LCD TVの仕組み

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LCD TVの仕組みと、従来モデルとLEDモデルの違いについて説明します

それは誇張のように聞こえるかもしれませんが、LCDスクリーンは最近どこにでもあります。事実、LCDは時計から携帯電話、ビデオプロジェクター、そしてもちろんテレビまで、さまざまな装いで使用されています。テレビに関しては、LCDはしばしば誤ってLED TVと呼ばれますが、実際に私たちが耳にするLED TVは、LCDパネルを照らす光を提供するためにLEDを使用しているだけです。



現状では、LCDはテレビの主要なテクノロジーです。プラズマTVとOLED TVはどちらもはるかに小規模な市場であり、プラズマは消え去りつつあり、OLEDは通常の人々に手頃な価格で(ほぼ)価格で導入され始めています。

液晶テレビの歴史

ここではテレビとテレビ技術に注目していますが、LCDが一般的にどのような革命であったかを理解する価値があります。液晶の発見は1888年にさかのぼりますが、これはやや驚異的です。多くの発見のように、当時の科学者フリードリッヒ・ライニッツァーは、ニンジンからコレステロールを抽出するときに見つけたものに多くの注目を集めました。問題は、この新たに発見された技術に関係することを誰も考えられないことでした。





数年後、これらの液晶の研究が続けられた後、1936年にMarconi Wireless Telegraph Companyは、「液晶ライトバルブ」の特許を取得しました。これは、光を選択的にブロックすることでディスプレイが作成された最初の製品です。



液晶ディスプレイは、最終的には技術の主要部分になります。時計、電卓、ラップトップ、携帯電話、自動車には、それらの1つ以上が含まれます。明らかに、電卓の画面とテレビの画面には違いがあります。たとえば、電卓には通常、バックライトがありません。代わりに、ユーザーがいる正面から光が通過し、反射面を通して反射されます。テレビには、この光源を提供するバックライトがあります。

そして、もちろん、電卓のLCDは液晶の広い領域で作られており、一般に色ではありません。テレビやその他のディスプレイは、異なる色のピクセルを使用して画像を生成します。これは、最初のブラウン管カラーテレビ以来存在していた画像を生成する同じ方法です。



最も重要な開発は、1972年にWestinghouseが最初のアクティブマトリックススクリーンを製作したときに起こりました。アクティブマトリックスディスプレイでは、各ピクセルが個別に制御されます。これは、LCDを使用して、コンピューターモニター、電話、またはテレビで見られるような複雑で高解像度の画像を作成するために重要です。

1988年、シャープは、ソニーのXEL-1 OLED TVによく似た14インチLCD TVを特別な関心製品として販売しました。 。 2004年までに、この技術ははるかに実行可能になり、小型の液晶テレビが販売されましたが、価格設定は、ほとんどの人がまだCRTを購入することを意味していました。

2007年までに状況は変化しましたが、液晶テレビの売上は初めてCRTテレビの売上を上回りました。人々はそれらのフラットパネルテレビを望み、わずか数年でCRTを殺し、HD、3D、そしてその後の4Kの到来を告げる革命が始まりました。

LCD TVはどのように機能しますか?

液晶テレビはすべて同じように機能します。セットの背面にはバックライトがあり、これは常に点灯しており、目に見える光を生成します。バックライトの前には、2つの偏光フィルターがあります。 1つ目はすべての垂直光波をブロックし、2つ目は90度回転してすべての水平光波をブロックします。そして、一緒に、彼らはバックライトからのすべての光をブロックし、完全な空白の画面を作成します。

明らかにそれは役に立たないが、これは液晶の層が入る場所である。それらの自然な状態では、液晶はねじれ、光の方向を変える。これは、光が2番目のフィルターを通過できるようになり、完全に白い画面が作成されることを意味します。フィルターを通過する光を制御するために、各液晶に電圧が印加されます。電圧を制御するとツイストが制御されるため、2番目のフィルターを通過する光の量が制御されます。このシステムとピクセルごとに1つの液晶を使用すると、グレーの濃淡で白黒の画像を作成できます。

フルカラー画像を生成するために、各ピクセルは実際には3つのサブピクセルで構成されています。これらはそれぞれ、赤、緑、青のカラーフィルターの背後にあります。これらの各サブピクセルを通過する光を制御することで、テレビは数千色の画像を生成できます。この技術の大きな欠点は、フィルターがすべての光を完全にブロックできないことです。そのため、永続的なバックライトでは常にわずかな光のにじみがあり、セットの品質によっては黒が濃い灰色のように見えます。


現在使用されているLCDパネルには2種類あります。1つ目は「ツイステッドネマティック」またはTNと呼ばれ、LCDパネルの上下の電極からの電圧が必要です。 2番目の技術は「インプレーンスイッチング」と呼ばれ、代わりにパネルの片側に2つの電極を使用します。

IPSパネルは現在、非常に一般的です。なぜなら、それらははるかに優れた視野角とより忠実な色再現を持っているからです。 TNパネルは頻繁に使用されますが、一般的に安価なディスプレイに使用されます。それらは、コンピューターモニター、特に画質よりも応答時間が短いことを重視するゲーマー向けのモニターではまだ一般的です。

