マイクロ led ディスプレイ。 京セラがSID2019で発表したマイクロLEDディスプレイとは?

液晶、有機ELに続く!? 第3の新世代テレビ「マイクロLED」とは?

マイクロ led ディスプレイ

マイクロLEDディスプレイとは? マイクロLEDディスプレイとは、 マイクロLEDという 非常に小さいLEDを使って作ったディスプレイになります。 001mmですので、 もはや人の目では一つのLEDを確認できないくらい小さくなっています。 対して普通の液晶ディスプレイでは人の目でも一つのLEDを確認できるくらいの大きさのLEDが使われています。 液晶ディスプレイとの違い 液晶ディスプレイ 通常の液晶ディスプレイ 模式図 通常の液晶ディスプレイは白色LEDをバックライトとして後ろから照らし続け、画素ごとに「液晶」でその光の量を調整します。 そして量が調整された光がカラーフィルターを通過することでいろんな色を作り出すことができます。 しかしこの仕組みだと、「黒色」を発したい画素の部分にも容赦なく白色LEDの光が当たりますので、液晶だけでは光を封じることができず、結果的に 黒色の部分でも少し光が漏れて灰色っぽくなってしまいます。 この課題を克服するために最近のディスプレイでは 「ローカルディミング」と呼ばれる、バックライトを小さい区間に分けてそれぞれの区間でバックライトの強さを調整する技術が導入されていますが、 結局のところ完璧な黒を作り出すことはできていません。 また、LEDが比較的大きい上に、液晶やカラーフィルターまで必要になってくるので比較的分厚くなってしまいがちです。 とはいえども、 世の中のほとんどのディスプレイでこの方式が採用されています。 例えばiPhone 11なんかもこの方式を採用しています。 (iPhone 11 Proシリーズは有機ELディスプレイ) マイクロLEDディスプレイ マイクロLEDディスプレイ 模式図 一方マイクロLEDディスプレイでは、LEDを使っていることに変わりはありませんが、その使い方が全く違います。 通常のディスプレイではバックライトとしてLEDを使っていましたが、こちらは「画素」として使っています。 つまり、 赤・ 青・ 緑色の3つのマイクロLEDが1組になって画素を構成しているのです。 この三色は光の三原色ですから、様々な色を作り出すことができます。 そしてこの方式では先ほどの液晶ディスプレイとは違って、 黒色を発したい時はLEDを光らせなければいいわけですので、 真の黒色を出すことができます。 究極のローカルディミングといった感じですね。 そして逆に 白色を発したい時はすべてのLEDを均等に光らせればいいだけですので、きれいな白色を出すことができます。 そしてこの「黒色」と「白色」をはっきりと表現することができますので、結果的にコントラスト比が高くなります。 また、このディスプレイでは「液晶」と呼ばれるパーツが必要ありませんし、バックライトもありませんので柔軟性を獲得することができます。 つまり、 ディスプレイを曲げることができるのです。 その上、単純にLEDの個数が多いですので 輝度を非常に高めることができます。 また、液晶やバックライトが無く、LED自体が小さいのでディスプレイを かなり薄くすることができます。 通常の大きさのLEDでこの方式をとろうとすると1画素当たりの大きさがかなり大きくなってしまい、ディスプレイが荒くなってしまいますが、マイクロLEDを使えばきめ細かいディスプレイを実現することができます。 ただその一方で、新技術ということもあって製造コストがかなり高いのが難点です。 ミニLEDディスプレイ ミニLEDディスプレイ 模式図 こちらは現在、ミニLEDを使ったディスプレイで最も多く採用されている方式です。 通常のLEDよりも圧倒的に小さい 「ミニLED」を液晶ディスプレイのバックライトにすることで先ほど説明した 「ローカルディミング」という技術をより効果的に使えるようにしたディスプレイになります。 大きさ的に1画素に1LEDというスタイルは取れないので上の画像は少し誇張していますが、先ほど紹介した通常の液晶ディスプレイよりはバックライトが細かくなっているのがわかります。 しかし、マイクロLEDディスプレイのように、 LEDで画素を構成しているわけではありません。 やろうと思えばミニLEDでもマイクロLEDディスプレイのようにLEDで画素を構成することはできるのですが、そうすると 画素が大きくなってしまいます。 また、 3つのサブピクセル(三原色)で1つの画素を構成しているので、 84. そこでより小さいマイクロLEDを使えばよりドット密度の高いディスプレイまで作ることができるということです。 マイクロLEDディスプレイのサンプル 実際に ジャパンディスプレイ(JDI)はすでに ドット密度の高いマイクロLEDディスプレイのサンプルを作ることに成功しています。 このディスプレイは 300 x 300の解像度で、 265 ppiの密度を実現しています。 ちなみに私が使っている 2019年製のiPadは264 ppiですので、 AppleのRetinaディスプレイ並みの密度はあるということですね。 その上、 輝度は通常の液晶ディスプレイの10倍以上となっているそうです。 以上、マイクロLEDの説明でした。 この記事は初心者が初心者のために作った記事ですので、情報に誤りがある可能性がありますが、ご了承ください。

