液晶ディスプレイ用カラーフィルタの市場動向

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液晶用カラーフィルタは、RGB(赤・緑・青)の3原色の微細な画素をガラス基板上に設けたもので、液晶ディスプレイのカラー表示に不可欠な部材である。

■液晶用カラーフィルタにおける高分子部品・材料の概要

液晶用カラーフィルタの製造は、顔料を分散させたカラーレジストを塗布(スピン、スリット&スピン、スリット等)し、フォトリソ法で成形する方法が主体である。

カラーフィルタを顔料分散方式で製作する場合、顔料分散剤にポリイミド系のエンプラが使用される。

当該市場はパネルメーカーの内製・外販市場に区分されるが、本レポートは外販市場のみを対象にしている。

■用途動向(2002年世界需要ベース)

用途名 販売量ウェイト(%) 具体的用途例
TFT-LCD 96 ノートPC、モニタ、液晶テレビ、携帯電話、PDA、デジタルカメラ、カムコーダ、カーナビ、他
STN-LCD 4 携帯電話
合 計 100  
出所:富士キメラ総研

TFT-LCD用途が需要の大部分を占めている。TFT-LCDは大型化と小型化の2つの流れがあり、大型化対応では、液晶TV向けの第5世代対応品が生産されており、高透過性、高色純度という特性が求められている。

小型対応品は、携帯電話やPDA、デジタルカメラ等、用途は幅広くモバイル用途が主体である。これらのモバイル機器は屋外で使用されるため、半透過型LCD対応が主流となっている。

STN-LCD用途は携帯電話が中心で、海外向けの携帯電話用途で伸長している。

■世界市場規模推移(2002〜2006年)

●市場規模推移及び予測(世界需要) (単位:千枚、%)
  2002年 2003年
見込
2004年
予測
2005年
予測
2006年
予測
販売数量 49,000 63,500 79,000 97,500 118,000
前年比 129.6 124.4 123.4 121.0
出所:富士キメラ総研

2002年の国内と海外需要を合計した販売量は4,900万枚(14インチ換算)と捉えている。国内と海外の販売量比率は4対6で、海外需要(韓国、台湾、中国、その他アジア地区)が上回っている。

金額ベースでは、2002年の世界需要は1,750億円であり、2006年には3,080億円(2002年比1.76倍)に上昇すると予測している。

液晶モニタの需要拡大に伴い、カラーフィルタ市場も拡大を続けている。特に需要が増加しているのは、台湾向けである。

■採用素材動向(2002年:世界需要ベース)

カラーフィルタを顔料分散法で製作する場合、顔料分散剤にエンプラが使用されている。樹脂別には、アクリル系顔料分散剤の使用量が圧倒的に多く、ポリイミド系樹脂のウェイトは9%と少ない状況にある。

構成部材名 使用樹脂 使用量(t) 構成比(%) 採用理由
顔料分散剤 アクリル系 110 89 製造プロセス、コスト、他
ポリイミド系  11 9 耐熱性、解像力、他
ポリエステル、エポキシ、他 2 2  
合 計 123 100  
※1枚当たりの顔料分散剤の使用量を2〜3gとしたときの重量換算。(富士キメラ総研推定)
出所:富士キメラ総研

上表の123tは、顔料分散剤使用量の換算値であり、そのうち樹脂使用量は20t程と推定している。

カラーフィルタの製作において、アクリル系樹脂が多いのは、製造プロセスとコスト面で優れている顔料分散方式のフォトリソ法を採用しているためである。

ポリイミド系樹脂の顔料分散剤を使用する場合は、顔料分散法のエッチング法が選択されている。(エッチング法は、耐熱性、解像力の面で優れているからである。)

■研究開発・技術動向

企業名 技術開発 開発・技術概要
東レ 半透過型
液晶表示装置用
カラーフィルタの
歩留まり向上技術
を開発
液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の特性を生かし、ノートPC、携帯情報端末、デスクトップPCモニタ、デジタルカメラ等の用途で使用されている。バックライトを使用した液晶表示装置では、低消費電力化を進めるためにバックライト光の利用効率の向上と、カラーフィルタの高透過率化が要求されている。
同社は、透過型液晶表示と反射型液晶表示の両方の方式を兼ね備えた、半透過半反射型液晶表示装置用カラーフィルタの歩留まりを向上する技術を開発した。

一般にカラーフィルタは、顔料を分散させたカラーレジストを塗布し、フォトリソ法で形成されている。
感光性カラーレジストは着色成分と樹脂成分を含み、樹脂成分は光によって反応する感光成分を含んでいる。光照射された樹脂は、現像液への溶解速度の上がるポジ型と、溶解速度の下がるネガ型に分類され、可視光では、感光成分の透明性の高いネガ型樹脂が良好である。
感光性カラーレジストの樹脂成分には、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が適している。


■参入企業とメーカーシェア(2002年:世界需要ベース)

メーカー名 販売量シェア(%)
凸版印刷 46
大日本印刷 17
ACTI 12
東レ 9
その他 16
合 計 100
出所:富士キメラ総研

凸版印刷は、国内外で積極的な設備投資を行なっている。2002年に台湾の台湾凸版国際彩光股有限公司が稼働したのに続き韓国、中国での現地生産を推進している。国内では、シャープの液晶TV工場に隣接してカラーフィルタ工場を建設している。

大日本印刷は関連会社のACTI(アドバンスト・カラーテック)社を買収し、材料面では三菱化学や旭硝子との関係を強化している。DNPグループとして見るとシェアは29%となり、凸版印刷との2強体制がより鮮明になっている。

その他メーカーには、住友化学のグループ会社(新STIテクノロジー(株))が、顔料分散法によるカラーフィルタ事業を展開している。

■今後の動向

液晶用カラーフィルタ市場は、カラー液晶応用製品の需要増に伴い市場拡大を続けている。液晶モニタのサイズアップ、液晶TVの大型化等を背景に、今後も同市場は拡大傾向で推移すると予想している。

参考文献:「2003年 エレクトロニクス高分子材料の現状と将来展望」
(2003年8月21日:富士キメラ総研)


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