トピック
有機ELはなぜ綺麗で高速なのか？その仕組みや液晶との違いを知る
～ASUSノートPC有機EL時代の幕開け
- 提供：
- ASUS JAPAN株式会社
2022年3月14日 06:30
最近では、映像や画像などを取り扱うクリエイターに向けたノートPCに、有機EL(OLED)パネルを採用する機種が増えている。ASUSは昨年の11月に、有機ELを搭載したノートPCとして、ZenBook/Vivobook/ProArtの3シリーズを一挙に発表したが、これらはクリエイター向けに限らず、メインストリームも含めた製品群となっている(ASUSの有機ELノートPCシリーズ)。
サイズは13.3型～16型まであり、ハイエンドだけでなくローエンドまでの多数のラインナップを有機ELで取りそろえ、ノートPCが液晶から有機ELへと移行するという、有機EL時代の幕開けを予感させるものだった。
本稿ではその中でも、プレミアム帯に位置づけられる「ZenBook Pro 15 OLED」を取り上げ、有機ELがノートPCにどういったメリットをもたらすのか、従来の液晶とどのような違いがあるのかを探っていく。
液晶パネルと有機ELパネル、その構造の違いは?
ZenBook Pro 15 OLEDについて紹介する前に、まずは比較対象となる液晶パネルの原理について軽くおさらいしておこう。
液晶は、液晶分子の並び(配列)に電界を与えて変化させ、光を「遮断/透過」で制御することで表示を行なう。現在主流の液晶では、赤緑青(RGB)のカラーフィルタを適用することで、フルカラー表現に拡張対応させている。なお、液晶画素自体は自ら発光はしないため、映像を表示する際にはLEDなどの光源(バックライト)を別途組み合わせることになる。
対して有機ELパネルの画素の発光層は、有機半導体を陽極(プラス)と陰極(マイナス)の電極でサンドイッチ状に挟み、ここに電圧をかけて発光させる。
TV用の大型有機ELパネルでは、各画素(サブピクセル)が白色に発光し、カラーフィルタを使っているが、スマホやノートPCなどでは、サブピクセルが赤緑青の光を直接発光する構造が主流だ。今回のZenBook Pro 15 OLEDの有機ELパネルもこちらのタイプになる。
次に、有機ELと液晶のそれぞれの特徴だが、上でも触れているように、液晶は液晶分子を電界で制御して液晶分子の並び(配列)を変化させることで光の透過具合を制御している。その液晶分子の配列変化は大体ms(ミリ秒 : 1ms=1,000分の1秒)のオーダーの応答速度となっている。
一方の有機ELでは、各サブピクセルに実装されている有機半導体は、電圧をかけると電気的な物理現象で発光するので、その応答速度はμs(マイクロ秒 : 1μs=1,000,000分の1秒)のオーダーとなっている。すなわち、有機ELは液晶とは“文字通り”桁違いに応答速度が速いことになる。
液晶パネルにはバックライトシステムが必要だが、有機ELパネルは各画素が自発光するので、そうしたシステムは必要がない。実は、この基本原理が映像の黒表現に大きな違いを与える。
液晶パネルでは、黒を表現する際に、液晶パネル上の画素を黒表示、すなわちバックライトからの光を遮断することで表現する。しかし、液晶分子の旋光特性だけでは完全に光を遮断することは叶わず、若干の光が漏れてしまう。つまり「液晶は黒表現が苦手」なのである。
一方の有機ELディスプレイの画素で黒を表現する際には、有機ELパネル上の各画素を「光らせなければいい」だけなので、黒は本当の意味での黒となる。そう、有機ELは黒表現が得意なのだ。
黒は得意だけど暗い色は不得意な有機EL。この弱点を克服するテクニックとは?
