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最新ディスプレイ講座――新たな選択肢「OLED(有機EL)」がもたらす動画視聴の大革命

動画視聴に最適

ディスプレイの購入にあたり、新たな選択肢が浮上している。そう、OLED(有機EL)だ。従来の液晶と何が違うのか、どこが優れているのか、気をつけるべきポイントは何かをまとめた。

  • 下記の記事は2019年11月28日に「ITmedia PC USER」(ITmedia)に掲載されたものです。
 

 PCやTV、スマートフォンの画面に変革が起きている。長く主流として使われていた液晶パネルに加え、新たにOLED(有機EL)パネルを採用する製品が増えてきた。

 OLEDパネルは、数年前から高級スマートフォンや大型TVの一部で先行して採用されていたが、OLEDパネル搭載ノートPCが各社から登場し、動画視聴に最適なディスプレイとしてEIZOから「FORIS NOVA」が登場するなど、新たな選択肢として本格的な波がいよいよやってきている。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
大型TVからノートPC、スマートフォンに至るまで、OLEDパネルの採用製品が続々と登場している

 

 OLEDパネルの特徴は、「完全な黒」が表示可能なことだ。明暗差の強いシーンやコントラストの高い部分も、引き締まった黒により美しく表現できる。また、応答速度や視野角でも優位な他、構造的に薄型化や軽量化しやすいメリットもある。

 その一方で、弱点もある。例えば、使い方によっては焼き付きに似た症状が発生してしまうことだ。ここでは、これを防ぐために導入された技術や長く使う方法、OLEDの表示の仕組みやアドバンテージなどに加え、現在までに至る表示デバイスの歴史ついて細かく見ていく。ディスプレイ選びの参考にしてほしい。

ブラウン管から液晶へ、そしてOLEDの登場~表示デバイスの歴史

 電子機器の表示デバイスとして、初めに普及したのはブラウン管(CRT:Cathode-Ray Tube)だ。3本の電子ビームが画面に塗られた赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の蛍光体に当たり、その画素が発光する仕組みを用いている。電子ビームの進行方向を電気と磁気により高速で動かし(偏向)、画素を順番になぞって(走査)発光させることで、ブラウン管ディスプレイは映像を表示させているのだ。

 原理的にボディーの奥行きがかさみ、画面の大型化が難しいことや、画面の隅々まで均一に表示できないことなどの課題があり、ブラウン管は2000年代に終息した。なお、ブラウン管という呼称は、発明者であるドイツのカール・フェルディナント・ブラウン氏に由来する。

 続いて、ブラウン管に代わって主流になったのが液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)だ。搭載される液晶パネルは、ブラウン管と比較して、画面の薄型化に大きな強みがある上、大型化もしやすい。奥行き、質量ともに大きく、最大でも30型程度であった箱型のブラウン管ディスプレイは、薄い平面状かつ50型、60型以上といった大型のラインアップを有する液晶ディスプレイに急速に置き換えられていった。

 また、液晶パネルは画面の高精細・高密度表示においても、ブラウン管に対して大きな優位性がある。一般的なブラウン管TVやディスプレイが640×480~1600×1200ピクセル程度の解像度であったのに対し、液晶ディスプレイの登場によって4Kや8Kなど、さらなる高精細表示へと、解像度の進化が続いている。

 まさしく、表示機器の世界を革新した液晶ディスプレイは、現在最もスタンダードなディスプレイだ。技術的に成熟し、高い信頼性があることから、映像制作、ゲームやアニメなどのクリエイティブワーク、医療など、表示品質が特に重要視される現場においても広く使用されている。社会的に与えた影響も大きく、今後も長く使われるのは間違いない。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
左はブラウン管ディスプレイの「FlexScan T965」、右が液晶ディスプレイの「FlexScan EV2430-GY」。
薄型化した画面は、ブラウン管では実現不可能な形状だ

 

 ところで、液晶パネルはどのように映像を表示するかご存じだろうか。液晶パネルは表示デバイスであるものの、実は液晶そのものは光を発しない。そのため、表示デバイスとして使う際には、後ろからライトで照らす(バックライト)必要がある。この光の量を液晶のシャッターで調整し、赤、緑、青のカラーフィルターを通すことで、フルカラーの映像を作り出している。従って、LED化や高輝度化などのバックライトの進化も、液晶パネルの進化に大きく寄与している。

 液晶ディスプレイにも原理的な弱点はあるが、これまでにさまざまな技術革新が行われ、その弱点を補ってきた。例えば、視野角の狭さはIPS(液晶分子を水平に寝かせて配置する)で、残像感の低減はオーバードライブ(瞬間的に駆動電圧を上げる)や倍速駆動で、コントラストはローカルディミング(LEDバックライトをエリアに分割し、エリアごとに輝度を制御する)でと、それぞれに有効な技術が開発されている。

→・より詳細な液晶ディスプレイの仕組みについては、こちらの記事(液晶パネル駆動方式の仕組みと特徴を知ろう)を参照してほしい。

 技術の成熟に加え、耐久性の観点などで、静止画表示に強みがある液晶ディスプレイは、今後もさらなる発展の余地があるが、それとは別の新たな選択肢として登場したのが、冒頭で紹介したOLEDパネルだ。その特徴は、とにかく動画の表示性能が高いことだ。広視野角、高コントラスト表示が得意で、特に液晶ディスプレイが苦手な黒の表現に秀でている。原理的に応答速度も速く、動画の視聴デバイスとして大いに期待されている。

どうして真っ黒になる? OLEDって何だ?

