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LEDバックライトLCDは、従来の冷陰極蛍光灯（CCFL）バックライトの代わりにLEDをバックライトとして使用する液晶ディスプレイです。 [ 1 ] LEDバックライトディスプレイは、CCFLバックライトLCDと同じTFT LCD（薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）技術を使用していますが、CCFLバックライトLCDに比べてさまざまな利点があります。
LEDバックライトとLCDパネルを組み合わせたテレビは、真のLEDディスプレイではないにもかかわらず、LEDテレビとして宣伝されることがある。[ 1 ] [ 2 ]
バックライト付き液晶ディスプレイは、 OLEDやマイクロLEDディスプレイとは異なり、ピクセルの真の黒を実現できません。これは、たとえ「オフ」の状態でも、黒いピクセルがバックライトからの光をいくらか透過させてしまうためです。一部のLEDバックライト付き液晶ディスプレイは、ディスプレイの明るい部分と暗い部分のコントラストを高めるためにローカルディミングゾーンを使用しますが、これにより、照明されたゾーン内またはその近傍の暗いピクセルに「ブルーミング」または「ハロー」効果が生じる可能性があります。[ 3 ]
従来のCCFLバックライトと比較して、LEDをバックライトに使用することで、以下の利点が得られます。
LEDバックライトは、CCFL（蛍光灯）ランプを数個から数百個の白色、RGB、または青色のLEDに置き換えます。LEDバックライトを備えたLCDは、エッジライトまたは直下ライトのいずれかになります。[ 9 ]
さらに、スクリーンの背後で光を均一に拡散させるために、特殊な拡散パネル（ライトガイドプレート、LGP）がよく使用されます。
バックライトのローカルディミング方式では、画面上の特定の暗い領域の光強度を動的に制御できるため、ダイナミックコントラスト比が大幅に向上しますが、星空や影のディテールなど、暗い背景上の小さな明るいオブジェクトのディテールが低下するという欠点があります。[ 10 ]
カリフォルニア大学バークレー校による2016年の研究では、一般的なコントラストのソース素材を使用した主観的に知覚される視覚的強化は、LCDローカルディミングゾーンが約60で飽和することが示唆されている。[ 11 ]
2025年にRTINGS.comは加速寿命試験で、エッジライト式テレビは直下型パネルよりも早く故障する傾向があることを発見しました（特に連続使用時）。これは、LEDの熱が直下型パネルよりも集中して強くなるため、パネルのひび割れや反りが発生しやすく、結果としてLEDの焼損や故障につながるためです。[ 12 ]
LEDバックライトLCDは（純粋なLEDシステムとは異なり）自発光しません。LEDを使用してLCDパネルをバックライトする方法はいくつかあり、パネルの背面に白色またはRGB（赤、緑、青）LEDアレイを使用する方法や、エッジLED照明（テレビの内側のフレームの周囲に白色LEDを使用し、光拡散パネルを使用してLCDパネルの背面に光を均一に拡散する）などがあります。LEDバックライトのバリエーションは、それぞれ異なる利点があります。最初の商用フルアレイLEDバックライトLCDテレビは、ソニーのQualia 005（2004年に発表）[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]で、RGB LEDアレイを使用して、従来のCCFL LCDテレビの約2倍の色域を実現しました。これは、赤、緑、青のLEDが鋭いスペクトルピークを持ち、（LCDパネルのフィルターと組み合わせることで）隣接するカラーチャンネルへの漏れが大幅に少なくなるためです。不要な光漏れチャネルは目的の色をそれほど「白く」しないため、より広い色域が得られます。RGB LED技術は、ソニーのBRAVIA液晶モデルで引き続き使用されています。白色LEDを使用したLEDバックライトは、個々の液晶パネルフィルターに供給されるスペクトル範囲が広く（CCFL光源と同様）、RGB LEDよりも表示色域が狭くなりますが、コストは低くなります。
「LED TV」と呼ばれるテレビは、LCDベースで、LEDはビデオ情報を使用して動的に制御されます[ 18 ]（動的バックライト制御または動的「ローカルディミング」LEDバックライト、HDR、高ダイナミックレンジテレビとしても販売されており、フィリップスの研究者であるダグラス・スタントン、マルティヌス・ストロマー、アドリアヌス・デ・ヴァーンによって発明されました[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]） 。
