TN液晶ガラスとIPS液晶ガラスの透過率の違い

     多くのハードウェア エンジニアは、ディスプレイについて相談するときに、同じバックライトの明るさを使用した場合に、なぜ TN LCD スクリーンが IPS LCD スクリーンよりも明るいのかとよく尋ねます。今日は深セン宏佳科技のエンジニアがこれについて解説します。まず、TN (Twisted Nematic) と IPS (In-Plane Switching) の LCD ガラスには透過率の根本的な違いがあり、それが表示効果 (コントラスト、色、視野角など) の違いに直接つながります。違いは次のとおりです。

1. TN (ツイストネマチック) LCD ガラス

・基本構造：上下の偏光板の偏光方向は互いに直交。自然条件下では、液晶分子は上下の基板配向層の影響を受けて 90 度ねじれた配向を形成します。

• 電源が入っていない（通常の白モード）：

上部偏光子を通って入射する光は直線偏光になります。この偏光がねじれ液晶層を通過すると、液晶分子のねじれにより偏光方向が90度回転します。光が下側の偏光板に到達すると、その偏光方向は下側の偏光板の透過軸と正確に一致し、光がスムーズに透過します。 → 画面は最も透過率の高い明るい（白）状態を表示します。

• パワーオンモード:

電圧が印加されると、液晶分子は電界方向に沿って直立し、ねじれ構造を失い、光の偏光方向を回転できなくなります。上部偏光子からの光は偏光方向を維持します。下の偏光板に到達すると、偏光方向が下の偏光板と直交するため完全に遮られ、画面は暗い（黒）状態になります。

• 透過率の主な特性:

• 利点: 明るい状態 (白い画面) では、理論上の透過率は比較的高くなります。これが、TN スクリーンが通常「より明るく」見える理由の 1 つであり、製造コストが低いためでもあります。

透過率の主な特徴:

利点: 明るい状態 (白い画面) では、理論上の透過率は比較的高くなります。これが、TN スクリーンが通常「より明るく」見える理由の 1 つであり、製造コストが低いためでもあります。 • 短所: 暗い状況 (黒い画面) では、液晶分子が完全に整列できないため、常に一部の光が漏れ、不純な黒が「灰色がかった黒」として表示されます。このため、TN パネルのコントラスト比は通常低くなります (おそらく 1000:1 以下のみ)。

2. IPS (In-Plane Switching) LCD ガラス

・基本構造：上下の偏光板の偏光方向は平行です。 「立ち上がる」TNとは異なり、液晶分子は常に基板面内で回転します。

• 電源アクティベーションなし:

液晶分子は初期配向を維持し、入射光の偏光方向を変化させます。上下の偏光子は平行であるため、液晶層によって「誤って」変調された光は、下の偏光子を通過できなくなり、光が遮断され、画面は暗い（黒）状態を表示し、この時点で透過率が最低になります。

• 電源投入時の状態:

• 電圧を印加すると、液晶分子が面内で回転し、入射光の偏光方向が下側の偏光板の偏光方向と一致し、光がスムーズに透過します。 → 画面は明るい状態（白）を表示します。

• 透過率の主要な特性:

• 利点：暗い状態（黒画面）での遮光効果に優れ、非常に純粋で深みのある黒を実現します。これにより、IPS パネルは非常に高いコントラスト比 (通常は 1500:1 以上、ハイエンド モデルではさらに高くなります) を実現できます。

• 短所: 粘性のある液晶材料内で液晶分子を平面的に回転させる必要があるため、より強い電圧と長い応答時間が必要です。さらに、同じ明るさを実現するには、より強力なバックライトやより高い駆動電圧が必要となり、消費電力もある程度増加します。初期の IPS パネルは、明るい状態での透過率が TN パネルよりも低かったが、最新のテクノロジー (AHVA、PLS、その他の IPS バリアントなど) により、これが大幅に改善されました。

      Shenzhen Honjia Technology は 12 年間、1.14 インチから 12.1 インチのディスプレイとそれに適合するタッチスクリーンの研究開発、生産、販売に特化してきました。 TN と IPS の両方の LCD スクリーンをあらゆるサイズで提供し、複数のインターフェイス オプションを備えています。 TN と IPS LCD ガラスの透過率の根本的な違いにより、全体的な画質 (特にコントラスト、色、視野角) において IPS が TN よりも優れていることが決まります。 TN の唯一の大きな利点は、その極めて速い応答時間にあり、これにより、依然として極端なフレーム レートが重要となるプロの e スポーツ市場に TN が供給されています。ただし、大多数の日常ユーザー、画像処理愛好家、映画鑑賞者、ゲーマーにとって、IPS パネルははるかに優れた視覚体験を提供します。