 OLED(Organic Light-Emitting Diode)とは、素材に特定の有機化合物を使用した発光ダイオード(LED:Light-Emitting Diode)のことだ。OLEDの素子には、電流を流すことで発光する性質がある。OLEDを用いた表示デバイスでは、赤、緑、青の3色のOLEDを組み合わせて1つの画素を構成し、これらを制御することで映像を表示している。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
OLEDの表示イメージ(※画素構造はOLEDパネルにより異なる)

 

 液晶パネルとの最大の違いは、“自発光”であることだ。OLEDパネルは、1つの画素を構成する素子(サブピクセル)が自ら色を伴って光るので、バックライトやカラーフィルターが不要となり、薄型化しやすい。また、黒を表現する部分は発光をオフにするため「完全な黒」を再現することができる。

 それに対し、液晶パネルは液晶をバックライトのシャッターとして利用する。バックライトが放つ光量を液晶のシャッターで調節することで、得られる光の強さを変え、さまざまな色を表現している。構造上、バックライトやカラーフィルターが必須であるため、その薄型化には限界がある。また、バックライトの光を完全に遮断できず、夜景など暗いシーンの映像を表示する際に、黒浮き(光漏れ)と呼ばれる現象が起きてしまう。

 

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
黒を表示する仕組み。OLEDパネルは、一つひとつの画素の発光を完全に制御するため、完全な黒を表現できる(上)。
一方の液晶パネルは、バックライトを完全に遮断できないので黒が浮いてしまう(下)

 

 液晶パネルでは、バックライトをエリアに分割し、輝度を制御するローカルディミングといったコントラストを向上させる技術もあるが、一つひとつの画素の発光を完全に停止できるOLEDパネルには及ばない。実際の製品レベルでいうと、EIZOのFORIS NOVAのコンラスト比は100万:1だ。IPSパネルのPC向け液晶ディスプレイの標準が1000:1程度なので、その1000倍にも上る。

 直接的に発光を制御できる利点は応答速度にも表れる。シャッターである液晶分子の角度を電圧によって調整する液晶パネルに比べ、原理的に応答速度の速さにおいても格段に優位性がある。製品によっても異なるが、FORIS NOVAの応答速度は0.04msと極めて高速だ。液晶パネルでは、一般的に数ms~10数ms程度、画質より応答速度を優先するゲーミング向けの超高速製品でも0.3~0.6msなので、違いは明らかだろう。

 なお、OLEDパネルには、主に2種類の方法がある。赤色、緑色、青色それぞれ個別のOLEDを利用する方式(RGB独立発光方式)と、白色発光層からカラーフィルターを通して赤色、緑色、青色を取り出す方式の2種類だ。後者は低コストで大画面化もしやすい利点があるが、色域や色再現性においては前者に劣る。豆知識として覚えておくといいだろう。

OLEDって万能なの? 気をつけるべきポイントは?

  近年、実用に耐えるレベルまで改善が進んでいるものの、OLEDは以前から耐用年数の短さが弱点として指摘されていた。OLEDの素子は、高負荷(高輝度)表示をした画素が劣化していく性質があり、静止画を長く表示し続けると、高負荷の画素と低負荷の画素とで劣化度合いに差がつく。使い方によっては、こういった画素の劣化に起因する焼き付きのような症状が起きることがある。液晶の焼き付きとは原理が異なるため、一度発生してしまうと二度と元には戻らない。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
表示部分が極端な高負荷となるテストパターンを長時間表示した際に生じる画素の劣化イメージ

 

 そこでOLEDパネルでは、主に2つの軽減策が施されている。1つは、「輝度抑制機能」であり、画面全体に明るい映像を表示する際に、輝度を自動的に落とし、OLED素子への負荷を軽減する。もう1つは、長時間の連続表示を防止するため、一定の間隔で表示位置をわずかにずらす「画素ずらし機能」だ。

 ディスプレイ側で軽減策が施されているとはいえ、使わないときは小まめに電源をオフにすることや、画面のスクリーンセーバー機能を利用することがお勧めだ。スクリーンセーバーは、元々はブラウン管時代に画面の焼き付きを防ぐために使われていたもので、PCやプレイステーション4、Apple TVやAmazonのFire TVシリーズといったセットトップボックスにも標準装備されている。ぜひ活用したいところだ。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
画面への焼き付きを防ぐべく、プレイステーション4やセットトップボックスなどが標準で備えているスクリーンセーバー機能を活用しよう

 

正しい使い方で楽しいOLEDライフを!

 OLEDパネルは、画素を構成する素子が自ら発光するという原理的なメリットによって、「完全な黒」が再現できるのに加え、明暗の激しい微妙な階調表現も得意だ。広視野角かつ広色域で応答速度にも優れる。これまでになく美しく、没入感ある映像を表現できる表示デバイスといえる。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
High Dynamic Range(HDR)対応のFORIS NOVAと、非対応の一般的な液晶ディスプレイとの表示イメージの違い。
HDR映像では明るい部分と暗い部分どちらの階調も犠牲にすることなく、より自然でリアルな描写が可能になる

 

 最近は、広い輝度範囲や広色域を前提に制作されたHDRコンテンツも豊富にある。4K対応のUltra HD Blu-rayをはじめとして、ゲームやNetflixなどでも4K/HDRの美しい映像が楽しめるようになっている。こういった動画コンテンツを楽しむのに、OLEDパネルを採用したディスプレイはまさに最適だ。コンテンツの持つポテンシャルをフルに生かした再現力により、その世界感に一層引き込まれるだろう。正しい使い方をして、極上のOLEDディスプレイライフを満喫してほしい。

EIZOの高性能なディスプレイ「FlexScanシリーズ」
EIZOから登場した「FORIS NOVA」は、4K(3840×2160ピクセル)解像度で21.6型のOLEDディスプレイ。
コントラスト比が100万:1、応答速度は0.04ms、BT.2020カバー率80%の広色域など、OLEDならではのハイスペックを誇る

 

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