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公開日 2019/11/28 11:41
JDI、1.6型の「マイクロLEDディスプレイ」を開発。量産化も視野
12.3インチの透明ディスプレイも
編集部：平山洸太
ジャパンディスプレイ（JDI）は、1.6インチのマイクロLEDディスプレイを開発。透過率を高めたという12.3インチの透明液晶ディスプレイと合わせて発表した。
「1.6インチ マイクロLEDディスプレイ」
同社が培ってきたLTPSバックプレーン技術を適用することで、高輝度、広視野角のマイクロLEDディスプレイを実現したとのこと。今回作られた試作品は1.6インチで、画素数は300×RGB×300。精細度は265ppiで、輝度は3000cd/m2、視野角は178度。LEDチップにはglo社のマイクロLEDチップを使用する。
LEDディスプレイとは原理的にはLEDタイプの信号機と同じであり、バックプレーン（回路基板）の上に、RGBそれぞれのマイクロLEDチップを高密度に搭載している。今回はガラス基板を用いているが、樹脂を使用することで折り曲げにも対応できる。
液晶ディスプレイでは、バックライトからの光をカラーフィルターと偏光板を通すを必要があったため、光量の面では効率的ではなかった。一方マイクロLEDは各画素が自発光し、さらに上に遮るものがないため、高輝度と広視野角を実現できるという。
各ディスプレイ方式の構造比較
なお各画素が自発光する方式では有機EL（OLED）も同様だが、こちらは各画素が有機材料でできているため、環境の変化に弱い。そのため封止層が前面に設けられており、この点で無機材料を用いたマイクロLEDにメリットがあるとのこと。また耐熱の低い素材を使用していないため、比較的過酷な環境下でも使えるという。
説明を行った同社R&D本部の山田一幸氏は、これらの特徴から「太陽光のような明るい外光でもはっきり表示でき、昼間の公園でスマホが見ずらいといったことがない高い輝度を実現した」と説明。高輝度を活かせる使い方として車載関連を想定するが、「今のアプリケーションだけではないと思っているので、新しいマーケットを含めて模索している」と、用途については検討中だと述べた。
ジャパンディスプレイ R&D本部 山田一幸氏
マイクロLEDディスプレイの特徴
また液晶や有機ELと同じく透明ディスプレイとしても使用できるため、クルマのフロントガラスに組み込むといった使い方も挙げられた。今回の試作品では1.6型ではあるが、今後の展開としては10インチ程度までの小型用途を考えているとのこと。それ以上の大きさでは、タイリングして複数並べるつもりだという。
マイクロLEDディスプレイの応用例
山田氏は量産化も視野に入れていると話しており、時期は決まっていないものの「早期に量産化したい」と説明。量産化には設備投資も必要になるが、「投資規模はOLEDに比べて抑えられる」としており、実現に向けて検討している段階だという。なお工場については、既存の国内工場を利用する。
12.3インチの透明液晶ディスプレイについては、2017年2月に同社が発表した「4インチ 透明液晶ディスプレイ」を改良したモデルとなる。スペック的には、画素数1440×540で、精細度は125ppi。4,096色のカラー表示に対応する。
「12.3インチ 透明液晶ディスプレイ」
前回発表したモデルとの比較
透過度は世界トップクラスの87％で、従来品の80％から向上。この透明度について、同社R&D本部の奥山健太郎氏は「ガラスは92 - 93％なので、ほぼガラスに近い」と説明する。
ジャパンディスプレイ R&D本部 奥山健太郎氏
従来からの変更点として、透明度だけではなく精細度やコントラストも改善したとのこと。精細度は先述のように125ppiで、従来の117ppiから向上。またコントラスト比は16:1だったものが30:1となっている。
コントラスト比は色数を抑えることで実現したとしており、従来の1,677万色から4,096色に減少。しかし映像用途ではなく情報表示を想定するため問題がなく、「色よりもコントラストを優先した」という。
透過するため反対側が見える
方式にはこれまでと同じフィールドシーケンシャル方式（180Hz）を採用し、2枚のガラス基板が導光板を挟むような構造となっている。下部にはRGBそれぞれのLEDが搭載されており、光ファイバーのようにパネル内部に進んだ光を、液晶で曲げて取り出すことで映像表示を行う。
表示の仕組み
なおカラー表示については、1度に1色しか表示できないため、各色を高速で切り替えることによって、人間の目にはカラーに見えるようにしている。
RGBそれぞれを分けて表示させる
使用用途としてはガラスのパーティションに表示させたり、博物館のガラスに表示させたりといった、従来のディスプレイでは難しかった「デザイン性を損なわず環境に溶け込める」ことを想定しているとのこと。現状の技術では20インチ弱が限界としており、それ以上のサイズについては「他の技術も組み合わせながら検討していきたい」と話していた。
透明液晶ディスプレイの応用例
反対側からも視認可能
市場への展開については、従来の4インチを改良したものを、2020年から国内で生産をしていくという。より大きいサイズの量産化については、「大きくするとムラや異物がでるので、これまでの技術を広く適用していこうと考えている」と、量産化に向けた課題が残っていると説明した。
