LCM의 기본 지식
Aug 12, 2021
1. 액정의 기원:
1888년 오스트리아의 식물학자 F. Reintzer가 액정을 발견했습니다. 과학자들의 오랜 연구 끝에 1968년 RCA(Radio Corporation of America) GH Heilmeiler는 네마틱 액정을 발견했습니다.
통전되었을 때 투명 박막의 탁도 현상(즉, 전기 광학 효과)은 액정의 구조, 특성 및 응용에 대한 사람들의 이해가 비약적으로 발전했습니다. 이제 액정은 많은 새로운 기술 분야에서 널리 사용되어 물리학자, 화학자, 생물학자 및 전자 과학자에게 새로운 분야가 되었습니다.
2. LCD란?
액정은 일반적으로 고체이며 온도가 투명점까지 상승하면 투명한 액체가 됩니다. 특정 온도 범위에서 액체 유동성과 결정 복굴절의 조합입니다. 액정은 일반적인 고체, 액체 및 기체 상태와 다릅니다. 액정상, 중간상, 중간상이라고도 합니다. 영어는 액체다
결정체. 결정의 복굴절은 빛이 통과하는 방향의 차이를 말하며 굴절률이 다릅니다.
3. LCD의 종류
액정에 대한 점진적인 이해와 함께 액정 물질은 기본적으로 유기화합물이라는 것이 밝혀졌고, 기존의 유기화합물 200여종마다
그 중 하나는 액정상을 가지고 있습니다. 액정상의 외관에 대한 조성 및 물리적 조건의 관점에서 액정은 열방성 액정과 유방성 액정의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 막대 모양의 분자에 의해 형성된 액정은 세 가지 유형의 액정상을 가지고 있습니다.
액정은 점토상을 말함), 네마틱상(네마틱 액정은 필라멘트상
및 콜레스테릭 상(콜레스테릭 액정은 콜레스테롤을 의미함).
4. 열방성 액정이란?
특정 유기물을 가열 용해하고 가열하여 결정 격자를 파괴하여 형성된 액정을 열방성 액정이라고 합니다. 온도 변화에 의해 나타나는 액정상입니다. 현재 디스플레이에 사용되는 액정 재료는 기본적으로 열방성 액정이다.
5. 리오트로픽 액정이란?
특정 용매에 일부 유기물을 넣으면 결정 격자를 파괴하는 용매에 의해 형성된 액정을 리오트로픽 액정(lyotropic liquid crystal)이라고 합니다. 용액의 농도 변화에 따라 나타나는 액정상으로 비눗물 등이 가장 일반적입니다.
6. 스멕틱 액정의 특성
스멕틱상 액정은 막대 모양 또는 스트립 모양의 분자로 구성됩니다. 분자는 층으로 배열됩니다. 층에 있는 분자의 장축은 서로 평행하고 방향은 평면에 수직이거나 평면에 비스듬하게 배열될 수 있습니다. 분자들이 가지런히 배열되어 있기 때문에 그 규칙성이 결정에 가깝고 2차원적 질서를 갖는다. 분자 질량 중심의 위치는 층에서 무질서하고 자유롭게 병진할 수 있으므로 유동성이 있지만 점도 계수가 매우 큽니다. 분자는 앞뒤, 좌우로 미끄러질 수 있지만 상층과 하층 사이는 이동할 수 없습니다. 높은 차수 때문에 스멕틱 상은 종종 더 낮은 온도 범위에서 나타납니다.
