LCD 작동 방식 – 알아야 할 모든 것

LCD의 작동을 이해하는 것이 무엇보다 중요합니다. 특히 볼 수 있는 거의 모든 화면이 LCD이기 때문에 더욱 그렇습니다. 그러나 사전 지식이 없으면 이러한 화면을 액면 그대로 구분하기가 어렵습니다. 여기에서는 LCD 화면, 그 구조, 필수 구성 요소 및 디스플레이 수명을 개선할 수 있는 방법에 대해 살펴보겠습니다.

LCD(Liquid Crystal Display) 화면은 액정을 사용하여 가시적 이미지를 생성하는 평면 패널 디스플레이입니다.

LCD 디스플레이란 무엇입니까?

그림 1:LCD의 단면

LCD(Liquid Crystal Display) 화면은 액정을 사용하여 가시적 이미지를 생성하는 평면 패널 디스플레이입니다.

LCD 화면의 기본 구조

백라이트

발광 다이오드(LED)

그림 2:LED 줄무늬

LED 백라이트 LCD 화면은 LED를 사용하여 픽셀의 백라이트를 제공합니다. 그들은 더 나은 조광 범위, 더 나은 명암비, 더 넓은 색 영역을 가지며 CCFL 백라이트 화면보다 더 안정적입니다.

전자발광 패널(ELP)

이 기술은 여기된 유색 형광체를 사용하여 빛을 생성하며, 빛을 방출하려면 400Hz 주파수에서 100V AC의 전압이 필요합니다. ELP 기술은 흑백, 세그먼트 및 문자 LCD에 적용할 수 있습니다.

열음극 형광등(HCFL)

HCFL은 양쪽 끝에서 두 개의 음극에 연결된 코일형 텅스텐 필라멘트를 사용합니다. 음극이 화씨 900도에서 전기적으로 여기되면 튜브에서 수은과 반응하는 전자를 방출합니다. 그 효과는 생성된 자외선이 형광체와 반응하여 빛을 생성한다는 것입니다.

냉음극 형광등(CCFL)

HCFL과 달리 CCFL에는 텅스텐 필라멘트가 없습니다. 대신, 관 내의 전압은 전류 흐름을 일으키는 수은을 여기시킵니다. 수은에서 나오는 자외선은 인광체와 반응하여 빛을 생성합니다.

LCD용 액정

그림 3:LCD TV로 보고 있는 여성

네마틱 위상 LCD

네마틱 써모트로픽 상은 스멕틱 정도에 비해 더 높은 온도에서 발생합니다. 액정은 긴 축이 한 방향을 가리키는 방향입니다.

질량 중심 위치는 액체 내에서 무작위입니다. 그러나 외부 자기장 또는 전기장과 정렬하여 투명하거나 불투명한 보기를 만들 수 있습니다.

네마틱 분자를 LCD에 적용할 수 있는 것은 이러한 정렬 특성 때문입니다.

액정의 스멕틱 

스멕틱상은 저온에 존재하는 액정의 열방성상이다. 여기서 액정 분자는 분자 면에 수직인 층으로 배열됩니다.

결정 배열은 액체 상태이며 레이어 평면 방향으로 서로 미끄러집니다.

액정의 콜레스테롤 

여기에서 액정은 한 분자 두께의 층으로 정렬됩니다. 또한 분자는 서로 평행한 장축으로 정렬됩니다.

액정의 컬러 필터

LCD 패널의 컬러 필터는 특정 파장의 빛은 통과시키고 다른 파장은 차단합니다. 따라서 눈에 보이는 색상을 보정 및 축소하여 동일한 색상의 변형을 만들 수 있습니다.

액정의 편광 필터

편광 필터는 모든 빛 노출을 차단하면서 LCD 설정을 통해 특정 방향의 편광을 허용합니다.

