QLEDテレビとOLEDテレビを組み合わせるとどうなるでしょうか？いえ、これは単なるおどけたジョークのネタではなく、QD-OLEDと呼ばれるテレビ技術の融合です。この頭文字を解読すると「Quantum Dot Light Emitting Diodes（量子ドット発光ダイオード）」の略称で、QD-OLEDテレビがここ数年、最高峰のテレビの一つに数えられる理由です。
実際に見てみなければ信じられない画質です。自発光OLEDスクリーンに量子ドット層を組み込むことで、QD-OLEDは広い色域と鮮やかな輝度を実現し、特にHDRの映画や番組を視聴する際にその効果を実感できます。しかし、QD-OLEDには従来のQLEDテレビのようなバックライトがないため、数百万もの自発光ピクセルによって、OLEDテレビに期待されるような漆黒の黒レベルを実現しています。
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QD-OLEDテレビやモニターはまだ比較的新しい技術ですが、SamsungやSonyなどのテレビメーカーはすでにこの素晴らしい画像技術を数年前から採用しています。そこで、QD-OLED技術の詳細を解説するこの解説記事を作成しました。
QD-OLEDとは何ですか？
簡単に言えば、QD-OLED は、OLED TV のすでに非常に優れた品質を活かし、量子ドットを使用することで明るさと色を向上させるハイブリッド ディスプレイ テクノロジです。
その結果、OLED の驚異的なコントラストと完璧な黒を実現しながら、これまでの OLED のどれよりも高い明るさを実現するテレビが誕生しました。
この「両方の長所を兼ね備えた」メリットは、CES 2022で実際に目にするまでは、ほとんど理論上のものでした。しかし、最初の2台のQD-OLEDテレビをテストに持ち込んだ後も、その印象は変わりませんでした。最初はソニーA95K、次にサムスンS95Bでテストしました。どちらのテレビも、テレビの専門家であるカレブ・デニソン氏から、珍しく10/10という高評価を得ました。
2024年まで早送りしましょう。Samsung S95B QD-OLEDの成功を受け、同社は2023年モデルのS95C、そして今年モデルのSamsung S95Dをリリースしました。ソニーもQD-OLED技術の第2世代バージョンとして、Sony Bravia Series XR A95Lをリリースしました。私たちは実際にこの2つのQD-OLEDテレビをテストすることができ、各ブランドが2024年に発表する製品に完全に驚かされました。
画質の向上はさておき、QD-OLEDテレビは、時間の経過とともに同サイズのOLEDテレビよりも安価になる可能性もあります。この点については後ほど詳しく説明します。QD-OLEDテレビは基本的にOLEDの進化形であるため、LGがOLEDパネルで実現している透明ディスプレイや巻き取り式ディスプレイといった革新的な技術のいくつかは、QD-OLEDモデルでも実現できると期待されています。
QD-OLEDはどのように動作するのでしょうか?
QD-OLED の内部の仕組みを理解するには、QLED と OLED の違いを簡単に説明する必要があります。
QLEDテレビ
QLED テレビは、LED バックライト、量子ドット層、LCD マトリックス、カラー フィルターという 4 つの主な要素を使用して画像を生成します。
LEDバックライトは、目に見える明るさのすべてを生み出します。そして、現代のLEDバックライトは、OLED光源をはるかに上回る明るさを生成できます。しかし、フルスペクトルの白色を維持しながら、その明るさを実現するのは困難です。
解決策：まず非常に明るい青色LED光源を使用し、次に赤と緑の量子ドットを用いて青色をバランスさせ、白色のフルスペクトルを生成します。量子ドットは特定の色を発するように調整可能で、驚くべきことにほぼ100%の効率で実現できるため、QLEDテレビは明るさを犠牲にすることなく、また消費電力を増やすことなく、待望の色精度の向上を実現します。
そこから、精製された白色光は LCD マトリックス (表示される画像と画面の明るい部分や暗い部分を制御) を通過し、最後にカラー フィルターを通過します。カラー フィルターは白色光を適切な量の赤、緑、青に変換し、真のカラー画像が表示されるようにします。
