컨텐츠 메뉴
● 소개
>> 초기 혁신
>> TFT LCD의 탄생
>> 성숙과 지배
>> 경쟁과 진화
● 결론
● Q & A
>> 2. TFT LCD는 일반 LCD와 어떻게 다릅니 까?
>> 3. TFT LCD 화면의 주요 응용 프로그램은 무엇입니까?
>> 4. 다른 디스플레이 기술에 비해 TFT LCD 화면의 장점은 무엇입니까?
● 인용
오늘날의 세상에서 전자 장치는 우리의 일상 생활에서 없어서는 안될 부분이되었습니다. 스마트 폰과 노트북에서 텔레비전 및 디지털 간판에 이르기까지 우리는 끊임없이 화면으로 둘러싸여 있습니다. 사용 가능한 다양한 디스플레이 기술 중에는 박막 전환기 액정 디스플레이 (TFT LCD)는 지배적 인 힘으로 눈에 띄며 이미지 품질, 에너지 효율 및 다양성의 강력한 조합을 제공합니다 [1] [3]. 이 기사는 a를 제공하는 것을 목표로합니다 TFT LCD 화면의 포괄적 인 탐색 , 역사, 구조, 작업 원칙, 응용 프로그램, 장점, 단점 및 미래의 추세를 다루는 것.
TFT LCD 기술의 발전은 수십 년에 걸친 매혹적인 여정으로, 상당한 돌파구와 혁신으로 표시됩니다. 이 역사를 이해하면 TFT LCD 기술의 현재 상태를 이해하는 데 귀중한 맥락이 제공됩니다 [1].
TFT 기술의 기초는 연구원들이 전자 장치에서 박막의 잠재력을 탐구하기 시작한 20 세기 중반으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 1957 년 2 월, RCA의 John Wallmark는 박막 MOSFET [1]에 대한 특허를 제출했습니다. RCA의 Paul K. Weimer는 Wallmark의 아이디어를 구현하고 1962 년에 표준 벌크 MOSFET과 구별되는 MOSFET의 유형 인 TFT (Thin-Film Transistor)를 개발했습니다 [1]. 그것은 카드뮴 셀레 나이드의 박막과 황화 카드뮴으로 만들어졌습니다 [1].
1968 년 RCA 실험실의 Bernard Lechner에 의해 TFT 기반 액정 디스플레이 (LCD)에 대한 아이디어가 고안되었다 [1]. 1971 년, Lechner, FJ Marlowe, Eo Nester 및 J. Tults는 LCD의 동적 산란 모드를 사용하여 하이브리드 회로에 의해 구동되는 2x18 매트릭스 디스플레이를 보여 주었다 [1]. 1973 년 Westinghouse Research Laboratories의 T. Peter Brody, Ja Asars 및 GD Dixon은 CDSE (Cadmium Selenide) TFT를 개발했으며, 이들은 최초의 CDSE 박막 전처리 액체 결정 디스플레이 (TFT LCD)를 입증하는 데 사용했습니다 [1]. Brody와 Fang-Chen Luo는 1974 년 CDSE TFT를 사용하여 최초의 평평한 활성 매트릭스 액체 결정 디스플레이 (AM LCD)를 시연 한 후 Brody는 1975 년에 'Active Matrix '라는 용어를 만들었습니다 [1].
그 후 수십 년 동안 재료 과학, 제조 공정 및 디스플레이 설계의 발전으로 인해 TFT LCD 기술의 지속적인 개선이 목격되었습니다. 비정질 실리콘 (A-SI) TFT LCD는 최초의 상용화 된 TFT 기술로 부상하여 간단한 제조 공정, 우수한 안정성 및 저렴한 비용으로 인해 광범위한 채택을 얻었습니다 [3]. 2013 년까지 대부분의 현대 고해상도 및 고품질 전자 비주얼 디스플레이 장치는 TFT 기반 활성 매트릭스 디스플레이를 사용했습니다 [1].
2024 년 현재 TFT LCD 디스플레이는 여전히 지배적이지만 높은 밝기 및 고해상도 디스플레이를 위해 OLED와 경쟁하며 저전력 디스플레이를 위해 전자 용지와 경쟁합니다 [1]. 혁신은 계속해서 TFT LCD 기술을 정제하고, 터치 기능을 향상시키고, 에너지 효율을 향상 시키며, 다양한 응용 분야를위한 맞춤형 솔루션을 가능하게합니다 [8].
