ナノLEDとは何ですか? 次の大画面テクノロジーの説明

昔はブラウン管がありました。 次にプラズマと液晶が登場しました。 最近ではOLEDが登場しました。 これらの技術の進歩はそれぞれ、ある面では画質を向上させましたが、他の面では画質を維持しました。 それぞれに独自の弱点もありましたが、全体的には良い方向に進みました。

数年前、量子ドットが登場し、利用可能なテクノロジーが強化されました。 これらの微細な粒子は、LED、LCD、OLED の両方のパフォーマンスを向上させ、より明るく、よりカラフルになりました。 ただし、これらの光る点が画像を作成したわけではありません。 画像は LCD または OLED ピクセルによって作成され、量子ドットによって直接的または間接的に改善されました。

量子ドットはパフォーマンスにおいて大きな進歩でしたが、依然として周囲の古いテクノロジーによる制約を受けていました。 LCD と OLED に固有の主要な欠点は依然として存在していました。 次のステップ、量子ドットの「聖杯」は、直視型量子ドット、別名 nanoLED でした。 これらは、LCD や OLED を使用せず、量子ドットのみを使用したディスプレイであり、理論的には、以前のテクノロジーの欠点がほとんどまたはまったくなく、さらに優れた画質を提供します。 その未来のテクノロジーは、ほぼ現在の私たちの一部になっているようです。 nanoLED が潜在的に非常に優れている理由は次のとおりです。

量子って何？

最初に量子ドットについて説明すると役に立ちます。 私たちは彼らについて書きました 過去にたくさん、しかし簡単に言えば、それらはエネルギーを与えると光る小さな粒子です。 ここ数年、そのエネルギーは軽かった。 通常、青色光は LED または OLED によって生成され、その青色光が赤色と緑色の量子ドットを励起します。 これらを組み合わせることで、画像の作成に必要なすべての光が生成されます。

これらはフォトルミネセンス量子ドットと呼ばれます。 光のような「写真」と、「光る」のような「発光」。 量子ドットの最も一般的な用途は、現代のテレビを構成するサンドイッチ層として使用されています。 この「色変換レイヤー」は他のレイヤーと組み合わせることができますが、ここでは、テレビやその他のディスプレイが多くの色を生成するのに役立つ、黄色がかった見た目のプラスチックの薄い層と考えることができます。

量子ドットはほぼ完璧な効率を持っているため、基本的に他に変更を加えることなく、テレビの明るさを向上させたり、エネルギー使用量を削減したりすることができます。 これを、古い LCD で色を作成する最も一般的な方法であるカラー フィルターと比較してください。 基本的に、カラー フィルターは、赤、緑、青を除くすべての光の「色」をブロックします。 他のすべての色は依然として白色のバックライトによって作成されており、カラー フィルターによってブロックされていた多くの光が無駄になっていました。 別の言い方をすると、テレビは赤いピクセルごとに、緑、青、およびその間のすべてを生成し続けていました。 あなたはただ赤を見ていただけです。 残りは無駄なエネルギーでした。

従来のカラーフィルターの代わりに量子ドットに切り替えると、テレビが光を生成するために使用するほぼすべてのエネルギーが（本質的に）眼球に送られます。 通常、青色 LED または OLED は青色光のみを生成します。 それが青いピクセルで見られる青です。 量子ドットは、その青をほぼ完全に赤と緑にも変換します。 基本的に無駄なものがないので、テレビの効率が良くなります。 それは、より明るいテレビ、より少ないエネルギー消費のテレビ、そして多くの場合その両方を意味します。 これが、最近のテレビがこれほど優れた光出力と幅広い色を実現できる大きな理由です。

今の量子

これまで、量子ドットはOLEDのロビンやLCDのバットマンだった。 彼らは助けてくれましたが、ショーの主役ではありませんでした。 nanoLED が異なるのは、量子ドットが光を生成する方法です。 これらの直視型量子ドットはフォトルミネセンスではなく、エレクトロルミネセンスです。 エレクトロ、電気と同じです。 量子ドットだけのピクセルをボルトの何分の１かでザッピングすると、それが光ります。 これらのピクセルを十分に近づけて配置し、それぞれのピクセルにアクセスする方法をプログラムします。 ディスプレイが起動しました。

量子ドットの主要メーカーの 1 つである Nanosys は、この技術に長年取り組んできました。 数か月前、私はプロトタイプを直接見ることができ、その少し後に量子ドットを製造する工場の舞台裏を見学することができました。 (地ビール醸造所のように見えます。) Nanosys はエレクトロルミネセンス量子ドットを「ナノ LED」と呼んでいますが、EL-QD や QD-LED とも呼ばれます。