これは明るく非常に鮮やかな画像を生成する優れたシステムです。また、量子ドットを除くすべてのコンポーネントは数十年前から存在しており、今では「安価」に製造できるため、製造コストも非常に手頃です。
しかし、欠点もあります。LCDマトリックスがどれだけ頑張っても、暗いシーンでは光の透過を100%遮断することはできないため、OLEDテレビで見るような完璧な漆黒の黒は再現できません。また、LCDマトリックスは光を画面からまっすぐ外側へ「トンネル」のように導く傾向があるため、斜めからの視聴にも問題が生じます。
QLEDは、液晶マトリックスとカラーフィルターの組み合わせによりLEDバックライトが発する光が減少するため、目に見える明るさを作り出すためにより多くのエネルギーを消費します。そのため、QLEDテレビはOLEDテレビよりもエネルギー効率が低くなります。
最後に、これはインテリアを重視するテレビ購入者にのみ関係するかもしれませんが、これらすべての要素が加わることで、テレビパネル全体が厚くなります。
有機ELテレビ
OLED テレビは、OLED 光源とカラーフィルターを使用して画像を生成します。
QLEDテレビと比べると驚くほどシンプルに聞こえますが、実際その通りです。OLEDテレビの基本要素であるOLEDピクセルは発光体であるため、この一つの素子で明るさと画像生成を担うことができ、実質的にQLEDテレビにおけるLEDバックライトとLCDマトリックスの両方の役割を果たします。
LCDマトリックスが不要なため、OLEDテレビの視野角はかつてないほど完璧です。どこにいても、明るさ、コントラスト、色彩の均一性を維持できます。
すでに述べたように、画像が完全な黒さを要求する場合、OLED ピクセルは完全にオフにできるため、まったく光が放出されないという、まさにその状態が実現します。
しかし、OLEDテレビも完璧ではありません。OLEDピクセルから得られる明るさには限界があります。暗い場所では優れた性能を発揮しますが、明るい環境ではQLEDの専用LEDバックライトには到底及びません。コストコの明るい倉庫でQLEDテレビとOLEDテレビを並べて見て、QLEDテレビの方が魅力的だと感じたことがあるなら、それはおそらくその優れた明るさによるものでしょう。
OLEDテレビの明るさがQLEDよりも低い理由は主に2つあります。まず、そして最も重要なのは、OLEDの各ピクセルが独自の光を生成することです。しかし、OLEDピクセルに供給する電力が多ければ多いほど、寿命は短くなります。そのため、OLEDテレビは現在よりも明るくなる可能性がありますが、寿命が半分しかないテレビで満足する購入者はほとんどいないでしょう。QLEDテレビのバックライトに使用されているLEDは、このような経年劣化の影響を受けにくく、長期間にわたって高輝度を維持できます。
第二に、OLED ピクセルがどれだけ多くの光を生成できたとしても、その光の一部はカラーフィルターによって吸収されます。
OLEDパネルは、焼き付きと呼ばれる現象にも弱いです。OLEDテレビで同じ種類のコンテンツ（例えばニュースチャンネルの下部情報バナーやビデオゲームの操作パネルなど）を何時間も連続して表示すると、異なる画像を常に表示しているピクセルよりも、焼き付きが早く進行する可能性があります。
静的コンテンツの残留「影」はバーンインと呼ばれ、一度発生すると通常は永久に残ります。
最後に、大判 OLED パネル市場は事実上独占状態にあり、LG Display 1 社のみがパネルを製造し、LG、ソニー、フィリップス、Vizio などの企業に販売しているため、当面は QLED よりも高価なままとなるでしょう。
QD-OLED: 明るさの壁を突破
そこでテレビ業界が直面する問題は、OLED の多くの利点をすべて維持しながら、その弱点をどのように改善できるか、ということです。
その解決策がQD-OLEDであり、一部の企業では「QDディスプレイ」とも呼ばれています。
量子ドット OLED は、単一の OLED ピクセルが放出できる光量を最適化し、カラー フィルターを排除することで、OLED の全体的な明るさを大幅に向上させ、すでに優れた色彩をさらに向上させます。
仕組みは以下のとおりです。
なぜ白から始めるのですか?