TFT LCD 화면은 다중 층의 복잡한 어셈블리이며, 각각 고품질 이미지를 생성하는 데 중요한 역할을합니다 [3]. 일반적인 TFT LCD 패널의 구조를 탐구합시다.
1. 백라이트 : 백라이트 장치는 디스플레이의 조명 원입니다. 일반적으로 차가운 음극 형광 램프 (CCFL) 또는보다 일반적으로 가벼운 방출 다이오드 (LED)로 구성됩니다. 백라이트는 LCD의 후속 층을 통과하는 백색광을 방출합니다 [3].
2. 편광 저 : 편광기는 특정 방향으로 진동하는 광파 만 통과 할 수있는 광학 필터입니다. TFT LCD 패널에는 2 개의 편광기가 있으며, 하나는 전면과 뒷면에 하나는 서로 수직으로 향합니다. 이 배열은 액정이 특정한 방식으로 정렬 될 때만 빛이 통과 할 수 있도록한다 [3] [7].
3. 유리 기판 : TFT LCD는 액정 물질이 채워진 2 개의 유리 기판으로 구성되어있다 [7] [9]. 이 기판은 구조적지지를 제공하고 다른 층의 기초로 작용합니다.
4. 얇은 필름 트랜지스터 (TFT) 층 : TFT 층은 활성 매트릭스 LCD의 핵심입니다. 이는 미세한 트랜지스터의 배열로 구성되며, 각각은 해당 하위 픽셀에 적용되는 전압을 제어합니다. TFT는 스위치 역할을하며 각 하위 픽셀을 통과하는 빛의 양을 정확하게 조절합니다 [3] [6].
5. 액정 층 : 액정 재료는 디스플레이를 통과하는 빛을 조절하는 핵심 구성 요소입니다. 액정은 전기장에 반응하여 스스로 정렬 할 수있는 유기 분자입니다. 액정에 적용되는 전기장을 제어함으로써, 각 서브 픽셀을 통해 전달되는 광의 양은 정확하게 제어 될 수있다 [3] [7].
6. 컬러 필터 레이어 : 컬러 필터 레이어는 풀 컬러 이미지를 생성하기 위해 결합하는 빨간색, 녹색 및 파란색 (RGB) 서브 픽셀을 생성하는 데 도움이됩니다. 컬러 필터는 모자이크 패턴으로 배열 된 작은 빨간색, 녹색 및 파란색 필터로 구성됩니다 [3] [7].
7. 정렬 층 : 정렬 층은 유리 기판의 내부 표면을 코팅하는 박막입니다. 이 층은 전기장이 적용되지 않을 때 액정 분자를 특정 방향으로 정렬하는 미세한 그루브를 생성하도록 처리됩니다 [7].
TFT LCD 화면의 작동에는 다양한 구성 요소의 조정 된 상호 작용이 포함됩니다. 다음은 TFT LCD의 작동 방식에 대한 단계별 설명입니다.
1. 백라이트 조명 : 백라이트는 흰색 빛을 방출하는데, 이는 분극되지 않은 (즉, 빛의 파도는 모든 방향으로 진동한다) [3].
2. 편광 : 빛은 후면 편광판을 통과하여 특정 방향으로 진동하는 것을 제외한 모든 빛파를 걸러냅니다. 빛은 편광된다 [3] [7].
3. 액정 조절 : 편광 조명은 액정 층으로 들어갑니다. TFT 어레이는 각 서브 픽셀에 적용되는 전기장을 제어하며, 이는 액정 분자의 정렬을 제어한다. 전기장이 없으면 액정은 편광을 90 도로 회전시키는 방식으로 정렬됩니다 [3] [6].
4. 컬러 필터링 : 회전 된 빛은 컬러 필터 레이어를 통과하여 흰색 표시등을 빨간색, 녹색 및 파란색 구성 요소로 분리합니다. 각 하위 픽셀은 해당 색상 만 통과 할 수있게합니다 [3] [7].
5. 빛의 전송 : 빛은 전면 편광판을 통과합니다. 액정이 빛을 90도 회전하면 빛이 전면 편광판을 통과합니다. 액정이 빛을 회전시키지 않으면 전면 편광에 의해 빛이 차단됩니다 [7].
