LCD의 구동원리와 구동방식

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LCD의 구동원리와 구동방식

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LCD의 동작 원리

LCD는 편광된 빛인 전자기파가 액정층을 통과할 때 복굴절 현상으로 편광축이 회전하는 현상을 이용한 디스플레이입니다.

이러한 LCD는 TN mode와 STN mode로 나눌 수 있습니다.

 TN mode

상하판의 액정배향이 수직(90도)으로 틀어지게 배향합니다.

STN mode

상하판의 액정배향을 180~270도 틀어지게 하여 전압에 따른 투과율 변화를 크게 합니다.

이러한 TN mode의 특징에 대해서 알아보겠습니다.

TN-LCD

액정 구동의 특징

- 구동 전압이 낮습니다.

- 전압 구동형으로 균일도 확보에 용이합니다.

- 셀 갭이 작습니다.

- 소비전력이 작습니다.

하지만 이런 TN mode는 시야각이 좁은 단점이 있습니다.

이러한 특성을 개선하기 위해

IPS, VA 방식을 개발했습니다.

IPS mode는 수평전극 스위칭이며,

VA mode는 수직배향 모드입니다.

LCD의 구동방식

LCD는 구동방식에 따라 PM과 AM으로 나뉩니다.

PM은 Passive Matrix로 pixel에 수직으로 교차하는 행과 열 전극에 선택적으로 전압을 인가하고

AM은 Active Matrix로 각 pixel 마다 스위칭소자를 구성하여 정밀하게 동작합니다.

Passive Matrix

구동법은 Duty Driving으로 Scan line 선택 시 점등합니다.

고휘도, 고세정화를 위해서 Scan line 수 증가에 따라 높은 순간휘도를 요구합니다.

저소비 전력을 위해서 고전압 구동을 해야 합니다.

소형화를 위해서 구동 IC 외장을 합니다.

소자의 가격은 저가 입니다.

PM의 경우 높은 순간휘도가 요구되어 수명과 소비전력에 불리합니다.

Active Matrix

구동법은 Static Driving으로 상시 점등을 합니다.

고휘도, 고세정화를 위해서 Scan line 수에 관계없이 고휘도 실현 가능합니다.

저소비 전력을 위해서는 저전압 구동하면 됩니다.

소형화를 위해 구동회로 panel에 내장 가능합니다.

소자의 구조는 복잡합니다.

추가적으로,

발광시간을 구하기 위한 공식이 있습니다.

•PM에서 1 Pixel 발광시간 (1 line scan time) 

: tp = 1 Frame time / Scan line 수 

•AM에서 1 Pixel 발광시간

: 1 Frame time 

•Lp = Lo x Scan line