バックライトの種類

最初のLCD TVはCCFLまたは冷陰極蛍光灯として知られているもので照らされていました。これらは、オフィスで照明を見つけるのと本質的に同じ種類のチューブですが、テレビで使用する場合は小さくなります。この技術は紫外線を生成することで機能し、紫外線はチューブの内側にある白いコーティングを励起し、グローを発生させます。

CCFLテレビでは、できるだけ均等に光を分配するように配置されたこれらのチューブを多数入手します。 CCFLチューブとLCDパネル自体の間に取り付けられた光ディフューザーは、光が「ホット」スポットをできる限り少なくするのに役立ちます。 LCDディスプレイの初期の頃は、優れたテレビは光出力が最も均一なテレビでした。


CCFLバックライトの最大の問題は、実際の微調整ができないことです。 LCD技術が改善されると、バックライトのセクションを暗くして黒レベルを維持することが可能になりました。たとえば、テレビがシーンが非常に暗いことを検出した場合、バックライトを暗くして黒をより鮮やかにし、細かいディテールを引き出します。ただし、CCFLセットでは、LCDが黒い画面を表示しているときに、LCDが灰色/青色に見える光漏れが常に多くありました。これは常に液晶テレビの最大の弱点であり、プラズマはテレビよりも優れているとはいえ、はるかに能力の低いディスプレイ技術と見なされていた当時のプラズマと比較していた。

次はLEDバックライトで、これには2つのバリエーションがあります。 1つ目は、バックライトではなく、技術的にはエッジ照明です。メーカーが信じられないほど薄いモデルを作成できるようになったため、このシステムがLCD TVに革命をもたらしました。この動きがLCDをプラズマTVよりも後押しするものにしたのは、しばしば厚く、重く、時にはいことさえありました。 LEDで照らされたテレビを壁に掛けることができます。これにより、レビュアーと一般の人々の想像力を捕らえました。


LEDエッジライトLCD TVでは、TVの側面に白いLEDライトが並んでおり、この光は一連のディフューザーを通過して、LCDパネル全体に光を均等に分配します。これらのテレビでは、特に初期の段階では、端に明るいスポットがあり、多くの場合コーナーに集中していることがよくあります。これは望ましくありませんでしたが、より高価なモデルではバックライトがしばしば非常に均一で、見栄えが良かったです。ある程度の調光制御が可能であったため、黒はCCFLテレビよりも良く見えますが、まだ完全ではありませんでした。

後に物事が再び進み、LEDバックライトが手に入りました。これはより高価なソリューションでしたが、この方法を使用すると、LCDの背後に直接光源を置くことができます。これは、原則として、最も均一な画像を提供し、非常に明るいテレビを可能にしました。ただし、この技術の更新により、これらのLEDバックライトをゾーンごとに暗くすることもできました。使用するLEDとゾーンの数に応じて、画像のコントラストを印象的なレベルで制御できます。たとえば、明るい窓がある暗い部屋のショットでは、テレビは部屋の暗い部分のすべてのゾーンを暗くして詳細を引き出しますが、ウィンドウの明るさを上げて詳細を引き出します画像の明るい部分。この技術により、黒レベルが初めてプラズマのレベルに近づくことができました。この技術を使用した初期のセットでは、オブジェクトの周囲に白いハローが表示されることがありましたが、これは映画の最終クレジットで顕著でした。

LCD vsプラズマvs OLED

LCDにはいくつかの素晴らしい点があります。 1つ目は、多くの明るさ、非常に良い色、非常に鮮明な画像を提供することです。プラズマTVにも多くの利点がありましたが、LCDは薄く、軽く、消費電力も少なくなりました。それからバーンインの問題がありました。そこでは、プラズマが画面上に長く残された画像を保持することができました-別の問題はLCDにはありませんでした。

もちろん、プラズマにも多くの効果がありました。はるかに優れた黒レベルが重要であり、それにより、より良いコントラスト比とよりリアルな画像が得られます。また、プラズマのリフレッシュレートははるかに速いため、3Dが登場するとクロストークが少なくなります。しかし、もっと重要なのは、あなたがスポーツファンなら、プラズマが動いている物体のはるかに鮮明な画像をあなたに与えるということです。視野角は、ほとんどのプラズマテレビでもはるかに優れており、安価なLCDテレビでは非常に劣ることがあります。

ただし理論的には、OLEDはそれらの両方を上回ります。驚異的な黒レベルとコントラスト、超高速リフレッシュレート、優れた視野角など、プラズマに関するすべての優れた機能を活用し、4Kを実行する能力(プラズマにとっては問題)などのLCDの長所と統合します。色と明るさ。

私たちが4Kの世界に突入したとき、プラズマテレビはその時代を迎えたと言っても過言ではありません。 OLEDには多くの可能性がありますが、まだ戦っているのはLCD TVです。これらのテレビはこれまでになく見栄えがよく、ディスプレイテクノロジーの販売で長い間ナンバーワンのままである可​​能性があります。

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