LCD 작동 방식– 박막 트랜지스터(TFT)

박막 트랜지스터 LCD는 TFT를 개별 픽셀 스위치로 사용하여 대비 및 주소 지정 가능성과 같은 이미지 특성을 개선합니다.

TFT는 장치의 평면에 비해 더 얇은 특수 전계 효과 트랜지스터(FET)입니다.

LCD 화면은 어떻게 작동합니까?

LCD의 작동은 주로 편광의 특성을 기반으로 합니다. 편광은 진동이 한 평면으로 제한되는 빛입니다. LCD에서 백색광은 두 개의 편광 필름의 도움으로 편광됩니다.

LCD 화면에는 연결된 액정의 양쪽에 편광 필름이 있는 수백만 개의 픽셀이 있습니다. 각 픽셀은 세 가지 고유한 빨강, 녹색 및 파랑 하위 픽셀로 추가 분류됩니다.

LCD의 전원을 켜면 백라이트가 픽셀을 향해 편광되지 않은 흰색 빛을 비춥니다. 백색광은 수평면과 수직면을 포함하여 다양한 면을 여행합니다.

첫 번째 편광 유리는 수평 광파만 통과시키고 두 번째 유리 필터는 수직 광파만 통과시킵니다. 두 개의 편광 유리는 액정 주위에 전극이 있는 액정이며, 각 서브픽셀에는 전극과 편광 유리 쌍이 있습니다.

액정은 자연 상태에서 전자적으로 네마틱 형태입니다.

편광 유리 필터는 꺼진 상태에서 수평 빛을 수직 위치로 회전시켜 빛이 픽셀에 도달할 수 있도록 합니다.

편광 전극이 켜지면 네마틱 액정이 수평 방향으로 배향됩니다. 백라이트의 빛은 더 이상 90도 각도로 비틀어지지 않고 수평으로 통과합니다. 그러면 수직 편광 유리가 평평한 광파를 차단합니다.

각 전극 세트를 통해 흐르는 전류를 변경하여 수평으로 정렬되는 액정의 수를 변경할 수 있습니다. 따라서 이미지를 생성하기 위해 픽셀에 도달하는 빛의 양이 다릅니다.

개별 하위 픽셀의 색상은 0에서 255까지입니다. 세 가지가 모두 0이면 전체 화면에 검은색이 표시되고 세 가지가 모두 255이면 백라이트(흰색)가 표시됩니다. 액정 전극 전위의 변화는 LCD의 컬러 라이트 디스플레이를 변화시킵니다.

LCD 화면의 수명을 결정하는 6가지 요소

그림 4:미래형 EKG 의료용 LCD

다음은 LCD의 수명을 결정하는 6가지 요소입니다.

화면의 작동 환경

LCD는 액정이 네마틱 단계에 있을 때 가장 잘 작동합니다. 빙점 이하로 온도가 떨어지거나 더 높은 온도로 떨어지면 LCD의 수명이 단축됩니다.

동반 전자 부품의 품질

LCD는 주로 내부 전해질의 건조로 인해 커패시터가 부풀어 오르기 때문에 고장납니다. 품질이 낮은 재료는 LCD의 수명을 단축시킵니다.

LCD 작동 방식– 외부 구성요소의 상태

전원의 안정성, 주파수 등 외부 요소는 LCD 화면의 수명에 영향을 미칩니다. 또한 먼지는 중요한 회로 부품에 달라붙어 단락 및 장치 발열 문제를 일으킵니다.

백라이트 오류

LCD 백라이트 오류는 단락 또는 내부 부품 결함으로 인해 발생할 수 있습니다. 백라이트를 교체하면 이 문제를 빠르게 해결할 수 있습니다.

전자기 복사

외부 자기장은 두 개의 유리 편광판 사이의 액정 정렬을 방해합니다. 따라서 높은 전기장은 시간이 지남에 따라 화질이 저하되고 화면이 열화됩니다.