6. 이미지 형성 : 각 서브 픽셀에 적용된 전압을 제어함으로써 TFT 어레이는 각 서브 픽셀을 통해 전송되는 빨간색, 녹색 및 청색광의 양을 정확하게 제어 할 수 있습니다. 이를 통해 디스플레이는 광범위한 색상과 음영을 생성하여 최종 이미지를 형성 할 수 있습니다 [6].
TFT LCD 화면은 다른 디스플레이 기술에 비해 몇 가지 장점을 제공하여 광범위한 채택에 기여합니다.
-High 해상도 : TFT LCD는 높은 픽셀 밀도를 달성하여 날카 롭고 상세한 이미지를 초래할 수 있습니다 [6].
-Brightness : TFT LCD는 밝은 이미지를 생성 할 수있어 다양한 조명 조건에서 사용하기에 적합합니다 [6].
-Color 정확도 : TFT LCD는 광범위한 색상을 정확하게 재현하여 시각적으로 유쾌한 경험을 제공 할 수 있습니다 [6].
-빠른 응답 시간 : TFT LCD의 활성 매트릭스 설계는 빠른 응답 시간을 가능하게하여 모션 블러와 고스트링을 줄입니다 [6].
-에너지 효율 : CRT와 같은 구형 디스플레이 기술과 비교하여 TFT LCD는 전력을 덜 소비합니다 [10].
-Slim 프로파일 : TFT LCD는 매우 얇고 가벼워서 휴대용 장치에 이상적입니다 [3].
그들의 장점에도 불구하고 TFT LCD 화면은 몇 가지 제한 사항이 있습니다.
-보기 각도 : TFT LCD의 이미지 품질은 각도에서 볼 때 저하 될 수 있습니다. 이것은 액정이 정렬되는 방식과 빛의 분극 때문입니다 [6].
-블랙 레벨 : TFT LCD는 일반적으로 깊은 검은 색 레벨을 생산하기 위해 고군분투하여 대비 비율이 낮습니다 [6].
-제조 복잡성 : TFT LCD의 제조 공정은 복잡하고 특수 장비가 필요하므로 생산 비용이 높아집니다 [8].
-죽은 픽셀의 전위 : TFT 어레이의 많은 수의 트랜지스터로 인해 죽은 픽셀 (켜지거나 끄지 않는 픽셀)이 발생할 가능성이 있습니다 [6].
TFT LCD 화면 광범위한 장치 및 산업에서 응용 프로그램을 찾습니다 [2] [5] :
-Smartphones, 태블릿 및 랩톱 : 높은 픽셀 밀도와 에너지 효율로 인해 TFT 디스플레이의 가장 일반적인 응용 일 것입니다 [10].
-텔레비전 세트 및 컴퓨터 모니터 : TFT LCD는 TV와 모니터의 표준이되어 전임자에 비해 우수한 이미지 품질과 에너지 효율을 제공합니다 [10].
-자극 디스플레이 : 대시 보드 디스플레이, GPS 시스템 및 엔터테인먼트 시스템에 사용되어 운전자 및 승객에게 더 명확하고 안전한 사용자 경험을 제공합니다 [8].
-의료 장비 : 정밀성과 신뢰성이 가장 중요한 환자 모니터 및 이미징 시스템을 포함한 의료 기기에서 중요합니다 [2] [8].
-산업계 시스템 : 기계 인터페이스 및 프로세스 제어에 적용되며, 모니터링 및 작동 효율성을 위해 명확한 디스플레이가 필요합니다 [2] [8].
-군사 및 방어 : 내구성 및 햇빛 가독성에 대한 MIL-SPEC 표준을 준수하는 명령 센터, 현장 운영 및 차량 장착 시스템에 대한 견고한 디스플레이 [2].
-마린 및 해상 : 방수 및 부식 방지 디자인이 특징 인 선박을 타고 내비게이션 시스템, 제어 패널 및 엔터테인먼트 시스템 [2].
-공공 정보 시스템 : 공공 장소의 광고 디스플레이, 디지털 간판 및 정보 키오스크의 경우 다양한 조명 조건에서의 가독성과 가시성을 보장합니다 [8].
