マイクロLED

マイクロLED（英語: microLED）は、mLED、μLEDとも呼ばれる、LEDを用いたフラットパネルディスプレイ技術である^[1]。マイクロLEDディスプレイは、個々のピクセル素子になる微小なLEDのアレイで構成されており、既存のバックライト方式の液晶ディスプレイと比較して、コントラスト、応答速度、エネルギー効率に優れる^[2]^[3]。

2022年現在、コストの高さから普及はしていないが、ソニーやサムスン電子がディスプレイやテレビを販売している^[4]^[5]。

歴史

2000年、窒化インジウムガリウム(InGaN)半導体を用いたマイクロLED技術が、カンザス州立大学のホンシン・ジャン（英語版）とジンギュ・リン（英語版）の研究グループによって発明された^[1]^[6]。

2012年、ソニーが、初のマイクロLEDディスプレイ製品となる55型フルHDディスプレイ（Crystal LED Display）の試作機を、国際家電ショーに参考出展^[7]。2017年に発売された。

2018年、サムスン電子が世界初の146型マイクロLEDテレビ「The Wall」を発表^[8]。同年夏に発売^[9]。ただし、これは業務用モデルで専門的なインストールを必要とした。また、マイクロLEDではなくミニLEDではないかという指摘もあった。2021年には家庭用モデルの110型サイズを発売した^[10]。当初の販売価格は1億7000万ウォン（約1600万円）。その後、小型サイズを拡大している^[11]。

特徴

マイクロLEDは、既存の液晶ディスプレイや有機ELディスプレイとは異なる第3の映像表示方式。ディスプレイのサブピクセルを構成するR(赤)・G(緑)・B（青）の1つひとつが独立したLEDになっており、“自発光”して映像表示するという仕組みになっている^[2]。約10μmにまで微細化されたLEDがそれぞれの発色をするので、画素レベルで精密にコントロールすることで、圧倒的な高画質を作り出すことができる^[12]^[13]。また、マイクロLEDは無機物であるため、有機ELよりも長寿命で、画面の焼き付きが少なく明るい画像を表示することができる。特に、3D/AR/VRディスプレイでは、より多くの画像、画像あたりの画素数、1秒あたりのフレーム数、高速応答が求められるため、μLEDのナノ秒以下の応答速度は他のディスプレイ技術に対して大きな優位性がある^[13]。

課題

最大の課題は、製造コストの高さである^[14]^[15]。具体的には、高価なヒ化ガリウム（GaAs）基板上に多数の結晶層を緻密に形成していくエピタキシャル成長というプロセスや、その基板をシリコン(Si)基板に取り換えるプロセスは非常に複雑で、大量のエネルギーを消費するため、コストの大幅低減が難しい^[16]。

また、以前の大きな問題であった、多数のLEDを大面積のディスプレー基板上に並べるコストは、「Mass Transfer」と呼ばれるスタンプ転写法により解消されたが、歩留まりの低さが課題である^[16]。

脚注

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出典

^ ^a ^b “US Patent for Micro-size LED and detector arrays for minidisplay, hyper-bright light emitting diodes, lighting, and UV detector and imaging sensor applications”. patents.justia.com. 2022年8月15日閲覧。
^ ^a ^b “液晶、有機ELに続く!? 第3の新世代テレビ「マイクロLED」とは？”. kakaku.com. 2022年8月15日閲覧。
^ クリス・チノック (2020). “マイクロLEDはディスプレイの次世代中核テクノロジーとなるか”. Laser Focus World Japan 3月号: 34-38.
^ “ソニーの「Crystal LED」が家庭のリビングへ 110インチでフルHD、790インチで16Kも”. ITmedia NEWS. 2022年8月15日閲覧。
^ “マイクロLEDディスプレー、欧州でついに販売開始”. 日経クロステック. 2022年8月15日閲覧。
^ Jin, S. X.; Li, J. (2000-01-31). “GaN microdisk light emitting diodes”. Applied Physics Letters 76 (5): 631-633. doi:10.1063/1.125841. ISSN 0003-6951. https://doi.org/10.1063/1.125841.
^ “大画面・高画質に優れた次世代ディスプレイ“Crystal LED Display”を開発”. ソニーグループポータル. 2022年8月15日閲覧。
^ “Samsungの146型「マイクロLED」ディスプレーに注目”. 日経クロステック. 2022年8月15日閲覧。
^ “サムスン電子が75インチのマイクロLEDを披露 (2019年1月9日)”. エキサイトニュース. 2022年8月15日閲覧。
^ “サムスン、マイクロLEDテレビ発売 110型で1600万円”. 日本経済新聞. 2022年8月15日閲覧。
^ “サムスン、89型のマイクロLEDディスプレイ発表。新型のミニLEDも”. AV Watch. 2022年8月15日閲覧。
^ “メタバースに向けて広がるマイクロLEDの技術とアプリケーション”. TECH+. 2022年8月15日閲覧。
^ ^a ^b Hongxiang Jiang、Jingyu Lin『Micro LEDs』Academic Press、2021年。ISBN 978-0-12-823063-3。
^ 竹内哲也「青色LEDの将来展望：マイクロLEDディスプレイと青色レーザー」『化学と教育』第67巻第8号、日本化学会、2019年、368-371頁、doi:10.20665/kakyoshi.67.8_368、ISSN 0386-2151。
^ “2027年，マイクロLEDディスプレー市場は1083万台”. OPTRONICS ONLINE. 2022年8月15日閲覧。
^ ^a ^b “有機EL×マイクロLED＝超高精細でも低コスト、日本の企業が開発をリード”. 日経クロステック. 2022年8月15日閲覧。

歴史

特徴

課題

脚注

出典

関連項目