エネルギー基準の進化と電力消費に関する一般の期待の高まりにより、バックライトシステムは電力管理を行う必要が生じました。他の家電製品（冷蔵庫や電球など）と同様に、テレビにもエネルギー消費カテゴリーが適用されます。[ 22 ]テレビの電力定格に関する基準は、米国、EU、オーストラリア[ 23 ] 、中国[24]などで導入されています。2008年の研究[ 25 ]では、ヨーロッパ諸国では、電力消費は消費者がテレビを選ぶ際に画面サイズと同じくらい重要な基準の1つであることが示されました。[ 26 ]
PWM（パルス幅変調）技術は、LEDの強度を一定に保ちながら、これらの一定光強度光源の点滅時間間隔を変化させることで明るさを調整する技術です[ 27 ]。バックライトは画面に表示される最も明るい色に暗くされ、同時にLCDのコントラストが達成可能な最大レベルまで向上し、知覚されるコントラスト比が大幅に向上し、ダイナミックレンジが拡大し、LCDの視野角依存性が改善され、消費電力が大幅に削減されます。
LEDダイナミックバックライト制御[ 19 ]と反射偏光子およびプリズムフィルム（フィリップスの研究者であるアドリアヌス・デ・ヴァーンとパウルス・シャーレマン[ 28 ]によって発明）の組み合わせにより、これらの「LED」（LCD）テレビは、以前のCRTベースのセットよりもはるかに効率的になり、2017年には世界中で600TWhのエネルギー節約につながり、これは世界中のすべての家庭の電力消費量の10％に相当し、または世界中のすべての太陽電池のエネルギー生産量の2倍に相当します。[ 29 ] [ 30 ]
プリズム偏光フィルムと反射偏光フィルムは、一般的に3M社が製造・供給するいわゆるDBEFフィルムを使用して作製されます。[ 31 ] [ 32 ]一軸配向重合液晶（複屈折性ポリマーまたは複屈折性接着剤）を使用したこれらの反射偏光フィルムは、1989年にフィリップス社の研究者であるDirk Broer、Adrianus de Vaan、Joerg Brambringによって発明されました。[ 33 ]
最初の動的な「ローカルディミング」LEDバックライトは、 2003年にBrightSide Technologiesによって公開され[ 34 ]、その後、ビデオポストプロダクションなどのプロフェッショナル市場向けに商用化されました[ 35 ] 。エッジLED照明は、2008年9月にソニーが40インチ（1,000mm ） BRAVIA KLV-40ZX1M（ヨーロッパではZX1として知られる）で初めて導入しました。LCDのエッジLED照明により、筐体を薄くすることが可能になり、ソニーBRAVIA KLV-40ZX1Mは厚さ1cmで、他の製品も非常に薄くなっています。
LEDバックライトLCDは、プラズマおよびCCFL LCD TVよりも長寿命でエネルギー効率も優れています。[ 36 ] CCFLバックライトとは異なり、LEDは環境汚染物質である水銀を製造に使用しません。ただし、LEDエミッターの製造には他の元素（ガリウムやヒ素など）が使用されており、スクリーン廃棄の問題に対するより良い長期的な解決策であるかどうかについては議論があります。
LEDはCCFLよりも高速にオン/オフでき、より高い光出力を提供できるため、理論的には非常に高いコントラスト比を実現できます。LEDオフ時には深い黒、LEDオン時には高い輝度を表現できます。しかし、エッジLED照明では、純粋な黒と純粋な白の出力を同時に画面上に再現できないため、これらの出力から得られる測定結果は複雑になります。
数千個のWLEDで構成されるフルアレイミニLEDバックライトは、2017年にテレビやモバイル機器向けに研究されていた。[ 37 ]
LEDバックライトの白色LEDには、より明るいが劣化が早い特殊なケイ酸塩蛍光体を使用する場合があります。[ 38 ] LEDのサイズは、LEDバックライトLCDのベゼルのサイズを決定する要因の1つです。[ 39 ]
量子ドットは発光性があり、特定の狭い波長分布で光を発するため、ディスプレイに有用です。LCDバックライトに最適な白色光を生成するために、青色発光LEDの光の一部が量子ドットによって狭帯域の緑色光と赤色光に変換され、合成された白色光によってLCDパネルのRGBカラーフィルターでほぼ理想的な色域を生成できます。量子ドットは、量子ドット強化フィルムとして別の層に配置される場合もあれば、LCDカラーフィルターで通常使用される顔料ベースの緑色および赤色レジストに置き換えられる場合もあります。さらに、中間色が存在せず、LCDスクリーンのカラーフィルターでフィルタリングする必要がなくなるため、効率が向上します。これにより、可視スペクトルの色をより正確に再現できるディスプレイが実現します。ディスプレイ向け量子ドットソリューションを開発している企業には、 Nanosys、Nanosysのライセンシーである3M 、米国マサチューセッツ州レキシントンのQD Vision 、スイスのAvantamaなどがあります。 [ 40 ] [ 41 ]このタイプのバックライトは、2015年のコンシューマー・エレクトロニクス・ショーで様々なテレビメーカーによって実演されました。 [ 42 ]サムスンは、2017年のCESで初の「QLED」量子ドットディスプレイを発表し、その後、ハイセンスとTCLとともに「QLEDアライアンス」を結成してこの技術を販売しました。[ 43 ] [ 44 ]