7. 네마틱 액정의 특징
네마틱 액정의 막대 모양 분자도 분자축 방향과 평행하게 배열되어 있지만 스멕틱 액정의 층상 구조를 가지고 있지 않습니다. 분자의 질량 중심은 무질서하고 무질서하지만 분자(막대)의 방향은 거의 동일하므로 네마틱 물질의 광학 및 전기적 특성, 즉 굴절률과 유전 상수는 수직 방향과 수직 방향에 따라 다릅니다. 이 질서 정연한 방향으로. 네마틱 액정은 광학적으로 양의 복굴절, 일축성, 전기 유전율 이방성을 나타내기 때문에 전기를 이용하여 광학 성능이나 액정 표시 장치를 제어할 수 있습니다. 네마틱 액정은 스멕틱 상에 비해 점도가 낮고 유동성이 풍부합니다. 이러한 유동성의 이유는 주로 네마틱 액정의 각 분자가 장축 방향을 따라 자유롭게 움직이기 쉽기 때문입니다. 분자의 배열과 이동이 비교적 자유롭고 외부 영향에 매우 민감하여 널리 이용되고 있다. 현재 TN, STN 등 액정표시장치에 사용되는 액정재료는 모두 네마틱 액정재료이다.
8. 콜레스테릭 액정의 특성
콜레스테롤은 할로겐으로 에스테르화되거나 치환된 후 액정상을 나타내며, 이를 콜레스테릭 액정이라고 합니다. 이러한 유형의 액정 분자는 평평한 모양으로 층으로 배열되어 있으며 층의 분자는 서로 평행합니다. 서로 다른 층의 분자의 장축 방향이 약간 바뀌며 층의 법선 방향을 따라 나선형 구조로 배열됩니다. 서로 다른 분자의 장축이 나선 방향을 따라 배열되면 360도를 통과합니다. 변경 후 원래 방향으로 돌아갑니다. 콜레스테릭 액정은 온도에 매우 민감합니다. 온도가 변하면 콜레스테릭 액정은 다른 색을 보입니다. 실제로 액정 온도 표시의 원리는 일련의 콜레스테릭 액정을 사용하는 것입니다.
9. 액정 디스플레이란?
먼저 전기 광학 효과의 정의를 소개합니다. 액정 분자는 쌍극자 모멘트가 고정되어 있기 때문에 전기장을 인가하면 액정 분자의 축이 이동하여 액정 분자의 배열이 변하게 됩니다. 특정 표시 모드에서는 액정 분자가 불안정하게 흐를 수 있으며, 이러한 불안정한 상태는 전계의 세기에 따라 달라집니다. 그 결과 액정 셀 내부의 편광된 빛의 투과 기능이 변화하고 복굴절이 변화하고 빛이 산란되는 현상 등, 즉 액정 셀의 광학적 특성이 변화하게 됩니다. 이 현상을 액정의 전기 광학 효과라고 합니다.
액정의 다양한 전기광학적 효과를 이용하기 위해 액정의 전기장, 자기장, 빛, 온도와 같은 외부 조건의 변화를 특정 조건에서 가시 신호로 변환하여 디스플레이를 만들 수 있습니다. 이것은 액정 디스플레이입니다.
10. LCD 모니터는 3세대를 거쳐 왔습니다.
1세대는 계산기와 시계에 사용됩니다. 2세대는 전자 번역기, 게임 콘솔, 가전 제품 및 테스트 장비에 사용됩니다. 3세대는 개인용 컴퓨터, 워드 프로세서, 휴대폰, 휴대용 컬러 텔레비전 등 첨단 정보 사회의 다양한 사무 자동화 장비 및 새로운 정보 전송 장비에 사용됩니다.
11. LCD의 장점
평면 디스플레이, 소형, 경량, 휴대하기 쉽고, 저전력 소비, 낮은 구동 전압, 예를 들어 계산기의 작동 전압은 2~5V, 소비 전력은 약 0.01mw, 산화은 배터리를 사용할 수 있습니다. 2~3년 동안; 장수, 일반적으로 50,000시간 이상; 그것은 유해한 광선을 포함하지 않으므로 인체에 무해하고 쉽게 눈의 피로를 유발하지 않습니다. 수동 디스플레이, 강한 빛으로 쉽게 씻겨지지 않고 밝은 환경에서 표시될 수 있습니다. 간단한 구조, 복잡한 기계 부품이 없습니다.
