液晶の仕組み

液晶の仕組みについて

液晶の仕組みは、下図のようになっていて、有機ELやプラズマよりも複雑な構造になっています。

<液晶ディスプレイ断面>
液晶ディスプレイ断面

<1>カラーフィルター

液晶パネルの前面には、光の三原色である赤(R)、青(B)、緑(G)のカラーフィルターがあります。
液晶そのものは発光しないので、色を表示するために、必要になっています。

<2>液晶パネル

液晶ディスプレイのメインとなる部分で、
偏光フィルター+ガラス+電極+液晶+電極+ガラス+偏光フィルター
の7層からできています。

・偏光フィルター
液晶だけでは、バックライトの光を、完全にさえぎることができないので、2枚の偏光フィルターによって、この役割をしています。液晶テレビの画面で、「黒」を表現するときに使われます。

・ガラス
液晶を固定させるために、2枚のガラスでサンドイッチしており、ガラス以外にプラスチックが、使われる場合もあります。

・電極
バックライトの光を通す透明な電極が、液晶をサンドイッチする形で、配置されています。
この電極によって、液晶の向きをコントロールしています。

・液晶
液晶は、電圧によって向きを変える性質があり、これを利用してバックライトの光を通したり、さえぎったりして、映像をテレビ画面に表示しています。

簡単にいうと、窓に取り付けるブラインドと同じように、開けたりしめたりして、光の量を調整する役割をしているのです。この点が、液晶テレビの大きな特徴といえます。

<3>バックライト

液晶そのものは、発光しないのでバックライトが光源になります。映像によってON、OFFすることはなく、常に一定の明るさで光を出しています。

液晶テレビの、消費電力のほとんどが、このバックライトを点灯させるために、使われています。
(液晶の向きを変える電極は、わずかな電力しか消費しません。)



液晶テレビの特徴

液晶は、液体の性質と固体の性質、両方を併せ持つ物質です。液体のように自由に形を変えることができ(流動性)、固体のように見える方向によって見え方が変わります(異方性)。

液晶パネルは、2枚のガラスの間に液晶を封入して、それに電圧をかけることによって、液晶の向きを変化させます。

これによって、バックライトの光の量を調整して、テレビ画面に映像を表示する仕組みになっています。

<液晶テレビの主な特徴>

・消費電力
同サイズのプラズマテレビに比べ、2割ほど少なくなります。(ただし、有機ELテレビと比べると2〜3割多い)

・写りこみ
バックライトを使用しているので、外光や照明による画面への映り込みが少なくなっています。

・寿命
平均約6万時間で、有機ELテレビに比べ2〜4倍長い。(ただし、プラズマテレビの寿命は約10万時間。)

・画面サイズ
小さな画面を作ることが簡単で、小さくても解像度を高くできます。例えば、携帯電話やデジカメなど。
逆に、大画面のテレビを作るときは、プラズマテレビよりも技術的には、難しくなります。

・映像
液晶テレビは、常にバックライトを点灯しているため、黒色や物の陰影の表示を苦手にしています。このため、映像の立体感や深みが、有機ELテレビやプラズマテレビに比べて、平面的な印象になりがちです。

また、色の発色性やコントラスト比が低いので、クリアでメリハリのある表示が難しくなっています。

・応答速度
画像の書き替えが比較的遅いため、ゲームやスポーツなどの、動きのある映像をテレビ画面に表示すると、ぼやけたり動きが滑らかに見えないことがあります。

・視野角
視野角が狭いので、斜めから画面を見ると、クリアな映像が見えない。

*最近の液晶テレビは、上記の応答速度、コントラスト、視野角もずいぶん改良され、以前ほど気にならなくなっています。




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