現在、OLEDテレビは白色光から光と色を生み出しています。これは、青色と黄色のOLED材料を混合し、純白に非常に近い色を作り出すことで実現されています。なぜ赤色、緑色、青色のOLED材料ではなく、白色光を使うのでしょうか？その答えは、今日のテレビに求められる50インチから88インチサイズのOLEDパネルを、コストを可能な限り抑えながら製造することがいかに複雑であるかにあります。
真のRGB OLEDパネルがどれほど高価か、お分かりいただけるように、ソニーはかつてこの技術を採用した放送・映画業界向けの55インチ4Kモニターを製造していました。価格は約2万8000ドルでしたが、その後このモデルは製造中止となり、ソニーは近いうちに次世代の後継機を発売する予定はないようです。
しかし、白色光から始める場合、スペクトルの赤、緑、青の各部分を分離する方法が必要です。カラーフィルターはこれを非常にうまく行いますが、前述のように、カラーフィルターは明るさを低下させます。
カラー フィルターで失われた明るさの一部を取り戻す LG の技術では、カラー フィルターをバイパスする白いサブピクセルを使用します。
標準ダイナミックレンジ（SDR）コンテンツを視聴する場合、白サブピクセルの使用量は控えめです。OLEDテレビは、白サブピクセルの明るさに大きく依存することなく、SDRの仕様を完全に満たすのに十分な明るさを簡単に得ることができます。
「このアーキテクチャを採用したあらゆる種類のディスプレイは、比較的低い輝度でも色精度を実現できます」と、量子ドット技術を開発するNanosys社のマーケティング・投資家向け広報担当ディレクター、ジェフ・ユレク氏は述べています。しかし、HDR素材の場合は少し扱いが複雑です。
HDRコンテンツを視聴する際、パネルはこれらの白サブピクセルをターボチャージしてHDRの高輝度を実現します。しかし、白サブピクセルを駆動できる限界があります。白サブピクセルを過度に駆動すると、パネルの寿命が縮むだけでなく、輝度が上がりすぎて他のサブピクセルの色が薄くなってしまうこともあります。これは、テキストなどの小さな要素を表示するときに特に顕著で、鮮明さが失われることがよくあります。
青に戻る
OLEDの輝度に関する技術的な課題に対処するため、QD-OLEDテレビはQLEDテレビの原理を踏襲しています。QLEDテレビが赤色と緑色の量子ドットを用いて青色のバックライトを純白色光に変換するのと同じ原理を用いて、QD-OLEDパネルは各ピクセルのベースとして青色のOLED材料のみを使用しています。
次に、その青色 OLED ピクセルは 3 つのサブピクセルに分割されます。青色サブピクセルは元の青色 OLED 材料がそのまま残され、赤色に調整された量子ドットが青色 OLED の上に重ねられた赤色サブピクセル、緑色に調整された量子ドットが青色 OLED の上に重ねられた緑色サブピクセルです。
量子ドットは非常にエネルギー効率が高いため、これらの2つの色変換において輝度が実質的に低下することはありません。その結果、個別のRGB OLEDのベースとなるコストと複雑さ、カラーフィルターによる輝度の負担、あるいは色を吸収する白サブピクセルの必要性なしに、真のRGB OLEDディスプレイが実現します。
「QD-OLEDディスプレイの素晴らしい点は、ピーク輝度に達するために白サブピクセルを必要としないことです」とユレク氏は述べた。「QD-OLEDは、黒に近い色からフルピーク輝度まで、妥協することなくフルカラーの表現が可能になります。」
QD-OLED: より手頃な価格に?
数年かかるかもしれませんが、QD-OLEDテレビの製造コストは最終的にOLEDテレビよりも低くなる可能性があります。カラーフィルターをなくすことは、材料と製造の複雑さを軽減する優れた方法であり、結果として投資額も抑えられるはずです。
QD-OLEDは理論上、OLEDよりも多くの電力を消費することなく明るくなるため、OLEDと同等の明るさを持ちながら、より少ないエネルギー消費量を持つQD-OLEDを開発できる可能性があります。エネルギー消費量が少ないほど、より高いエネルギー負荷に対応するために設計しなければならない多くの部品のコストを削減できます。
これはすべて、QD-OLED 製造を実現するために必要な投資がすぐに回収されることを前提としていますが、現時点ではそれは決して確実ではありません。
（OLED）ケーキを食べて、ケーキも食べる
QD-OLED ディスプレイの光源である青色 OLED 材料は、扱いが非常に難しい物質として知られています。
他のOLED材料と同様に、寿命、明るさ、効率の間には3つのトレードオフがあります。一般的に、これらの特性の1つを優先すると、他の2つが犠牲になります。必要な明るさを得るためにOLEDピクセルを過度に駆動すると、寿命だけでなく効率も低下します。
しかし、QD-OLEDディスプレイはこのルールの例外となるかもしれません。1ピクセルあたり3層の青色OLED材料を使用することで、各層が輝度の負担を分担することができます。
「QD-OLEDの青色OLEDピクセルが一定量の画面前面の明るさを生み出すために必要な電力量は少なくなります」とナノシスのCEO兼社長であるジェイソン・ハートラブ氏は語った。
QD-OLEDテレビを製造しているのは誰ですか?