TFT LCD 기술 분야는 지속적으로 발전하고 있으며, 지속적인 연구 개발은 한계를 해결하고 기능을 확장하는 데 중점을두고 있습니다 [8] :
-강화 된 터치 기능 : 멀티 터치 기능과 제스처 인식을 제공하는 용량 성 터치 스크린의 통합 [8].
-방해 된 에너지 효율성 : 전력을 덜 소비하고 더 밝은 디스플레이를 제공하는 LED 백라이트 디스플레이의 개발 [8].
-유연한 디스플레이 : 접이식 및 롤블 TFT LCD 스크린의 생성을 가능하게하는 유연한 기판 및 재료에 대한 연구.
-Quantum dot 기술 : 색 영역과 밝기를 향상시키기위한 양자점의 통합.
-미니 주도 및 마이크로 주도 백라이트 : 작은 LED를 사용하여 로컬 디밍을보다 정확하게 제어하여 대비 비율 및 블랙 레벨을 향상시킵니다.
TFT LCD 화면은 전자 장치와 상호 작용하는 방식에 혁명을 일으켜 광범위한 응용 분야를위한 시각적으로 풍부하고 다재다능한 디스플레이 솔루션을 제공했습니다. TFT LCD는 겸손한 시작부터 현재의 지배에 이르기까지 지속적인 혁신과 개선에 의해 주도적 인 놀라운 발전을 거쳤습니다. OLED와 같은 경쟁 기술이 떠오르지 만 TFT LCD는 계속 발전하여 새로운 기능과 개선 사항을 통합하여 끊임없이 변화하는 디스플레이 기술 환경과의 관련성을 보장합니다. 앞으로 나아갈 때, 우리는 시각적 커뮤니케이션 및 정보 표시의 미래를 형성하여 TFT LCD 화면의보다 혁신적인 응용 프로그램을 볼 수 있습니다.
TFT는 박막 트랜지스터를 나타냅니다 [4]. 주소 및 대비와 같은 이미지 품질을 향상시키기 위해 LCD에 사용되는 트랜지스터 기술 유형입니다 [3].
TFT LCD는 활성 매트릭스 LCD 유형이며, 일반 LCD는 수동 매트릭스 또는 활성 매트릭스 일 수 있습니다 [3] [4]. TFT LCD는 얇은 필름 트랜지스터를 사용하여 각 픽셀을 개별적으로 제어하여 패시브 매트릭스 LCD에 비해 응답 시간이 더 빠르고, 더 나은 대비 및 더 넓은 시야각을 만듭니다 [6].
TFT LCD 스크린은 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, TV, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이, 의료 장비, 산업 시스템 및 홍보 시스템을 포함한 광범위한 장치에서 사용됩니다 [2] [5] [8] [10].
TFT LCD 화면은 고해상도, 밝기, 색상 정확도, 빠른 응답 시간, 에너지 효율 및 슬림 한 프로파일을 포함한 몇 가지 장점을 제공합니다 [6] [10].
TFT LCD 스크린의 일부 한계에는보기 각도 의존성, 깊은 블랙 레벨 생성의 어려움, 제조 복잡성 및 죽은 픽셀의 잠재력이 포함됩니다 [6] [8].
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/s-ips
[2] https://www.abraxsyscorp.com/tft-lcd-monitors-features-benefits-real-world-applications/
[3] https://www.hongguangdisplay.com/blog/what-is-a-tft-lcd/
[4] https://www.szmaclight.com/new/what-is-tft-meaning.html
[5] https://www.proculustech.com/what-is-tft-lcd-what-are-applications-for-tft-lcd-screen/
[6] https://blog.notechriddles.com/tw/what-is-tft-screen-and-difference-to-lcd-lcd-ips-oled-tw.html
[7] https://www.orientdisplay.com/knowledge-base/tft-basics/what-is-thin-film-transistor-tft/
[8] https://www.xhpanel.com/blog-detail/comprehensive-guide-to-tft-displays-technology-applications-and-innovations
[9] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E8%96%84%E8%86%9C%E99B BB %6%99999 년에 9%AB%94%B6%B2%9999b6%E999999%ran4%BA 4.999B6%B6%B6%B2%99999999%A1999B6%BA4%BA 4.
[10] https://www.av-display.hk/blog/what-are-the-common-applications-of-tft-displays
