スマホは「ほぼディスプレイ」時代に、JDIが語る「技術優位性」

スマホは「ほぼディスプレイ」時代に、JDIが語る「技術優位性」

2017.12.19

ジャパンディスプレイ(JDI)は、かつての日の丸ディスプレイ企業の6社が集まってできた企業だ。日本の高い技術力、そして高いシェアを誇った分野の結晶とも言える存在だが、現在は経営再建中という状況にある。ジャパンディスプレイを支えるコア技術について、同社の執行役員 チーフテクノロジーオフィサー(研究開発統括部統括部長)である瀧本 昭雄氏が説明を行った。

ジャパンディスプレイ 執行役員 チーフテクノロジーオフィサー(研究開発統括部統括部長) 瀧本 昭雄氏

90%以上がディスプレイになる近未来のスマホ

瀧本氏は、「ディスプレイには多数のTFT(薄膜トランジスタ)が使用されている。ひとつひとつの画素に入っているTFTがディスプレイの画質を決めることになる。ジャパンディスプレイのコア技術は薄膜トランジスタのひとつの方式であるLTPS(低温ポリシリコン)に尽きる」と話す。

LTPSは、透過型LCDや反射型LCD、そして有機ELといったさまざまなデバイスのベース技術となるため、将来の多種多様なデバイスにとって重要な技術となる。現時点でも、メジャーなバックプレーン技術として成長を遂げており、「まもなく、アモルファスシリコンと構成比が逆転することになる」(瀧本氏)。ジャパンディスプレイは1984年からLTPSの製品化に取り組んできたうえ、国内にある生産拠点もすべてLTPSの生産を行っている。

特にこの先進性が生きるのが「FULL ACTIVE」と呼ばれる製品だ。LTPSの特徴のひとつが「デザインの自由度」であり、現在のスマートフォンのトレンドとなりつつある「狭額縁化」と「曲面化」「ベンダブル化」で大きく効果が発揮できるという。

「スマートフォンの画面専用率は2012年に60%だったものが、2015年は70%、2017年では80%になってきた。このトレンドは今後も続き、『画面占有率90%』を超える仕掛けが必要になってくる。FULL ACTIVEの方向性に間違いはなく、更なる狭額縁化や大画面サイズを提供できる」(瀧本氏)

瀧本氏によれば、単に「狭額縁化を実現する」と言っても、狭額縁化は3つの技術によって実現できるものだそうだ。

  • 0.5mmという狭いところにまで回路を作り込むことができる狭額縁技術

  • LEDから表示部までの光学設計の最適化により光導入部をミニマム化するバックライト技術

  • COF(リシコンオンフィルム)による高密度実装技術

中型液晶や切り欠け液晶も、多彩な技術力をアピール

また、LTPSは異形状ディスプレイについても応用度が高い。こちらも、ゲートドライバ回路の内蔵化や、ゲート線と信号線の負荷調整による電気的時定数の最適化、高精度な整形技術や額縁部分の構造といった外形整形技術などで成り立つ。

「異形状ディスプレイは曲線や穴あき、切り抜きという整形が可能。6.6型のスマートフォン向け異形状ディスプレイの場合、ラウンドコーナーではR6mm、ガラスでR6.6mmでの整形ができ、6mm×6mmでの切りかけが可能である。今後、需要にあわせて製品化していくことになる」(瀧本氏)

そのほかにも、同社のコア技術であるLTPSを生かしたいくつのかユニークな製品を開発している。例えば、高透過・透明ディスプレイでは、偏光板やカラーフィルターがなくても従来の透明ディスプレイの1.5倍以上の透過率となる70~80%を実現する。ARや車載、ショーケースなどでの利用提案を行うという。

また、「LTPSの最高峰」と銘打つ17型高精細8K4Kディスプレイでは、500ppiで120Hz高速駆動の製品を開発し、すでにNHKが利用している。また、約130度の広視域角での3D表示が可能な8K4Kディスプレイをベースにした広視野角ライトフィールドディスプレイも開発し、左から右に動きながら見ると、静止画の3D画像の影が視点にあわせて移動してみえるという次世代3D映像ディスプレイも実現している。

他方で超低消費電力反射型ディスプレイについてもすでに量産化。32型フルHDのディスプレイの画素にメモリ(SRAM)を内蔵し、200分の1という超低消費電力を実現しており、「屋外での視認性を確保しながら、大きな電源を確保しなくても利用できる」という。

