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液晶モニタのバックライト!CCFL(冷陰極管)とLED

液晶モニタは光源を調整して色の変化を出しています。液晶パネル自体は発光しないため、パネル背面に配置されたバックライトが照射しています。

CCFL(冷陰極管)とLEDの違い

LEDバックライトとは
バックライトの光源には、従来のCCFL(冷陰極管)と、後発のLEDがあります。LEDは発光ダイオードであり、液晶モニタでは白色LEDが使われるので、よくWLEDと表記されます。グレードが高いものではRGB-LEDがあります。2008年ごろからLEDバックライトが姿を見せ始め、2009年あたりではノートパソコンのほとんどがLEDになっています。

CCFL(冷陰極管)

液晶モニタ-蛍光灯みたいなCCFLCCFL(冷陰極管)は「放電」と「蛍光」の2つの現象を用いた照明。家庭の明かりに使われる蛍光灯(熱陰極蛍光管-HCFL)よりも低消費電力で長寿命です。2008年ごろまで主流だったバックライトでしたが、ノートパソコンのディスプレイを皮切りにパソコン市場では徐々にLEDへ移行しています。

CCFLは電極にフィラメントを持たないので、ON/OFFによる寿命も左右されにくいです。(※定格寿命が約6万時間とされる。) いわゆる電球でいう「球切れ」はないです。LEDに負けずと劣らない照明ですが、耐衝撃性ではLEDのほうが優位ですし、LEDを搭載するディスプレイ製品のような極薄型設計はできません。

しかし、CCFLがLEDよりも勝る点はあります。LEDでは一方向に強い光を放つため照明ににムラがでますが、CCFLでは広い範囲で照らすことができます。さらに、LEDよりも低発熱というメリットがあります。

液晶モニタのバックライト用に圧倒的なシェアを持っていましたが、室内照明の市場には進出しなかったため認知度が低く、LEDに市場を持って行かれたと推測されます。

LED (WLEDとか、白LEDとも)

液晶モニタ-LEDのイメージ写真LEDは発光ダイオードの照明。CCFL(冷陰極管)が発する白色光よりも色純度が高いので、液晶画面の発色が良くなります。※白っぽく見えるというユーザーもいる。

LEDの光は紫外線といった有害な影響が無いとされ、美術品などの照明に採用されています。また、光に寄ってくる虫は紫外線に反応しているので、LEDなら虫が寄ってくることはほとんどありません。

軽量で衝撃にも強く、基本的には半永久とも言われるほど長寿命です。極めて低消費電力で小型なので液晶モニタを薄型に設計できます。一般的にLED素子の寿命は10万時間といわれています。しかも、この寿命は完全に切れた状態ではなく、光量が50%になった時点を指します。(寿命参考:白熱電球が1000時間、電球型蛍光灯が6000時間の寿命)。

液晶モニタのチラツキとは?調光方式

液晶モニタでは明るさの調整ができますが、その調光方式には大きく分けて「PWM調光」と「DC調光」があります。低コストという面で、PWM調光の製品が多く流通しています。

- 仕組み メリット・デメリット
PWM調光 PWM調光では、ライトが点滅するタイミングで明るさを制御する方式です。点滅がゆっくりだと画面の明るさは暗くなり、速いと明るいという仕組みです。

メリットは明るさ調整の範囲が広いこと。
容易に設計できるので、コスト安。

高速点滅なので人間が点滅を感じることはないが、視覚感度の高いユーザーではチラツキとして認識できてしまう。視覚感度の鈍いユーザーでも、知らずに影響を受けているかもしれない。
DC調光 電流を調整することで、明るさを制御する仕組みです。

PWM調光のように点滅による調光ではないので、チラツキが起こらない。

低輝度だと色補正が難しくなる。
設計が複雑になるのでコスト高。

なお、液晶モニタメーカーのEIZOでは、PWM調光とDC調光のメリットをハイブリッドさせた「EyeCare調光」を開発しており、一部自社製品に採用しています。

画面の明るさと疲れ目

明るい画面ほど疲れ目の要因と捉えがちですが、実は暗くて可読性が悪くなっても疲れ目の要因となります。ですから最適な明るさが疲れ目対策となるわけです。

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