간단히 말하면 LCD TV는 백라이트 원리를 채택하여 램프 튜브를 백라이트 소스로 사용하고 보조 광학 모듈과 액정 레이어를 통해 빛을 제어함으로써 보다 이상적인 디스플레이 효과를 얻습니다. 액정은 규칙적으로 배열된 유기 화합물로, 고체와 액체 사이에 있는 물질로, 현재 액정 디스플레이 제조에 가장 적합한 분자 배열을 가진 네마틱 얇은 원주형 액정이 일반적으로 사용됩니다. 액정 자체는 빛을 내지 않으며 주로 전압 변화에 의해 발생하는 전기장으로 인해 액정 분자의 배열이 바뀌면서 영상을 표시하게 됩니다.
(1) 액정의 물리적 특성
액정의 물리적 특성은 다음과 같습니다. 전원을 켜면 배열이 질서정연해지며, 빛이 잘 통과하게 됩니다. 전원이 켜지지 않았습니다. 배열이 혼란스럽습니다. 빛이 통과하는 것을 방지합니다. 액정이 빛을 차단하거나 문처럼 빛이 통과하도록 놔두세요. 기술적으로 간단히 말하면, LCD 패널에는 기판이라고 불리는 매우 섬세한 무나트륨 유리 재료 두 개가 포함되어 있으며 그 사이에 액정 층이 끼워져 있습니다. 광선이 이 액정층을 통과하면 액정 자체가 일렬로 서거나 불규칙한 모양으로 비틀어져 광선이 원활하게 통과하는 것을 차단하거나 허용하게 됩니다. 대부분의 액정은 긴 막대 모양의 분자로 구성된 유기 화합물입니다. 자연 상태에서 이 막대 모양 분자의 장축은 대략 평행합니다. 미세하게 가공된 홈이 있는 표면에 액정을 붓으면 액정 분자가 홈을 따라 정렬됩니다. 따라서 홈이 완벽하게 평행하면 분자도 완벽하게 평행하게 됩니다.
(2) 흑백 액정 디스플레이의 원리
LCD 기술은 미세한 홈이 있는 두 평면 사이에 액정을 붓는 것입니다. 이 두 평면의 슬롯은 서로 수직입니다(90도 교차). 즉, 한 평면의 분자가 남북으로 정렬되면 다른 평면의 분자는 동서로 정렬되어 두 평면 사이의 분자가 90도 비틀린 상태가 됩니다. 빛은 분자 배열 방향을 따라 진행하기 때문에 빛이 액정을 통과할 때도 90도 비틀어집니다. 그러나 액정에 전압이 가해지면 분자가 수직으로 재배열되어 빛이 비틀림 없이 직접 빛나게 됩니다.
LCD는 편광 필터(필름)와 빛 자체에 의존합니다. 자연광은 모든 방향으로 무작위로 확산됩니다. 편광 필터는 실제로 점점 더 가늘어지는 일련의 평행선입니다. 이 선은 이 선과 평행하지 않은 모든 광선을 차단하는 그물을 형성합니다. 편광 필터의 선은 첫 번째 선과 정확히 수직이므로 편광을 완전히 차단할 수 있습니다. 두 필터의 선이 완전히 평행하거나 빛 자체가 두 번째 편광 필터와 일치하도록 비틀어진 경우에만 빛이 통과합니다.
LCD는 서로 수직인 두 개의 편광 필터로 구성되어 있으므로 일반적인 상황에서는 침투하려는 모든 빛을 차단해야 합니다. 그러나 두 필터 사이에는 꼬인 액정이 채워져 있기 때문에 빛이 첫 번째 필터를 통과한 후 액정 분자에 의해 90도 비틀려 최종적으로 두 번째 필터를 통과하게 됩니다. 반면, 액정에 전압을 가하면 분자들이 재배열되어 완전히 평행하게 되어 빛이 더 이상 뒤틀리지 않게 되어 두 번째 필터에 의해 차단됩니다. 즉, 전기를 가하면 빛이 차단되고, 전기를 가하지 않으면 빛이 방출됩니다.
그러나 LCD의 액정 배열은 전원이 켜져 있으면 빛이 방출되고 전원이 꺼지면 빛이 차단되도록 변경될 수 있습니다. 그러나 컴퓨터 화면은 거의 항상 켜져 있기 때문에 "빛을 차단하기 위해 전원을 켜는" 솔루션만이 가장 절전 목적을 달성할 수 있습니다.
LCD 디스플레이 구조의 관점에서 볼 때 노트북이든 데스크탑 시스템이든 사용되는 LCD 디스플레이 화면은 서로 다른 부분으로 구성된 레이어 구조입니다. LCD는 약 1mm 두께의 두 개의 유리판으로 구성되어 있으며, 액정(LC) 재료가 포함된 5μm의 균일한 공간으로 분리되어 있습니다. 액정 소재 자체는 빛을 방출하지 않기 때문에 디스플레이 화면 양쪽에 광원으로 사용되는 램프 튜브가 있습니다. 백라이트 패널(또는 균일한 조명 패널)과 LCD 디스플레이 뒷면에 반사 필름이 있습니다. 패널은 형광물질로 구성되어 빛을 낼 수 있으며, 주요 기능은 균일한 배경광원을 제공하는 것입니다. 백라이트에서 방출된 빛은 첫 번째 편광 필터층을 통과하여 수천 개의 결정 방울이 포함된 액정층으로 들어갑니다. 액정층의 결정 방울은 작은 셀 구조에 포함되어 있으며 하나 이상의 셀이 화면의 픽셀을 구성합니다.