しかし、有機ELは、暗く光らせるのが苦手だったりする。これは、ある程度まで電圧をかけてやらないと、有機EL画素が発光しないため。「漆黒」は得意だが「とても暗い色」を出すのが苦手なのであった。しかし映像パネルとしてはこれでは、まずいので、暗い色については、やっと光り始めたその画素を時間方向で明滅させるといった時間方向の制御で辻褄を合わせている。
有機ELの応答速度は液晶よりも桁違いの速さなので、明滅させても人間の目には明滅していることがほとんど知覚されない。ただし、この明滅制御には画作り面での技術力が必要になるので、同じ有機ELパネルを使っていても、メーカーによって画質の違い(≒優劣?)が起こりうる。逆に言えば、メーカーごとの腕の見せ所にもなるわけである。
液晶パネルは自発光ではなく、光をどれだけ通すか/通さないか……で画素表現を行なうので、漆黒は苦手なものの、暗く光らせるのはむしろ得意だったりする。また、バックライトを構成するLEDの個数を増やせば、容易に明るい表示性能を獲得できるのも液晶パネルの利点となっている。
対して有機ELは、元来液晶と比べると最大輝度を上げにくい映像パネルとされてきた。強い電荷を掛ければ高輝度が出せることは出せるが、その分、寿命に響いてしまう。
そこで、最近の有機ELパネルでは、有機ELの発光層を多層化するなどの工夫を盛り込んで高輝度性能を実現しつつある。
実際、ZenBook Pro 15 OLEDでは、ノートPC向け液晶パネルに劣らぬ、最大輝度500cd/平方mを実現できており、実機でHDR映像を見た感じでも、明暗差が鮮烈なハイコントラスト表現ができていることを確認した。
なので、本機については「有機ELだから暗い」という心配は無用だ。
有機ELの「焼き付き対策」と「表示品質の維持技術」
なお、この多層化された有機ELの発光層では、弱めの電荷で駆動しても、多層化された分、明るく光らせることができるため、長寿命化にも貢献する。有機ELパネルだからと言って極端に寿命が短いということはなくなってきている。
また、ZenBook Pro 15 OLEDは、経年で暗くなってしまった有機EL画素に対しては、個別に平常よりも高い電荷で駆動することで表示品質を維持させる「有機ELバーンインリファイン技術」を組み込んでいる。
この機能が発動した場合は、理屈上、若干の消費電力が増加するが、画質の劣化を抑止できるのは補償機能として悪くない。特に、本機で画像や映像を取り扱う作業を行なうユーザーにとっては、この「画質性能の維持」はありがたいはずだ。
このほか、軽微な焼き付きの回復を狙うべく、一定時間アイドル状態が続くと、特別なスクリーンセーバーを起動し、画面のピクセルをリフレッシュする「Pixel Refresh」、表示画面を1ピクセル単位でゆっくり周回スクロールさせることで焼き付きを低減させる「Pixel Shift」といった焼き付き低減機能が備わっている。
また、ZenBook Pro 15 OLEDでは、Windowsのダークモードをデフォルトにして出荷しており、フォーカスが当てられているウィンドウ以外の輝度を減光する省電力にもつながる機能や、タスクバーを半透明表示にする機能、一定時間PCが無操作だった場合、タスクバーを自動的に非表示にする機能も搭載している。
ここまで徹底した焼き付き抑止機能が充実していることに驚かされるが、逆に言えば、有機ELはそれだけ焼き付きやすい映像パネルだということ。ユーザーとなった暁には、不用意に画面のつけっぱなしなどは避けたい。
画質はどれほどのもの？スペクトラムと顕微鏡で分析
今回はPC Watch編集部やメーカーのASUSから、筆者のAV Watchでの連載記事「西川善司の大画面☆マニア」で行なっている計測をZenBook Pro 15 OLEDに対して行ない、その所感を述べていただきたいという申し出があったので、実際に実機に対する白色光のスペクトラム計測と、デジタル顕微鏡を用いての画素写真の撮影を行なってみた。
まずは、白色光のスペクトラムから。
青緑赤の各スペクトラムがすべて幅が狭くピークが鋭いことが見て取れる。これは理想的なスペクトラム形状であり、同時に、ASUS ZenBook Pro 15 OLEDがアピールする広色域性能の裏付けになっているとも言える。
参考までに、一般的な液晶パネルや有機EL TVのスペクトラムを下記に示す。
