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キヤノン、高耐久の量子ドットインク。量子ドット8K有機EL実現に期待

キヤノンが開発したペロブスカイト量子ドットインクが発光している様子

キヤノンは、次世代量子ドットディスプレイに適用可能な材料としてペロブスカイト構造を持つ量子ドットインク(ペロブスカイト量子ドットインク)を開発した。将来的には、このインクを使うことで、これまで実現できなかった量子ドットを用いた8K有機ELディスプレイが実現できる可能性があるという。

ペロブスカイト構造とは、結晶構造の一種。ペロブスカイト構造を構成する元素を変えることで超伝導、強誘電性、発光、光電変換などさまざまな特性を発現させることができ、機能性材料としての利用が期待されている。

量子ドットは、高輝度で高い色純度の光を発光することのできる、直径数ナノメートルの半導体微粒子。高い色純度と光の利用効率が求められるのに加え、環境配慮の観点から、これまで代表的な材料であったカドミウム(Cd)を使用しないものへの関心が高まっている。

さまざまな色を表現できるペロブスカイト量子ドットインク

キヤノンは、Cdフリー材料としてInP(リン化インジウム)量子ドットと並んで注目されているペロブスカイト量子ドットに着目し、開発を進めてきた。このペロブスカイト量子ドットを使うことで、色純度と光の利用効率がどちらも高く、高輝度・広色域・高解像度を兼ねたディスプレイの実現が期待されるという。しかし、実用化に向けては耐久性の低さが課題となっていた。

そこで同社は、プリンターのインクや、インナーの開発を通して培ってきた技術を応用。独自の手法でペロブスカイト量子ドットに保護層を形成することで、色純度と光利用効率を保持したまま、実用可能な耐久性を実証したペロブスカイト量子ドットインクを開発した。

キヤノンによれば、InP量子ドットインクがITU-R BT.2020色域を88%カバーしているのに対し、今回開発したペロブスカイト量子ドットインクは同色域を94%カバーすることが可能とのこと。光の利用効率も高いため、消費電力を約2割削減できると見込んでいるとのこと。

このインクを用いれば、画素サイズが小さい場合でも効率よく光を変換できるため、8Kなどの超高精細量子ドットディスプレイが実現できる可能性があるとしている。

キヤノンが開発したペロブスカイト量子ドットインクの色域
キヤノンが開発したペロブスカイト量子ドットインクの高解像度印刷サンプル