液晶パネルにはどのような種類がある？それぞれ詳しく解説

液晶パネルの種類を正しく理解することは、最適な製品を選ぶうえで欠かせません。「TN方式」や「VA方式」「IPS方式」など液晶パネルにはさまざまな種類があり、それぞれに価格面や視認性などの特徴があります。

本記事では、液晶パネルの種類や種類別の特徴について解説します。また、液晶パネルを選ぶときに知っておきたい、おすすめの液晶パネルや選ぶときのポイントをお伝えします。

そもそも液晶パネルとは？

液晶パネルとは、液晶の特性を活かして画像を映し出す表示ディスプレイのことです。
液晶は固体の結晶と液体の両方の特性を持つ独特の物質であり、電圧を加えることで分子配列が変化し、光の透過率を変えることができます。

この特性を活かしたのが液晶パネルであり、近年テレビやパソコン、スマートフォンなどさまざまな機器のディスプレイに使用されています。

流通する液晶パネルの多くに採用されているのが、TFT液晶です。TFT液晶とは薄膜トランジスタ（TFT)を使用したアクティブマトリックス方式の液晶ディスプレイのことで、ディスプレイの画素ごとにアクティブ素子を配置しているため、信号のオンオフ制御を可能にしています。

通常の液晶ディスプレイよりも応答速度が速く、表示色数が多いのが特徴です。

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液晶パネルの構成要素

液晶パネルは画像を映し出すために、液晶以外にもさまざまな要素から構成されています。液晶パネルの構成要素とその役割は以下のとおりです。

液晶パネルの仕組み

液晶パネルに内蔵されている液晶は透明電極によって電圧がかかると分子配列が変化し、光の透過率を変化させます。

液晶を通過した光がカラーフィルターや偏光板を通過することでさまざまな画像を表示させるのが液晶パネルの仕組みです。液晶分子の駆動方向によって、液晶パネルの種類やディスプレイとしての特徴が異なります。

液晶パネルの種類

液晶パネルには駆動方式によって、「TN方式」「VA方式」「IPS方式」とさまざまな種類があります。駆動方式の違いを知ることで、ディスプレイとしての違いをより深く理解できるようになるでしょう。
ここからは液晶パネルの種類とその仕組みについて解説します。

TN方式

TN方式とは、電圧によって液晶のねじれをコントロールして透過する光の量を調整する駆動方式のことです。

1970年に実用化され、現代においても液晶パネルの主流の方式として使用されています。電圧がオフのときには白色を示し、電圧がオンになると黒色に変化する「ノーマリーホワイト方式」に当てはまります。

電圧が切れている状態では、液晶の分子が偏光フィルターと同じ向きを示しガラス基板を含む層の中でねじれている状態です。

ねじれによって偏光が回転し光を透過するため白色を示します。電源がオンになると液晶分子が縦向きに配置されてねじれを解消するため、光が透過せずに黒色を示すのがTN方式の仕組みです。

VA方式

TN方式とは異なり、VA方式は電源オフのときに黒色を示し、電源がオンになると白色を示す「ノーマリーブラック方式」です。

TN方式は横向きから縦向きへとねじれを調整しますが、VA方式では反対に縦向きから横向きへとねじれを解消します。

特に電源オフのときには液晶分子がガラス面に縦向きに配置されるため、バックライトの光がしっかりとシャットアウトされるため、きれいな黒色を表示するのが特徴です。

IPS方式

TN方式やVA方式とは異なり、液晶分子の縦向きの傾きがないのがIPS方式です。電源を切った状態で黒色を示し、電源をオンにすることで白色を示す「ノーマリーブラック方式」です。

IPS方式では、液晶分子が横向きに回転し、その回転度合によって光の透過度を調整します。電源が切れた状態で液晶分子はガラス面に対して横向き、偏光フィルターのスリットに対して直角に傾いており、それによってバックライトの光をシャットアウトします。

電圧が加わることで液晶分子が横向き方向に回転し、最大電圧になると90度回転してスリットの向きとそろうことでバックライトの光を透過させるといった仕組みです。

【種類別】液晶パネルの特徴

液晶パネルの種類によって、さまざまな特徴があります。液晶パネルの種類ごとの特徴を知りたい場合には、以下にあげる要素に着目するとよいでしょう。

• コントラスト比
• 視野角
• 色ずれ
• 透過率
• 応答速度

使い心地や使う用途に合わせて適切な液晶パネルを選ぶことで、より良い使用感を味わえるでしょう。
ここからは液晶パネルの種類（TN方式・VA方式・IPS方式）ごとの特徴について解説します。

