液晶、有機ELをしのぐマイクロLED

韓国サムスン電子は2018年1月の米家電見本市(CES)でマイクロLEDを使った壁ディスプレー「The Wall」を発表した。画面のサイズは146インチで、解像度は4Kとされている
(写真=AP/アフロ)

 発光素子にマイクロメートル単位のLEDを使うのがマイクロLEDだ。この微細なLEDを画面全体に敷き詰めればディスプレーとなる。自発光するためコントラストが高く、高速応答も可能だ。液晶パネルのようにカラーフィルターや偏光板が不要なため、高輝度で低消費電力という特長を持つ(図2)。

 自発光型という点では、液晶を急追している有機ELパネルも同じである。有機ELもマイクロLEDと同様に、コントラストが非常に高い。応答も液晶より高速だ。それでも有機ELは現時点で、スマートフォン以外の市場にはあまり浸透できていない。コスト性能比で、まだまだ液晶に劣るからである。印刷法などの新技術に期待がかかるが、寿命や消費電力の壁が立ちはだかる。

 一方、無機LEDを使用するマイクロLEDは、寿命や消費電力は問題にならない。現時点では実装に膨大な時間がかかるという課題が残ってるが、有機ELパネルの有力な対抗技術となるという見方が広がっている。

図2 マイクロLEDと他の表示デバイスの比較
  液晶 有機EL マイクロLED
輝度 ◎ 屋外でもよく見える
コントラスト ◎ 自発光(優れた黒表示)
応答速度 ◎ 自発光、インパルス型
消費電力 △~○ ◎ カラーフィルターや偏光板が不要
寿命 ◎ 光源に無機LEDを使用
コスト × LEDの実装に課題

ディスプレーへの不満を解決

 マイクロLEDがもたらす一大革新は、現在のディスプレーへの不満に対する解決策となる。

 例えば、テレビは大画面化が進んだことで、リビングルームの“邪魔者”と感じる人が増えている。テレビを見ているときはいいが、見ていないときは“巨大でうっとうしい存在”にすぎない。テレビの存在によって、視界に黒くて広い平面が入り込んでしまうことから、「リビングの雰囲気を壊す」と感じている消費者は多い。マイクロLEDを使って壁や机に映像を投射すれば、こうした不満は解決できる。

 一方、スマホでは、「屋外の太陽光下で表示が見えない」「電池が持たない」「画面を見ながら歩くと危険」といったディスプレーへの不満がある。これに対して、マイクロLEDは現在のディスプレーよりも桁違いに高輝度を実現できるため、太陽光に負けない、屋外でもよく見える明るい表示が可能である。

 また、電池駆動時間についても、現在のディスプレーよりも有利だといえる。現在の液晶のように偏光板やカラーフィルターといった光利用効率を大幅に低下させる部品が不要であり、また有機ELと比べると圧倒的に発光効率が高いからだ。そして、先述のようにマイクロLEDをARグラスに応用すれば、スマホの画面を見る必要がなくなり、「歩きスマホ」の危険を解消できる。

 パネルを使わないディスプレーの実現技術としては、ライトフィールド(裸眼で3次元映像が見られる技術)やホログラムといった、いわゆる「空中ディスプレー」関連の技術もある。しかし、最近の企業の参入状況や学会での発表件数を見ると、マイクロLEDが空中ディスプレーをしのぐ勢いだ。