科学技術「テレビの仕組み」

【液晶テレビの仕組み】

液晶テレビは、液晶分子と言う固体と液体の中間の分子で出来ている。

普通液体と言えば、丸い分子で出来ていて自由に移動が出来る。

反対に個体は、分子同士がくっついていて移動が出来ない。

ではその中間の液晶分子とは？

液晶分子は、楕円の形をしていて、分子同士くっついていない。

でも、楕円の形をしているから自由に動き回れない。

これが、液体と固体の中間という物になる。

液晶テレビの構造は、この性質を上手く使っている。

まず楕円形の液晶分子を、縦方向の溝の板に置き、1方向に整列させる。

この状態で光を通すと、光は普通にまっすぐ通る。

そして液晶分子を整列させた板をもう1枚、90°角度を変え上から挟み込む。

そうすると液晶分子は、十字に重ね合わさる。

この状態で光を通すと、光は90°ねじれて通り抜ける。

しかし、上下から電圧をかけると液晶分子は立ち上がり一直線に光を通す。

液晶分子は、楕円の先端から先端に向けて電気を通す性質がある。

そして、ここに偏光フィルターを上下に挟み込むように取り付ける。

偏光フィルターとは、1方向に溝があり光を通す物。

この2枚の偏光フィルターは、溝を同じ向きで重ね合わせると光が通る。

90°角度を変えて溝を十字に重ね合わせると、光は遮断され通らない。

これを液晶分子を並べた板の上下に、溝方向を十字にして挟み込む。

そうすると、電気が流れていない時は、光が90°回転して通れる。

電気が流れると、液晶分子が立ち上がり一直線に光が通る。

その光は、90°角度が変えられてる偏光フィルターに当たり通過できない。

これを、RGBのフィルターに1つ1つ取り付けると映像がカラーで映される。

この仕組みで液晶テレビは、映像を映す為の光を出す。

【有機ELの仕組み】

有機ELテレビは、有機EL素子という物で出来ている。

有機EL素子とは、この素子に電気を流すと素子自体が光る。

有機EL素子が発光する仕組み。

まず有機EL素子に「電子」と、電子の入れ物の「正孔」を注入する。

そうすると「電子」と「正孔」が合体して、エネルギーが生まれます。

このエネルギーを有機EL素子がため込みます。

そして「電子」「正孔」の合体した物を有機EL素子から洗い流します。

この時、素子の中は「電子」「正孔」が無くなりエネルギーだけが残る。

有機EL素子は「電子」「正孔」が無くるとエネルギーを溜め込めなくなる。

そうすると有機EL素子は、このエネルギーを外に放出する。

この放出したエネルギーが、光となって人の目に見える。

この原理を使い有機EL素子は、素子単体に色を付けてRGBの色を出す。

色を出す方法は「電子」「正孔」の量を調整してエネルギー量を変える。

このエネルギーの量に応じて、有機EL素子はRGBの色を出す事が出来る。

【マイクロLED】

マイクロLEDとは、その名の通り物凄く小さなLED。

サイズは、厚み1 μmと物凄く小さい。

遺伝子の大きさが2μmなので、このLEDの小さは驚異的。

光を出す仕組みは、有機EL素子と同じ方法で光を出す。

発光する物が、有機EL素子からLEDに変わっただけ。

ただ、こちらはLEDなので光の量が有機ELより遥かに多い。

つまり、有機ELより明るく色を出してくれて、凄く鮮やかな映像が見れる。

でも、技術的に難しくまだ実用化できていない。

もし実用化できれば、液晶と有機ELの良いとこ取りの物になる。

【メリット・デメリット】

液晶のメリット

寿命が長い、明るい所でも見やすい、消費電力が低い。

デメリット

画素が有機ELより少ない、動きの速い映像は苦手、厚みがある。

有機ELのメリット

画素数が多くて綺麗、動きが速い映像でも綺麗、凄く薄い。

デメリット

寿命が短い、明るい所だと見ずらい、消費電力が高い。

マイクロLEDのメリット

最高の映像美、明るくても平気、動きが速い映像こそ最高に綺麗。

マイクロLEDのデメリット

消費電力が高い、値段が高い、そもそもまだ実用化されていない。