緑と赤のスペクトラムが幅広で、分離できていないのが見て取れるだろう。赤緑青の純色の3原色を合成してフルカラー表現をする映像パネルの原理上、欲しい純色以外の色が混じっていると欲しい色が出せない。その意味では、ZenBook Pro 15 OLEDの光スペクトラムは雑味なしの純色が出せているのがよく分かる。
続いて、下はZenBook Pro 15 OLEDの映像表示面の顕微鏡写真になる。
1ピクセルは赤緑青のサブピクセルからなっているが、赤と緑のサブピクセルは小さめな正方形状の「田」の字形状が縦に並び、青のサブピクセルも「田」の字形状だが、縦長になっているのが分かる。これは、青の有機ELの寿命対策の一環だ。
青の有機ELは、赤や緑と比較すると寿命が短く、高電荷で駆動し続けると劣化が速い。そこで、弱めの電荷で駆動しても十分な明るさが取れるように、このように青有機ELの面積を大きく取っているわけだ。
ちなみに、下は一般的な有機EL TVの画素顕微鏡写真になる。
前出のZenBook Pro 15 OLEDの写真と比較すると、実体画素に対して黒い領域が多いことが分かる。これはつまり、一般的な有機EL TVの有機ELパネルは画素開口率が低いことを表している。
対してASUS ZenBook Pro 15 OLEDの有機ELパネルは、この黒い領域が少なく、映像パネルのほとんどが実体画素になっていることが見て取れるはずだ。こうした「黒領域の少ない映像パネル」は「開口率の高い映像パネル」と評価される。
この違いは、表示映像の粒状感(ドットが分離して見える印象。ウロコ感とも)の違いに現れる。“塗り”の多い面表現主体の映像(例えば図版や画像、アニメ調映像、ゲーム映像など)は、開口率が高い映像パネルで見た方が、表示映像にウロコ感が少なく自然に見える。
ZenBook Pro 15 OLEDはノートPCゆえに、視距離が短い状態で使うことが多くなるわけだが、実際、今回の評価で筆者も視距離50cm程度で使っていたが、ドット感(ウロコ感)を感じることはなかった。
ZenBook Pro 15 OLEDのディスプレイはノートPCの画面としてはかなり理想形に近いものだと言えそうである。
Zenbook Pro 15 OLEDの使い勝手はどうなのか?
15.6型OLEDは画面占有率約87%の狭額縁仕様。デスクトップ画面だけが浮いているかのような没入感だ
さて、実際にZenbook Pro 15 OLEDを使ってみた感想だが、やはり本製品最大の魅力は15.6型有機ELディスプレイの高画質に尽きる。
YouTubeやNetflixのHDR対応コンテンツを再生すると、思わず息を飲むような臨場感だ。筆者はスマホとTVは有機EL搭載機を利用しているが、ノートPCについても一度有機ELを体験してしまったら、後戻りできなくなるほどの中毒性があると感じた。
最近のスマホは暗所撮影機能を売りにしている端末が多いが、夜景などを観賞する際には100万:1というコントラスト比が有効に働いてくれる。輝くイルミネーション、暗部の微妙なグラデーションも、有機ELなら克明に再現してくれる。まるで3D映像を見ているかのような臨場感だ。
そしてもちろん、DCI-P3カバー率100%を実現し、PANTONE認証を取得した本機の有機ELディスプレイは正確な色再現性を備えている。RAW画像の現像、動画のカラーグレーディングを正しい色で行なうことが可能だ。クリエイティブワークに活用するノートPCを探している方には見逃せないポイントと言えよう。
Zenbook Pro 15 OLEDのスペックと価格
Zenbook Pro 15 OLEDのスペックについて紹介しよう。本製品は15.6型フルHD(1,920×1,080ドット)の有機ELを搭載したタッチ操作対応のノートPCだ。
OSは「Windows 11 Home」、CPUは8コア16スレッドの「Ryzen 9 5900HX」または「Ryzen 7 5800H」を採用。メモリは16GBまたは8GB、ストレージは1TBまたは512GBのPCIe 3.0 x4接続SSDを搭載している。
本製品はCPU、メモリ、ストレージ、Officeアプリの種類が異なる下記の3モデルをラインナップしている。メモリ、ストレージは換装、増設できないので、システム構成は慎重に選びたいところだ。
- 型番 : UM535QA-KY212WS(実売価格21万9,800円)