LCD 작동 방식– 사용 빈도

LCD의 사용 시간은 30,000~60,000시간입니다. 따라서 수명은 낮에 얼마나 오래 켜 놓았는지에 따라 크게 달라집니다.

LCD와 플라즈마 스크린의 차이점

그림 5:방 벽의 플라즈마 TV

플라즈마 화면과 LCD 화면을 액면 그대로 구별하는 것은 쉽지 않으며, 둘은 놀라울 정도로 비슷하지만 정보를 표시하는 데 매우 다른 기술을 사용합니다.

다음은 플라즈마 화면과 LCD 화면의 중요한 차이점입니다.

새로고침 비율

플라즈마 화면은 동일한 분류의 LCD 화면에 비해 재생 빈도가 더 빠릅니다. LCD 화면의 느린 응답 시간은 이미지가 더 빠른 속도로 표시될 때 분명합니다.

이미지가 화면을 따라 끌리는 경향이 있는 고스트 효과를 종종 볼 수 있습니다. 현재의 LCD는 프레임 속도가 플라즈마 TV에 가깝기 때문에 고스트 현상이 발생하지 않습니다.

기술

LCD와 플라즈마 스크린의 또 다른 차이점은 작동 원리입니다. 이미지를 생성하기 위해 픽셀과 하위 픽셀을 켜는 방법은 다양하며 LCD는 이미지를 정확하게 묘사하기 위해 픽셀에 필요한 자극을 제공하기 위해 백라이트가 필요합니다.

플라즈마 스크린은 불활성 가스의 특성을 사용하여 픽셀을 밝힙니다. 각 픽셀은 수평 및 수직 배열의 구조 내에서 전극 그리드에 의해 여기될 수 있습니다.

픽셀의 형광체 코팅에 자외선을 비추면 원하는 색상으로 변환됩니다. 빨간색 형광체에 표시되는 빛은 픽셀을 눈에 띄게 빨간색으로 바꾸는 식입니다.

무게 

LCD는 동일한 크기의 플라즈마 제품보다 무게가 적습니다. 또한, 그들은 더 적은 전기를 소비하고 더 적은 열을 생산합니다.

하지만 무게와 소비 전력의 차이는 상대적이기 때문에 큰 힘을 가지지 못합니다. 플라즈마 디스플레이는 다른 디스플레이 기술에 비해 여전히 매우 가볍습니다.

디스플레이

플라즈마 스크린은 우리가 더 사실적인 이미지로 간주하는 것을 표시합니다. 백라이트가 없기 때문에 플라즈마 화면을 사용하여 표시되는 물리적 개체의 상세한 사진을 얻을 수 있습니다.

LCD 화면은 다소 포화 상태이며 일부 플라즈마 디스플레이만큼 선명하지 않습니다.

고도

고도는 플라즈마 스크린에 영향을 미치며 6500피트 이상의 높이에서는 잘 작동하지 않습니다.

우주를 향해 더 올라갈수록 기압은 자연스럽게 떨어집니다. 압력의 강하는 공기가 자연스럽게 팽창하여 플라즈마 디스플레이에 큰 문제를 야기한다는 것을 의미합니다. 불활성 가스 분자 사이의 거리 변화로 인해 전극이 픽셀을 점화하기 위해 더 열심히 작동합니다. 조용한 방이나 흰색 이미지를 표시하는 경우 화면에서 약간의 노이즈가 들립니다.

결론

우리는 LCD의 작동에 영향을 미치는 가장 중요한 요소에 대해 논의했습니다.

따라서 작동, 구성 요소, 약점 및 수명 연장 방법에 대한 충분한 정보가 있습니다.

LCD 화면은 여전히 ​​현재 시장에서 최고 중 하나입니다. 새 LCD TV를 사고 싶은 생각이 든다면 이 기사에서 제공하는 정보를 고려하십시오.

추가 질문, 의견 또는 상호 작용이 있으면 언제든지 저희에게 연락하십시오.