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2007年02月28日

パッシブ型とアクティブ型はSTNとTFT(EJ第1097号)

 RGBというものをご存知でしょうか。RGBというのは、光の3原色といわれてい
ます。
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            R=赤 ・・・・・ Red
            G=緑 ・・・・・ Green
            B=青 ・・・・・ Blue
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 RGBのそれぞれの色の配分、組合せであらゆる色が紡ぎ出されます。そして、3原
色をすべて混合すると「白」になります。これに関連して「絵の具の3原色」というの
がありますので、これも覚えておきましょう。
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            藍 ・・・・・・・ シアン
            赤 ・・・・・・・ マゼンタ
            黄 ・・・・・・・ イエロー
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 有機ELでフルカラーを出す場合、RGBの素子を横置きして近接させます。RGB
それぞれを「サブピクセル」3つをまとめて「1ビクセル」と呼んでいます。この「1
ビクセル」のことを「1画素」というのです。
 この方法は「並置法」といわれるのですが、人間の目には3つのサブピクセルの光り
具合によって、1画素が黄色に見えたり、紫に見えたりするのです。
 そのピクセルを光らせる方法としては、次の2つの方式があるのです。
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          1.パッシブ・ マトリックス方式
          2.アクティブ・マトリックス方式
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 「パッシブ・マトリックス方式」というのは、陽極/陰極の2つの電極が、縦・横に
交差していて、その交点を選択して光らせることによって、文字や絵を表現する方式で
す。構造的には簡単であるため、製造装置は低コストで済みます。
 これに対して「アクティブ・マトリックス方式」というのは、1つひとつの発光素子
に対してトランジスタ(TFT)が2個〜3個付いていて、スイッチング素子として機
能しているという構造になっています。
 TFTということばが出てきましたが、パッシブ型とアクティブ型の差は、液晶にお
ける次の分類に対応します。
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       1.STN液晶 ・・・ パッシブ・ マトリックス
       2.TFT液晶 ・・・ アクティブ・マトリックス
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 現在、ノートPCのほとんどには、TFT液晶が使われていることはご存知と思いま
す。液晶について詳しい人は、TFT液晶は明るい液晶でハイレベル、STN液晶は暗
い液晶でローレベルということも知っていると思います。
 しかし、この区分けは、有機ELのパッシプ型とアクティブ型には、そのままは当て
はまらないのです。有機ELの場合は、パッシブ型であっても、液晶のTFTを凌駕す
る場合が少なくないからです。バックライトがないと光らない液晶と自らが光る有機E
Lの差が厳然とそこにあるからです。
 有機ELのパッシブ型とアクティブ型の大きな差は、消費電力の差です。パッシブ型
の消費電力は大きくなってしまうのです。パッシブ型の利点は、構造が単純であって、
その分パネルの製造コストが低くて済むことですが、消費電力には問題があります。
 どうして消費電力が大きくなるのかについて説明します。いまディスプレイの輝度と
して、100カンデラの明るさが必要であるとします。480ラインあるとすると、瞬
間に必要な輝度は、次の通りとなります。
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        100カンデラ×480ライン=48000カンデラ
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 つまり、一瞬だけ光っても、4万8000カンデラが必要なのです。人間の目はそれ
が平均化されるので、面全体として感ずるのは、あくまで100カンデラなのですが、
そうするために、相当高電圧が必要になってしまうのです。それに、このように高電圧
が必要であるため画素の寿命にも影響が出てくるのです。
 これに対して、アクティブ型は、1つひとつの発光素子が独立しており、ONのとこ
ろはつねにON――したがって、100カンデラの輝度が必要な場合は、面全体でも1
00カンデラで済んでしまうのです。このように低消費電力で済むので、画素の寿命も
長くなるのです。
 このように考えていくと、有機ELの世界でもアクティブ型、すなわちTFT型の方
が高級品ということになりそうです。しかし、有機ELの場合、パッシブ型よりもアク
ティブ型の方が安くなる可能性もあるのです。
 パッシブ型とアクティブ型では、ディスプレイの構造に大きな違いがあります。とい
うのは、パッシブ型の場合、ディスプレイを駆動するために「ドライバIC」というI
Cを外付けにしなければならないのです。このICのコストが現在は非常に高く、ディ
スプレイのモジュール全体の半分以上を占めているのです。
 これに対して、アクティブ型の場合、1つひとつの発光素子にTFTを2個くらい組
み込んでいかなければならず、そのためにコストがかかるのですが、あるアイデアを採
用することによってコストダウンが可能なのです。
 それは、低温ポリシリコンを使うことによって、すべてを基板上につくり込んでしま
えるのです。その中にドライバICを入れることができるのです。そのため、かえって
コストが安くなってしまうのです。現状では、低温ポリシリコン基板のコストが高いの
ですが、これは量産化によって価格ダウンが可能なのです。・・・ [有機EL/08]

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