マイクロLEDの挑戦
マイクロLED技術は、OLEDやLED-LCDディスプレイを凌駕する可能性を秘めているが、対処すべき重要な課題に直面している:
- 赤色効率
マイクロメートルサイズにスケールアップすると、側壁欠陥でのキャリア損失と非放射再結合のため、赤色効率が著しく低下する。その結果、輝度が低下し、消費電力が増加するため、採用が妨げられる。 - 明るさと色域
マイクロLEDは、理論的には最大10,000 Nitsのピーク輝度を達成し、Rec-2020の色域を100%カバーすることができるが、現在のAlInGaP赤色LEDは、実際の条件下で1000 Nitsに到達するのに苦労しており、高い消費電力と信頼性の低下につながる。
量子ドットLEDディスプレイ:マイクロLED技術に革命を起こす
- 高効率:超薄型QD層により、>99%の色純度を達成。
- 強化された耐久性:8倍低いフラックス密度は、長持ちする性能を保証します。
- 優れた放熱性:ナノ多孔質GaNにより、>100W/m・Kの熱伝導率を実現。
- 費用対効果:手頃な価格の青色LEDをRGBに変換し、生産コストを削減します。
- 高精度カラー:±0.5nmの波長制御により、安定した鮮やかなカラー出力を実現。
量子ドットとは何か?
量子ドットは、特殊な発光特性を持つ人造の小さな粒子である。幅は約2~10ナノメートル(砂粒の何千倍も小さい)と信じられないほど小さい。量子ドットに光が当たると、特定の色に光る。その色は大きさによって異なる:大きなドットは赤みがかった光を発し、小さなドットは緑がかった光を発する。正確な色を作り出すこの能力により、量子ドットは鮮やかで正確なディスプレイに理想的なものとなっている。
量子ドット・マイクロLEDディスプレイ
量子ドット・マイクロLEDディスプレイは、電気化学エッチングを用いてGaN LED内部にナノ多孔質層を形成する。この多孔質構造は、青色光で励起されると赤色(R)または緑色(G)に発光する量子ドット(QD)で満たされる。その結果、このディスプレイは単一のモノリシック・チップ内でアドレス可能な赤、緑、青(R-G-B)ピクセルを実現し、カラー性能を向上させた。
従来のCOB LEDディスプレイは、赤、緑、青のチップで構成されており、それぞれ異なる材料で作られている。緑と青のチップには通常、窒化ガリウム(GaN)が使用され、赤のチップにはガリウムヒ素(GaAs)が使用される。このような材料の違いにより、発光角度、温度感度、製造工程にばらつきが生じる。
対照的に、量子ドットCOB LEDディスプレイは、青色光を利用して量子ドットを励起し、量子ドットが赤色光を放出する。赤、緑、青の3色のチップはすべて窒化ガリウム(GaN)から製造され、全色スペクトルで一貫した発光角度を確保する。さらに、これらのチップの輝度は、温度変動に対する感度を最小限に抑えているため、温度条件が変化してもRGBの色の一貫性が改善され、安定した高品質のディスプレイ性能が保証される。
量子ドットCOB LED Dディスプレイ VS 従来のCOB LEDディスプレイ
量子ドットCOB LEDディスプレイの特徴
基質移動なし-収率向上
量子ドットの赤色光チップと青緑色光チップは同じ基板を共有するため、基板交換の必要がない。これとは対照的に、従来のGaAsチップではサファイア基板への変換が必要であり、歩留まりの大幅な低下とコスト増につながるプロセスであった。
広い視野角で優れた色均一性
量子ドットLEDスクリーンは、波長を精密に制御し、極めて狭い波長分布を可能にする。これにより、ウェハー内およびウェハー間の波長変動がわずか±0.5nmに制限され、ディスプレイ全体にわたって非常に一貫した純度の高い色が得られる。
より広い視野角-色の偏差無し
量子ドットLEDスクリーンは、様々な視野角で一貫した表示性能を提供します。3色すべてに均一な材料を使用することで、光出力は一貫しており、どの角度からでも均一な表示品質を確保します。
視野角が0°(正面向き)から85°になると、量子ドット直視型ディスプレイの色偏差は従来のディスプレイに比べて8分の1になり、色温度差は最大12分の1になる。
温度変化に対する優れた色精度
量子ドットの正確なサイズ制御により、量子ドットチップは狭い赤色光スペクトル(2nm)を生成し、赤色光出力の卓越した一貫性を確保する。従来のディスプレイと比較して、量子ドット・マイクロLED(QD-mLED)技術は、温度変動に対する感度が著しく低い。その結果、起動時の温度変化による色の均一性のばらつきが従来のスクリーンに比べて20%低減され、幅広い温度範囲で優れた色精度が維持されます。
環境に優しい量子ドットLEDスクリーン
従来のディスプレイでは、赤色光基板の主要材料はガリウムヒ素(GaAs)とホスフィンで、どちらも有毒である。
対照的に、量子ドットLEDスクリーンは環境に優しい材料を使用している:赤色光基板にはシリコン(Si)またはサファイアを、赤色光成長にはアンモニアガス(NH₃)を使用する。このため、製造工程でヒ素やホスフィンなどの有害物質を使用する必要がなく、量子ドットLEDスクリーンはより環境的に持続可能な選択肢となっている。
電源コストの削減
量子ドット・マイクロLED(QD-LED)ディスプレイでは、赤色光の駆動電圧が青色および緑色チャンネルの駆動電圧と一致するため、従来の直視型ディスプレイで一般的な二重電圧インターフェースが不要となる。この設計の最適化により、全体的な電源コストが15%削減される。
エンハンスト・カラー REC 2020
量子ドットCOB LEDディスプレイは、Rec.2020色空間の80%をカバーする卓越した色域性能を実現することが実験で実証されている。これにより、鮮やかで正確な色再現が保証され、全体的な視聴体験が向上する。
120Hz ブロードキャスト・レベル
120Hzのフレームレートとブロードキャストレベルの性能を持つ量子ドットLEDディスプレイは、映画館、ホームシアター、XRスタジオなどの用途に最適で、シームレスな動きと圧倒的なビジュアル品質を提供する。
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