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TN方式

TN(Twisted Nematic)方式は、古くからある液晶技術です。製造コストが安価なため、低価格の液晶ディスプレイのほとんどがTN方式の液晶を採用しています。

TN方式は、電圧がかかっていないとき、基盤に対して垂直な方向を軸として90度にねじれた分子配列をしており、このときに光を通します。したがってTN方式の液晶パネルはノーマリーホワイトです。電圧をかけると、液晶分子の配列が基盤に対して垂直方向(基盤をxy平面とするとz軸方向)になります。

TN方式は視野角が狭いといわれています。その理由は、電圧をかけたときの液晶分子の配列にあります。分子配列が垂直に一方向に揃っているために、垂直方向の光は完全に遮断していますが、斜め方向からは光が漏れてしまっています。そのため、正面から見た場合にはで真っ暗に見えますが、斜め方向から液晶ディスプレイの画面を見ると、真っ暗ではなく中間調に見えます。つまり、正面と斜め方向とで、光の透過量の違いにより映像の見え方が異なってしまうわけです。

視野角が狭いというTN方式の弱点を改良するために、VA方式、IPS方式、OCB方式などが開発されました。

VA方式

VA(Vertical Alignment)方式は、電圧がかかっていないとき、液晶分子の配列方向が基盤に対して垂直方向であり、このとき光を遮断します。したがってVA方式の液晶パネルはノーマリーブラックです。電圧をかけると、液晶分子の配列方向は基盤に対して平行になります。

VA方式は、基本的にコントラスト比が高いという特長があります。

実際に製品化されているVA方式の液晶はマルチドメイン化がなされています。マルチドメイン化とは、画素を複数の領域に分け、それぞれの領域における液晶分子の配列方向を調整して、どの角度から見ても光の透過量が一定になるようにすることです。これにより、広い視野角を実現しています。

VA方式の例として、シャープが開発したCPA(Continuous Pinwheel Alignment)、富士通が開発したMVA(Multi-Domain Vertical Alignment)、サムスンが開発したPVA(Patterned Vertical Alignment)などがあります。いずれもマルチドメイン化されています。

IPS方式

IPS(In Plane Switching)方式は、液晶分子の配列方向の切り替えを、基盤と平行な状態のまま90度回転によって行うというものです。IPS方式の液晶パネルはノーマリーブラックです。

IPS方式は、基本的に見る角度による色の変化が小さく、視野角が広いというメリットがあります。その反面、応答時間が長めで、動画の再生には弱いというデメリットがあります。

また、IPS方式の液晶パネルは製造コストがかかるため、IPS方式を採用した液晶ディスプレイには高価なものが多いです。

IPS方式の例として、日立が開発したSuper-IPS、NECが開発したSFT(Super Fine TFT)などがあります。

OCB方式

OCB(Optically Compensated Birefringence)方式は、液晶分子の配列が弓の形をしているのが特徴です。OCB方式の液晶パネルはノーマリーホワイトです。

OCB方式は、視野角が広く、応答時間が小さいという特長があります。動画に強いといわれており、大画面のテレビに向いているとして注目されています。

2004年9月30日に発表されたナナオの液晶テレビEIZO FORIS.TV VT23XD1に、液晶テレビ製品として世界で初めてOCB方式の液晶パネルが採用されました。

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