技術・仕組み

ペロブスカイトLED（PeLED）
ディスプレイ・照明への応用

更新日：2025年5月1日LEDPeLEDディスプレイ

ペロブスカイト材料は太陽電池（光→電気）としてだけでなく、LED（電気→光）としても機能します。同じABX₃結晶構造が、電流を流すと発光する「逆動作」を示します。色純度の高さと製造の容易さから次世代ディスプレイ素材として世界中で研究が進んでいます。

ペロブスカイトLEDの発光原理

太陽電池は「光が当たると電子と正孔（ホール）が生成され電流が流れる」動作をします。LEDはその逆で、「電子と正孔を外部から注入すると再結合して光を放出する」動作です。ペロブスカイトは高い発光量子収率（PLQY）と狭い発光スペクトルを持つため、LEDとして優れた特性を示します。

ペロブスカイトの発光スペクトルは半値幅（FWHM）が極めて狭く（緑色で20nm以下）、純粋な色を発します。OLEDや液晶バックライトより鮮明な色表現が可能で、次世代ディスプレイ規格BT.2020の色域を大幅に超えます。

ハロゲン組成を変えることで発光色を青（440nm）から赤（700nm）まで連続的に調整できます。RGB全色をペロブスカイトで揃えられることはフルカラーディスプレイ実現の鍵です。

OLEDは真空蒸着が必要な材料が多いのに対し、ペロブスカイトは塗布・印刷で大面積化できます。ロール・トゥ・ロールプロセスによる低コスト製造の可能性があります。

項目	ペロブスカイトLED	OLED	量子ドットLED（QLED）
色純度（FWHM）	◎ 18〜22nm	○ 30〜50nm	◎ 20〜30nm
外部量子効率	○ 17〜28%	◎ 30〜40%	○ 20〜25%
製造コスト（将来）	◎ 塗布可能	△ 真空蒸着	○ 一部塗布可
寿命（T50）	△ 研究段階	◎ 実用化済み	○ 改善中
鉛フリー対応	△ 研究段階	◎ 対応済み	○ Cd不使用品あり

ディスプレイ：スマートフォン・TV・モニターのバックライト代替またはEL発光素子として。Samsungなどが量子ドットと組み合わせた次世代ディスプレイを開発中
照明：白色ペロブスカイトLEDによる高効率・高演色照明
医療・センシング：特定波長の高純度光源として皮膚科・光学センサーに活用
光通信：可視光通信（LiFi）の高速光源