Ryzen 9 5900HX、メモリ16GB、SSD1TB、Microsoft Office - 型番 : UM535QA-KY213WS(実売価格19万9,800円)
Ryzen 7 5800H、メモリ16GB、SSD512GB、Microsoft Office - 型番 : UM535QA-KY214W(実売価格15万4,800円)
Ryzen 7 5800H、メモリ8GB、SSD512GB、WPS Office 2
ディスプレイは15.6型フルHD OLED(1,920×1,080ドット、16:9、光沢、最大輝度550cd/平方m、DCI-P3カバー率100%、コントラスト比100万:1、HDR対応、リフレッシュレート60Hz、応答速度0.2ms、タッチ対応、PANTONE認証、テュフラインランド社のブルーライトおよびフリッカーフリー認証)。ディスプレイ上部にはWindows Hello対応92万画素赤外線(IR)カメラ、アレイマイクを内蔵している。
インターフェイスは、USB 3.2 Gen 2 Type-C(映像出力・給電ともに非対応)×1、USB 3.2 Gen 1 Type-A×1、HDMI×1、3.5mmコンボジャック、SDカードスロットを装備。フルサイズのSDカードスロットはデジタルカメラなどから撮影データを取り込む際に重宝する。またワイヤレス通信機能はWi-Fi 5とBluetooth 5.1をサポートしている。
本体サイズは356.7×239.5×19.65mm(幅×奥行き×高さ)、重量は約1.855kg。バッテリは96Whの大容量リチウムポリマーバッテリを内蔵している。なお、PCMark 10のバッテリベンチマーク「Modern Office Battery Life」を実行した際の駆動時間は18時間とかなり長く動かすことができた。
マルチコア最適化アプリではRyzen 9 5900HXの恩恵を最大限に受けられる
Ryzen 9 5900HX、メモリ16GB、SSD1TBを搭載したZenBook Pro 15 OLEDの最上位モデル(型番 : UM535QA-KY212WS)はどのぐらいのパフォーマンスを備えているのだろうか? 下記のベンチマークを実施してみた。
- CPUベンチマーク「Cinebench R23」
- 総合ベンチマーク「PCMark10」
- 3Dベンチマーク「3DMark」
- 3Dベンチマーク「ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク」
- ストレージベンチマーク「CrystalDiskMark 8.0.4」
- Adobe Premiere Pro CCで実時間5分の4K動画を書き出し
- Adobe Lightroom Classic CCで100枚のRAW画像を現像
8コア16スレッド、3.3GHz/4.6GHz動作のRyzen 9 5900HXを搭載しているだけにCPU性能は優秀。同じくRyzen 9 5900HXを搭載する「VivoBook Pro 14 OLED」のレビューでも、Cinebench R23において同様のスコアを記録しており、両機種ともRyzen 9 5900HXの処理性能を最大限近くまで引き出していると言える。
一方、3Dベンチマーク「3DMark」は、Time Spyで1,547、Fire Strikeで3,988、Wild Lifeで7,948、Night Raidで17,471というスコアを記録した。
合わせて「ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク」を実施したところ、「1,920×1,080ドット 標準品質(ノ－トPC)」という設定で6,055(やや快適)という値を記録した。本製品はディスクリートGPUを搭載していないが、ファイナルファンタジーXIVなどであれば実用的な速度でプレイできる3D性能を備えている。
搭載するSSDの転送速度はシーケンシャルリードで約2,885MB/s、同ライトは3,112MB/sと非常に高速。PCI Express x4.0準拠なだけあり、アプリの起動や動作もキビキビしている。
Zenbook Pro 15 OLEDのCPU性能がいかんなく発揮されたのが「Adobe Premiere Pro 2022」。5分の4K動画を実時間の約55%に相当する2分46秒65で書き出しを終えた。マルチコアに最適化されたアプリケーションでは、Ryzen 9 5900HXの恩恵を最大限に受けられるわけだ。
