LCD 디스플레이는 무엇입니까 : 구조 및 작동

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현재 우리는 액정을 본다 디스플레이 (LCD) 모든 곳에서 즉시 개발되지는 않았습니다. 액정 개발에서 많은 수의 LCD 애플리케이션으로 발전하는 데에는 많은 시간이 걸렸습니다. 1888 년, 최초의 액정은 Friedrich Reinitzer (오스트리아 식물 학자)에 의해 발명되었습니다. 그가 콜레 스테 릴 벤조 에이트와 같은 물질을 녹 였을 때 그는 처음에 그것이 흐린 액체로 변하고 온도가 상승함에 따라 맑아지는 것을 관찰했습니다. 일단 냉각되면 마지막으로 결정화되기 전에 유체가 파란색으로 변했습니다. 따라서 1968 년에 RCA Corporation에서 최초의 실험용 액정 디스플레이를 개발했습니다. 그 후 LCD 제조업체는이 디스플레이 장치를 놀라운 범위로 가져옴으로써 기술에 대한 독창적 인 차이점 및 개발을 점차적으로 설계했습니다. 그래서 마침내 LCD의 발전이 증가했습니다.

LCD (액정 디스플레이) 란 무엇입니까?

액정 디스플레이 또는 LCD는 이름 자체에서 정의를 가져옵니다. 그것은 물질의 두 가지 상태, 고체와 액체의 조합입니다. LCD는 액정을 사용하여 가시적 인 이미지를 생성합니다. 액정 디스플레이는 일반적으로 노트북 컴퓨터 화면, TV, 휴대폰 및 휴대용 비디오 게임에 사용되는 초박형 기술 디스플레이 화면입니다. LCD의 기술을 통해 디스플레이는 음극선 관 (CRT) 기술.




액정 디스플레이는 두 개의 편광 패널을 포함하는 여러 층으로 구성됩니다. 필터 및 전극. LCD 기술은 노트북이나 미니 컴퓨터와 같은 다른 전자 장치에 이미지를 표시하는 데 사용됩니다. 빛은 액정 층의 렌즈에서 투사됩니다. 이 컬러 빛과 크리스탈의 그레이 스케일 이미지 (크리스탈을 통해 전류가 흐르면서 형성됨)가 컬러 이미지를 형성합니다. 그러면이 이미지가 화면에 표시됩니다.

LCD

LCD



LCD는 액티브 매트릭스 디스플레이 그리드 또는 패시브 디스플레이 그리드로 구성됩니다. LCD 기술이 적용된 대부분의 스마트 폰은 액티브 매트릭스 디스플레이를 사용하지만 일부 구형 디스플레이는 여전히 패시브 디스플레이 그리드 디자인을 사용합니다. 대부분의 전자 장치는 주로 디스플레이를위한 액정 디스플레이 기술에 의존합니다. 액체는보다 낮은 전력 소비를 갖는 독특한 장점이 있습니다. LED 또는 음극선 관.

액정 디스플레이 화면은 빛을 방출하지 않고 빛을 차단하는 원리로 작동합니다. LCD는 발광하지 않으므로 백라이트가 필요합니다. 우리는 항상 음극선 관의 사용을 대체하는 LCD 디스플레이로 구성된 장치를 사용합니다. 음극선 관은 LCD에 비해 더 많은 전력을 소비하며 더 무겁고 더 큽니다.

LCD는 어떻게 구성됩니까?

LCD를 만드는 동안 고려해야 할 간단한 사실 :


  1. LCD의 기본 구조는인가 전류를 변경하여 제어해야합니다.
  2. 편광을 사용해야합니다.
  3. 액정은 전송하는 두 작업을 모두 제어 할 수 있어야하며 편광을 변경할 수도 있습니다.
LCD 구성

LCD 구성

위에서 언급했듯이 우리는 액정을 만들 때 두 개의 편광 유리 조각 필터를 가져와야합니다. 표면에 편광 필름이없는 유리는 특수 폴리머로 문지르면 편광 유리 필터 표면에 미세한 홈이 생깁니다. 홈은 편광 필름과 같은 방향이어야합니다.