12. 액정 디스플레이의 기본 구조
액정 표시 장치는 구조가 다르지만 기본 구조는 두 개의 유리 기판 사이에 액정을 주입하고 밀봉재로 밀봉하여 액정 셀을 형성하는 것입니다. 액정 셀의 셀 두께는 일반적으로 수 미크론(사람 머리카락의 직경)입니다. 수십 마이크로미터), 상하 유리를 편광판으로 붙이고, 유기 폴리이미드 배향의 얇은 층을 액정 셀의 유리 기판 내부에 덮고 특정 방향으로 문지릅니다. 그런 다음 커넥터, 집적 회로, 제어 및 구동 회로, PCB 회로 기판, 백라이트 소스 및 구조 부품을 함께 조립합니다.
13. LCD 디스플레이의 원리
TN을 가져 가라
액정 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위해 LCD를 예로 들어 설명합니다. 액정이 주입된 액정셀의 상하 유리기판에 편광판을 붙이고 상하편광판의 광축이 직교하는 경우(편광판의 특성은 어떤 측면을 통과하기 위해) 전압이 인가되지 않은 상태에서 액정 셀에 주입되어 액정 셀의 액정 분자가 계면에서 상부 및 하부 유리 PI(폴리이미드 필름)의 마찰 홈을 따라 배열되어 있으므로 액정셀의 상부 및 하부 유리기판 표면의 액정 분자는 아래 그림과 같이 90도 꼬인 상태로 배열되어 있습니다. 백라이트에서 방출된 빛은 상부 편광판을 통과할 때 한 방향으로 진동하는 빛만 통과할 수 있습니다. 그러면 액정 분자가 90도 꼬여 하부 편광판에 도달하고 하부 편광판의 축과 평행하게 통과하게 되는데, 이는&'백색&'이다. 상태. 전압이 인가되면 액정 분자는 상하 유리기판의 작은 PI 홈의 영향을 받지 않고 전기장을 따라 같은 방향으로 서서 아래 편광판의 방향과 90도 비틀어집니다. , 빛은 통과할 수 없으며 빛은 차단됩니다."블랙& quot; 상태. 외부 전압의 유무에 관계없이 액정 셀의 액정 분자 배열이 변경됩니다. 상하 편광자의 축 방향이 90도인 경우. 한 방향으로만 진동하는 빛이 액정 셀을 통과할 수 있는지 여부는 외부 전압이 있는지 여부에 따라 다릅니다. 통과 여부는"흰색" 및&'검정&' 및 이미지가 LCD에 표시됩니다. 물론 중간색"화이트& quot; 및"블랙" 인가 전압의 중간 전위에 의해 결정됩니다.
14. 노멀리 화이트 LCD와 노멀리 블랙 LCD란?
상하편광판의 축방향이 90도일 때. 인가전압이 없을 때 조사된 빛은 통과할 수 있으며,&'백색& '이다. 전압이 인가되면 조사된 빛이 차단되어&'검은색&'이 됩니다. 이러한 유형의 액정 디스플레이를 노멀리 화이트 LCD라고 합니다. 상하 편광자 축일 때
같은 방향이고 전압이 인가되지 않으면 조명이 차단되어&'검은색&'이 됩니다. 이때, 전압이 인가되면 조명이 통과할 수 있으며&'백색& '이 됩니다. 이 시간에. 이러한 유형의 LCD를 일반적으로 검은색 LCD라고 합니다.
박막 트랜지스터나 다이오드 등의 능동 소자에 액정 물질을 주입한 구조를 능동 매트릭스 LCD라고 한다. 따라서 능동 구성 요소를 포함하는지 여부에 따라 액정 디스플레이는 수동 매트릭스 LCD와 능동 매트릭스 LCD의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 패시브 매트릭스 LCD와 능동 매트릭스 LCD는 구동 방식과 용도가 다릅니다.