TN方式の特徴

TN方式は、白色から黒色に変化する立ち下がりの応答速度がとても早く、FPSのゲームのようにディスプレイの描画速度を重視する場合に効果的です。

ただし、完全な黒を表現できないため、映画などの視聴において迫力に欠ける場合があるかもしれません。また視野角が狭く、大勢での視聴には向かないでしょう。
そのほか、TN方式には以下にあげる特徴があります。

比較的値段が安い

TN方式は比較的値段が安いのが大きな特徴です。TN方式の構造は比較的シンプルで、生産に必要な材料や技術にかかるコストが少なくて済むため、製造コストが抑えられます。

また、TN方式は他の液晶方式に比べて早期に開発された駆動方式であるため、最適な製造設備や工程が確立されているのもコストが低い要因となっています。

消費電力が低い

TN方式は、液晶分子の配置と仕組みのシンプルさから、消費電力が低いという特徴があります。TN方式は液晶分子をねじれた状態で配列し、電圧をかけることでそのねじれを変えて光を制御します。

この仕組みは他の方式と比べてエネルギー効率が高いため、電力消費が少なくて済むのです。
またバックライトの透過率が高く発光効率がよいのも、消費電力が低い要因となっています。

VA方式の特徴

コントラスト比や視野角など、全体的なスペックのバランスが取れているのがVA方式です。もともとTN方式ほどではありませんが、視野角は狭いと言われていました。

しかし近年では視野角の広いVA方式が増えてきており、IPS方式にも負けない視野角を期待できます。

ただしVA方式は応答速度が遅い傾向にあり、高速で画面が切り替わるゲームなどには向いていません。
さらにVA方式の特徴について詳しく見ていきましょう。

黒色がきれいに映る

「ノーマリーブラック方式」のVA方式は、電源がオフのときに液晶分子がガラス面に縦向きに配置されるため、バックライトの光をしっかりシャットアウトします。その高い遮光性によって深く締まった黒色を表現できるのが特徴で、暗い環境であっても画面の白っぽさは気になりません。

視野角がそこまで広くないものの、正面から見た際の黒色の濃さと均一性に優れています。

黒色の表現力が高いため、映画や暗いシーンの多い映像の視聴に適しています。たとえば、夜景や暗部の多い映画を視聴する際に、細部までくっきりと見ることができるでしょう。

コントラスト比が高い

VA方式は深く締まった黒色を表現できるとともに、コントラスト比が高くメリハリのある色彩表現が得意である点も大きな特徴と言えるでしょう。

電圧がかかり液晶分子が傾いて光を通す際に、光の透過度を精密に制御します。

この機能により、明るい部分と暗い部分の差が際立ち、映像のメリハリが強く表現されるのです。

IPS方式の特徴

IPS方式は視野角や色の再現度など全体的な性能が高いのが特徴です。
ただし、他の駆動方式と比較すると、応答時間がやや長いため動きの速い映像には向いていません。また製造コストが高いため、販売価格はやや高めです。

IPS方式の特徴について解説します。

色彩が鮮やか

IPS方式では液晶分子が横向き方向に回転して光を調節するため、光の透過が均一になり、鮮やかな色彩を表現できます。

また自然でリアルな色を表現でき、色彩の再現性にも優れています。

ただしIPS方式はその構造上、完全な黒色を表現することはできません。またコントラスト比もそこまで高くありません。

視野角が広い

液晶分子に縦向きの傾きがないIPS方式は、視野角がとても広いのが大きな特徴です。IPS方式を採用しているディスプレイの中には、上下左右で178°の優れた視野角を有するものも販売されています。

画面を真上や真下、真横からみても色の表現が維持されており、複数人で画面を見るときに適している駆動方式と言えます。

液晶パネルの種類はどれがおすすめ？

液晶パネルの購入を検討するときに、どの種類を選べばいいか迷っている方もいらっしゃるでしょう。先述したとおり駆動方式にはそれぞれに特徴がありますので、希望に合った種類を選ぶことが大切です。

ここからは液晶パネルを購入する際、どの種類を選ぶのがおすすめか解説します。

できるだけ導入コストを抑えたい場合

液晶パネルを購入するときにできるだけ導入コストを抑えたい場合には、TN方式を採用しているパネルを選ぶとよいでしょう。

TN方式は他の駆動方式に比べて古くから使用されてきた実績があり、製造技術が成熟しているため製造コストがかかりにくいといった特徴があります。そのため、比較的安価に購入できます。

