液晶ディスプレイ

読み:えきしょうディスプレイ
外語:LCD: Liquid Crystal Display
品詞:名詞

液晶表示装置。液晶を表示方式に利用したディスプレイ機器のこと。略して「LCD」と呼ばれる。

TFT方式とD-STN方式が主流だが、それ以外にも多くの種類がある。

液晶は1888(明治21)年、チェコのプラハにあった植物生理研究所で研究をしていたオーストリーの植物学者Friedrich Reinitzer(フリートリッヒ・ライニッツァー)が発見した。

この液晶を表示用装置(LCD)として実用化したのは早川電機工業(現シャープ)であり、1973(昭和48)年に発売された小型電卓、エルシーメイトEL-805の表示部分に利用された。液晶実用化の苦労話については、NHKのプロジェクトX 第48回で紹介されている。

利点と欠点

かつてはCRTが主流だったが、いまや液晶がそれを駆逐した。液晶の方が価格が高いにも拘わらず、これを達成したのは、それなりの魅力が液晶にあったためと見られる。

現在のパソコン用ディスプレイは殆ど全てが液晶であり、2005(平成17)年の段階で既に、使用されるディスプレイのうち80%、出荷台数の99%が液晶であった。

CRTと比較して、液晶ディスプレイの利点と欠点は、おおむね次の通りとなる。

  • 利点
    • 画面に歪みやぼやけ、滲みが無い
    • 薄くて軽い
    • ダンパー線(ワイヤー線)が無い
    • 低消費電力
  • 欠点
    • 高価
    • 応答時間が長く、残像がある
    • 視野角が狭い
    • ドット抜けが発生する (2〜3個ならば不良品ではない)

CRTはもはや中古でないと入手困難と考えると、対CRTの価格については妥協せざるをえない。従って、応答時間や映像の美しさなどを、実物を見ながら選ぶことになるだろう。

残像などはネット通販では確認できないので、やはり店頭で直接確認したほうが後悔しないで済むと思われる。

消費電力

液晶は、それ自体は殆ど電力を消費しない。「液晶テレビ」や「液晶ディスプレイ」の消費電力は、液晶を後ろから照らす照明、バックライトで費やされている。

それでも、同じサイズであれば、消費電力は概ね半分〜2/3程度で済むとされている。しかし液晶は大型化が進んでおり、大型であればその分バックライトで消費される電力量も増えることになる。

液晶を搭載した装置各種では、明るさが比較的手軽に出来るようになっているものが多いが、これは消費電力の影響を考えたものである。特に携帯電話や情報端末などでは液晶画面も大型化が進み、電池の消耗が激しくなってきたため、自動的に明るさを落とすような機構が搭載されている。

液晶ディスプレイは、次の三種類の技術によって特徴付けられる。

  • 駆動方式
  • 液晶の種類
  • 関連する技術

駆動方式

  • スタティック方式
  • 単純マトリックス方式
  • アクティブマトリックス方式

液晶の種類

液晶の種類には、次のようなものがある。

基板サイズ

液晶の歩留まり、つまり良品率を上げてコストを下げるためには、ガラス基板(これをマザーガラスという)が大きい方が有利である。加えて大型テレビの需要も増えてきた。従って液晶メーカーは、世代向上ごとにその基板サイズの大型化に勤めてきた。

そのサイズに明確な規格があるわけではなく、メーカーごとに若干の差があるが、概ね次のサイズ前後となっている。

  • 第1世代基板サイズ (300mm×350mm〜320mm×400mm)
  • 第2世代基板サイズ (360mm×465mm〜410mm×520mm)
  • 第3世代基板サイズ (550mm×650mm〜550mm×670mm)
  • 第4世代基板サイズ (680mm×880mm〜880mm×1,000mm)
  • 第5世代基板サイズ (1,000mm×1,200mm〜1,100mm×1,300mm)
  • 第5.5世代基板サイズ (1,300mm×1,500mm)
  • 第6世代基板サイズ (1,500mm×1,800mm〜1,500mm×1,850mm)
  • 第7世代基板サイズ (1,870mm×2,200mm〜1,950mm×2,250mm)
  • 第8世代基板サイズ (2,160mm×2,460mm)
  • 第9世代基板サイズ (2,400mm×2,800mm)
  • 第10世代基板サイズ (2,880mm×3,080mm)

しかし、歩留まりを上げるのは、単に最新の製造機器を導入すればよいというほど単純なものではない。

そこは最新テクノロジーの世界なので、機械の設置方法から動かし方まで、様々なノウハウの積み重ねによって実現されるのである。一朝一夕に量産を実現出来るわけではない。

南鮮の液晶技術の出所

日本ではシャープが筆頭だが、近年は南鮮でも液晶が作られている。

しかしサムスン電子にしろLG電子にしろ、そこは地道な基礎技術開発を嫌い、結果だけを求める朝鮮人であるので、地道な積み重ねなどはしない。ノウハウはシャープからパクることによって得ていた。

シャープも努力してノウハウを重ねるが、その製造機器のメンテナンスは製造機器メーカーが行なってきたので、ノウハウはこの製造機器メーカーへだだ漏れとなってしまっていた。

製造メーカーも、シャープのノウハウから製造機器の改良をし、サムスンやLGは歩留まりが上がった頃に同様の製造機器を導入して製造していたのである。こうすれば、最初から一定以上の歩留まりが確保でき、コストの削減となるわけである。

亀山工場の登場

目的と目標

しかし、シャープは、いつまでもそのような構造を許しはしなかった。この構造が変わったのは、三重県亀山市に作られたシャープ亀山第一工場からで、世代的には第6世代基板サイズからである。また併設された亀山第二工場は第8世代基板サイズに対応する。

