ディスプレイの新たな波

美しい映像を映し出すディスプレイは、よく見ると透明なパネルだ。S字型にカーブしたものもあり、その美しい色彩の輝度は1000nitsに達する。陽光の下でも映像ははっきりと見える。――これは世界で最初にマイクロLEDを量産した錼創科技（PlayNitride）の製品の一つだ。

次世代のディスプレイ技術とされるマイクロLEDは、輝度も彩度も高く、消費電力は低く、サイズも大から小まで生産できる。小さいものは0.49インチのARグラス用ディスプレイ、大きいものでは高さ4メートル、183インチまで実現可能で、応用範囲はきわめて広い。

PlayNitrideの他に、台湾のパネル大手である友達光電（AUO）と群創光電（Innolux）も2023年にマイクロLEDを用いたウォッチと車載デバイスを発表した。そして2023年をマイクロLED生産元年と宣言し、made in Taiwanの実力とエネルギーを示した。

台湾ディスプレイ産業聯合総会秘書長の李正中は、台湾は世界で唯一、LEDとパネル、半導体の3つの産業において高い能力を持つ国だと語る。

ディスプレイの世代交代

振り返ると、ディスプレイは、かつてのブラウン管から、軽量で薄型、携行可能な液晶パネルへと変わり、台湾の産業に大きなチャンスをもたらした。この分野の変革は、次々と人類の「視界」を変えてきたのである。

ノートパソコンやデスクトップの普及を背景に、台湾のディスプレイ産業は2010年に1.7兆元規模に達し、半導体産業より早く1兆元の目標を達成した。

かつて台湾初の第3.5世代LCD生産に関わった工業技術研究院電子・光電系統研究所副所長の李正中はこう話す。「ディスプレイ技術は日本から導入したものですが、台湾では技術者が研究に取り組み、パネルの大型化と生産能力を絶えず向上させてきました。そして厳格な生産ルールをもって質の高いパネルを製造してきたのです」

しかし、2015年以降、中国のパネル産業が政府からの大量の助成金を得て、市場は価格競争に陥り、台湾の生産は減少した。それが2021年、台湾のパネル産業の生産高はようやく再び世界をリードするに至り、1.7兆元を突破したのである。

この産業の発展に長年をかけてきた李正中によると、2010年以降、政府は「台湾ディスプレイ産業行動計画」を通して十年をかけて関連する材料や設備の国内生産を推進してきた。これにより、輸入に依存することはなくなり、サプライチェーンの充実度は世界最高となった。例えば、従来は日本からの輸入に頼っていた偏光板においても、明基材料（BenQ Materials）が価格競争力のある製品を提供できるようになり、また、均豪機密（GPM）が生産するディスプレイ製造自動化設備も台湾の製造力を示すものとなった。

ディスプレイのさまざまな応用

最良ではなく、より良いものを

中国大陸のサプライチェーンを迎え撃つために、2016年からパネル大手2社は高単価路線へと戦略を調整し、自動化生産とAIによる検査を導入した。部品は小さくなり、粉塵のコントロールも改善し、解像度は高まり、彩度も映像の質も高まった。

AUOとInnoluxがインダストリー4.0、自動化、スマート製造に向けて努力してきたことは、世界経済フォーラム（WEF）によって、手本となるライトハウス工場に認定されたことからも見て取れる。新型コロナウイルスの流行によってリモート化が求められるようになり、台湾のパネルメーカーは大きな利益を上げることとなった。

品質が良く、価格も合理的なため、サムスンやLGなどのテレビのディスプレイも台湾のAUOとInnoluxが生産している。「最良ということはなく、常により良いものを求めています。我々は裏方の隠れたチャンピオンなのです」と李正中は強調する。

新たな応用：車載ディスプレイ

パソコンやテレビの他に、パネルの新たな戦場は車載ディスプレイである。

現在の新車には、計器盤からセンターコンソール、エアコン、ミラーモニターまで、9～12枚のパネルが搭載されており、車載用ディスプレイ市場は急成長している。

AUOとInnoluxは車載ディスプレイ供給の世界的大手であり、世界中の一流自動車メーカーにパネルを提供し、2022年の両社の車載ディスプレイの売上は700億元に達した。李正中は、スマホやテレビは2～5年で買い換えられるが、自動車のパネルは十年以上使用されると指摘する。しかも自動車は、日光を浴び、雨に打たれ、温度や湿度の変化も激しいため、ディスプレイが機能しなければ非常に危険である。そこで台湾のパネルメーカーは、材料選択やアセンブリにおいて品質と信頼性を高めており、世界的自動車メーカーから注文を受けられるようになった。

錼創（PlayNitride）の李允立CEOは、マイクロLEDの生産ライン構築に成功できたのは、技術的な突破があったからだけではなく、世界中の投資家による資金と方針面でのサポートがあったからだと語る。