그런 다음 디스플레이 메커니즘에 따라:
수동 매트릭스 LCD와 능동 매트릭스 LCD는 여러 유형으로 나눌 수 있습니다.
전기 광학 효과로 만들어진 일반적으로 사용되는 액정 디스플레이는 대략 TN-LCD, STN-LCD, HTN-LCD, FSTN-LCD, TFT-LCD 등입니다.
16. TN-LCD의 특징 및 응용
TN-LCD는 트위스트 네마틱 액정입니다.
Display의 약자로, 트위스트 네마틱 액정 디스플레이입니다. 이 표시 방식의 특징은 액정 분자가 기판과 거의 평행하게 배열되어 있지만 상하 액정 분자가 꼬인 배열로 배열되어 있고 전체 꼬임 각도가 90°라는 점이다. TN-LCD는 사람들이 일찍이 발견한 액정표시장치로, 가장 널리 사용되고, 가장 많고, 가장 저렴한 액정표시장치이기도 합니다. 우리가 매일 보는 전자시계, 계산기, 게임기 등의 디스플레이 화면은 대부분 TN-LCD입니다.
17. STN-LCD의 특징과 응용
STN-LCD는 Super Twist Nematic입니다.
액정
Display의 약자로 슈퍼 트위스트 네마틱 액정 디스플레이입니다. 비틀림 각도가 90°가 아니라 180°에서 270° 사이라는 점을 제외하고는 TN-LCD와 구조가 유사합니다. 비틀림 각도만 다를 뿐 작동 원리는 TN-LCD와 완전히 다릅니다. STN-LCD는 현재 LCD가 생산하는 중급 제품이다. TN-LCD보다 더 많은 정보를 표시하는 특성이 있습니다. 주로 각종 악기, 중국식 디스플레이, 노트북, 노트북 등에 사용됩니다.
18. HTN-LCD의 특징과 응용
HTN-LCD는 하이 트위스트 네마틱 액정입니다.
하이 트위스트 네마틱 액정 디스플레이의 줄임말. 비틀림 각이 TN-LCD와 STN-LCD 사이인 100°와 120° 사이라는 점을 제외하고는 TN-LCD 및 STN-LCD와 구조가 유사합니다. 현재 HTN-LCD는 많지 않으며 성능은 TN-LCD와 STN-LCD 사이입니다.
19. FSTN-LCD의 특징과 응용
STN-LCD는 필름 슈퍼 트위스트 네마틱 액정입니다.
Display의 약자로, 보상 필름 슈퍼 트위스트 네마틱 액정 디스플레이입니다. 필름은 보상 필름 또는 위상차 필름을 말합니다. 특수 처리된 보상 필름 층을 통해 STN-LCD의 단점을 극복할 수 있고 STN-LCD의 배경색을 극복하여 흑백이 될 수 있으므로 일부 사람들은 FSTN-LCD를 STN-LCD로 검은색과 화이트 모드.
20. TFT-LCD의 특징과 응용
TFT-LCD는 박막 트랜지스터 액정입니다.
디스플레이는 박막 트랜지스터 능동 매트릭스 액정 디스플레이의 약자입니다. 그것의 각 픽셀은 하나 이상의 박막 트랜지스터 스위치에 의해 제어됩니다. 실제로 각 픽셀은 작은 TN형 액정 디스플레이입니다. 이러한 유형의 디스플레이로 표시되는 이미지는 선명하고 깜박임이 없으며 넓은 시야각(0.5), 빠른 응답 속도, 거의 모든 그레이 스케일을 표시할 수 있으며 컬러 필터를 추가한 후 풀 컬러 디스플레이를 구현할 수 있습니다. STN 및 강유전성 액정과 같은 다른 디스플레이와 비교하여 TFT-LCD는 여전히 대면적, 다중 디스플레이 컨텐츠, 색상 및 그레이 스케일 측면에서 최고입니다. 유리와 같은 투명 기판을 사용하여 투과형 표시가 가능하고, 신호 전달 성능이 좋고, 하프톤의 균일한 표시가 가능하며, 대용량 표시가 가능한 장점이 있습니다. 능동매트릭스 방식으로 최고의 화질을 얻을 수 있습니다. 현재 LCD 시장에서 가장 고급형 제품입니다. 주로 노트북, LCD 컬러 TV 등에 사용된다. TFT-LCD는 제조공정이 비교적 복잡하고 가격이 비교적 높다.
