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ディスプレイ

マイクロLEDディスプレイは、小麦粉サイズの超微細なマイクロLEDチップを応用する次世代ディスプレイとして、ARグラスやVRグラス用途で研究開発が進んでいます。

マイクロLEDディスプレイの方法は、赤・青・緑の3種類のLEDを活用する『3LED方式』、青色LEDで赤・緑の蛍光体を励起する『青色+RG励起方式』、紫外線LEDでRGB蛍光体を励起する『UV+RGB励起方式』の3方式があります。現在は、『3LED方式』と『青色+RG励起方式』が主流ですが、『3LED方式』では赤・青・緑のLEDは波長の違いにより化合物材料が異なるため、マストランスファーが難しい他、色によって電流・電圧値や反応速度が異なり、各チップの制御が複雑になります。また、μ赤色LEDは、マイクロ化によって電気特性が悪化し、更に材料的に強度が足りないことが問題になっています。

『青色+RG励起方式』は、実装するLEDチップを全てμ青色LEDに統一できるので、マストランスファーの難易度が下がり、電流・電圧も統一できますが、青色は自発光、赤色と緑色は蛍光発光になるため、反応速度にタイムラグが生じます。また、青色励起による赤・緑の照度が弱いため、色再現性が低いといった問題があります。

『UV+RGB励起方式』は、マストランスファーや制御の問題を解決できますが、RGB蛍光体の変換効率が低いことがデメリットとしてありました。当社は、半導体構造のn層とp層にSLS構造を持たせた構造にすることで、マイクロUV-LEDチップの発光効率が向上することを見出し、特許を取得しました。

マイクロLEDディスプレイ方式比較

方式 3LED方式 青色+RG励起方式 UV+RGB励起方式
発光スペクトル
長所 ・色再現性良い ・量産難易度低い
・コスト優位
・量産難易度低い
・制御容易
・色再現性良い
短所 ・量産困難
・制御困難
・コスト高
・赤色の製造困難
・色再現性悪い
・制御難易度中
・青色ばらつき大
・蛍光体の変換効率低い

『UV+RGB励起方式』による、マイクロLEDディスプレイのセル構造

画像:株式会社ブイ・テクノロジー提供

UV-LEDによるRGB蛍光体発光映像

UV-LEDモジュールの発光面積:20×24mm²
マイクロUV-LEDに換算した場合の
電流密度:約1µ A/mm²での発光の様子
UV-LEDを用いた蛍光体フィルムの発光の様子

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