次の

JDIがマイクロLEDディスプレイを公開、1.6型3000cd/m^2

マイクロ led ディスプレイ

マイクロLEDディスプレイの製造方法に課題がある マイクロLEDディスプレイとは、微細な100ミクロン以下のLED素子を並べ、画素として駆動させることによって画像を表示するディスプレイのことです。 赤・緑・青それぞれのLED素子を用い、これらをサブピクセルとしています。 つまり、これら1組で1画素を形成しています。 (*詳細は、こちらの記事「」をご覧ください) 原理的にも優れた性能になると期待されていたのですが、ソニーが試作品を作り、非常に高い性能が得られることがディスプレイ業界に知れ渡りました。 ソニーは、試作品を発表以降、しばらくこの関連の発表をしなかったため、開発が中止になったのではないかと噂されていましたが、大型のディスプレイシステム「CLEDIS」として2017年から販売を開始し、業界を驚かせました。 これはユニット構成型のスケーラブルなディスプレイシステムで、例えば126ユニット並べて312インチのディスプレイとして使用されたりしています。 主に企業のエントランスに置くディスプレイや、ショールーム、車のデザインセンターなどで利用されているようです。 ソニーの事業化に刺激され、多くの企業がマイクロLEDディスプレイディスプレイを、もっと小型の様々な用途のディスプレイとしての利用を目指し、研究開発が進められています。 特にAppleがマイクロLEDディスプレイのベンチャー企業を買収したことからも、近い将来にApple Watchに搭載されるのではないかと噂されています。 高性能なマイクロLEDディスプレイの普及を妨げているものは、極めて高い製造コストです。 この課題が解決されなければ、多くの一般消費者向けの機器に搭載することはないでしょう。 マイクロLEDディスプレイの製造方法は改善されるのか? マイクロLEDディスプレイの製造方法を改善し、製造コストを下げるために、世界中で多くの企業が研究開発を進めています。 なぜ製造コストが高いのかを理解することは比較的簡単です。 まずディスプレイにするためには赤・緑・青のサブピクセルを作らなければなりません。 赤・緑・青に発光する微細なLED素子をそれぞれ使用するのですが、それらは異なる色の光を発することができるようにそれぞれ異なる結晶構造・化学構造の素子からできています。 以前、青色発光ダイオードの研究開発により、日本人研究者の天野氏・赤池氏・中村氏がノーベル物理学賞を受賞した際に、テレビなどでその内容が大きく報道されたのでご存知の方も多いと思いますが、青色で発光させるために窒化ガリウム(GaN)系結晶を苦心して作製しました。 このように特定の波長(色)で発光するLED素子を作るには、それに相応しい結晶構造・化学組成の素子を、それに最適な条件下で作らなければなりません。 そのため、現在の技術では、最終的にマイクロLEDディスプレイとして使用できるような画素配列の状態で、直接、赤・緑・青のサブピクセルを作製できないことにコストが高くなる原因があります。 そのため、赤・緑・青の微細なLED素子を、それぞれ別の基板上で別の装置内で作り、それらをカットして素子を作ります。 さらに微細なLED素子をピックアップし、所定の位置に1つずつ運び、配線して実装することになります。 約830万個の画素ですが、赤・緑・青のサブピクセルの数に換算するとこの3倍になります。 20年ぐらい前は、パソコンを買った時には画面内に画素欠陥があっても数個程度ならば良品扱いとなっていました。 しかし、最近はスマホやパソコン、テレビを購入した時に画素欠陥はほとんどありません。 上記の4Kの画素数を考えると、驚異的な不良品の少なさです。 したがって、これから登場するマイクロLEDディスプレイも、この水準の不良品率の低さが最初から要求雨されますので、ハードルが高くなっているわけです。 ここまでいくつかの企業により、前述の作製した微細なLED素子をピックアップして正しく配列させる工程のスピードアップを目指した研究開発が進められているようです。 もちろん人手でできることではありませんので、製造装置の開発ということになります。 数年前よりも桁違いに速くはなっていますが、まだ十分な製造コストの低減が実現できるレベルには遠いです。 スポンサーリンク マイクロLEDディスプレイの製造方法改善の鍵は蛍光体か? 赤・緑・青の微細なLED素子を配列したマイクロLEDディスプレイに比べ、1色だけで発光するマイクロLEDディスプレイを作るのはかなり容易です。 多くの試作品が複数のメーカーから発表されています。 そのため1つのアプローチとして、蛍光体を利用して赤・緑・青のサブピクセルを作る方式が提案されています。 比較的早くから提案されていたのが量子ドット(QD)を使った方式です。 青色のLED素子のみを並べたマイクロLEDディスプレイをまず作製します。 次に赤と緑のサブピクセルに相当する位置に、青色の光で励起して赤あるいは緑に波長変換して発光する量子ドットを載せます。 するとLED素子は青色用だけなのですが、赤・緑・青のサブピクセルを形成することができます。 この方法は、量子ドットの耐久性・毒性と、青色光がそのまま出てくるのに対し、赤と緑は量子ドットから発せられるために光の放射角度などに差異があるなどの課題があり、実用化していません。 しかし、青色のLED素子だけを作れば良いとなると、前述の製造工程が大幅に簡略化できる可能性があり、マイクロLEDディスプレイの製品化に大きく貢献するアプローチと考えられます。 この方法の課題を乗り越えられる新たな方法がすでに提案されています。 これは紫外光を出すことのできる紫外線LED(UV-LED)を製造販売する日本企業ナイトライド・セミコンダクター株式会社によるものです。 まずUV-LEDを微細化して、この上に波長変換する材料を載せることで、サブピクセルの色によって光の放射角度に差異があるという問題は解決できます。 次に波長変換材料に、耐久性や毒性に課題が残る量子ドットは使わずに、照明用途などですでに実績のある赤・緑・青の3色の無機蛍光体を使用するというものです。 まだ効率や実現可能な色域などの詳細なデータは分かりませんが、かなり有望な方法と考えられます。 もしかしたら、かなりマイクロLEDディスプレイの製品化に向けて前進するかもしれません。 まとめ マイクロLEDディスプレイの製品化に向けた課題である製造方法の改善とコスト削減について紹介しました。 世界中で膨大な研究開発が進められていますので、短期間でかなり進展するかもしれません。