이제 편광 유리의 편광 필터 중 하나에 공압 액정 코팅을 추가해야합니다. 미세한 채널은 첫 번째 층 분자가 필터 방향과 정렬되도록합니다. 첫 번째 레이어 조각에 직각이 나타나면 편광 필름이있는 두 번째 유리 조각을 추가해야합니다. 첫 번째 필터는 시작 단계에서 빛이 닿을 때 자연스럽게 편광됩니다.

따라서 빛은 분자의 도움으로 각 층을 통과하여 다음 층으로 안내됩니다. 분자는 각도와 일치하도록 빛의 진동 평면을 변경하는 경향이 있습니다. 빛이 액정 물질의 끝단에 도달하면 분자의 마지막 층과 같은 각도로 진동합니다. 편광 유리의 두 번째 층이 분자의 최종 층과 일치하는 경우에만 빛이 장치에 들어갈 수 있습니다.

LCD는 어떻게 작동합니까?

LCD의 원리는 액정 분자에 전류가 흐르면 분자가 풀리는 경향이 있다는 것입니다. 이것은 편광 유리의 분자를 통과하는 빛의 각도를 유발하고 또한 상부 편광 필터의 각도를 변화시킵니다. 결과적으로 약간의 빛이 LCD의 특정 영역을 통해 편광 유리를 통과하도록 허용됩니다.

따라서 그 특정 영역은 다른 영역에 비해 어두워집니다. LCD는 빛을 차단하는 원리로 작동합니다. LCD를 구성하는 동안 뒤쪽에 반사 거울이 배치됩니다. 전극면은 상단에 유지되는 인듐-주석 산화물로 만들어지며 편광 필름이있는 편광 유리도 장치의 하단에 추가됩니다. LCD의 전체 영역은 공통 전극으로 둘러싸여 있어야하며 그 위에는 액정 물질이 있어야합니다.

다음으로 바닥에 직사각형 형태의 전극이있는 두 번째 유리 조각과 상단에 다른 편광 필름이 있습니다. 두 조각 모두 직각으로 유지된다는 점을 고려해야합니다. 전류가 없을 때 빛은 LCD 전면을 통과하여 거울에 반사되어 다시 반사됩니다. 전극이 배터리에 연결됨에 따라 그로부터의 전류는 공통 평면 전극과 직사각형 모양의 전극 사이의 액정이 풀리게합니다. 따라서 빛이 통과하지 못하도록 차단됩니다. 특정 직사각형 영역은 공백으로 표시됩니다.

LCD는 액정과 편광을 어떻게 활용합니까?

LCD TV 모니터는 선글라스 개념을 사용하여 컬러 픽셀을 작동합니다. LCD 화면의 뒷면에는 관찰자의 방향으로 비추는 거대한 밝은 빛이 있습니다. 디스플레이 전면에는 수백만 개의 픽셀이 포함되어 있으며 각 픽셀은 하위 픽셀로 알려진 더 작은 영역으로 구성 될 수 있습니다. 이들은 녹색, 파란색 및 빨간색과 같은 다른 색상으로 채색됩니다. 디스플레이의 각 픽셀은 뒷면에 편광 유리 필터를 포함하고 앞면에는 90도를 포함하므로 픽셀이 정상적으로 어둡게 보입니다.

전자적으로 제어하는 ​​두 개의 필터 사이에 작은 꼬인 네마 틱 액정이 있습니다. 일단 꺼지면 빛이 90도를 통과하도록 전환하여 두 개의 편광 필터를 통해 빛을 효율적으로 공급하여 픽셀이 밝게 보이도록합니다. 일단 활성화되면 편광판을 통해 차단되고 픽셀이 어두워 보이기 때문에 빛이 켜지지 않습니다. 모든 픽셀은 1 초에 여러 번 ON / OFF하여 별도의 트랜지스터를 통해 제어 할 수 있습니다.

