既存ディスプレイ技術を代替しうる
Micro LEDのポテンシャル
SMBC経済トピックスでは、アジア地域において注目されている産業や経済の動向を紹介します。今回のトピックスはMicro LEDです。足元で、液晶パネルから有機ELパネルにディスプレイの一部がシフトする中、5〜10年後のディスプレイとしてMicro LEDに対する注目度が高まっています。Micro LEDは、理論上の性能では液晶パネルや有機ELパネルを上回ります。現時点では量産技術は確立していませんが、目先5年では産業・軍事用AR/VR、車載、ウェアラブル向け、5～10年後の長期ではスマートフォン、PC、TV向けのパネル需要を液晶パネルや有機ELパネルから代替する可能性も出てきています。こうした中、大手パネルメーカーやLEDメーカー等は、Micro LED技術を有する企業の買収や研究開発を積極化しています。また、家電メーカーや完成車メーカー等のユーザー側の動きも活発化しています。長期的にパネル関連業界の競争環境が様変わりする技術革新のポテンシャルを有するため、Micro LEDの量産化等に向けた動向が注目されます。 （三井住友銀行 企業調査部<香港駐在> 神谷 直良）
Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤの構造的な特徴
Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤは、薄型ディスプレイパネルの一種です。液晶パネル･有機ＥＬパネルといった既存ディスプレイパネル方式と同様のバックプレーン（ディスプレイパネルの一部分で、ガラスやフィルム基板の上に画素を駆動させる電極等が形成されたもの）の上に約10ミクロンの赤･緑･青のＬＥＤチップが高密度に敷き詰められた構造を有します。
液晶パネル･有機ＥＬパネルとＭｉｃｒｏ ＬＥＤを比較すれば、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤは、液晶パネルはもちろん有機ＥＬパネルと比べても構造がシンプルで、理論上は更なる薄型化・軽量化・省消費電力化やコスト低減が可能となる他、画面の反応速度も高くなっています。また有機ＥＬパネルの課題である画質の経年劣化もありません。形状面では、有機ＥＬパネルと同様に折曲げや巻き込み(フレキシブル、ローラブル)も可能です。
Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤの技術的な課題と需要見通し
ただし、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤを既存ディスプレイ並のコストで量産する技術は、現時点では確立していません。特に、数百万個のＬＥＤチップをウェーハから取り出してディスプレイパネルのバックプレーン部分に高密度に配列させるＭａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ工程(注１)を高い効率で行う方法が確立しておらず、生産コストの低減に向けては最大の課題となっています。
このためＭｉｃｒｏ ＬＥＤの搭載先としては、まず目先５年間においては、産業･軍事用のＶＲ／ＡＲディスプレイや、車載向けモニター(Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤよりも画面の精細度を落とした「Ｍｉｎｉ ＬＥＤ」)等、反応速度や軽量性等のディスプレイ性能が重視され、家電製品ほど低コストが求められない機器が想定されます。
５〜10年後の長期でみれば、低コスト生産に向けた量産技術が確立した場合には、スマホ・タブレット・ＴＶ向け等においてＭｉｃｒｏ ＬＥＤが既存ディスプレイ方式を置き換えて拡大し、ディスプレイパネルメーカーの競争環境を大きく変化させる可能性もあります。
関連業界における大手プレイヤーの動き
足元で、最終製品やディスプレイパネル、ＬＥＤといった関連業界の大手メーカーが、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ量産技術の確保に向けて動いています。
大手ディスプレイパネルメーカーにおいては、足元ではＭｉｃｒｏ ＬＥＤ技術を有する企業を買収した先もある他、技術部門トップが開発プロジェクトを主導する先もある等、積極的な動きがみられます。加えて、ウェアラブルへの搭載に向けて家電メーカーがＬＥＤメーカーとの共同開発を進める他、欧州完成車メーカーがサンプル品(精細度を落としたＭｉｎｉ ＬＥＤ)の評価を始める等、ユーザー側の動きも活発化してきています。
長期的には、ディスプレイパネルメーカーの競合環境を大きく変化させる技術革新の可能性があるだけに、日系メーカーを中心とする部材・製造装置メーカーの間では、ディスプレイパネルメーカーやＬＥＤメーカー等との共同開発を始めている先や、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤのサプライチェーンに入り込むことを模索している先も少なくありません。既存ディスプレイパネル関連企業にとっては脅威となりうる一方、技術シーズを有する企業にとっては、販路拡大の機会につながるとみられます。
※注１…Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ工程：Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤのチップは小さいため、通常の半導体チップをウェーハから切り出すスライサーの刃では厚過ぎて切断できない。また、ロボットアームでつかむとチップの角･側面が損傷してしまう。このためＭａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ工程では、レーザーや空気圧を用いてウェーハからチップをくり抜いてウェーハ下に置かれたバックプレーンに付着させる等の方法が検討されている。こうした方法で数百万個のチップを正確に配列させるのは難度が高い。
※注２…Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ生産において､パネルメーカーがバックプレーン部分、ＬＥＤメーカーがＬＥＤチップをそれぞれ生産する。チップをバックプレーンに配列させるＭａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒを行い完成品にして販売する工程をどの会社が担うかといった商流は、確定していない。
（このシリーズは２カ月に１回掲載します）
〈筆者紹介〉
神谷 直良（かみや なおよし）
三井住友銀行 企業調査部 香港駐在：2006年より企業調査部（東京）で電機・通信業界等を担当。2014年より香港に赴任し、現在は主に台湾・韓国・中国（華南地域及び香港）の電機業界の調査や情報発信を手掛ける。
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