유리판과 액정재료 사이에는 투명전극이 있는데, 전극은 행과 열의 교차점에서 전압의 변화에 따라 액정의 광학적 상태가 변화된다. 액정 소재는 작은 조명과 유사합니다. 액정 소재 주변에는 제어 회로 부분과 구동 회로 부분이 있습니다. LCD의 전극이 전기장을 생성하면 액정 분자가 비틀어지면서 이를 통과하는 빛이 규칙적으로 굴절된 다음 두 번째 필터층을 통해 필터링되어 화면에 표시됩니다.
(3) 컬러 LCD 모니터의 작동 원리
노트북이나 데스크톱 LCD 모니터에 사용해야 하는 보다 복잡한 컬러 모니터의 경우 컬러 디스플레이를 처리할 수 있는 특수 장비가 있어야 합니다. . 컬러필터층. 일반적으로 컬러 LCD 패널에서 각 픽셀은 3개의 액정 셀로 구성되며, 각 액정 셀 앞에는 빨간색, 녹색 또는 파란색 필터가 있습니다. 이런 식으로 서로 다른 세포를 통과하는 빛은 화면에 서로 다른 색상을 표시할 수 있습니다.
LCD는 부피가 크고 소비전력과 깜빡거림 등 CRT의 단점을 극복했지만, 가격이 비싸고 시야각이 좋지 않으며 색상 표시가 만족스럽지 못한 등의 문제도 안고 있다. CRT 디스플레이는 다양한 해상도 중에서 선택하고 화면 요구 사항에 따라 조정할 수 있지만 LCD 화면에는 고정된 수의 액정 셀만 포함되어 있으며 전체 화면에서 하나의 해상도 디스플레이(각 셀은 픽셀임)만 사용할 수 있습니다.
CRT에는 일반적으로 3개의 전자총이 있으며 방출된 전자 흐름을 정확하게 수집해야 합니다. 그렇지 않으면 선명한 이미지 표시를 얻을 수 없습니다. 하지만 LCD는 각 액정 유닛이 독립적으로 켜지고 꺼지기 때문에 포커싱 문제가 없습니다. 이것이 바로 LCD 화면에서 동일한 사진이 선명하게 보이는 이유입니다. LCD는 화면 주사율이나 깜박임에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 액정 장치가 켜져 있거나 꺼져 있기 때문에 40~60Hz의 낮은 새로 고침 주파수에서 표시되는 이미지는 75Hz에서 표시되는 이미지보다 더 깜박이지 않습니다. 그러나 LCD 화면의 액정 장치에는 결함이 발생하기 쉽습니다. 1024×768 화면의 경우 각 픽셀은 빨간색, 녹색, 파란색의 표시를 담당하는 3개의 단위로 구성되므로 총 약 240만개(1024×768×3=2359296)의 단위가 필요하다. 이 모든 단위를 그대로 유지하는 것은 어렵습니다. 가능성이 가장 높은 것은 부품의 일부가 단락되었거나("밝은 점"이 나타남) 개방된 회로("검은 점"이 나타남)가 있다는 것입니다. 따라서 그렇게 비싸지 않은 디스플레이 제품은 불량이 발생하지 않습니다.
LCD 디스플레이에는 CRT 기술에 사용되지 않는 것들이 포함되어 있습니다. 화면에 빛을 제공하는 것은 그 뒤에 감겨 있는 형광등입니다. 가끔 화면의 특정 부분에 비정상적으로 밝은 선이 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 특정 밝거나 어두운 이미지가 인접한 디스플레이 영역에 영향을 미치는 보기 흉한 줄무늬가 나타날 수도 있습니다. 또한 일부 매우 섬세한 패턴(예: 디더링된 이미지)으로 인해 LCD 화면에 보기 흉한 잔물결이나 간섭선이 나타날 수 있습니다.
요즘 노트북이나 데스크톱 시스템에 사용되는 거의 모든 LCD는 액정층의 셀을 활성화하기 위해 TFT(박막 트랜지스터)를 사용합니다. TFT LCD 기술은 더 선명하고 밝은 이미지를 표시할 수 있습니다. 초기 LCD는 속도가 낮고 효율성이 낮으며 대비가 낮은 비활성 발광 장치였습니다. 선명한 텍스트를 표시할 수 있었지만 이미지를 빠르게 표시할 때 종종 그림자가 발생하여 비디오 표시 효과에 영향을 미쳤습니다. 휴대용 컴퓨터, 호출기 또는 휴대폰에 흑백 디스플레이가 필요합니다.
기술의 급속한 발전과 함께 LCD 기술도 끊임없이 발전하고 발전하고 있습니다. 현재 주요 LCD 디스플레이 제조업체는 LCD에 대한 연구 개발 비용을 늘리고 LCD의 기술적 병목 현상을 극복하고 LCD 디스플레이의 산업화 과정을 더욱 가속화하며 생산 비용을 절감하고 사용자가 수용할 수 있는 가격 수준을 달성하기 위해 노력하고 있습니다.