一方で、この技術説明会の目玉は、仮想現実ヘッドマウントディスプレイ(VR-HMD)専用の3.6型803ppi低温ポリシリコンTFT液晶ディスプレイだった。2018年春にサンプル出荷を開始し、2018年上期には1000ppi超のディスプレイを開発する予定だという。

「VR酔いなど、ユーザーの目や脳に負担をかけないためにVR-HMDが必要だが、現在のスマートフォンディスプレイでは不十分。スマートフォンディスプレイをVR向けに改良するか、VR専用機が必要である」(瀧本氏)という環境のため、同社はVR専用機向けの液晶ディスプレイを投入し、市場ニーズに対応していく。

JDI ディスプレイソリューションズカンパニー ディスプレイソリューションズ 第1事業部 商品部応用技術1課 課長 原山 武志氏

JDIのVR向けの取り組みでは、2016年10月に「651ppiのVR専用機向け液晶ディスプレイ」を製品化し、すでに量産体制に入っているが、「レンズ越しに見ると、画素の固定パターンが見える場合がある。今回発表した803ppiの精細度を実現することで、画素の格子が固定パターンとして見える現象の『スクリーンドアフェクト」がなく、画像のリアリティを向上できる」(JDI ディスプレイソリューションズカンパニー ディスプレイソリューションズ 第1事業部 商品部応用技術1課 課長 原山 武志氏)という。

ただし800ppiがゴールではなく、HMDを小型軽量化するためにはディスプレイを小さくし、レンズの倍率を大きくする必要がある。これには1000ppi以上の高精細化が必要であり、実際に引き合いもあるという。

「(1000ppi級では)画像のリアリティを追求できるだけでなく、ディスプレイの解像度を維持したまま小型化、さらにはコストダウンにもつながる」とし、「ジャパンディスプレイは、VR専用高精細ディスプレイ分野において、リーディングポジションを維持していきたい」と原山氏は話す。

ただ、VR-HMD市場は市場全体の動向が読みづらく、調査会社によって需要動向にばらつきがある。その点については「300ドル以下の手頃な価格の製品が出始めたことで、ハードウェア市場がようやく広がる気配が出てきた。2018年以降の立ち上がりが期待できる」とした。

技術的な課題では、表示解像度だけでなく、データ量や転送速度の課題もあり、有線ケーブルによるHMDシステムが主流となっている。この点については、スマートフォン向けに5Gが2020年より提供されるため、アプリケーションやサービスの広がりが生まれ、ひいては「VR-HMD専用機の市場拡大が見込まれる」と予測する。これらの市場予測から、同社はVR-HMD専用機市場で、2018年度に数十億円規模の売り上げ規模を目指す。

「音声」巡り覇権争うアマゾンとグーグル、立ち止まるアップル

「音声」巡り覇権争うアマゾンとグーグル、立ち止まるアップル

2019.01.21

CESで存在感を放つアマゾンとグーグル、各社の最新動向は?

レノボはGoogleアシスタント、Alexaに対応した新製品を発表

アップルは各社にプライバシー問題を警告、独自路線を貫くか

米ラスベガスで開催された世界最大級の家電見本市「CES 2019」で、別格の存在感を放っていたのがアマゾンやグーグルだ。2018年はグーグルがCESに初めて本格出展したことで話題となったが、2019年も大がかりなブースを設置して来場者の注目を浴びた。

ラスベガスのCES会場前に設置されたグーグルのブース

アマゾンやグーグルは音声アシスタントで競争しており、家電製品への組み込みを進めている。2019年のCESではどうだったのか、両社の最新動向をレポートする。

グーグル対アマゾンの音声争いが加速

グーグルは今年もCES会場に「Googleアシスタント」を目玉にした大型ブースを設置。巨大な壁面広告やモノレールのラッピング広告で存在を示し、家電メーカーのブースには白い帽子のスタッフを派遣するなど、CESを乗っ取る勢いだった。

「Googleアシスタント」に対応した家電製品が並ぶグーグルブース

一方、Alexaで先行するアマゾンも展示エリアを拡大。業界やメーカーの枠を越えた「Alexa対応製品」を一挙展示することで、エコシステムの強大さを示した。家庭向けのスマートホーム用途だけでなく、オフィスで使う事例も示すなど、応用範囲を広げている。

