スペシャルレポート

Quantum DotのDisplay応用技術開発動向

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2024年 7月 16日

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レポートご紹介

Quantum Dot(QD)技術はQDフィルムの活用、Mini LEDとQDの結合、Cd-free QDの商用化、Perovskite QDの発展、QD-LEDの次世代ディスプレイに向けた研究開発などディスプレイ産業において多様な面で注目されている。 このような発展は寿命と安定性の改善、環境にやさしい素材開発、高い効率と低い費用、超高解像度ディスプレイへの適用、アプリケーション拡張などにつながり、ディスプレイ産業の未来を明るく照らしている。
QD技術はLCD TVの画質を大幅に高め、Mini LED技術と組み合わせてプレミアムテレビ市場をリードしている。 また発光素子としてのQD-LEDは最近数年間、商用化のための開発が進み、日中韓のディスプレイメーカーがフルカラーQD-LEDディスプレイプロトタイプを発表したことで、QD-LEDがOLEDと競争できる重要な段階と評価されており、未来のディスプレイ革新を導く重要な技術として位置づけられている。

「Quantum DotのDisplay応用技術開発動向レポート」では次のような内容を扱う:
1. 色変換技術のディスプレイへの応用
2. 画素内色変換技術のMicrodisplay への応用
3. QD-LEDのデバイス構造とプロセスの開発動向
4. QD-LEDのディスプレイ開発動向

特に注目すべき部分は色変換素子と関連したもので、そのうちPerovskiteベースのQDは高い光効率性と狭い発光スペクトルによって注目されており、最近の研究ではPerovskite QDの安定性を高めるための多様なアプローチが試みられている。 このような技術は、4Kと8K超高解像度ディスプレイの色再現率を向上させるのに大きな役割を果たすであろう。
また、環境および健康問題によってCd-free QDの開発が活発に進められているが、特にインジウム化物(InP)ベースのQDが商用化されサムスンの最新QLED TVやQD OLED TVに適用されている。 Cd-free QDは、従来のCdベースのQDと類似した性能を提供しながらも、環境にやさしいという長所を持つものであり、今後の更なる発展を注目する必要がある。
本レポートが、QD分野に従事する皆様の事業拡大、参入戦略を立案する際の有益な情報となることを期待する。

目次

1. Quantum Dot 開発と事業化の経緯
1.1 Quantum Dot 開発の歴史
1.2 CdSe Quantum Dot
1.3 非 Cd 系 Quantum Dot
1.4 Perovskite Quantum Dot
1.5 各種 QD の特性まとめ
1.6 ⅠⅢ Ⅳ Quantum Dot

2. 色変換素子への応用
2.1 色変換材料としての QD
2.2 液晶バックライトへの応用
  2-2-1 エッジライト型バックライトへの応用形態
  2-2-2 直下型バックライトでの応用形態
  2-2-3 Mini LED バックライト用色変換材料
  2-2-4 Perovskite QD を用いた Mini LED LCD
2.3 画素内色変換( In Pixel Color Conversion )
  2-3-1 要約
  2-3-2 画素内色変換の実用化例:QD OLED
  2-3-3 画素内色変換における課題と対策
  2-3-4 QD パターン化プロセス
  2-3-5 Micro LED Micro Display の画素内色変換
2.4 Micro LED Micro Display の画素内色変換試作例
  2-4-1 Sharp
  2-4-2 BOE
  2-4-3 Mojo Vision
2-5 Micro LED Micro Display の画素内色変換応用まとめ

3. QD-LED 技術開発動向
3.1 要約
3.2 QD-LED 特性の進化と現状
  3-2-1 Overview
  3-2-2 非Cd系 QD-LED と Cd系 QD LED の特性比較
  3-2-3 非Cd系 QD-LED 特性の進化
  3-2-4 QD-LED の劣化要因
3.3 Blue QD-LED の開発
  3-3-1 ZnSe/ZnS QD-LED の長波長化
  3-3-2 ZnSe/ZnS QD-LED の反応性制御エピタキシャル成長による長波長化
  3-3-3 ZnSe/ZnS QD-LED の長波長化と更なる特性改善
  3-3-4 Core/Shell 構造設計による特性改善
  3-3-5 QD 保護技術による特性改善
3.4 非 Cd 系 Red QD-LEDの開発
  3-4-1 デバイス設計 による非Cd系 Red QD-LED の特性改善
  3-4-2 非Cd系 Red QD-LED の寿命解析
3.5 QD-LED デバイス構造
  3-5-1 Inverted
  3-5-2 ZnO ETL層
  3-5-3 New HTL層
  3-5-4 Top Emission
  3-5-5 Tandem
  3-5-6 Meta surface によるフルカラー化
  3-5-7 今後の QD-LED の更なる性能向上に向けて
3.6 QD-LED プロセス
  3-6-1 Spin Coating
  3-6-2 Inkjet Printing
  3-6-3 EHD Printing
  3-6-4 UV Lithography
  3-6-5 転写 Micro Contact Printing
3.7 QD-LED ディスプレイ試作
  3-7-1 BOE
  3-7-2 Sharp
  3-7-3 Samsung Display
3.8 White 発光 QD-LED
3.9 Perovskite QD-LED
  3-9-1 EQE の進化
  3-9-2 Ligand Exchange による EQE改善
  3-9-3 ETL による特性改善
  3-9-4 今後の課題
  3-9-5 課題への対策:Blue Perovskite の高効率化

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