ミニLEDディスプレイは、数千個の小型発光ダイオードをバックライト光源として使用するLEDバックライトLCDであり、数百から数千のフルアレイローカルディミング（FALD）ゾーンを実現します。これにより、従来のLEDバックライトLCDと比較して、コントラストが向上し、より深い黒が実現します。[ 45 ]
OLEDディスプレイと比較して、Mini-LED LCDはより高い持続輝度を実現し、焼き付きを防ぐことができますが、ゾーンの粒度が限られているため、明るいハイライトの周囲にわずかなブルーミングが発生する場合があります。[ 46 ]
この技術は、2019年にTCL Technologyをはじめとするハイエンドテレビで初めて商用化され、その後SamsungやLGなどの他のメーカーも追随しました。それ以来、タブレットやノートパソコンにも使用されています。例えば、Appleの12.9インチiPad Pro（2021）は、2,596の調光ゾーンに分割された10,000個以上のLEDを備えた「Liquid Retina XDR」Mini-LEDパネルを搭載し[ 47 ]、LGのUltraGear evo GM9（2026）は「Hyper Mini LED」というブランド名で、2,304の調光ゾーンに9,216個のLEDを備えた27インチ5Kパネルを組み合わせ、最大1,250ニトのピーク輝度を実現しています[ 48 ] 。
これらの利点にもかかわらず、ミニLEDディスプレイは従来のLCDよりも製造が複雑で高価であり、数千個のバックライトセグメント全体にわたって均一な照明を実現することは、依然として製造上の課題となっている。
従来の白色または青色のLEDバックライトとは異なり、RGBバックライトは狭帯域の赤、緑、青のスペクトルでスペクトル的に純粋な光を生成し、LCDがより広い色域とより正確な色を生成できるようにします。[ 49 ]この技術により、LCDはさまざまな高度なLED技術で明るさと色性能を向上させることができます。
サムスンとLGはマイクロRGBバックライトを使用したテレビを発売しているが[ 50 ] 、ハイセンスはRGBミニLEDと呼ばれるより大きなバリアントを採用している。CES 2026では、LG、TCL、ハイセンス、HKCがRGBミニLEDバックライトを使用したテレビとコンピューターモニターを発表した。
LGは、純粋なRGBスペクトルLCDテレビにMicro RGBテクノロジーを採用しています。[ 51 ]このディスプレイは、色精度基準でIntertakからトリプル100%カラー認証を取得しています。システムには、色と画質を管理する画像制御アルゴリズムを実行するアルファAIプロセッサが含まれています。
名前とは裏腹に、RGB Mini-LEDや「Micro RGB」はMicroLEDのような自発光ディスプレイ技術ではありません。これらのディスプレイは依然として液晶層に依存しており、光は各ピクセルから直接発光するのではなくLCDマトリックスを通して変調されるため、ピクセルレベルの光制御は提供しません。[ 52 ]
LEDバックライトは、多くの場合、供給電流にパルス幅変調 を適用して調光され、人間の目が知覚できないほど速くバックライトをオン/オフします。調光パルスの周波数が低すぎる場合、またはユーザーがちらつきに敏感な場合、リフレッシュレートが低いCRTディスプレイのちらつきと同様に、不快感や眼精疲労を引き起こす可能性があります。[ 53 ]これは、画面の前で手を振るだけでテストできます。手が動いているときに輪郭がはっきりと見える場合は、バックライトがかなり低い周波数でパルスしています。手がぼやけて見える場合は、ディスプレイのバックライトが常時点灯しているか、知覚できないほど高い周波数で動作しています。ディスプレイの明るさを最大に設定することでちらつきを軽減（または除去）できますが、画質が低下し、消費電力が増加する可能性があります。
2025年現在、最新のLEDバックライトLCDのほとんどは、輝度レベルを下げるためにパルス幅変調の代わりにDC電流制御を使用しているため、輝度設定を下げてもちらつきが発生しません。これらはディスプレイメーカーによって「ちらつきフリー」として販売されることがよくあります。[ 54 ] [ 55 ]
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