現代のモバイル通信技術と無線インターネット技術の急速な発展に伴い、世界は新たな「情報化時代」に突入し、情報コンテンツはますます豊かで多彩になっています。情報産業の重要な構成要素として、ディスプレイ技術は情報技術の発展において常に非常に重要な役割を果たしてきました。
今日のディスプレイ技術は無限かつ多様化しています。様々なディスプレイ製品が私たちを取り囲み、仕事や生活に多くの利便性をもたらすだけでなく、より優れた視覚体験ももたらしています。
1. LED
LED（発光ダイオード）は、電気を直接光に変換できる固体半導体デバイスです。LEDに順方向バイアス電圧を印加すると、N領域からP領域へ電子が注入され、正孔と結合して電子正孔対を形成します。これらの電子と正孔は、再結合プロセス中に光子の形でエネルギーを放出します。LEDは、高効率、省エネ、環境保護、高速応答、高輝度、豊富な色彩といった特徴を備えており、照明、ディスプレイなどの分野で広く使用されています。LEDディスプレイ技術には、主に2つの用途があります。1つは、従来のCCFL（冷陰極蛍光灯）に代わるLCDのバックライト光源として用いることで、LCDは超広色域、超薄型、省エネ、環境保護といった特徴を備えています。2つ目は、LEDを直接ディスプレイユニットとして用いるLEDディスプレイスクリーンです。これは、モノクロ表示とカラー表示に分けられます。高輝度、高解像度、鮮やかな色彩といった特徴を備えており、看板、舞台背景、スポーツ会場などで広く使用されています。
2. 有機EL
OLEDは有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）の略称で、有機電気レーザーディスプレイや有機発光半導体とも呼ばれます。電界印加によるキャリアの注入と再結合によって発光する有機半導体材料および発光材料であり、電流駆動型有機発光デバイスの一種です。
OLEDは第三世代ディスプレイ技術と呼ばれています。薄型、低消費電力、高輝度、優れた発光率、純粋な黒の表示が可能、そして曲げられるという特徴から、OLED技術は今日のテレビ、モニター、携帯電話、タブレットなどの分野で重要な要素となっています。
3. QLED
QLED（量子ドット発光ダイオード）は、量子ドットをベースとした発光技術です。量子ドット層は、電子輸送層と正孔輸送層の有機材料層の間に配置され、外部電界を印加することで電子と正孔を量子ドット層に移動させます。量子ドット層に電子と正孔が再結合して発光します。QLEDの構造はOLEDと似ていますが、主な違いは、QLEDの発光材料が無機量子ドット材料であるのに対し、OLEDは有機材料を使用していることです。QLEDは、アクティブ発光、高い発光効率、高速応答、調整可能なスペクトル、広い色域などの特徴を備えており、OLEDよりも安定しており、寿命も長くなります。QLED技術には主に2つの応用モードがあります。1つは量子ドットの発光特性に基づく量子ドットバックライト技術で、LCDのバックライトに量子ドットを追加することで色再現性と輝度を向上させます。もう1つは量子ドットバックライト技術です。量子ドット発光ダイオード（QLED）ディスプレイ技術は、量子ドットの発光特性を基盤としています。つまり、量子ドットを電極で挟み込み、直接発光させることで、コントラストと視野角を向上させます。現在、市場では量子ドットバックライト方式を採用したQLEDディスプレイが広く普及しています。市販されているいわゆる「量子ドットテレビ」は、基本的には量子ドットフィルムを搭載した液晶テレビであり、その本質は依然として液晶技術にあります。
4. ミニLED
ミニLEDは、サブミリメートルサイズの発光ダイオード（Mini Light Emitting Diode）であり、チップサイズが50～200μmのLEDデバイスです。これは、小ピッチLEDをさらに改良した成果です。
ミニLEDの用途は、主にミニLEDチップをLCDバックライトソリューションとして用いるものと、RGB3色LEDを直接用いる自発光ソリューション（バックライトソリューションとダイレクトディスプレイソリューション）に分けられます。ミニLEDバックライトは、LCD技術のアップグレードにおける重要な方向性であり、LCDの明暗コントラストとダイナミックディスプレイを向上させ、視覚的な認知度を向上させます。ミニLEDダイレクトディスプレイは、あらゆるサイズにシームレスに接合できるため、大画面ディスプレイの利用シーンを豊かにします。また、コントラスト、色深度、色彩精彩などの表示性能を大幅に向上させることも可能です。
5. マイクロLED
マイクロLED（マイクロ発光ダイオード）は、mLEDまたはμLEDとも呼ばれ、ミクロンレベルをベースとしたLEDディスプレイ技術です。LEDチップをミクロンレベルまで微細化し、数百万個をディスプレイユニットに集積します。LEDチップは、各LEDチップのオン/オフを制御することで画像表示を実現します。マイクロLEDは、LCDとOLEDの利点をすべて兼ね備えていると言えます。高解像度、低消費電力、高輝度、高コントラスト、高彩度、高速応答、薄型、長寿命など、大きな利点があります。しかし、製造プロセスが難しく、生産コストが高いという課題があります。
マイクロLED市場は短期的には超小型ディスプレイに注力しています。中長期的には、ウェアラブルデバイス、大型屋内ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（HMD）、ヘッドアップディスプレイ（HUD）、自動車のテールランプ、光無線通信（Li-Fi）、AR/VR、プロジェクターなど、幅広い用途に活用される見込みです。
6. マイクロOLED
マイクロOLED（シリコンベースOLEDとも呼ばれる）は、OLED技術をベースとしたマイクロディスプレイデバイスです。単結晶シリコンプロセスを採用し、自己発光、高画素密度、小型、低消費電力、高コントラスト、高速応答といった特徴を備えています。
マイクロOLEDの利点は、主にCMOS技術とOLED技術の緊密な融合、そして無機半導体材料と有機半導体材料の高度な集積度にあります。ガラス基板を使用する従来のOLEDスクリーンとは異なり、マイクロOLEDは単結晶シリコン基板を使用し、駆動回路を基板上に直接集積することで、スクリーン全体の厚さを削減します。また、半導体技術を採用しているため、ピクセル間隔を数ミクロンオーダーに抑えることができ、全体的なピクセル密度を高めることができます。簡単に言えば、チップ製造技術を用いてスクリーンを構築するということです。
マイクロOLEDとOLEDは原理的には似ていますが、最大の違いは「マイクロ」という点です。マイクロOLEDはピクセルが小さいため、ヘッドマウントディスプレイ（HMD）や電子ビューファインダー（EVF）といった小型で高性能、高解像度のディスプレイデバイスに適しています。
投稿日時: 2024年1月23日