液晶ディスプレイの原理

液晶ディスプレイとは

一対の偏光子間に挟持された液晶層の分子配向を電界により変化させることで偏光の透過率を制御することを利用した表示装置。 電卓や時計など小型でモノクロ表示のものから、スマートフォン・タブレット端末のような中型、テレビやPCモニタのような大型のカラーディスプレイまで、様々なサイズ、種類、用途のものが存在し、代表的な表示装置の1つです。

液晶ディスプレイの種類や構造

液晶パネルの構成により透過型、半透過型、反射型があります。 また、パネル自体は非発光であるため、光源を別途必要とします。(CRT、プラズマディスプレイ、有機ELなどは自発光です。) 製造初期の頃に採用されていた光源としてはCCFLでしたが、現在は白色LEDが主流です。 パネルの駆動方式にはTN、STN、VA、IPS、OCB、ECBなど様々なタイプが存在します。

ディスプレイタイプ別の特徴

・TN (Twisted Nematic): 安価、高開口率、狭視野角
・IPS (In-Plane Switching): 広視野角、中間調高速応答、低開口率
・VA (Vertical Alignment): 高CR、広視野角
・OCB (Optically Compensated Bend): 高速応答、広視野角、低温動作、高コスト

画像や映像を表示する用途の液晶パネルは、通常、ドットマトリクス(格子状に区切られた画素)を持ちます。 さらに、1つの画素にRGB 3色のカラーフィルターを設けて、それぞれ独立に透過率を制御することで、カラー表示を実現しています。

LCDのメリット・デメリット

光源の出力次第で輝度を高めることができます。 視野角依存性が大きく、特に黒色を表示した時の斜め視野でのコントラスト低下・色度変化が欠点。 寿命は主にバックライトに依存します。

 


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