興味深いことに、そして驚くべきことに、Nanosys によれば、光量子ドットとエレクトロルミネセンス量子ドットの全体的な構成には大きな違いはありません。 これらは正確に置き換えることはできませんが、似ているというよりは似ています。 問題の主な原因は量子ドットそのものではなく、その周囲にあるものすべてです。 適切な量​​の電力を適切なタイミングで供給して、大量の量子ドットをお気に入りのテレビ番組に似せることが難しいのです。 現在、複数の企業がインクジェット印刷やフォトリソグラフィーなどのさまざまな製造方法を実​​験しています。 これらの方法にはどちらも良い点と悪い点がある可能性がありますが、便利なことに、現在のディスプレイの製造方法と似ています。 新しいホイールを発明するというよりも、現在のホイールを新しい車に取り付ける方法を考えることが重要です。

量子ポテンシャルの長所と短所

完璧なテクノロジーは存在しませんが、これは新しいテクノロジーにも二重に当てはまります。 一般に閲覧できるナノLEDディスプレイはなく、もちろん市販のナノLEDディスプレイも存在しないため、これらの新しいディスプレイがどのようなものになるかについて、ある程度の知識に基づいた推測を行う必要があります。

潜在的な長所

• 対比： 各ピクセルを非アクティブ化できるため、OLED と同等かそれ以上のコントラスト比が期待できます。

• さらに薄いディスプレイ: 画像の作成に必要なレイヤーが少なくなるため、テレビやその他のディスプレイをさらに薄くすることができます。 それは、非常に薄いテレビ、より薄い携帯電話、より軽い VR ヘッドセットなどを意味する可能性があります。

• 印刷可能: 理論的には、インクジェットやその他の製造技術を使えば、ほぼあらゆる平面または曲面に nanoLED を安価に作成できる可能性があります。

• 色： 現在の QD 強化 LCD および OLED と同様、またはそれよりも優れた色。

• スケーラブル: LCD の製造方法と同様の技術を使用することで、理論的には、nanoLED ディスプレイを LCD と同じ範囲のサイズと解像度で利用できるようになります。 つまり、スマートウォッチから壁掛けサイズのテレビまで、あらゆるものがあります。

潜在的なデメリット

• 料金： 新しい技術であるため、最初の数世代は高価になる可能性があります。

• 抵抗： LCDとOLEDの製造には多額の資金が投資されています。 企業はこれらの工場に費やしたお金の回収を望んでおり、工場の改造にこれ以上のお金をかけたくないと考えており、これにより nanoLED の普及が遅れる可能性があります。

• パフォーマンス： 理論的には、信じられないほどのコントラスト比が得られますが、nanoLED は QD 強化 LED や OLED と同じくらい明るいでしょうか?

• 「理論的には：」 nanoLED の可能性を引き出すインクジェットおよびフォトリソグラフィーの製造方法は、まだ大規模に実証されていません。

• 寿命と信頼性: おそらく nanoLED には OLED の潜在的な焼き付きの問題はなく、現在の赤色 nanoLED は LED LCD よりも寿命が長くなる可能性があります。 緑色と青色のナノLEDはまだそれほど寿命が長くありませんが、これが研究の重要な焦点です。

量子いつ？

私が初めて nanoLED ディスプレイを見たのは CES 2023 でしたが、Nanosys がこのテクノロジーについて話しているのを何年も聞いていました。 私が初めて量子ドットについて学んだとき、これは論理的な次のステップのようにも思えました。 しかし、それは常に「数年先」でした。 そうは言っても、Nanosys のほぼ 10 年前の量子ドットのタイムラインは、テレビでの粒子の実際の使用と驚くほどよく一致しています。 したがって、会社が「数年」と言ったら、それが近くないとしたら私は驚くでしょう。 メーカーは、まず携帯電話やタブレットなどの小型ディスプレイで使用され、次にモニターやテレビなどの大型ディスプレイで使用されることを期待しています。

nanosys は nanoLED に取り組んでいる唯一の企業ではありません。 BOE、Samsung Display、Sharp、TCL を含む複数の企業がこの量子ドット技術を実験中です。 これらはディスプレイ製造の世界で最も強力な人物の一部であり、彼ら全員がプロトタイプを動作させ、全員がこのテクノロジーに興味を持っているという事実は、私たち全員がこのテクノロジーに興味を持っている十分な理由です。

とはいえ、地元の Best Buy で QD-OLED と nanoLED ディスプレイのどちらかを選択できるようになるまでには、確かにしばらく時間がかかるでしょう。 その時点で、量子ドットを搭載した LED LCD は市場の中価格帯および低価格帯に追いやられるだろうと私は確信しています。 おそらく一部ですが ミニLED そこに独自のものがある可能性があります（ちなみに、量子ドットも使用できます）。 いずれにせよ、それは素晴らしい見た目のテレビがたくさんある未来です。

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ジェフは、テレビやその他のディスプレイ技術をカバーするだけでなく、原子力潜水艦、巨大空母、中世の城、壮大な 10,000 マイルのロードトリップなど、世界中のクールな博物館や場所のフォト ツアーも行っています。 彼のすべてのツアーと冒険については Tech Treks をチェックしてください。

彼はこう書いた ベストセラーのSF小説 都市サイズの潜水艦と 続編。 彼の冒険をフォローすることができます インスタグラム そして彼の YouTube チャンネル。