액정 디스플레이(LCD)의 장단점과 종류

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액정 디스플레이(LCD)의 장단점과 종류

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불과 몇년 전만 해도

LCD TV, 모니터가 대부분이었지만

최근에는 TV들이 OLED, QD 등으로 바뀌고 있습니다.

하지만 LCD는 여전히 자리잡고 있으며

장, 단점이 있는 디스플레이입니다.

오늘은 LCD에 대해서 알아보겠습니다.

LCD는 무엇이고, 구조는 어떻게 생겼는가?

LCD는 위 사진과 같은 구조로, 두 개의 유리기판 사이에 있는 액정의 액정분자 배열을 변화시켜

입사되는 빛의 투과도를 조절하는 방식의 디스플레이입니다.

그렇다면, 액정은 무엇일까요?

액정은 고체와 같이 규칙적인 분자 배열을 가지면서 액체와 같은 유동성을 지닌 물질을 말합니다.

즉, 액체와 고체 결정의 중간 성질이라고 할 수 있습니다.

유기화합물로 가늘고 긴 막대모양의 분자구조를 띄고 있으며

끈적한 유동성 액체이고 광학적으로 이방성의 결정입니다.

이러한 액정의 종류는 크게 3가지 배열로 나뉩니다.

① Smectic

스멕틱 구조는 분차축 방향으로 규칙적인 층상구조를 이루며 높은 점도를 가집니다.

빠른 응답속도의 LCD를 사용할 때 응용합니다.

②Nematic

네마틱 구조는 비규칙적인 분자축 정렬이며 낮은 점도를 가집니다.

LCD의 대부분에 응용됩니다.

③Cholesteric

콜레스테릭 구조는 액정정체로 나선형 모양이며

반사형 LCD에 응용됩니다.

또 알아야 할 것이 있습니다.

LCD를 설명하기 위해서는 TFT에 대해서 공부해야 합니다.

박막 트랜지스터(Thin-Film Transistor, TFT)는 유리와 같은 절연성 기판 위에 형성된 반도체 소자로서 화면 신호에 따라

각 화소의 액정에 인가되는 전기적 신호인 전압과 전류를 조절하는 스위치 역할을 합니다.

스위칭 소자 TFT의 성능 요구조건에 대해서 알아보겠습니다.

스위칭 소자의 성능 요구조건

스위칭 소자는 5가지 조건을 갖추어야 합니다.

① 전류가 많이 흘러야 합니다.

② 낮은 전압에서 쉽게 켜져야 합니다.

③ 빨리 켜져야 합니다.

④ 누설전류가 적어야 합니다.

⑤ 흐르는 전류가 균일해야 합니다.

LCD의 장점과 단점

LCD의 장점과 단점에 대해서 알아보겠습니다.

▼장점

저전력 소모

낮은 구동전압(대략 5~10V)

높은 콘트라스트비(STN)

고해상도와 풀컬러 표시 능력 높음

빠른 속도

많은 업체들이 생산중

낮은 비용(TN)

양산기술

▼단점

좁은 시야각(TN, STN)

제한된 콘트라스트(TN)

느린 응답 속도(STN)

투과율이 낮아 강한 백라라이트 필요함

고가의 편향자 필요

소자들이 고가

대형화 어려움

LCD의 종류

LCD는 크게 ①형태에 따라, ②구동방식에 따라 분류할 수 있습니다.

①형태에 따라

１.투사형 LCD

- 전면 투사형

- 배면 투사형

２.직시형 LCD

- 투과형

- 반사형

- 투과반사형

②구동방식에 따라

１. 전기구동

[수동행렬 LCD]

-TN LCD

-STN LCD

-F LCD

-PD LCD

[능동행렬 LCD]

{2단자 LCD}

-MIM LCD

-Diode LCD

{3단자 LCD}

-a-Si:H TFT LCD

-poly-Si TFT LCD

-CdSe TFT LCD

２. 광학구동

Spatial light modulator