現時点では、QD-OLEDパネルを製造しているのはサムスンディスプレイ（サムスン社内のディスプレイ技術開発部門で、テレビやモニターなどの最終製品の販売は行いません）のみです。同社は、ソニー、デルのAlienware部門、そしてサムスン電子（サムスンでテレビの製造・販売を担当する部門）などの企業にパネルを販売しています。このテレビ技術の開発が始まって数年が経過した今、他の企業もサムスンディスプレイのQD-OLED顧客として加わると予想されます。
最終的には多くの企業がQD-OLEDテレビを販売するようになると確信していますが、今のところ、この新しい分野ではソニーとサムスンだけが独占しているようです。
QD-OLEDテレビはいつ購入可能になりますか？
QD-OLED テレビは現在、サムスンやソニーから購入できますが、上で述べたように、各社の製品名の付け方により、気付かない可能性があります。
例えば、ソニーの現行QD-OLEDは、ベストバイのウェブサイトでは「Sony Bravia XR A95L 4K HDR OLED TV」と表記されていますが、Amazonでは明確に「QD-OLED」と表示されています（よく分かります）。一方、サムスン側では、S90DとS95DのQD-OLEDはどちらもAmazonとベストバイで「OLED」と表示されています。もう、私たちを困惑させるのはやめてください！頭字語だけでも十分混乱させられますから。
Samsung S95Dは55インチ、65インチ、77インチのサイズで購入できます。Samsung S90Dは、フラッグシップモデルのS95Dよりも多くのサイズ展開で、42インチ、48インチ、そして83インチのオプションも用意されています。Sony XR A95Lは、55インチ、65インチ、77インチのサイズで提供されています。
いくらかかりますか？
サムスンのQD-OLEDテレビはソニーのテレビよりもかなり安価ですが、シニアエディターのカレブ・デニソン氏が指摘するように、ほとんどの人はソニーが提供する微妙な改良点を理解できないでしょう。そのため、ソニーの価格プレミアムを正当化するのは困難です。
Samsung OLED 4KスマートテレビS95Dは、Buy at Samsung では2,600ドルから、Buy at Best Buy では3,400ドルから販売されています。ただし、これらはメーカー希望小売価格であり、S90DとS95Dの両モデルは大幅な値下げが行われています。実際、現在Amazonでは65インチのS95Dが2,800ドルで購入できます。Buy at Samsung では、定価4,600ドルですが、現在4,100ドルまで値下げされています。
Samsung S90Dをご希望の場合は、Buy at Samsungの価格は2,000ドルからで、すでに1,400ドルまで値下げされています。Buy at Best Buyの小売価格は2,700ドルですが、最低価格は1,700ドルまで値下げされています。Buy at Samsungの小売価格は3,700ドルですが、最低価格は2,600ドルまで値下げされています！
一方、ソニーは55インチのブラビアXR A95Lを2,700ドルで販売していますが、セールで2,500ドルまで下がったこともあります。また、65インチは3,500ドルで販売されており、こちらは3,300ドルまで下がったこともあります。これらの通常価格はサムスンよりもはるかに高いだけでなく、割引も300ドル程度と、それほど魅力的ではありません。
QD-OLEDはテレビ技術の最終形でしょうか?
いいえ！技術の進歩を止めるものは何もありません。量子ドットを製造する企業は、最終的にはテレビ市場を独占することを明確に見据えています。
QDEL はテレビ技術の聖杯のように聞こえませんか?
量子ドットは光エネルギーをほぼ100%の効率で利用して自ら発光する、と以前お話ししましたね。実は、量子ドットは食べ物にこだわりがないんです。電気を使ってエネルギーを供給し、量子ドットエレクトロルミネッセンス（QDEL）と呼ばれる現象を起こすこともできます。FlatPanels HDの友人によると、CES 2023では、幸運な参加者がQDELを搭載した6インチのNanosysデバイスを非公開で見学できたそうです。
現在、Nanosys はこの革新的な量子ドットのプロトタイプを「NanoLED」ディスプレイと呼んでおり、これらの電荷を帯びたドットにより、将来的にははるかに薄く、明るく、エネルギー効率のはるかに優れたテレビが実現するはずです。
マイクロLEDテレビも、高価ではあるものの、家庭用ディスプレイ市場において有力な代替手段となりつつあります。モジュール設計により、76インチという小型から16フィート（約4.8メートル）を超える大型まで対応可能な点が最大の強みです。また、非常に明るいだけでなく、QD-OLEDテレビに匹敵する黒レベルと色精度も備えています。しかしながら、現時点では、他のディスプレイ技術と比較して、サイズが大きく、価格が高く、インチあたりの解像度が低いという欠点があります。
サムスンは現在、110インチの4KマイクロLEDテレビを製造していますが、直接販売したり、ベストバイのような小売店で販売したりはしていません。そのため、サムスン認定のAV設置業者に連絡する必要があります。そして、価格を聞かなければならないとしたら…まあ、その答えは皆さんご存知でしょう。
それでも、QD-OLED、OLED、プラズマと同様に、マイクロLEDは近いうちに、より手頃な価格になり、より適応性が高くなり、平均的な購入者が望むサイズで入手できるようになると予想されています。