視野角が狭く、色の再現度が他の駆動方式に劣るものの、予算を重視する場合には最適の選択肢と言えるでしょう。

メリハリのある色彩表現を求める場合

液晶パネルに対してメリハリのある色彩表現を求める場合、VA方式のパネルが最適です。

VA方式では、液晶分子が電圧がかかっていない状態で縦向きに配置され、バックライトの光を効率的に遮断するため、非常に高いコントラスト比を表現します。この高いコントラスト比により、明るい部分と暗い部分の差が際立ち、色彩のメリハリが強くなります。

高いコントラスト比を有するVA方式のパネルは、特に映像のディテールを鮮明に表示するのに効果的です。そのため、写真編集や映画鑑賞を趣味にしている人から高く評価されています。

色の再現性にこだわる場合

液晶パネルを選ぶ際に色の再現度にこだわる場合には、IPS方式の液晶パネルを選びましょう。

IPSパネルは、液晶分子が平行に並び、電圧がかかると同じ平面内で回転するため、光の透過が均一で、色の再現性が非常に高いのが特徴です。

色の再現性に優れるIPS方式のパネルは写真編集やグラフィックデザイン、映像制作など、色の正確さが求められる場合に適しています。

液晶パネルを選ぶときのポイント

いざ液晶パネルを選ぼうと思っても、どういったポイントで選べばよいか分からないこともあるでしょう。最適の液晶パネルを選ぶためには、種類ごとの性能を理解し使用用途を明確にしておくことが大切です。

また輝度や耐久性を確認することで、画面の見やすさを担保できたり、買い直しの頻度を減らせたりできるでしょう。

ここからは液晶パネルを選ぶときのポイントについて解説します。

ポイント①種類ごとに性能を比較する

これまでに解説してきたとおり、駆動方式によって性能が大きく異なります。種類ごとのメリットやデメリットを理解し、使用用途に合った種類を選ぶ必要があるでしょう。以下に駆動方式ごとの特徴を一覧にまとめましたので、駆動方式を選ぶときの参考にしてください。

ポイント②用途を考える

使用用途を考慮して、液晶パネルのサイズや解像度を選ぶことも大切です。
スマートフォンなど持ち運びをするデバイスやカーナビなどに使用する場合は、小型の液晶パネルが適しています。

一方で、デジタルサイネージなど表示する情報が多い場合には、大型パネルが合っているでしょう。

また、液晶パネルに表示する内容によって解像度を考慮する必要があります。

たとえば画像や映像を表示させる場合には高解像度のパネルが必要となりますが、テキストを表示させるだけであれば解像度の重要性は低くなるでしょう。

ポイント③輝度や耐久性を確認する

液晶パネルの輝度を確認しておくことで、画面の見やすさを担保できます。
また長期間使用できるように、液晶パネルの耐久性を確認しておくことも重要です。

耐久性の高い商品を選ぶことで、メンテナンスコストが低くなり、買い直す頻度が少なくなるでしょう。液晶パネルの耐久性を確認するときには、内部基盤の強度や接続部品の品質に着目しましょう。

防水・防塵機能や耐衝撃性などを確認するのも良いかもしれません。

さらにデジタルサイネージ用に液晶パネルを購入するときは防熱仕様かどうかもチェックしましょう。

デジタルサイネージは常に電源を入れておくケースが多く、熱による故障が問題となりやすいのが特徴です。クーラーやファンを搭載している商品を選ぶことで、そういったトラブルを回避できるでしょう。

関連記事：デジタルサイネージの仕組みとは？導入する利点欠点も解説

液晶パネルの種類ごとの特徴を知り、用途にあったものを選ぼう

液晶パネルは種類ごとに様々な特徴があります。
TN方式は比較的製造コストが安いため、導入コストを抑えたい方におすすめです。また高いコントラスト比があるVA方式は、写真編集や映画鑑賞などメリハリのある色彩表現を求めるときに選ぶとよいでしょう。

IPS方式は、導入コストが高いものの色の再現性に優れています。グラフィックデザインや映像編集をするときにおすすめの液晶パネルです。

液晶パネルを選ぶときは、種類ごとの性能を比較し、使用用途に合ったものを探しましょう。また輝度や耐久性にも着目することでよりよい商品を選べるでしょう。

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監修者

木下　大輔

＜役職＞キノテック株式会社　代表取締役

＜経歴＞ 大学卒業後、三菱電機子会社でLEDビジョンのレンタル・運営業務に従事。 その後、技術取締役として映像技術会社を経て2020年にキノテック株式会社設立。