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講
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フラットパネル
ディスプレイの現状と展望

１．はじめに駆動方法として、当初はX軸方向高く、視野角が広い特徴があり、大情報通信技術のめざましい発展にとY軸方向のストライプ透明電極で型TVや屋内の表示板に適用されて対応して、各種のディスプレイが開操作する単純マトリックス方式（パいます。現状では、高い電圧が必要発されています。電子ディスプレイ

ッシブ方式）でしたが、最近は画素なため、また小型化が難しいために、の代表はTVに使われているCRT毎に半導体素子をつけ、その非線形モバイル用には適していません。

（Cathode Ray Tube）ですが、携帯特性を利用して駆動するアクティブ（3）
有機EL（Electro-Luminescence）

電話やノート型パソコン用に軽量薄マトリックス方式が主流です。半導ELは発光ダイオードの一種で、型・低消費電力のFPD（Flat Panel

体素子としてはガラス基板上に形成発光体薄膜に電圧をかけ自己発光にDisplay）が登場し、その見やすさとしたアモルファスシリコン（a-Si）

より表示します。

使い良さのため種々改良され、ディTFT（Thin Film Transistor）が広く用発光体にジアミン類などの有機材スプレイの新しい応用分野を次々といられています。近年では、より高料を使うものが有機EL、硫化亜鉛開いています。また、紙の代替とし性能の多結晶シリコン（略称ポリシなどの無機材料使うものが無機ELて新しい方式も種々提案されていま

リコンpolycrystalline Si）TFTが開発です。有機ELは、無機ELよりはるす。

されています。

かに低電圧の直流電流で動作するな

LCDを構成するためには、液晶のどの特徴があります。有機EL材料

他にTFT基板、バックライトランプを発光層と電荷輸送層とに機能分離及び光学部品（反射型は不要）、カラして積層する構造により効率が向上

ーフィルタ基板、偏光板、駆動用IC

し、CRT、LCDに続く第３のディ電子ディスプレイの種類は10種基板等多種類の部材が必要で、製造スプレイとして研究開発が活発化し類以上ありますが、特徴により各種工程も煩雑です。この対策による低ています。白色ELは透過型LCDののディスプレイが使い分けられてい価格が、現状の最大の課題であり、バックライトとしても利用されています（表−１

各種の反射型方式などが研究開発さます。

ここでは、最新のFPDの現状と今後の展望をご紹介いたします。

２．FPDの種類と特徴

主なフラットディスプレイの種類）。

れています。

（1）
LCD（Liquid Crystal Display）（2）
PDP（Plasma Display Panel）

駆動方式はLCDと同様ですが、直流駆動のため、均一性と駆動パワー

液晶材料に電圧を印加して、液晶発光の原理は蛍光灯と同様で、２の点からポリシリコンTFTが適しての向きを変えることにより光の透過枚のガラスの間に封入したネオンないます。ELは低電力で高い輝度が量を制御し、表示できます。液晶自どのガスをプラズマ放電させ、発生

得 ら れ 、 視 認 性 、 応 答 速 度（ 数 μ

身は発光しないため、表示部の背面した紫外線をガラス板上に色分け塗sec）、消費電力が優れており、まにバックライト（蛍光灯）をつけたも布した蛍光体に照射して発光させる

たLCDに比べて、バックライト、カの（透過型）と周囲の光の反射光を見自己発光型のディスプレイです。

ラーフィルタ、偏光板等の部材が不るもの（反射型）があります。

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Kensetsu Denki Gijyutsu Vol.137 2002. 3

他の方式に比べてコントラストが要であり、より薄型・低消費電力・

セミナー

表−１

種

主なフラットパネルディスプレイの種類の電子源の開発

視野角が広く、低消費電力であり、構がポイントであ印刷に近い特性です。また、構造がり、各種の材簡単で、薄くロール状に丸めたり、料・構造が提案

他の物に張付けることも可能です。

されています。

POP広告やポスターなどへの適

最近は電流量が用テストが始まった段階であり、電大きくとれるカ子ブック等への適用をめざして、高ーボンナノチュ

精細化や寿命耐久性向上が研究開発ーブが注目され中です。ています。

（6）
その他類

造LCD
（Liquid Crystal Display）

有機EL（Electro-Luminescence）

電気泳動（電子インク）

ツィストボール（ 5 ）電 気 泳 動 、微細な金属薄片をメカニカルに可ツィストボール

動させて反射光を制御して表示する

紙と電子ディ方式、マイクロカプセル以外の各種の電気泳動法などがあります。

スプレイの両者の良さを兼ね備

３．FPDの評価項目と課題

えたシートディ

FPDの評価項目は数十項目以上あスプレイの研究り、主なものを表−２「電子ディスが活発化しています。

低コスト化が期待されています。

プレイの評価項目」に示します。

現状の最大の課題は長寿命化で電気泳動方式は、マイクロカプセす。有機EL材料は耐湿性が弱いた

ル内に着色オイルと顔料粒子を封入改善すべき課題は、各ディスプレめ、新材料やパネルの封止技術の研し、電圧を印加すると、顔料粒子がイの現状技術によって異なります

究開発が進められています。

移動することにより、表示できます。

が、共通する必要性の高い項目は、ツィストボール方式は、微小な球（1）見易さ、（2）軽量薄型化・低消（4）FED（Field Emission Display）
発光の原理はCRTと同じく、陰体を上下半球毎に白黒に色分けし、費電力化、（3）低コスト化

極から放出される電子ビームを対面更に電荷と与えて電気双極子とし、られます。

上の蛍光体に照射して自己発光させ電界を与えると、球体が回転して白ます。陰極の構造として、画素毎のまたは黒表示ができます。

が挙げそのためには、ハードのみならずソフトの改良（フォントの開発）、メ平面状の微細電子源を使うことによ

両者の表示特性は類似しており、モリー内蔵による省電力化、印刷法り薄型化が可能となります。高効率

いずれも、非発光型で反射光により、による有機TFTなどの新しい材料・プロセスの研究開発な

表−２項

目

形 式

情報表示量

内

どが進められていま

電子ディスプレイの評価項目

容●自己発光型／非発光型

項目

画質・見易さ内す。さらに、今後生産容●明るさ、コントラスト比量の急激な増大が予想●直視型／投射型／反射型●カラー範囲●アクティブ型／パッシブ型●中間調表示されるため、生産時の●ピクセル数●応答速度＝動画表示

省エネ、廃棄物のリサVGA（640×480×RGB）

XGA（1024×768×RGB）●消費電力

イクル等の環境負荷のSXGA（1280×1024×RGB）●ルミノス効率（lm/W）

UXGA（1600×1200×RGB）●駆動電圧低減法も検討されていQXGA（2048×1536×RGB）●データ処理能力

QUXGA（3200×2400×RGB）●フレームレート

●分解能

●視野角
電気的駆動ます。

生産性（コスト）●基板サイズ、スループット、歩留り

サブピクセルサイズ（dpi；dots per inch） 耐環境性

●製造プロセスの省エネ・省資源

ピクセルの深さ（bit数）＝中間調
大きさ・厚み●マイクロディスプレイ〜小・中・大型

可撓性●フレキシブル化

信頼性・寿命（品質規格）

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