新技術：マイクロLED

2010～2012年にはさらに重要な変化があった。韓国メーカーがハイエンドのディスプレイ技術である有機EL（OLED）の開発に取り組み始め、十年をかけて市場の主導的地位とシェアを取ったのである。しかし、最近は中国大陸のメーカーが政府から大量の助成金を得て、有機ELは価格競争に陥り、台湾メーカーも脅威にさらされた。

ちょうどその頃、もう一つの技術であるマイクロLEDが登場し、アップルやサムスンなどの大手がこの新技術開発に取り組み始めた。

マイクロLEDとは、ミリ単位のLED（発光ダイオード）を10マイクロメートルまで微細化したものである。

PlayNitrideの李允立CEOによると、2011年、マイクロLEDはまだ学術研究の段階にあり、製品化は「ほぼ不可能」と見られていた。

台湾大学光電研究所（大学院）の教授だった李允立は「ほぼ不可能」には2種類があると説明する。一つはドラえもんの「どこでもドア」のような物理的な不可能、もう一つは技術的な不可能で、マイクロLEDは後者に属した。

人の髪の毛の直径は50～100マイクロメートルだが、肉眼では判別できない30マイクロメートル以下のLEDを（ARグラスに使用されるLEDは2.5マイクロメートル）敷き詰めて4K画質を実現するには2600万個のLEDが必要となる。これほど多くの微小なマイクロLEDをドライブパネルに敷き詰めてディスプレイにするというのは、原理はシンプルだが、きわめて困難な技術である。

自動光学検査装置（AOI）によって高速かつ高精度の光学検査ができる。（PlayNitride提供）

無数の失敗の末に見えた光

この不可能な技術は「マストランスファー（物質移動）」である。李允立によると、新しい技術を生み出す時は「ミッシングリンク」があり、マストランスファーの技術は機械の領域に属する可能性がある。しかし機械の専門家はLEDやパネルのことに詳しくはない。言い換えれば、マイクロLEDはパネルとLEDと機械製造の三者の間の空白地帯にあるということだ。

その後、印鑑を押すという動作からインスピレーションが得られた。李允立によると、従来は2枚の硬いガラスに挟んでいたが、不良率は20～30パーセントもあった。そうした中で、開発チームは押捺する動作をイメージしたところ、下に紙を敷いた方がきれいに押せることに気付き、考え方を転換し、不良率は10パーセントまで下がったのである。

マイクロサイズのLEDチップを基板に転送したものがCOC（Chip on Carrier）となる。

世界初のマイクロLED生産ライン

こうして不可能が可能になったのは2019年、PlayNitrideは世界初のマイクロLED生産ラインの構築に成功し、受注と量産を開始した。マストランスファーが実現し、テストや検査、リペアを通してマイクロLEDチップとパネルの結合に成功し、エピタキシーからマイクロLEDパネルまでの一貫生産を実現した。現在すでに月に1000枚以上のCOC（マイクロLEDを搭載した基板、Chip on Carrier）の量産が可能となり、株主で顧客でもあるサムスンやAUOに納品している。

PlayNitrideは2014年の創業以来2022年末までに730の特許を蓄積し、現在も世界で唯一のCOC生産ラインを有している。李允立は、この優位性は少なくとも2年は続くと見ている。

その成功の要因として、化学材料と生産ライン上の重要な設備を自社製造したことが挙げられる。中国大陸のメーカーが同社の技術者を引き抜いてもどうにもならなかったのは、カギを握るコンポーネンツと製造設備が手に入らなかったからである。

マイクロLEDは半導体と同じように世代で進化していくと李允立は見ている。4インチ、6インチ、12インチと進むにつれ、チップのサイズは小さくなるのだ。しかも半導体のムーアの法則と同様、12～18か月ごとに原価が50パーセント下がり、5年ごとに95パーセント下がるため、十年以内に一般に普及する。

ARグラスはマイクロLEDの究極の応用とされている。明るくて軽く、ファッショナブルでもある。

ディスプレイ産業のナショナルチーム

マイクロLEDは台湾パネル産業にとって一つのチャンスだと李允立は考える。しかも、有機ELの世代を跳び越え、直接マイクロLED世代に進むことで、台湾のパネル産業は再び発言力を持つこととなったのである。

「マイクロLEDは、天が台湾にあたえた最強の武器です。技術的には困難ですが、これを乗り越えれば世界市場を手にすることができます」と語るのは、台湾ディスプレイ産業聯合総会の秘書長も兼務する李正中だ。

李正中によると、マイクロLEDのサプライチェーンには3つの産業がある。パネルとLED、半導体だ。そして台湾はこれら3つの産業の能力が最も高い国なのである。

LCDはブラウン管に取って代わり、有機ELはスマホとタブレットでLCDを凌駕した。「後ろの波が前の波を押し、前の波は砂浜で消え去る」ディスプレイ産業もこの通りだと李正中は言う。マイクロLEDの開発に取り組んで十年近くになる台湾は、新たなディスプレイ技術の波に乗り、再び世界に輝くことだろう。

自由市場の台湾では、メーカーは不良率が低く、ハイエンドで高価格の製品で競争することとなる。