これら2製品の試作品は、2019年12月4日から6日に幕張メッセで開催される「ファインテック・ジャパン2019」に出展される。
「1.6インチ マイクロLEDディスプレイ」
同社が培ってきたLTPSバックプレーン技術を適用することで、高輝度、広視野角のマイクロLEDディスプレイを実現したとのこと。今回作られた試作品は1.6インチで、画素数は300×RGB×300。精細度は265ppiで、輝度は3000cd/m2、視野角は178度。LEDチップにはglo社のマイクロLEDチップを使用する。
LEDディスプレイとは原理的にはLEDタイプの信号機と同じであり、バックプレーン（回路基板）の上に、RGBそれぞれのマイクロLEDチップを高密度に搭載している。今回はガラス基板を用いているが、樹脂を使用することで折り曲げにも対応できる。
液晶ディスプレイでは、バックライトからの光をカラーフィルターと偏光板を通すを必要があったため、光量の面では効率的ではなかった。一方マイクロLEDは各画素が自発光し、さらに上に遮るものがないため、高輝度と広視野角を実現できるという。
各ディスプレイ方式の構造比較
なお各画素が自発光する方式では有機EL（OLED）も同様だが、こちらは各画素が有機材料でできているため、環境の変化に弱い。そのため封止層が前面に設けられており、この点で無機材料を用いたマイクロLEDにメリットがあるとのこと。また耐熱の低い素材を使用していないため、比較的過酷な環境下でも使えるという。
説明を行った同社R&D本部の山田一幸氏は、これらの特徴から「太陽光のような明るい外光でもはっきり表示でき、昼間の公園でスマホが見ずらいといったことがない高い輝度を実現した」と説明。高輝度を活かせる使い方として車載関連を想定するが、「今のアプリケーションだけではないと思っているので、新しいマーケットを含めて模索している」と、用途については検討中だと述べた。
ジャパンディスプレイ R&D本部 山田一幸氏
マイクロLEDディスプレイの特徴
また液晶や有機ELと同じく透明ディスプレイとしても使用できるため、クルマのフロントガラスに組み込むといった使い方も挙げられた。今回の試作品では1.6型ではあるが、今後の展開としては10インチ程度までの小型用途を考えているとのこと。それ以上の大きさでは、タイリングして複数並べるつもりだという。
マイクロLEDディスプレイの応用例
山田氏は量産化も視野に入れていると話しており、時期は決まっていないものの「早期に量産化したい」と説明。量産化には設備投資も必要になるが、「投資規模はOLEDに比べて抑えられる」としており、実現に向けて検討している段階だという。なお工場については、既存の国内工場を利用する。
12.3インチの透明液晶ディスプレイについては、2017年2月に同社が発表した「4インチ 透明液晶ディスプレイ」を改良したモデルとなる。スペック的には、画素数1440×540で、精細度は125ppi。4,096色のカラー表示に対応する。
「12.3インチ 透明液晶ディスプレイ」
前回発表したモデルとの比較
透過度は世界トップクラスの87％で、従来品の80％から向上。この透明度について、同社R&D本部の奥山健太郎氏は「ガラスは92 - 93％なので、ほぼガラスに近い」と説明する。
ジャパンディスプレイ R&D本部 奥山健太郎氏
従来からの変更点として、透明度だけではなく精細度やコントラストも改善したとのこと。精細度は先述のように125ppiで、従来の117ppiから向上。またコントラスト比は16:1だったものが30:1となっている。
コントラスト比は色数を抑えることで実現したとしており、従来の1,677万色から4,096色に減少。しかし映像用途ではなく情報表示を想定するため問題がなく、「色よりもコントラストを優先した」という。
透過するため反対側が見える
方式にはこれまでと同じフィールドシーケンシャル方式（180Hz）を採用し、2枚のガラス基板が導光板を挟むような構造となっている。下部にはRGBそれぞれのLEDが搭載されており、光ファイバーのようにパネル内部に進んだ光を、液晶で曲げて取り出すことで映像表示を行う。
表示の仕組み
なおカラー表示については、1度に1色しか表示できないため、各色を高速で切り替えることによって、人間の目にはカラーに見えるようにしている。
RGBそれぞれを分けて表示させる
使用用途としてはガラスのパーティションに表示させたり、博物館のガラスに表示させたりといった、従来のディスプレイでは難しかった「デザイン性を損なわず環境に溶け込める」ことを想定しているとのこと。現状の技術では20インチ弱が限界としており、それ以上のサイズについては「他の技術も組み合わせながら検討していきたい」と話していた。
透明液晶ディスプレイの応用例
反対側からも視認可能
市場への展開については、従来の4インチを改良したものを、2020年から国内で生産をしていくという。より大きいサイズの量産化については、「大きくするとムラや異物がでるので、これまでの技術を広く適用していこうと考えている」と、量産化に向けた課題が残っていると説明した。
これら2製品の試作品は、2019年12月4日から6日に幕張メッセで開催される「ファインテック・ジャパン2019」に出展される。
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