アマゾンは「Amazon Alexa」対応製品をブースに集めた

具体的な対応製品として、音声で操作できるスマートスピーカーやスマート電球はもちろんだが、これまでにないジャンルの製品も増えている。たとえばレノボは「目覚まし時計」と「タブレット」の2機種を発表した。

レノボの目覚まし時計「Smart Clock」(左)とタブレット「Smart Tab」(右)

Googleアシスタントに対応した「Smart Clock」は、目覚まし時計の置き換えを狙った製品だ。音声だけでなく画面のタッチ操作にも対応しており、カレンダーの予定や寝覚めのいい音楽、室内の照明と連動した目覚まし機能を提供する。

一方、Amazon Alexaに対応した「Smart Tab」は、一般的なAndroidタブレットとして使えるほか、ドックに置くと音声とタッチで操作するスマートディスプレイに早変わりする。自宅でも外出先でも1台2役で使えるお得さが特徴だ。

アップルが投げかける「プライバシー」問題

CESに両社が注力する背景には、音声アシスタント市場におけるシェア争いがある。「Amazon Echo」や「Google Home」といったスマートスピーカーの売上ではグーグルがアマゾンを猛追しており、2018年第1四半期には逆転劇を果たした(英Canalys調べ)。しかし第3四半期にはアマゾンが再び首位に立つなど、接戦が続いている。

その勢力はスマートスピーカーを越えて、家電全体に広がりつつある。家電の操作といえばスイッチやリモコン、タッチ操作が一般的だが、音声に対応する製品は増えている。これまで独自の音声アシスタント「Bixby」を展開してきたサムスンも2019年にはグーグルとアマゾンとの連携を発表した。

サムスンはスマートTVでグーグル、アマゾンと連携

このまま音声が普及していけば、世界中の人々がインターネットのサービスやコンテンツにアクセスする手段になる可能性がある。音声アシスタントのシェア争いは、スマホOSのシェア争いと同じくらい重要というわけだ。

ただ、音声操作はプライバシーに関する懸念もある。音声操作を受け付けるには、マイクが常時オンになっている必要があるからだ。マイクをオフにする機能はあるとはいえ、家庭内のプライベートな会話を常にマイクに拾われるのは心地よいものではない。

この問題に一石を投じたのがアップルだ。CES会場からよく見えるホテルの壁に意見広告を掲載。ラスベガスの有名なコピーをもじって「iPhoneで起きることはiPhoneの中にとどまる」と訴え、サードパーティと広く連携するアマゾンやグーグルを牽制した。

アップルはCESでプライバシー重視をアピール。元々の言葉は、「What happens in Vegas stays in Vegas.(ラスベガスで起きたことはラスベガスに残る)」というもの

アップルも独自の「Siri」をiPhoneに搭載し、スマートスピーカー「HomePod」も販売している。だがサードパーティとは積極的に連携していないため、音声のシェア争いでは不利な立場に追い込まれている。アップルがこのまま「プライバシー重視」路線を貫くかどうかも、音声アシスタント市場の行方を左右しそうだ。

一度は姿を消したワイヤレス充電が再びメジャーになった理由

知って納得、ケータイ業界の"なぜ" 第30回

一度は姿を消したワイヤレス充電が再びメジャーになった理由

2019.01.21

いまや当たり前の「ワイヤレス充電」スマホ

開発も販売も、実は日本が世界初だった

過去にナゼ廃れたのか、今はナゼ流行っているのか

最近、ケーブルに接続する必要なく充電ができる、ワイヤレス充電に対応したスマートフォンが増えてきている。一時は姿を消していたワイヤレス充電が、ここにきて再び脚光を浴びるようになったのはなぜだろうか。

世界初のワイヤレス充電対応スマホは日本製

スマートフォンを充電する際、多くの人は充電用の電源ケーブルに接続して充電していることだろう。だがここ最近、スマートフォンをケーブルに接続することなく、専用の充電台に置くだけで充電ができる「ワイヤレス充電」に対応したスマートフォンが増えているのだ。

例えばアップルのiPhoneシリーズであれば、2017年発売の「iPhone 8」シリーズ以降からワイヤレス充電に対応している。他にもグーグルの「Pixel 3」やサムスン電子の「Galaxy Note 9」、そしてファーウェイの「HUAWEI Mate20 Pro」など、海外製のハイエンドスマートフォンを中心として、ワイヤレス充電に対応したスマートフォンは着実に増えている。対応スマートフォンの広まりとともに、ワイヤレス充電をするための充電器も数が増え、家電量販店などで目にする機会も増えている。

