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液晶ディスプレイ動作原理や用途別のおすすめなどについて

液晶ディスプレイ動作原理や用途別のおすすめなどについて

いまではすっかり普及した液晶ディスプレイ(液晶モニター)ですが、毎日目にしているものでも、動作原理などについては良く分からないという方も少なくないのではないでしょうか。ここでは、液晶ディスプレイの動作原理と、関連する用語、用途別のおすすめなどについて説明して行きます。

液晶パネルの原理

液晶ディスプレイの中心となる部品は、液晶パネルです。表示原理を簡単に説明すると、背景に設置されている光源を、液晶パネルの偏向素子に電圧をかけることによって、遮らない(表示)、遮る(非表示)を切り替えて描画しているのです。液晶ディスプレイは、登場当時、白黒画面だったことを覚えている方もいるでしょう。現在の液晶ディスプレイは、しっかりカラー表示されますよね。現在の液晶ディスプレイにはカラーフィルターが備えられ、赤色 (R)・緑色 (G)・青色 (B) の混合によってカラー表示を実現しています。

液晶パネルの駆動方法

液晶パネルの駆動方法として初期に登場したものが、単純マトリクス(Simple Matrix)駆動方式です。これは、パッシブ・マトリクス(Passive Matrix)駆動方式(PM型)とも呼ばれ、電極線のXY座標の交点の画素に電圧を加えて制御する方法です。その後に登場したのが、アクティブ・マトリクス(Active matrix)駆動方式でAM型とも呼ばれます。これは、単純マトリックス方式に加えて、各画素にアクティブ素子が用いられています。このアクティブ素子に、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が用いられていることから、TFT液晶(ティエフティ液晶)とも呼ばれています。

アクティブ・マトリクス駆動による液晶パネルの種類

大きくは、TN型とVA型、IPS型が存在するということを覚えておけば大丈夫です。TN型は、Twisted Nematic型の略で、ねじれネマティック型とも訳されます。電圧がかからない状態で、液晶分子が90度ねじれて配列されており、電圧をかけていくにつれて垂直に立ち上がっていく方式です。駆動電圧が低く済み、省電力で安価に設計も可能な特徴がありますが、視野角による色変化や輝度変化が大きい欠点があります。VA型は逆に、電圧がかからない状態では液晶分子が垂直、電圧がかかるにつ入れて水平になっていくという特徴があります。VA型は、仕組み上、黒色の再現性に優れると言われ、TN型に比べて色再現性が高いという利点がありますが、色変化や輝度変化が大きい欠点はTN型同様に残り易いと言われています。IPS型は、電圧がかからない状態では、液晶分子が水平に配列されており、電圧がかかるにつれて横方向に回転していく方式です。液晶分子の垂直方向への傾きが発生しないために、視野角による色変化や輝度変化が発生しにくい特徴があります。但し、液晶分子の高速応答が難しい欠点は発生してしまいます。

用途別おすすめ

・TN方式、VA方式は、視野角による色変化や輝度変化が大きい欠点がある反面、激しく動く画面の追従性に優れ、ゲーミング用途においてはTN型を選ぶユーザーも多く見られます。

・IPS型は、視野角による色変化や輝度変化が少なく、画面が動くことが無ければ、表示品質は最も高いといえます。静止画を中心に扱うグラフィックデザイナーなどに好まれる方式です。

技術の進歩とともに、TN型、IPS型ともに固有の欠点を補う方向での技術革新も進んでおり、簡単に切り分けることも難しい段階に入りつつあります。常時目にするものですので、パソコンショップの店頭で一度は実際に自分の目で確認することをおすすめします。

視野角

液晶ディスプレイは、一般的に正面から見た場合が最も鮮明な画像が得られます。正面から確度がついていくと、次第に見難くなっていくわけですが、この際に、画面が綺麗に見える範囲を視野角と呼びます。現在の液晶ディスプレイの視野角はは、160度から180度近いスペックに達しています。

光沢の有無

これは内部構造ではないのですが、液晶パネルの表面処理として、光沢タイプ(グレア)と非光沢タイプ(ノングレア)があります。光沢タイプは発色が鮮やかに見えますが、光の反射、映り込みなども作用しますので、非光沢タイプの方が見易いと感じる人も多くいます。こちらも自分の目で確かめるようにしましょう。ちなみに、ゲーミング用途として販売されている液晶ディスプレイの多くは非光沢タイプとなります。

応答速度

液晶ディスプレイの画面の色が「黒→白→黒」への変化に要する時間を応答速度と呼び、液晶パネルの反応の速さを示す尺度として用いられています。単位には「ms」(ミリ秒、1000分の1秒)が使われますが、最新の液晶ディスプレイでは応答速度が「1ms」のモデルも登場してきています。これは、画面の色が「黒→白→黒」と変化するのに要する時間が1msという意味です。

液晶ディスプレイの購入方法

液晶ディスプレイは毎日使用するものになりますので、ぜひ自分の眼で実際に見てから購入することをおすすめします。パソコンショップの店頭には、多くの液晶ディスプレイが陳列されており、各機種毎の比較も簡単にできるようになっています。実際に見てみると、自分にとって必要なサイズも良く把握できると思いますよ。

ドスパラで販売している液晶ディスプレイ

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