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LCD(液晶ディスプレイ)とは何ですか?

LCD (液晶ディスプレイ) は、主な動作形態で液晶を使用するフラット パネル ディスプレイの一種です。LED は、スマートフォン、テレビ、コンピューター モニター、計器パネルなどでよく見られるように、消費者や企業にとって幅広く多様な用途があります。

LCDは、発光ダイオード(LED)やガスプラズマディスプレイなどの技術を置き換えた点で大きな飛躍でした。LCDにより、ディスプレイはブラウン管(ブラウン管) テクノロジーです。LCD は光を放射するのではなく遮断する原理で動作するため、LED やガス ディスプレイよりも消費電力がはるかに少なくなります。LED が光を放射するのに対し、LCD の液晶はバックライトを使用して画像を生成します。

LCD が古いディスプレイ技術に取って代わるにつれ、LCD は OLED などの新しいディスプレイ技術に置き換えられ始めています。


LCDの仕組み

ディスプレイは数百万のピクセルで構成されています。ディスプレイの品質は一般的にピクセルの数で表されます。たとえば、4Kディスプレイは3840 x 2160または4096 x 2160ピクセルで構成されています。ピクセルは3つのサブピクセルで構成されています。赤、青、緑の3色で、一般的にはRGBのピクセル内のサブピクセルの色の組み合わせを変えると、異なる色を生成できます。ディスプレイ上のすべてのピクセルが連携して動作することで、ディスプレイは何百万もの異なる色を生成できます。ピクセルが急速にオンとオフに切り替わると、画像が作成されます。

ピクセルの制御方法はディスプレイの種類によって異なります。CRT、LED、LCD、および新しいタイプのディスプレイはすべて、ピクセルを異なる方法で制御します。簡単に言うと、LCD はバックライトで照らされ、液晶を使用して偏光を回転させながら、ピクセルのオン/オフを電子的に切り替えます。偏光ガラス フィルターがすべてのピクセルの前後に配置され、前面フィルターは 90 度に配置されます。両方のフィルターの間には、電子的にオン/オフを切り替えることができる液晶があります。

LCD は、パッシブ マトリックスまたはアクティブ マトリックス ディスプレイ グリッドで作られています。アクティブ マトリックス LCD は、薄膜トランジスタ (TFT) ディスプレイとも呼ばれます。パッシブ マトリックス LCD には、グリッドの各交点にピクセルが配置された導体のグリッドがあります。グリッド上の 2 つの導体に電流が送られ、任意のピクセルの光が制御されます。アクティブ マトリックスには、トランジスタ各ピクセル交差点に配置されているため、ピクセルの輝度を制御するために必要な電流が少なくて済みます。このため、アクティブ マトリックス ディスプレイの電流をより頻繁にオン/オフにすることができ、画面のリフレッシュ時間が改善されます。

一部のパッシブ マトリックス LCD にはデュアル スキャン機能があり、元のテクノロジで 1 回のスキャンに要した時間と同じ時間で、グリッドを電流で 2 回スキャンします。ただし、2 つのテクノロジのうち、アクティブ マトリックスの方が優れています。

LCD の種類

LCD の種類は次のとおりです。

  • ツイストネマティック (TN) - 応答時間が速いのに安価です。ただし、TN ディスプレイはコントラスト比、視野角、色のコントラストが低くなります。
  • パネルスイッチングディスプレイ(IPSパネル)は、TN LCDと比較して、はるかに優れたコントラスト比、視野角、色のコントラストを誇ります。
  • 垂直配向パネル (VA パネル) - TN ディスプレイと IPS ディスプレイの中間の品質と見なされます。
  • 高度なフリンジ フィールド スイッチング (AFFS) - 色再現範囲において IPS ディスプレイと比較して最高のパフォーマンスを発揮します。

LCD 対 OLED 対 QLED

LCD は現在、他のディスプレイ技術に追い抜かれつつありますが、完全に過去のものになったわけではありません。LCD は着実に OLED (有機発光ダイオード) に置き換えられつつあります。

OLED は 1 枚のガラスまたはプラスチック パネルを使用しますが、LCD は 2 枚のパネルを使用します。OLED は LCD のようにバックライトを必要としないため、テレビなどの OLED デバイスは一般にはるかに薄く、OLED ディスプレイの各ピクセルが個別に点灯するため、黒がはるかに深くなります。LCD 画面でディスプレイの大部分が黒であっても、小さな部分のみを点灯する必要がある場合、背面パネル全体が点灯したままになり、ディスプレイの前面で光が漏れることになります。OLED 画面ではこの問題を回避できるほか、コントラストと視野角が向上し、消費電力が少なくなります。プラスチック パネルを使用すると、OLED ディスプレイを曲げたり折り畳んだりしても動作します。これは、物議を醸している Galaxy Fold などのスマートフォンや、ディスプレイのリボン ケーブルが電話機に向かって届くようにディスプレイの下部を曲げることで下部ベゼルの必要性を排除した iPhone X に見られます。

ただし、OLED ディスプレイは高価になる傾向があり、プラズマベースのディスプレイと同様に焼き付きが発生する可能性があります。

QLED は量子発光ダイオードと量子ドット LED の略です。QLED ディスプレイはサムスンによって開発され、最近のテレビに搭載されています。QLED は LCD と最もよく似た動作をするため、LCD の一種と見なすことができます。QLED は LCD に量子ドット フィルムの層を追加することで、他の LCD に比べて色と明るさが大幅に向上します。量子ドット フィルムは小さな結晶半導体粒子でできています。結晶半導体粒子は色出力を制御できます。

QLED ディスプレイと OLED ディスプレイのどちらを選ぶか決める場合、QLED の方がはるかに明るく、焼き付きによる影響を受けません。ただし、OLED ディスプレイは QLED よりもコントラスト比が優れており、黒の深みも優れています。 




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