ワイヤレス充電対応機種は急増しており、「iPhone XS」など最新のiPhoneもワイヤレス充電に対応している

充電をするためにケーブルに接続するというのは手間がかかるし、何よりケーブルは絡まりやすく取り回しが面倒なもの。それだけに、スマートフォンを置くだけで充電できるワイヤレス充電は消費者にとって非常に便利だ。したがってスマートフォンに搭載するという動きも比較的古くから進められていたのだが、現在のように広く普及するまでにはかなりの時間を要している。

実は、スマートフォン単体でワイヤレス充電ができる機種が最初に投入されたのは日本で、開発したのも日本企業である。2011年にNTTドコモから発売された、シャープ製の「AQUOS PHONE f SH-13C」がそれに当たり、Wireless Power Consortium(WCP)が策定したワイヤレス給電規格の1つ「Qi」に対応。Qi対応の充電器に置くだけで、スマートフォンを充電できる仕組みを備えていたのである。

世界初のワイヤレス充電対応スマートフォン「AQUOS PHONE f SH-13C」は、2011年にNTTドコモが提供。専用の充電器も提供していた

しかも当時、NTTドコモはQi対応のワイヤレス充電ができるスマートフォンの開発に力を入れており、「おくだけ充電」という名称まで付けて積極的なアピールを進めていた。さらにシャープだけでなく、NTTドコモと関係の深い他の国内スマートフォンメーカーともQi対応のスマートフォン開発を進め、市場に多くのワイヤレス充電対応スマートフォンが存在した時期があったのだ。

規格や充電性能の問題が解決し採用機種が増加

だが2013年を境に、NTTドコモのラインアップからワイヤレス充電対応のスマートフォンが一時期姿を消し、ワイヤレス充電は急速に存在感を失うこととなる。当時ワイヤレス充電に力を入れていたパナソニックモバイルコミュニケーションズやNECカシオモバイルコミュニケーションズなどが、iPhoneなどに押されてスマートフォン市場から撤退した影響も大きいが、より本質的な要因は2つあると考えられる。

1つは、急速充電に対する消費者のニーズが高まっていたためだ。当時はバッテリーの性能が現在より低かったため、スマートフォンを使っているとあっという間にバッテリーを消費してしまい、不満の声が多かったため、何よりも素早く充電できることが強く求められていたのだ。しかしながら当時のQiは電力の出力が弱く、充電速度が遅かったことから、消費者のニーズとマッチせず姿を消してしまったのである。

そしてもう1つの理由は、ワイヤレス給電規格が複数存在し、業界全体で、どの方式を採用するか方向性が定まっていなかったため、後続するスマートフォンがなかなか出てこなかったことだ。実際、2015年に日本でも発売されたサムスン電子の「Galaxy S6」「Galaxy S6 edge」はQi規格だけでなく、Power Matters Alliance(PMA、現在はAirFuel Alliance)が策定したワイヤレス給電規格も採用することで、ワイヤレス充電に対応させている。

2015年発売の「Galaxy S6 edge」は、当時まだ事実上の標準規格が定まっていなかったこともあり、複数のワイヤレス給電規格に対応していた

そして最近になってワイヤレス充電が再び日の目を見ることができたのは、それらの課題が解決したことが大きく影響している。急速充電に関しては、当初Qiのモバイル機器に向けた「Volume I」という規格では、送信できる電力が5W以下とされていたため充電速度が遅かったのだが、その後10W、15Wといったより大容量の送信ができる規格の策定が進んだことで、より速く充電できるようになったのである。

また規格の統一に関しては、アップルなど影響力の大きな主要スマートフォンメーカーがQiの採用に傾いたことで、Qiがスマートフォン向けの事実上標準規格となった。そのため多くのスマートフォンメーカーがQiを採用しやすくなり、急速に数が増えたといえる。

さらにもう1つ、高いデザイン性や防水性能など、スマートフォンに求められる要素が年々増えていることも、ワイヤレス充電が復活した大きな要因として挙げられるだろう。一方で、かつて必要だったPCへの接続など、スマートフォンに何らかのケーブルを接続する必要性は年々薄くなっている。将来的にはスマートフォンのワイヤレス充電対応が当たり前となり、充電用のUSB端子やLightning端子がなくなることも十分あり得るだろう。