より詳しく知りたい人のための量子ドット技術
ここからは量子ドットを使った波長変換の仕組みをさらに一歩踏み込んで紹介していこう。
粒子ドットは半導体微粒子が集まったものであり、粒のひとつひとつはナノメートル以下のサイズだ。この量子ドットは粒の大きさ（量子ドットの持つエネルギーギャップ）で色の波長を変換する。波長の短い青色の光はエネルギーが大きく、大きな粒の量子ドットを通過するとエネルギーを失って赤色の光に変換される。粒がより小さい量子ドットではエネルギーギャップもより小さいので緑色になる。こういう仕組みなので、波長が長い（エネルギーが少ない）赤色の光から緑や青の光は生成できない。
ここで鋭い人は気付くだろう。粒のサイズを変えれば、赤や緑だけでなく様々な色の波長に変換可能なのではないか？ その通りだ。薄型テレビの光源に必要なのは、赤・緑・青の三色だけなのでそうしている。逆にその間にあるシアン、黄色、紫色の色が出てしまう粒は必要がないというだけだ。また、純度の高い緑や赤に変換するためには、粒の大きさを均一に揃えることが重要になる。大きさが揃わないと様々な色が生成されてしまって色の純度が落ちてしまう。
量子ドット（半導体微粒子が数百～数千個集めたもの）による波長変換の概念図
量子ドットはサイズによって、さまざまな色に変換できる
テレビ用の量子ドットシートを生産ができる企業はまだ世界に１社しかなく、どのテレビメーカーも同じ量子ドットシートを使っていると考えていい。だが、粒の大きさをどこまで揃えるか、緑用の粒と赤用の粒をどれだけブレンドするかはメーカーによってオーダーできるという。つまり、ここの違いで、各社のテレビで色再現性能や画質に差を付けられるということになる。こうしたオーダーをどこまで細かくするかでコストが変わってくるし、どれだけ発注するかでもコストは変わる。
例えば、量子ドットの粒を高精度に揃え、レーザー光に迫るような高純度の光を生成できる量子ドットシートを作ることも可能だが、価格も相当にプレミアムな価格になる。そういったことを総合的に判断してテレビメーカーは量子ドットや量子ドットシートを発注しているので、量子ドットを使用していれば同じような画質になるということにはならないそうだ。