以上のように、DCI-P3カバー率100%と広色域な有機ELディスプレイと、8コア16スレッドのハイパフォーマンスプロセッサを組み合わせたZenbook Pro 15 OLEDは、正確な色を表示し、高負荷処理を軽々とこなしてくれる。動画編集、写真現像などのクリエイティブワークにもってこいのマシンだ。
ASUSなら魅力の有機ELノートが多数ラインナップ
今回はZenbook Pro 15 OLEDを紹介したが、ほかにも有機ELを採用する様々なモデルが用意されている。下記では各シリーズのポイントを絞ってご紹介していこう。
Zenbookシリーズ
Zenbookシリーズの「Zenbook 13 OLED」は、13.3型フルHD(1,920×1,080ドット)有機ELディスプレイを搭載したノートPC。CPUはCore i5-1035G1/Core i5-1135G7/Core i7-1165G7の3種類を用意。重量は約1.14kgと今回の有機EL搭載ノートPCのなかで最も軽い。バッテリ駆動時間も約13～16.2時間が確保されており、モバイル用途に適したマシンだ。
Vivobookシリーズ
Vivobookシリーズでは、14型WQXGA+(2,880×1,800ドット)の「Vivobook Pro 14X OLED」と、16型WQUXGA(3,840×2,400ドット)の「Vivobook Pro 16X OLED」といった有機ELディスプレイを搭載するモデルを用意。CPUはCore i7-11370HとRyzen 9 5900HXの2種類。ディスクリートGPUとして「GeForce RTX 3050 Laptop GPU」を搭載。14型の有機ELはリフレッシュレートが90Hzで、ゲーミングノートPCとしても活躍してくれる。
「Vivobook Pro 14 OLED」は、Vivobook Pro X系の兄弟モデル的な位置づけで、こちらはCPUにAMDのRyzen 7 5800H/Ryzen 9 5900HXを採用。有機ELディスプレイは14型WQXGA+(2,880×1,800ドット、90Hz)と15.6型フルHD(1,920×1,080ドット)という構成だ。
「Vivobook 13 Slate OLED」は、スタンドとキーボードが取り外し可能な着脱式タイプの13.3型フルHD(1,920×1,080ドット)有機ELディスプレイ搭載2in1 PC。CPUはPentium Silver N6000を採用。メモリとストレージが異なるモデルがあり、一方はメモリ4GBとeMMC 128GB、もう一方はメモリ8GB、SSD 256GB(PCIe 3.0 x4接続)となる。Dolby Vision、Dolby Atmosに対応しておりコンテンツビューワとしてもってこいの1台だ。
ProArt Studiobook ProとProArt Studiobookシリーズ
直販価格42万9,800円
「ProArt Studiobook Pro 16 OLED」(Xeon W-11955M、RTX A5000)
直販価格64万9,000円
「ProArt Studiobook 16 OLED」(Ryzen 7 5800H、GeForce RTX 3060)
直販価格19万9,800円
「ProArt Studiobook 16 OLED」(Ryzen 9 5900HX、GeForce RTX 3060)
直販価格29万9,800円
「ProArt Studiobook 16 OLED」(Ryzen 9 5900HX、GeForce RTX 3070)
直販価格34万9,800円
ProArt Studiobook ProシリーズおよびProArt Studiobookシリーズは、有機EL搭載ノートPCのフラグシップモデル。特に「ProArt Studiobook Pro 16 OLED」は、CPUにCore i7-11800H/Xeon W-11955M、ディスクリートGPUにRTX A3000/RTX A5000、メモリに32GB/64GBを採用したプロ仕様。また本シリーズだけの装備としてクリエイティブ系アプリで便利な円形メニューを操作できる「ASUS Dial」を装備している。