VIERAが選んだ放熱アプローチ
“サーマルフロー”の正体"風"の設計が画を変える

－有機ELビエラの高画質について、今までの経緯とチャレンジを教えてください。

ビエラは2017年にグローバルで有機ELテレビを導入してから、プラズマテレビ同様に自発光による高画質を追求してきました。初期の頃は画質処理の見直しや3次元カラーマネージメント回路の活用、HDRといった規格に対応するなど、当時としても好評をいただいておりました。
しかし、4K映像は映画、ドラマ、アニメ、ゲームなどあらゆる映像コンテンツに普及し、非常に速いスピードで進化しました。これらのコンテンツをいかに美しく再現できるかという課題に対してビエラ開発チームは挑戦を続けており、それを解決するために有機ELテレビで重要なアプローチの一つが「放熱」でした。

－その「放熱」ですが、映像にどのような影響を与えるのでしょうか。

ちょっと極端な例かもしれませんが、例えばスマートフォンの場合、充電しながら、あるいは真夏の環境で使用すると熱によって警告が出たり、画面が暗くなったりしますよね。影響や程度は製品によって異なりますが、一般的に電化製品への熱の影響は無視できません。有機ELテレビは有機ELパネルそのものが発生する熱、また、様々な要因で発生するテレビ内部の熱が画質に影響を及ぼします。例えば、正確な色の再現や高輝度を安定的に維持することなどが難しくなる場合があります。結果的に、この熱への対策を行わなければ、どんなに優秀なパネルも性能を活かすことができません。そこで、放熱構造に着目したんです。

－「放熱構造」に対するアプローチの転機はいつだったのでしょうか？

2019年モデルのGZ2000からです。パネルの性能をできるだけ引き出すために、パナソニック独自の設計・組み立てによる「Dynamicハイコントラスト有機ELディスプレイ」を採用してディスプレイ構造を一新しました。2021年モデルのJZ2000からはバックカバー 一体型放熱プレートと独自素材を用いた貼り付け構造を採用し、より高い放熱効率を実現することに成功しました。これらの放熱構造の改良を2024年モデルのZ95Aまで続けましたが、同時にディスプレイ部の構造の開発だけでは放熱性能の限界も見えていました。

－この状況を打開するために、どのような取り組みをされたのでしょうか。

実は2024年モデルまで、パネルとそれ以外の筐体部の開発はチームが分かれていました。先に述べた「Dynamicハイコントラスト有機ELディスプレイ」もパネルチームでの放熱設計に注力したものになっています。それ以外のチームは、電源や信号基板から出る熱の処理、スピーカーや背面カバーの放熱孔の配置などを担当していました。個々の放熱設計としては問題はなかったのですが、組み合わせた際の相互作用による影響を抑えきれていなかったことで必要とされる温度のレベルに至っていませんでした。
問題を解決するため、分業していたチームを統合的なチームへと変えました。その結果、Z95Bでは放熱のためにテレビ設計の常識を捨てて見直す必要があるということが見えてきました。

－「常識を捨てて見直す」について、具体的に教えてください。

大きくは3つあります。
1.有機ELテレビは液晶テレビに比べて薄いというデザイン性へのこだわり、2.ウーハーの配置は画面中央、3.放熱孔は多いほど良い。
これらは私たちの頭の中に「フラグシップの有機ELテレビはこうあるべき」という固定観念のようなものになっていましたが、ここでチームを統合化してきた結果が出てきました。高音質を犠牲にしてまで、パネルの最薄部を設ける必要があるのか？今まで常識だと思い込んでいたものを逆に考えることで、解決策の糸筋が見えたのです。
最薄部優先のデザインの見直しを図り、フルフラットの新デザインを採用することで部品の配置や構造の自由度が生まれ、「画質・音質に意味のあるデザイン」を生み出すことができました。

その際に注目して応用したのが、レーシングカーの開発などでも応用されている「エアロダイナミクス」、空気力学とも呼ばれる考え方です。テレビセットの内部において、煙突効果と呼ばれる物理現象を可能な限り最大化させることが鍵であるとの新しい設計コンセプトを導き出しました。
熱による温度変化によって変わる空気、熱の流れ方や、その流れの速さなど、様々な現象をシミュレーションツールで分析した上で、試作を何度も行いました。放熱孔も数を増やせばよい訳ではなく、位置も従来のままでは吸気と排気がテレビセットの外側で干渉して空気の流れを阻害します。これらのシミュレーションを繰り返し、テストを重ねることで従来の設計の限界を超えた放熱性能を持つ「サーマルフロー」が完成しました。

－従来モデルと比べて、映像に明確な違いが出る場面について教えてください

プライマリーRGBタンデムと「サーマルフロー」を搭載したZ95Bは、有機ELパネルの利点を活かしつつ、さらに明るい映像を実現しました。一般的な認識として、昼間の明るい部屋で見るなら液晶テレビが見やすい、というイメージを持っている方が多いと思います。しかし、Z95Bなら映像の明暗を問わず、明るい部屋でもその高画質をお楽しみいただけると思います。

－結果として、Z95Bの映像はどのような表現力を得たのでしょうか？

Z95Bの映像は、有機ELパネルの持つ特長をより優れた形で実現できたと考えています。深く引き締まった黒はもちろん、暗部の階調も滑らかで潰れずに再現できます。さらに、高輝度部の階調も白飛びせずしっかりと表現できます。その違いについてはご視聴いただくと明確に分かりますので、ぜひ店頭などで見比べてください。

－従来モデルと比べて、体感しやすい違いはなんでしょうか？

基本的には映画、ドラマ、アニメ、スポーツなど、様々なジャンルのコンテンツで違いがはっきりと分かるかと思います。映画であればSFの宇宙空間、ミステリーやホラーの緊張感ある場面の明暗の強弱、アニメも近年ではCGを多用した奥行きのある空間的なシーンなどは繊細な明暗表現で、より立体的に感じられると思います。また、最近では「シン・ゴジラ：オルソ」や「ゴジラ-1.0／C」のように、カラーからモノクロバージョンが制作される場合があります。モノクロは明暗で表現されるコンテンツですから、黒澤映画の様なモノクロ時代の映像も有機ELならではのきめ細かさで美しく再現されます。
緻密で安定したパネル発光制御による明暗の表現ができないと、映像制作者の意図がうまく伝わりません。テレビは明暗表現を元の情報から損なわずに再現できることが重要だと考えています。