컨텐츠 메뉴
● 소개
>> 1. 백라이트
>> 2. 편광 필터
>> 3. 유리 기판
>> 4. 전극
>> 5. 액정 층
>> 6. 컬러 필터
● LCD의 유형
● 결론
● 자주 묻는 질문
>> 3. LCD에 사용되는 다른 유형의 백라이트는 무엇입니까?
>> 5. TFT 매트릭스 란 무엇이며 LCD 성능을 어떻게 향상 시키는가?
● 인용
액정 디스플레이 (LCD)는 현대 기술에서 어디서 유비쿼터스입니다 [3]. 스마트 폰에서 텔레비전, 랩탑, 디지털 시계에 이르기까지 LCD 화면은 지배적 인 디스플레이 기술입니다 [3] [6]. 그들의 슬림 한 프로파일, 저전력 소비 (CRT와 같은 오래된 기술과 비교), 날카 롭고 밝은 이미지를 생성하는 능력으로 인해 필수 불가결 한 결과를 얻었습니다 [6]. 그러나 LCD 화면 내부는 정확히 무엇입니까? 어떻게 작동합니까? 이 기사는 LCD 화면의 내부 구조 및 기능 , 우리가 보는 이미지를 만드는 구성 요소와 프로세스를 설명합니다.
LCD 화면은 각각 특정 함수를 갖는 여러 층의 복잡한 어셈블리입니다 [7]. 기본 구성 요소에는 다음이 포함됩니다.
- 백라이트 : 디스플레이의 광원 [5]. LCD는 자신의 빛을 생산하지 않습니다. 그들은 외부 광원이 보이도록 요구한다 [5].
- 편광 필터 : 이 필터는 광파의 방향을 제어하여 조명이 제어 방식으로 액정 층을 통과 할 수 있도록합니다 [3] [8].
- 유리 기판 : 액정 층을 끼고 안정적인 구조를 제공하는 투명한 유리 층 [1] [2].
- 전극 : 액정 분자의 방향을 제어하는 전기장을 액정에 적용하는 전도성 층 [1] [2].
- 액정 층 : LCD의 심장,이 층에는 전기장에 반응하여 방향을 변화시켜 빛의 통과를 조절하는 액정 분자가 포함되어 있습니다 [1] [5].
- 컬러 필터 : 이 필터는 빨간색, 녹색 및 청색광을 선택적으로 전송하여 이미지에 색상을 추가합니다 [1] [4].
- 박막 트랜지스터 (TFT) 매트릭스 (활성 매트릭스 LCD) : 각 픽셀에 적용된 전압을 제어하는 트랜지스터 배열로 이미지를 정확하게 제어 할 수 있습니다 [4] [8].
LCD가 빛을 방출하지 않기 때문에 백라이트는 필수적입니다 [5]. 백라이트는 LCD의 후속 층을 통해 빛을 비추어 이미지를 보이게합니다. 일반적인 백라이트 유형은 다음과 같습니다.
- LED (Light Emitting Diode) : LED는 에너지 효율, 긴 수명 및 소형 크기로 인해 현대 LCD에서 가장 일반적인 유형의 백라이트입니다 [4].
-CCFL (차가운 음극 형광 램프) : CCFL은 구형 LCD에서 사용되었지만 전력 소비가 높고 수명이 짧기 때문에 현재 덜 일반적입니다.
편광 필터는 LCD의 작동에 중요하다 [3] [8]. 그들은 특정 방향으로 정렬 된 가벼운 파도 만 통과 할 수 있도록함으로써 작동한다 [3]. LCD에는 일반적으로 두 개의 편광 필터가 있습니다.
- 세로 편광기 :이 필터는 수직으로 정렬 된 빛 만 통과 할 수있게합니다 [4].
- 수평 편광판 :이 필터는 수평으로 정렬 된 빛 만 통과 할 수있게합니다 [4].
