎた時点でOLED産業関連の中国の動向レポートを発刊した。

2020年1Q、中国のOLEDの売上高は8億4200万ドルで、コロナ19事態にもかかわらず前期に比べて(QoQ) 1.7%向上しており、前年同期比(YoY) 59.4%の高い上昇率を示した。中国の2020年OLED出荷量は全体の市場の23%水準であるが、2025年には45%まで拡大すると予想された。

本報告書では、2019年から2020年上半期の間のOLED関連の中国のセットメーカーの製品発売動向と主要パネル製造メーカー別の事業と投資の状況、主な製品のサプライチェーン、様々な実績の分析と展望、そして最近発表された展示製品にの動向が含まれている。

本報告書はOLED関連パネルの製造や部品・材料、装置の分野など様々な業務に働いて人々に、中国のOLED産業を理解し、ビジネスの方向を決定することができるガイドラインとなるものである。

QNED構造と製造技術に関する分析報告書の発行

UBIリサーチ(jp.ubiresearch.com)がサムスンディスプレイのQNED(quantum dot nanorod LED)公開特許41件を分析した「QNED構造と製造技術に関する分析報告書」を出版した。

本報告書に記載された内容は公開された特許41件中QNED製造に使用されるものと判断される完成度の高い技術を選別して、定性分析し構成した。

公開特許を分析した結果、QNED構造はTFTと画素、QD(quantum dot)-CF(color filter)で形成されていた。公開された特許でTFTの構造はすべて2Tr(transistor)に描かれていたが、電流駆動用TFTは少なくとも3つ必要であるため3Tr1C構造を使用と推定される。画素はnanorod LEDと電極、光効率を増大させるための光学構造で構成されていた。

これまで画素の電極構造は長方形であることが知られていたが、公開された特許を分析した結果、電極構造は円形であると推定される。特定の特許で円形電極に非対称波形を印加するとnanorod LEDの配列方向と整列特性が良くなった。 Nanorod LED配置電極と駆動は、同じ電極を使用していると判断される。

QNED製造に使用されるnanorod LEDはGaNで製作され、青色光を出すLEDであり、サイズが<1um x10umである。Nanorod LED配置の効果を高め、工程不良を減らすためにnanorod LEDの表面は絶縁膜と素子配向基で処理されているものと思われる。

2020年発光材料の需要量5.6%増の78.6トン

UBIリサーチが発行した2020年OLED発光材料レポートによると、2020年発光材料需要量は78.6トンで、昨年74.4トンに比べて4.2トンが増加すると予測した。スマートフォンやモバイル機器用OLEDに使用される材料は62.9トンであり、TV用OLEDの発光材料は15.7トンが使用される見込みである。

 

2019年全体の発光材料の市場は12.8億ドルに集計されており、全体の金額のうち43%をサムスンディスプレイが購入した。LGディスプレーが購入した割合は19.4%であり、BOEが11.6%である。LGディスプレーの発光材料の購入はTV容用が60.8%を占めた。モバイル機器向け発光材料購買順位は、サムスンディスプレイ、BOE、LGディスプレーの順である。BOEは、サムスンディスプレイに続いて、モバイル用のOLED生産量が多いからた。

TV用OLEDパネルはLGディスプレーが生産しているが、サムスンディスプレイは青色発光材料とQDを使用するQD-OLEDの事業化を準備している。また、BOEはLGディスプレーと同様のwhite OLED構造だが、光をTFT反対方向に出すtop-emission構造を開発中でいる。 数年以内に3社がTV用OLEDパネルを生産すると予想され、発光材料の市場増加が期待される。

2020年発光材料の市場は13.7億ドルで、2019年より7%増加すると予想される。発光材料の中で、今年の売上高予想上位材料としては緑と赤のホストがそれぞれ191.8億ドルと190億ドルであり、緑のドーパントとP+が137億ドルと135億ドルの順になると予想される。

コロナウイルスによる2020 OLED市場の変化

UBIリサーチが発行した「コロナウイルスによるOLED市場の変化レポート」によると、2020年OLED修正市場見通しは367億ドルの売上高と6.12億台出荷である。年初予想売上高385億ドルと出荷6.6億台に比べてそれぞれ4.8%と7.6%下落した数値である。

UBIリサーチが2ヶ月間コロナウイルスがOLED市場に与える影響を分析した結果、世界のスマートフォン市場は20%の下落が予想され、TV市場は15%減少すると予想されている。しかし、OLED産業全般に及ぼす影響は、5〜8%に過ぎないと判断された。スマートフォン用、TV用、ウォッチ用OLEDパネルは減少することを示したが、モニター用OLEDはむしろ市場が増加すると出てきた。

年初に予想したスマートフォン用OLED出荷量は5.27億台だったが、修正予測値は4.86億台として41万台が減少して7.8%だけ減少した数値である。ギャラクシーとiPhoneの市場は平均減少率よりも高いと分析されたが、中国のスマートフォンメーカーはLCDスマートフォンを減らしむしろOLEDスマートフォン生産を大幅に増やすことが調査された。

中国のスマートフォンメーカーのOLEDの使用は、Appleのビジネスの方向性を取る姿である。中国のスマートフォンメーカーのフラッグシップモデルの名前はプロとプロプラスを使用してきた。プロはAppleが使用するモデルの名前で、プラスはサムスンが使用するモデルの名前である。しかし、今年発売されている中国のスマートフォンメーカーのフラッグシップモデルはAppleと同様にプロとプロマックスの両方を使用している。これらのモデルは、アップルのように、すべてflexible OLEDを使用する予定である。

OLED TV市場はコロナウイルスの影響を非常に大きく受けている。年初予想出荷量は490万台だったが、修正予測値は130万台が減少した360万台である。26.5%の減少が予想される。2019年の出荷台数より30万台多くのレベルである。コロナウイルスのために広州工場の量産日程が第3四半期以降に延期され、OLED TVの主要市場である日本とヨーロッパがコロナウイルスの拡散にTVの売上高が急減しているからである。実際に日本の第2四半期TVの実績は2019年の50%以下である。

しかし、サムスンディスプレイが昨年下半期から推進してきたモニター用OLEDパネル事業はコロナウイルスの影響によるゲーム産業と在宅勤務、遠隔診療、遠隔授業などにより需要が増加すると予想されている。