この工場は設計時点から既に明確な意思があり、情報流失の防止、機密保持を厳格にするよう考えられていた。キーワードは「一貫生産」である。

一貫生産

この工場では、表示デバイスである液晶パネルの生産と、製品である液晶テレビ生産までを「一貫生産」で行なっており、シャープのデジタル家電事業の中核に位置づけられている。

この工場に入るのは材料だけであり、出て行くのは液晶テレビだけである。

情報の機密

さて、この工場では各棟の管理は厳密となり、見学は可能だが非公開箇所もある。

特に根幹である液晶パネル生産棟は、作業従業員以外は、シャープの従業員であっても立ち入り出来ない。事業部長クラスでも、他の事業部の者ならそうおいそれと見学はさせて貰えないらしい。

そして、機器のメンテナンスはシャープの従業員自身が行なう。こうして、南鮮への情報流出を完全にストップさせたのである。

ちなみに液晶の対抗であるプラズマは主に松下だが、松下も同様の機密保持を開始したため、同様にして南鮮では大型のプラズマパネルの製造が不可能になった。

南鮮の動向

かくして、第6世代からは、日本から最先端技術とノウハウが流出することは無くなった。困ったのはスパイ企業に過ぎない、南鮮のサムスンやLGフィリップスである。

こうして2006(平成18)年7月、LGフィリップスは最新の世代を諦め、従来の第5.5世代ラインへの投資をする旨を発表した。

なぜ5.5なのかというと、シャープの新工場は第6世代なので、それ以前にパクったノウハウの範囲内でしか南鮮では製造が出来ないからである。つまり、自分達ではもはや歩留まり率を上げることはできないという敗北宣言であって、地道なノウハウの蓄積を怠った彼らに、遂に天誅が下ったのである。

現在、亀山工場周辺には朝鮮の産業スパイの出没が確認されており、幾度となく工場内への進入が試みられていると言われているが、現時点では全て失敗に終わっているようである。

なお、2007(平成19)年10月8日には、LGは自社開発を断念して台湾企業にアウトソーシング契約をする旨発表している。

大画面テレビ

2006(平成18)年9月現在で世界最大の液晶テレビはシャープ製の65型である。

第6世代(1,500mm×1,850mm)のサイズでは、32型で8枚、37型で6枚、65型は2枚のパネルが切り出せる。

第8世代(2,160mm×2,400mm)のサイズでは、32型で15枚、45型〜46型で8枚、50型台であれば6枚のパネルを切り出すことができる。

普通サイズの画面を求めるなら、ガラスが大きいほど一枚から取り出せる枚数が増えるので、効率が良くなり価格は下がる。昨今の液晶価格の低下は、このような理由による。

しかしここから大画面を取り出そうとすると、その面積に応じて、切り出したい部分に含まれる液晶のエラー率が高まる。小画面であれば傷を避けて切り出せるが、大画面ではガラスの面積もあるので、そうはいかない。従って無傷のパネルを一定以上の割合で製造することが出来なければ大画面テレビは量産できない、つまり製品化することができないのである。

こうして日本ではシャープが「亀山モデル」を前面に出し、65v型のAQUOSが希望小売価格1,680,000円(税込)で、既に市販されている。亀山工場では、この歩留まりが達成できたということである。

対する南鮮は、サムスンは大型は未だ市販できず、LGフィリップスも北米では55型を市販しているようだがシャープ製65型より高額であるようだ。展示会等では巨大な液晶パネルを発表できても、歩留まりが上がらないため現実には製造できないのである。シャープが第8世代なら我が社は第9世代を導入する、などと大見栄を切ってみても、現実にはそのようなことは不可能である。

液晶の主導権

液晶は日本のシャープから始まった。一時は価格で南鮮に主導権を奪われたが、現在は再び日本が奪還している。

日本企業再生の秘訣は機密漏洩の防止にあるといえよう。

遂に訴訟

サムスンはコピー専門メーカーである。現在製造している液晶モジュールに独自性は少なく、概ねシャープのパクリである。

シャープも黙って見ていたわけではなく、液晶関連特許のライセンスについてサムスンと話し合いを続けた。しかし話し合いでの解決は不可能であったため、問題の解決は法廷の場へと持ち込まれた。

米国

シャープは2007(平成19)年8月7日、サムスン電子と、その関連会社のサムスン電子アメリカ、サムスンテレコミュニケーションアメリカを特許侵害に基づき、米国テキサス州東部地方裁判所に提訴した。

訴状においてシャープは、損害賠償、製品の輸入および販売の差止要求、陪審員裁判を求めている。

訴訟の対象となっているシャープ保有の米国特許は次の通りである。

  • 第4,649,383号 ‐ コントラストの優れた画像表示を実現するLCDの駆動方法
  • 第5,760,855号 ‐ 対向電極と接続する静電気対策用の配線を備えた液晶表示装置
  • 第6,052,162号 ‐ 画素内の光利用効率を向上させる電極配置構造を有する液晶表示装置
  • 第7,027,024号 ‐ 表示品質を向上させるLCDの駆動装置
  • 第7,057,689号 ‐ 位相差補償により広視野角を実現する光学フィルムを備えた液晶表示装置

南鮮

シャープは2007(平成19)年12月12日、サムスン電子を特許侵害に基づき、南鮮ソウル中央地裁に提訴した。

訴状においてシャープは、南鮮における製造および販売の差止と損害賠償を求めている。

訴訟の対象となっているシャープ保有の南鮮特許は次の通りである。

  • 第371939号
  • 第740570号
  • 第776988号

いずれの特許も、液晶分子の並びに関する技術で、広視野角、高輝度、高速応答などを実現するものである。