편광기는 서로 90도 방향으로 향합니다 [3]. 빛이 첫 번째 편광판을 통과하면 한 방향으로 편광됩니다. 그런 다음 액정 층은 빛을 비틀고, 두 번째 편광판은 트위스트에 따라 빛을 허용하거나 차단합니다 [1].
유리 기판은 다른 구성 요소에 안정적이고 평평한 표면을 제공하는 투명 층이다 [1] [2]. 이 기판은 전극으로서 작용하는 얇은 인듐 주석 산화물 (ITO)으로 코팅된다 [2] [6]. ITO 층은 패턴 화되어 액정에 가해지는 전압을 제어하는 개별 전극을 생성합니다 [2].
전극은 전기장을 액정 층 [1] [2]에 적용하는 전도성 층이다. 전극에 적용된 전압을 제어함으로써, 액정 분자의 방향은 정확하게 제어 될 수있다 [1]. 전극은 일반적으로 투명하고 전도성 물질 인 인듐 주석 산화물 (ITO)으로 만들어집니다 [2].
액정 층은 LCD의 핵심이다 [1] [5]. 액정은 기존 액체의 특성과 고체 결정 사이의 특성을 갖는 물질이다 [5]. 그들은 액체처럼 흐를 수 있지만 결정과 같은 순서 구조로 분자가 배열되어있다 [5].
LCD에서, 액정 분자는 전형적으로 꼬인 천연 (TN) 구성 [1]에 정렬된다. 전기장이 적용되면 분자는 멈추지 않고 층을 통과하는 빛의 분극을 변화시킵니다 [1]. 이러한 분극의 변화는 LCD가 각 픽셀의 밝기를 제어 할 수있게한다 [1].
컬러 필터는 색상 이미지를 만드는 데 사용됩니다 [1] [4]. LCD 화면의 각 픽셀은 빨간색, 녹색 및 파란색 (RGB)의 세 가지 하위 픽셀로 나뉩니다 [4]. 각 하위 픽셀에는 해당 색상의 빛 만 통과 할 수있는 컬러 필터가 있습니다 [4]. 각 서브 픽셀의 밝기를 제어함으로써 LCD는 광범위한 색상을 생성 할 수 있습니다 [4].
활성 매트릭스 LCD에서, 박막 트랜지스터 (TFT)는 각 픽셀에 적용되는 전압을 제어하는 데 사용됩니다 [4] [8]. TFT 매트릭스는 각 픽셀의 정확하고 빠른 제어를 허용하여 이미지가 더 선명하고 응답 시간이 빠릅니다 [8]. 활성 매트릭스 LCD는 TFT-LCD라고도합니다 [4].
1. 백라이트 조명 : 백라이트는 흰색 빛을 방출합니다 [5].
2. 편광 : 빛은 첫 번째 편광 필터를 통과하여 한 방향으로 편광이됩니다 [3].
3. 액정 조절 : 편광 조명은 액정 층을 통과하며, 여기서 분자는 적용된 전기장에 기초하여 빛을 비틀었다 [1].
4. 두 번째 편광 : 꼬인 빛은 두 번째 편광 필터를 통과하며, 이는 트위스트의 양에 따라 빛을 허용하거나 차단합니다 [4].
5. 컬러 필터링 : 빛은 색상 필터를 통과하여 빨간색, 녹색 및 파란색 하위 픽셀을 생성합니다 [1].
6. 이미지 형성 : 하위 픽셀의 조합은 최종 이미지를 만듭니다 [4].
각각 고유 한 장점과 단점이있는 여러 유형의 LCD가 있습니다.
-TN (Twisted Nematic) : TN 패널은 LCD의 가장 오래되고 가장 일반적인 유형입니다 [1]. 응답 시간이 빠르지 만 시야 각도와 색상 정확도가 제한되어 있습니다 [1].
-IPS (평면 스위칭) : IPS 패널은 TN 패널보다 더 나은 시야각과 색상 정확도를 제공하지만 일반적으로 응답 시간이 느려집니다.