21. ECB-LCD의 기능 및 응용
ECB-LCD는 전기적으로 제어되는 복굴절 액정입니다.
디스플레이는 전자 제어 복굴절 액정 디스플레이의 약자입니다. 이러한 유형의 디스플레이는 액정 셀에 전압을 인가합니다. 액정의 유전율 이방성으로 인해 액정 분자의 배열이 변화하여 액정 셀의 복굴절률이 변화합니다. 액정 셀을 두 개의 편광판에 배치하면 굴절률의 변화가 빛의 투과율의 변화로 나타납니다. 이 전기 광학 효과는 액정 셀(ECB:
전기 제어
복굴절), ECB 효과라고 합니다. ECB 효과는 다색 액정 표시 소자의 작동 원리로서 매우 중요합니다. 확대 투사 기능이 있는 대화면 멀티 컬러 디스플레이에 적합합니다.
22. 강유전성 액정 디스플레이의 특징 및 응용
현재 개발 중인 강유전성 액정 디스플레이는 매우 빠른 응답 속도(마이크로초 수준)와 이미지 저장 기능이 특징인 강유전성 스멕틱 액정을 채택합니다. 인가된 전압 신호가 제거된 후에도 원래 표시된 이미지가 유지될 수 있습니다.
23. 액정 표시 장치의 기본 특성
액정 디스플레이의 표시 성능은 다양한 항목을 규정합니다. 기본 특성은 LCD의 컬러 디스플레이, 픽셀 수(즉, 해상도) 및 화면 크기, 픽셀 피치, 디스플레이 크기(디스플레이 범위), 종횡비, 밝기, 조리개 비율, 회색 정도 및 색상 번호, 명암, 응답 속도, 보통 흰색, 보통 검정색, LCD 투과율, LCD 유리 기판 크기. 따로 소개합니다.
24. LCD 컬러 디스플레이
TFT LCD는 Color Film을 이용하여 조사하고 형광등을 발색하여 Color Display를 구현한다. 어레이 기판을 통과한 빛이 컬러 필름(CF)을 통과하면 착색됩니다. TFT LCD
픽셀은 RGB 3원색(빨강, 초록, 파랑)으로 구분되며, 각각 해당하는 RGB 컬러 필름으로 채색됩니다. 컬러 필름을 사용하여 RGB 빛을 혼합하여 다양한 색상을 얻는 가법 혼합 방식입니다. 백라이트의 빛은 RGB 컬러 필름에 의해 3색으로 구분됩니다. 라이트 밸브 역할을 하는 LCD는 3가지 색상의 빛의 양을 조절하여 원하는 색상을 얻습니다.
25. 픽셀 및 화면 크기
LCD는 많은 도트(텍스트와 이미지를 표시하는 최소 단위)를 배열하여 화면을 구성하여 이미지를 표시합니다. 포인트의 가장 작은 단위를 픽셀이라고 합니다. 컬러 디스플레이에서 픽셀은 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B)으로 구분되며 세 가지 색상을 함께 픽셀이라고 하며 이 픽셀을 RBG 포인트의 1/3로 나누는 것을 서브라고 합니다. -픽셀. 화면에 몇 개의 픽셀이 배열되어 있느냐에 따라 LCD의 명칭도 달라집니다.