LCD를 선택하는 방법?

일반적으로 모든 소비자는 시장에서 구할 수있는 다양한 종류의 LCD에 대한 정보가 많지 않습니다. 따라서 LCD를 선택하기 전에 기능, 가격, 회사, 품질, 사양, 서비스, 고객 리뷰 등과 같은 모든 데이터를 수집합니다. 사실 프로모터는 대부분의 고객이 극도로 최소한의 행동을 취한다는 사실에서 이익을 얻는 경향이 있습니다. 제품을 구매하기 전에 조사하십시오.

LCD에서 모션 블러는 사진이 화면에 전환되고 표시되는 데 걸리는 시간에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 이러한 두 가지 사건은 기본 LCD 기술에도 불구하고 개별 LCD 패널 사이에서 크게 변화합니다. 기본 기술을 기반으로 LCD를 선택하는 것은 다른 게임 품질과 달리 예상되는 흐림 효과보다 가격 대비 선호하는 차이, 시야각 및 색상 재현에 더 많이 관련되어야합니다. 패널의 모든 사양에서 가장 높은 새로 고침 빈도와 응답 시간을 계획해야합니다. 스트로브와 같은 또 다른 게임 기술은 해상도를 낮추기 위해 백라이트를 빠르게 켜고 끕니다.

다양한 유형의 LCD

다양한 유형의 LCD는 아래에서 설명합니다.

Twisted Nematic 디스플레이

TN (Twisted Nematic) LCD 생산은 가장 빈번하게 이루어지며 산업 전반에 걸쳐 다양한 종류의 디스플레이를 사용합니다. 이 디스플레이는 다른 디스플레이에 비해 저렴하고 응답 시간이 빠르기 때문에 게이머가 가장 많이 사용하는 디스플레이입니다. 이 디스플레이의 가장 큰 단점은 부분적인 명암비, 시야각 및 색상 재현뿐만 아니라 품질이 낮다는 것입니다. 그러나 이러한 장치는 일상적인 작업에 충분합니다.

이러한 디스플레이는 빠른 응답 시간과 빠른 재생률을 허용합니다. 따라서 이들은 240 헤르츠 (Hz)로 사용할 수있는 유일한 게임용 디스플레이입니다. 이 디스플레이는 정확하지 않은 정확한 트위스트 장치로 인해 대비 및 색상이 좋지 않습니다.

평면 내 스위칭 디스플레이

IPS 디스플레이는 우수한 이미지 품질, 높은 시야각, 생생한 색상 정밀도 및 차이를 제공하기 때문에 최고의 LCD로 간주됩니다. 이러한 디스플레이는 주로 그래픽 디자이너가 사용하며 일부 다른 응용 분야에서 LCD는 이미지 및 색상 재현을위한 최대 잠재적 표준이 필요합니다.

수직 정렬 패널

수직 정렬 (VA) 패널은 Twisted Nematic 및 평면 내 스위칭 패널 기술 중 중앙의 어느 곳에서나 떨어집니다. 이 패널은 TN 유형 디스플레이에 비해 더 높은 품질의 기능으로 색 재현뿐만 아니라 최상의 시야각을 제공합니다. 이 패널은 응답 시간이 짧습니다. 그러나 이들은 일상적인 사용에 훨씬 더 합리적이고 적절합니다.

이 패널의 구조는 트위스트 네마 틱 디스플레이에 비해 더 깊은 블랙과 더 나은 색상을 생성합니다. 또한 여러 크리스탈 정렬을 통해 TN 유형 디스플레이에 비해 더 나은 시야각을 얻을 수 있습니다. 이러한 디스플레이는 다른 디스플레이에 비해 비싸기 때문에 절충안으로 도착합니다. 또한 응답 시간이 느리고 새로 고침 빈도가 낮습니다.

