LCD 디스플레이의 기본 지식

1. 액정 디스플레이( LCD )

현재 과학기술정보제품은 가볍고, 얇고, 짧고, 작은 목표를 향해 발전하고 있으며, 컴퓨터 주변기기 분야에서 오랜 역사를 가진 디스플레이 제품도 물론 예외는 아닙니다. 휴대하기 편리하고 휴대하기 쉬운 전제 하에 CRT 영상관 디스플레이, LED 디스플레이 패널과 같은 기존의 디스플레이 방식은 모두 과도한 크기나 높은 전력 소모와 같은 요인에 영향을 받아 사용자의 실제 요구를 충족시킬 수 없습니다. 액정 디스플레이 기술의 발전은 정보 제품의 현재 추세와 일치합니다. 직각 디스플레이이든, 전력 소모가 낮든, 크기가 작든, 복사가 없든 사용자는 최상의 시각 환경을 즐길 수 있습니다.

2. 액정의 탄생

액정 디스플레이의 기원을 추적하려면 "액정"의 탄생부터 시작해야 합니다. 1888년, 오스트리아의 식물학자 프레데릭 프리드리히 라이니처는 특별한 물질을 발견했습니다. 그는 식물에서 스피로톨루에이트라는 화합물을 추출했고, 이 화합물에 대한 가열 실험을 하는 동안 우연히 이 화합물이 서로 다른 온도에서 두 개의 녹는점을 갖는다는 것을 발견했습니다. 그 상태는 우리가 일반적으로 알고 있는 액체와 고체 물질 사이이며, 비눗물의 콜로이드 용액과 다소 비슷하지만 특정 온도 범위 내에서 액체와 결정질 특성을 모두 가지고 있습니다. 이 상태는 나중에 "액정"이라는 이름이 붙었는데, 이는 액정 물질을 의미합니다. 그러나 액정은 1888년에 발견되었지만, 실제로 생활 주변의 공급품에 실용적으로 사용된 것은 80년 후였습니다.

1968년 미국 RCA Corporation(라디오와 텔레비전의 발명)의 샤노브 R&D 센터에서 엔지니어들은 액정 분자가 전압의 영향을 받아 분자 배열이 바뀌고 들어오는 빛이 휘어지는 현상을 발견했습니다. 이 현상은 RCA가 이 원리를 사용하여 세계 최초의 액정 디스플레이를 사용한 화면을 발명했습니다. 그 이후로 액정 디스플레이 기술은 계산기, 전자 시계, 휴대전화 화면, 병원에서 사용하는 기기(방사선 측정 고려 사항) 또는 디지털 카메라 화면과 같은 일반 전자 제품에 널리 사용되었습니다.

흥미롭게도 액정의 발견은 진공관이나 음극선관보다 일찍 이루어졌지만, 세상은 이 현상에 대해 별로 알지 못했습니다. 화학자 조 카스텔라노(Joe Castellano)가 최초의 책을 출판한 것은 1962년이 되어서였습니다. 그림관과 마찬가지로, 이 두 기술은 미국의 RCA 회사에서 발명했지만, 일본의 소니와 샤프 회사에서 각각 계승했습니다.

3. LCD의 기본 지식

액정 디스플레이는 수동 디스플레이로, 빛을 방출할 수 없고 주변 환경의 빛만 사용할 수 있습니다. 패턴이나 문자를 표시하는 데 필요한 에너지가 매우 적습니다. LCD가 더 나은 디스플레이 방식이 된 것은 바로 낮은 전력 소모와 소형화 때문입니다. 액정 디스플레이에 사용되는 액정 재료는 액체와 고체 특성을 모두 가진 유기 물질입니다. 막대 모양의 구조는 일반적으로 액정 셀에 평행하게 배열되지만 전기장의 작용으로 배열 방향을 변경할 수 있습니다.

양의 TN-LCD의 경우, 전극에 전압을 인가하지 않으면 LCD는 "OFF" 상태에 있으며, 빛은 LCD를 통과하여 흰색 상태가 될 수 있습니다. 전극에 전압을 인가하면 LCD는 "ON" 상태에 있으며, 액정 분자의 장축 방향은 "OFF" 상태에 있습니다. 전기장 방향에 따라 정렬되어 있으므로 빛은 LCD를 통과할 수 없고 검은색 상태가 됩니다. 전극에 선택적으로 전압을 인가함으로써 다양한 패턴을 표시할 수 있습니다.

STN-LCD의 경우 액정의 비틀림 각도가 더 크기 때문에 대비율이 더 좋고 시야각이 더 넓습니다.STN-LCD는 복굴절의 원리에 따라 표시됩니다.기본 색상은 일반적으로 황록색이고 글꼴은 파란색이며 황록색 모드가 됩니다.보라색 편광판을 사용하면 기본 색상이 회색에서 회색 몰드로 바뀝니다.보상 필름이 있는 편광판을 사용하면 기본 색상이 흰색에 가까워집니다.이때 STN은 흑백 모드가 되는데 이는 FSTN입니다.위의 세 가지 모드의 편광판을 90° 돌리면 파란색 모드가 되어 효과가 더 좋아집니다.

4. LCD 모니터의 종류

액정 디스플레이는 일반적으로 영어로 LCD(Liquid Crystal Display)로 알려져 있으며, 평판 디스플레이의 한 유형입니다. 구동 방식에 따라 정적 구동(Static), 단순 매트릭스 구동(Simple Matrix) 및 능동 매트릭스 구동(Active Matrix) 세 가지로 나눌 수 있습니다. 그 중 수동 매트릭스 유형은 트위스트 네마틱(Twisted Nematic; TN), 슈퍼 트위스트 네마틱(Super Twisted Nematic; STN) 및 기타 수동 매트릭스 구동 액정 디스플레이로 나눌 수 있으며, 능동 매트릭스 유형은 대략 박막 트랜지스터 유형(Thin Film Transistor; TFT)과 2단자 다이오드 유형(Metal/Insulator/Metal; MIM) 두 가지 방식으로 나눌 수 있습니다.

TN, STN, TFT 방식의 액정 디스플레이는 액정 분자의 꼬임 원리 차이로 인해 시야각, 색상, 명암비, 애니메이션 표현 품질에 차이가 있습니다. 현재 액정 디스플레이 기술의 적용 범위와 수준을 살펴보면, 능동 매트릭스 구동 기술은 주로 박막 트랜지스터(TFT) 방식을 기반으로 하며, 노트북 컴퓨터, 애니메이션 및 이미지 처리 제품에 주로 사용됩니다. 순수 매트릭스 구동 기술은 현재 TN(트위스티드 네마틱)과 STN(슈퍼 트위스티드 네마틱) 방식이 주를 이루며, 주로 워드 프로세서와 소비자 제품에 적용됩니다. 이 중 TFT 액정 디스플레이는 초기 투자 비용과 기술 요구 사항이 상대적으로 높은 반면, TN과 STN 방식은 기술 및 초기 투자 비용이 상대적으로 낮습니다.