次の

液晶&有機ELに続く!「ミニLED」と「マイクロLED」って何?

マイクロ led ディスプレイ

公開された1. 6型マイクロLEDディスプレイ。 高い輝度と極めて広い視野が特長 (クリックで拡大) 開発中のマイクロLEDディスプレイは、JDIのコア技術であるLTPS(低温ポリシリコン)バックプレーン技術を用い、同バックプレーン上にマイクロLEDを実装したもの。 マイクロLEDチップは、米国に本社を置く新興企業gloのチップを採用している。 この日、公開したマイクロLEDディスプレイは、精細度265ppi、1. また、視野角も178度超と、極めて広い。 JDIのマイクロLEDディスプレイの特長 (クリックで拡大) 出典:ジャパンディスプレイ JDIでは、高輝度という特長から、車載ディスプレイなど「太陽光が入り込むような用途での応用を見込んでいる」とし、用途開拓を進めていく方針。 ディスプレイサイズの大型化については「問題ない」としつつ、「(製品化は)最大で10型程度にする方向で検討中。 10型を上回るサイズについては、(複数のパネルをつなぎ合わせる)タイリングで対応していくことも検討している」という。 量産技術の構築状況については、「もう1つ(乗り越えるべき)ハードルがあると思っている」としながらも、「できるだけ早期に量産へ移行したい」と量産に向けて一定のメドがついていることを示唆。 「量産する際は、国内の既存工場を活用して実施する量産に向けた投資規模は、有機ELディスプレイなどに比べ、低く抑えられるだろう」とした。 3型透明液晶ディスプレイも公開 JDIは同日、2017年に発表した透明液晶ディスプレイの改良版を公開するとともに、2020年から透明液晶ディスプレイの量産を開始することも明らかにした。 公開した透明液晶ディスプレイは、2017年当時4型だったディスプレイサイズを12. 3型に拡大。 材料や液晶構造の見直しなども図り、オフ時の透過率を80%から87%に高めた。 関連記事• マイクロLEDディスプレイパネルの関連特許出願動向や各メーカーの研究開発動向を紹介していく。 ジャパンディスプレイ(JDI)は、曲げても割れない静電容量式フレキシブル指紋センサーを開発した。 IHSマークイットでシニアディレクターを務める早瀬宏氏は2019年1月23日に行ったディスプレイ市場動向の説明会で、市場動向や、今後の注目ポイントについて語った。 今回は、次世代フラットパネルディスプレイのキーデバイスを解説する「2. 2 マイクロLED」を取り上げる。 マイクロLEDパネルの強みとは何だろうか。 産業技術総合研究所(産総研)と東北大学は、低電流密度でも発光効率を維持できるGaN(窒化ガリウム)マイクロLEDを開発した。 米国カリフォルニア州サンノゼで開催された「Display Week 2019」(2019年5月14〜16日)では、研究機関のLetiが、GaN(窒素ガリウム)マイクロLEDディスプレイを、CMOSプロセスで製造する新しい技術について説明した。

次の