고급 프린지 필드 스위칭 (AFFS)

AFFS LCD는 IPS 디스플레이에 비해 최고의 성능과 광범위한 색 재현을 제공합니다. AFFS의 응용 분야는 넓은 시야각을 손상시키지 않고 색상 왜곡을 줄일 수 있기 때문에 매우 발전했습니다. 일반적으로이 디스플레이는 실행 가능한 비행기 조종석과 같은 전문적인 환경뿐만 아니라 고도로 발전된 환경에서 사용됩니다.

패시브 및 액티브 매트릭스 디스플레이

패시브 매트릭스 형 LCD는 LCD의 특정 픽셀에 전하를 공급할 수 있도록 간단한 그리드로 작동합니다. 그리드는 조용한 프로세스로 설계 할 수 있으며 유리 층으로 알려진 두 개의 기판을 통해 시작됩니다. 하나의 유리 층은 열을 제공하는 반면 다른 하나는 인듐-주석-산화물과 같은 투명한 전도성 재료를 사용하여 설계된 행을 제공합니다.

이 디스플레이에서 열은 IC에 연결되어 전하가 특정 행 또는 열 방향으로 전송 될 때마다 제어합니다. 액정의 재료는 기판의 외부면에 편광 필름을 추가 할 수있는 두 개의 유리 층 사이에 배치됩니다. IC는 단일 기판의 정확한 열 아래로 전하를 전송하고 접지는 픽셀이 활성화 될 수 있도록 다른 열의 정확한 행으로 전환 될 수 있습니다.

패시브 매트릭스 시스템에는 특히 응답 시간이 느리고 부정확 한 전압 제어라는 큰 단점이 있습니다. 디스플레이의 응답 시간은 주로 디스플레이가 표시된 이미지를 새로 고치는 기능을 나타냅니다. 이러한 유형의 디스플레이에서 느린 응답 시간을 확인하는 가장 간단한 방법은 마우스 포인터를 디스플레이의 한면에서 다른면으로 빠르게 이동하는 것입니다.

액티브 매트릭스 형 LCD는 주로 TFT (박막 트랜지스터)에 의존합니다. 이 트랜지스터는 작은 스위칭 트랜지스터 일뿐만 아니라 유리 기판 위의 매트릭스 내에 배치되는 커패시터입니다. 적절한 행이 활성화되면 특정 픽셀이 주소 지정 될 수 있도록 정확한 열 아래로 전하가 전송 될 수 있습니다. 열이 교차하는 모든 추가 행이 꺼져 있기 때문에 지정된 픽셀 옆에있는 커패시터 만 충전됩니다. .

커패시터는 후속 리프레시주기까지 공급을 유지하고 크리스탈에 주어진 전압의 합을 조심스럽게 관리하면 간단히 약간의 빛을 허용하기 위해 풀릴 수 있습니다. 현재 대부분의 패널은 각 픽셀에 대해 256 레벨의 밝기를 제공합니다.

LCD에서 컬러 픽셀은 어떻게 작동합니까?

TV 뒷면에는 밝은 조명이 연결되어있는 반면, 앞면에는 ON / OFF되는 색상의 사각형이 많이 있습니다. 여기에서는 모든 컬러 픽셀이 어떻게 켜지거나 꺼지는 지 논의 할 것입니다.

LCD의 픽셀이 꺼지는 방법

  • LCD에서 빛은 뒷면에서 앞쪽으로 이동합니다.
  • 빛 앞에 수평 편광 필터가 있으면 수평으로 진동하는 신호를 제외한 모든 빛 신호를 차단합니다. 디스플레이의 픽셀은 액정을 통해 전류의 흐름을 허용함으로써 트랜지스터에 의해 꺼질 수 있으며, 이는 크리스탈을 분류하고이를 통한 조명 공급은 변경되지 않습니다.
  • 빛 신호는 액정에서 나와 수평으로 진동합니다.
  • 액정 앞의 수직 형 편광 필터는 수직으로 진동하는 신호를 제외한 모든 빛 신호를 차단합니다. 수평으로 진동하는 빛은 액정을 통과하여 수직 필터를 통과 할 수 없습니다.
  • 이 위치에서는 픽셀이 어둡기 때문에 빛이 LCD 화면에 도달 할 수 없습니다.

