LCD（Liquid Crystal Display／液晶ディスプレイ）

LCD（Liquid Crystal Display／液晶ディスプレイ）とは、液晶という物質の性質を使って光の通り方を切り替え、画面を表示する装置のことです。「エルシーディー」と読み、パソコンのモニターやテレビ、スマートフォンなどで長く主流を占めてきました。

現実世界に例えると、LCDは無数の小さなブラインドを並べた窓のようなものです。奥から照らした光を、一つひとつの羽根の角度で通したり遮ったりして、明るさと色を作り出しています。液晶そのものは光りません。

LCD図解

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主なパネルの方式

液晶は光らない

仕組みを理解するうえで最も大切な点です。液晶は電圧をかけると並び方が変わり、光を通す量を調整できますが、自分で光を出すことはできません。そのため画面の裏側に「バックライト」という光源を置き、そこからの光を液晶で調整して表示を作っています。

偏光板で光を絞る

光の出し入れを可能にしている部品です。液晶の前後に、決まった向きの光だけを通す偏光板という膜が重ねられています。液晶が光のねじれ具合を変えることで、前の偏光板を通れる光の量が変わり、明るい点と暗い点が生まれます。この組み合わせが表示の土台です。

色はフィルターで作る

カラー表示の仕組みです。一つの画素は赤、緑、青のフィルターを付けた三つの小さな区画に分かれており、それぞれの明るさの組み合わせで色を表現します。画面に顔を近づけると、細かな三色の並びが見えることがあります。

黒が完全な黒にならない

方式上の弱点です。バックライトは常に光っているため、液晶で遮っても光がわずかに漏れ、暗い場面が真っ黒ではなく灰色がかって見えます。暗い部屋で映画を見ると、この差が気になることがあります。部分ごとにバックライトを消す工夫で、弱点を補う製品も出ています。

見る角度で色が変わる

方式ごとに差が出る部分です。液晶の並びの関係で、正面から外れた角度から見ると、色が薄くなったり明るさが変わったりします。IPS方式はこの変化が小さく、複数人で画面を囲む場面や、写真の色を正確に見たい用途に向いています。

有機ELとの違い

比較されることの多い技術です。有機ELは画素そのものが光るため、完全な黒を出せ、薄く曲げやすい作りにもできます。一方LCDは、同じ大きさなら価格が安く、長く同じ表示を続けても焼き付きが起きにくいという強みがあり、用途に応じた住み分けが続いています。

小さな表示にも使われている

最後に身近な例を挙げます。電卓や腕時計、家電の操作部に見られる数字だけの簡単な表示も、液晶を使ったものです。こうした表示は周囲の光を反射して見せる作りになっており、バックライトが要らないため、消費電力が極めて小さく抑えられています。

あわせて知っておきたい用語

• ディスプレイ：
  文字や映像を表示する装置の総称です。
• 有機EL：
  画素そのものが発光する表示の方式です。
• リフレッシュレート：
  画面を一秒間に書き換える回数のことです。
• ピクセル（画素）：
  画像を構成する、最小単位の点のことです。