ピクセルの基本を理解する

ピクセルは、フルカラーのスペクトルを持つ小さな正方形ではありません。その代わり、RGB配列(赤、緑、青)のサブピクセルで構成されている。これらのサブピクセルの発光が加法混色されることで、私たちが目にする色が作り出される。これらのサブピクセルは非常に小さく、目視ではほとんど確認できない。各サブピクセルの強度を調整することで、合成された発光が幅広い色を作り出す。この加法混色により、各サブピクセルからの光を精密に制御することで、スクリーンに詳細な画像と多彩な色を表示することができる。

OLED技術にはいくつかの画素配列があり、それぞれが独自のディスプレイ要件に合わせて調整されている。これらの構成は、色精度や消費電力から製造の複雑さやコストに至るまで、あらゆるものに影響を与える。これらの違いを理解することは、アプリケーションに最適なOLEDディスプレイ を選択する上で非常に重要です。

なぜOLEDピクセルはサイズが違うのか?

このレイアウトでは、赤、緑、青のサブピクセルのサイズが異なります。青のサブピクセルは発光効率が最も低いため、最も大きくなります。一方、緑のサブピクセルは発光効率が最も高いため、最も小さい。このサイズの違いは、ディスプレイの性能を最適化するために不可欠であり、OLEDスクリーンの全体的な明るさと電力効率を維持しながら、各色が正確に表現されるようにします。

標準RGBストライプ

OLEDサブピクセルの配列の違いと、なぜこんなに多いのか?

最も単純なOLED画素配列はRGBストライプである。これは、赤、緑、青のサブピクセルを横一列に並べたものである。これは従来のLCDディスプレイの構造を反映したもので、メーカーにとっても開発者にとっても馴染み深いものだ。RGBストライプは、高い色忠実度と鮮明さで知られており、色の正確さが最も重要なスマートフォン、モニター、テレビに人気のある選択肢となっている。

ペンタイルマトリックス:効率と寿命

ペンタイルマトリックスもまた、一般的なOLED画素配列である。RGBストライプとは異なり、サブピクセルの分布が均一ではない。その代わり、青と赤のサブピクセルの数が緑に比べて少なくなっている。このデザインは消費電力を削減し、青のサブピクセルは劣化が早い傾向があるため、ディスプレイの寿命を延ばす。ペンタイル配列は、ウェアラブル・テクノロジーやスマートフォンなど、電力効率と寿命が重要なデバイスに特に有利です。

ダイヤモンドピクセル:高解像度の最適化

画面の解像度が高くなるにつれて、画質を維持するためのソリューションとしてダイヤモンド・ピクセル配列が登場しました。このレイアウトでは、サブピクセルが菱形のグリッドに配置され、特に4Kやそれ以上の解像度でシャープネスとディテールが向上します。ダイヤモンドピクセルの配置は、VRヘッドセットやハイエンドモニターに特に有益であり、没入感のある詳細な視覚体験を実現するためには、すべてのピクセルが重要です。

光学顕微鏡で撮影した高解像度のスクリーンショットを見ると、iPhone 15 Proは、多くのOLEDディスプレイで一般的なダイヤモンドピクセルレイアウトを採用していることがわかる。レッドとブルーを交互に配置することで、45度の対角線対称性が生まれ、エイリアシングやアーティファクトを低減します。このレイアウトは、サブピクセルのパッキングを最大化し、1インチあたりのピクセル数(ppi)を高め、より正確なディスプレイを実現します。

OLEDサブピクセルの配列の違いと、なぜこんなに多いのか? パターンのクローズアップ

RGBW:輝度の向上と消費電力の削減

輝度と電力効率が最優先されるアプリケーションでは、RGBWピクセル配列が標準RGBトリオに白色サブピクセルを追加します。この追加サブピクセルは、消費電力に大きな影響を与えることなく全体の輝度を高めます。RGBWは、直射日光下での視認性が重要な屋外ディスプレイやサイネージで一般的に使用されています。

クアッドピクセル配列:色域の拡大

クアッドピクセル配列は、イエローやシアンなどの余分なカラーサブピクセルを組み込むことで、ディスプレイの色域を拡大する。この構成は、より鮮やかで正確な色再現を可能にし、ハイエンドの業務用ディスプレイやテレビに理想的です。クアッドピクセル・ディスプレイは、より広範な色域をカバーすることで、優れた色精度を必要とするアプリケーションに、より優れた視聴体験を提供します。

均一性と製造の複雑さへの挑戦

OLEDピクセルの配列には、それぞれ製造上の課題がある。特に解像度が上がり、サブピクセルの配置が複雑になればなるほど、ディスプレイ全体の均一性を達成するのは難しくなります。メーカーは画素配置を選択する際、性能、コスト、生産歩留まりのバランスを取らなければならない。これらのトレードオフを理解することは、高品質ディスプレイの実現を目指す開発者や製品オーナーにとって不可欠です。

特殊なアプリケーションのためのカスタム画素配列

一般的な構成以外にも、特殊な用途向けにカスタム画素配置を設計することができる。例えば、医療用画像表示ディスプレイでは、非常に正確な色再現とグレースケール性能が要求されるため、独自の画素配置が必要になります。同様に、車載用ディスプレイでは、視認性を維持しながら過酷な環境条件に耐える必要があるため、画素設計をカスタマイズする必要があります。Interelectronix では、お客様の具体的なニーズを満たすオーダーメイドのOLEDソリューションを得意としています。

Christian Kühn

Christian Kühn

更新日時: 20. 7月 2024
読書時間: 7 分