-VA (수직 정렬) : VA 패널은 높은 대비 비율과 우수한 시야각을 제공하지만 빠르게 움직이는 장면에서 고스트링 또는 흐릿함으로 고통받을 수 있습니다.
장점 :
- 슬림 한 프로파일 : LCD는 CRT와 같은 이전 디스플레이 기술보다 훨씬 얇고 가볍습니다 [6].
- 저전력 소비 : LCD는 CRT 및 일부 디스플레이 기술보다 전력이 적습니다 [6].
- 날카로운 이미지 : LCD는 날카 롭고 상세한 이미지를 생성 할 수 있습니다 [8].
단점 :
- 제한된 시야각 : 일부 LCD, 특히 TN 패널에는 시야각이 제한되어 있습니다.
- 백라이트 요구 사항 : LCD에는 백라이트가 필요하므로 디스플레이의 비용과 복잡성을 더할 수 있습니다 [5].
- 블랙 레벨 : LCD는 일부 조명이 항상 액정 층을 통해 누출되므로 진정한 검은 색을 생산하기 위해 고군분투 할 수 있습니다.
LCD 스크린은 현대 엔지니어링의 경이로움으로 여러 층의 특수 재료를 결합하여 매일 보는 이미지를 만듭니다. 디스플레이를 비추는 백라이트에서 조명을 조절하는 액정 및 생동감을 추가하는 컬러 필터를 조절하면 각 구성 요소는 중요한 역할을합니다. LCD 화면의 내부 구조를 이해하면 장치를 강화하는 기술에 대해 더 큰 인식을 제공합니다.
편광 필터는 광파의 방향을 제어하여 조명이 제어 방식으로 액정 층을 통과 할 수 있도록합니다 [3] [8]. 그들은 특정 방향으로 정렬 된 가벼운 파도 만 통과 할 수 있도록함으로써 작동한다 [3].
액정 분자는 전기장에 반응하여 방향을 변화시켜 층을 통과하는 빛의 분극을 조절합니다 [1]. 이러한 분극의 변화는 LCD가 각 픽셀의 밝기를 제어 할 수있게한다 [1].
일반적인 유형의 백라이트에는 LED (Light Emitting Diode) 및 CCFL (차가운 음극 형광등)이 포함됩니다 [4]. LED는 에너지 효율과 긴 수명으로 인해 현대 LCD에서 가장 일반적인 유형입니다 [4].
컬러 필터는 색상 이미지를 만드는 데 사용됩니다 [1] [4]. LCD 화면의 각 픽셀은 빨간색, 녹색 및 파란색 (RGB)의 세 가지 하위 픽셀로 나뉩니다 [4]. 각 하위 픽셀에는 해당 색상의 빛 만 통과 할 수있는 컬러 필터가 있습니다 [4].
활성 매트릭스 LCD에서, 박막 트랜지스터 (TFT)는 각 픽셀에 적용되는 전압을 제어하는 데 사용됩니다 [4] [8]. TFT 매트릭스는 각 픽셀의 정확하고 빠른 제어를 허용하여 이미지가 더 선명하고 응답 시간이 빠릅니다 [8]. 활성 매트릭스 LCD는 TFT-LCD라고도합니다 [4].
[1] https://www.sindadisplay.com/index.php/knowledge/lcddisplayinternalstructure.html
[2] https://www.britannica.com/technology/liquid-crystal-display
[3] https://www.wiltronics.com.au/wiltronics- Knowledge-base/how-lcd-works-guide/
[4] https://www.ornatepixels.com/2024/01/lcd-how-tft-lcd-works.html
[5] https://riverdi.com/blog/understanding-lcd-how-do-lcd-screens-work
[6] https://www.circuitstoday.com/liquid-crystal-displays-lcd-working
[7] https://www.xenarc.com/lcd-technology.html
[8] https://www.techtarget.com/whatis/definition/lcd-liquid-crystal-display
