「量子ドット」はテレビを変えるのか?

「量子ドット」はテレビを変えるのか?
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世界最大の民生用電子機器・テクノロジー展示会であるCES(コンシューマー・エレクトロニクス・ショー)が再び開催されます。ラスベガスで開催されるこの展示会では、メーカー各社が2015年に利用可能となる新技術を披露します。

ウェアラブル端末、3Dプリンター、曲面ディスプレイなど、最先端技術から消費者が購入できる製品へと移行した技術は、いずれもCESで脚光を浴びてきました。

韓国の電子機器・ディスプレイメーカーであるLGは、 4K 超高精細テレビディスプレイ(UHDTV)に 量子ドット技術を採用したと発表し、先陣を切りました。これは、カラー表示を実現するための改良された方法です。

量子ドットとは、いったい何でしょうか?

既存のLCDやLED方式を大幅に改良したこの技術では、サイズが2~10ナノメートルのナノ結晶に青色光を当てます。ナノ結晶はある波長の光を吸収し、別の非常に特定された波長の光を放出します。各ドットはサイズに応じて異なる色を発します。赤色光と緑色光を生み出すのに適したサイズの量子ドットを含むフィルムを、画面のバックライトの前に加えます。量子ドットを介して光を生成すると、赤色光と緑色光の波長域が狭まり、LCDフィルターに取り込まれる光が少なくなります。その結果、色の再現性が高まり、色がより鮮やかになります。

LGは、量子ドットがもたらす高いコントラスト、改善された彩度、そして非常に広い 色域 (ディスプレイが再現できる色の範囲)と自社製品を結び付けて先行優位を得ようと、他社に先駆けて発表しました。こうしたディスプレイは、高精細・超高精細コンテンツの視聴に理想的で、グラフィックデザイン、写真や映像の制作に携わる人にも適しています。

「放送品質」を高める

UHDTVへの移行は、画素数や画面の解像度を高めることだけではありません。メーカーや放送事業者は、製造コストを抑えながら、できる限り広いダイナミックレンジで映像や画像を一般の人々に届けられる環境を整えようとしています。

そして、それは遠い未来の話ではありません。実際、あらゆる技術が普及するために必要となる新規格は、すでに承認されています。超高精細テレビの規格である ITU-rec 2020 は、最大120 fpsの高いフレームレート、高いビットレート、より広いコントラスト域と色域を認めています。

現在、「高精細」と呼ばれるコンテンツは、特定のフレームレート、色域、コントラストで1920 x 1080画素で放送され、対応するすべてのディスプレイで一貫して再現できます。しかし、放送業界も映画業界も、すでにこうした規格を上回る素材を制作できます。ただ、それを最大限の画質で活用できる機器がまだありません。現行のディスプレイが扱える量を超える情報を届けても、あまり意味がないのです。

したがって、量子ドットを使えば超高精細ディスプレイの性能が拡張され、将来的にはより広いダイナミックレンジのメディアを一般の人々に届けられます。さらに、量子ドットは、 OLED(有機発光ダイオード)など、競合する他の高品質ディスプレイ技術より大幅に安価です。OLEDは過去のCESで次世代の有望技術ともてはやされましたが、すでに注目は薄れつつあります。

現在、量子ドットは他の種類のバックライトと組み合わせてのみ使用されていますが、バックライトなしで使う方法を開発することも可能です。いずれにせよ、2015年および当面の間、高精細コンテンツを世界最高水準で映像・画像再現するには、量子ドットが用いられるでしょう。

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The Conversation との協力のもと掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。Forum:Agendaの最新情報を受け取るには、

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著者:ローレンス・マーフィー。サルフォード大学メディア技術分野の上級講師・研究者。

画像:2013年9月5日、ベルリンで開催されたIFA家電見本市のメディア向けプレビュー日に、サムスンのブースで世界最大の110インチSamsung UHDTVスクリーンを見る男性。REUTERS/Fabrizio Bensch

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