LCD의 픽셀이 켜지는 방법

  • 디스플레이 뒷면의 밝은 빛이 예전처럼 빛납니다.
  • 빛 앞에있는 수평 편광 필터는 수평으로 진동하는 신호를 제외한 모든 신호를 차단합니다.
  • 트랜지스터는 크리스탈이 회전 할 수 있도록 액정의 전기 흐름을 차단하여 픽셀을 활성화합니다. 이 크리스탈은 빛 신호가 통과 할 때 90 ° 회전합니다.
  • 수평으로 진동하는 액정으로 유입되는 빛 신호는 수직으로 진동합니다.
  • 액정 앞의 수직 편광 필터는 수직으로 진동하는 빛 신호를 제외한 모든 빛 신호를 차단합니다. 수직으로 진동하는 빛은 이제 수직 필터를 통해 액정에서 나올 수 있습니다.
  • 픽셀이 활성화되면 픽셀에 색상을 제공합니다.

플라즈마와 LCD의 차이점

플라즈마와 LCD와 같은 디스플레이는 비슷하지만 완전히 다른 방식으로 작동합니다. 모든 픽셀은 플라즈마를 통해 빛을내는 현미경 형광 램프 인 반면, 플라즈마는 원자가 분리되어 전자 (음전하)와 이온 (양전하)을 만드는 극도로 뜨거운 유형의 가스입니다. 이 원자들은 매우 자유롭게 흐르고 충돌하면 빛을 발산합니다. 플라즈마 스크린의 디자인은 일반 CRO (음극선 관) TV에 비해 매우 크게 할 수 있지만 가격이 매우 비쌉니다.

장점

그만큼 액정 디스플레이의 장점 다음을 포함하십시오.

  • LCD는 CRT 및 LED에 비해 전력 소모량이 적습니다.
  • LCD는 LED의 일부 밀 와트에 비해 디스플레이 용으로 일부 마이크로 와트로 구성됩니다.
  • LCD는 저가입니다
  • 탁월한 대비 제공
  • LCD는 음극선 관 및 LED에 비해 더 얇고 가볍습니다.

단점

그만큼 액정 디스플레이의 단점 다음을 포함하십시오.

  • 추가 광원 필요
  • 작동을 위해 온도 범위가 제한됨
  • 낮은 신뢰성
  • 속도가 매우 낮습니다.
  • LCD에는 AC 드라이브가 필요합니다.

응용

액정 디스플레이의 용도는 다음과 같습니다.

액정 기술은 과학 및 공학 분야에서도 주요 응용 분야가 있습니다. 전자 장치 .

  • 액정 온도계
  • 광학 이미징
  • 액정 디스플레이 기술은 도파관에서 무선 주파수 파의 시각화에도 적용 가능합니다.
  • 의료 분야에 사용

LCD 기반 디스플레이가 거의 없음

LCD 기반 디스플레이가 거의 없음

따라서 이것은 LCD의 개요에 관한 것이며 뒷면에서 앞면까지의 구조는 백라이트, 시트 1, 액정, 컬러 필터 및 화면이있는 시트 2를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 표준 액정 디스플레이는 CRFL (냉 음극 형광등)과 같은 백라이트를 사용합니다. 이러한 조명은 디스플레이 뒷면에 일관되게 배치되어 패널 전체에 안정적인 조명을 제공합니다. 따라서 사진의 모든 픽셀의 밝기 수준은 동일한 밝기를 갖습니다.

나는 당신이에 대한 좋은 지식을 가지고 있기를 바랍니다. 액정 디스플레이 . 여기서 나는 당신을 위해 작업을 남깁니다. LCD는 마이크로 컨트롤러에 어떻게 연결됩니까? 또한이 개념이나 전기 및 전자 프로젝트에 대한 모든 질문은아래 댓글 섹션에 답변을 남겨주세요.

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