LCD의 구분

 

 

LCD는 화면의 그리드의 구동방식에 따라 수동형 매트릭스 방식과 능동형 매트릭스 방식으로 나눌 수 있습니다. 수동형 매트릭스 방식은 주사 전극과 신호 전극을 XY 형태로 배치하고 특정 픽셀의 빛을 조절하기 위하여 전류는 두 개의 전도체를 가로질러 교차 부분의 픽셀들에 보내지는데, 소자 구성이 단순한 대신에 고화질의 화면을 얻을 수 없습니다. TN, STN LCD가 여기에 속하며, 시계, 계산기등 표시량이 간단한 용도에 TN이, 표시량이 많은 용도에 STN이 사용됩니다. 각각의 수동형 매트릭스 LCD 방식에 대해서 설명하면 다음과 같습니다.

TN-LCD(Twisted Nematic - Liquid Crystal Display)
액정분자가 정렬하는 유리판의 홈의 방향이 서로 직각으로 교차하도록 유리판을 배치시키고, 그 사이에 네마틱 액정을 넣으면 액정분자의 배열이 90도로 뒤틀리면서 배열하게 됩니다. 두 장의 유리의 바깥면에 편향판이 서로 직각을 이루게 부착하고 빛을 통과시키면, 90도로 뒤틀린 액정을 따라 빛이 움직이면서 반대편 편향판을 통과하게 되므로 궁극적으로 빛이 통과하게 됩니다. 그러나 유리판에 전압을 가하면 액정분자가 전계 방향으로 일정하게 배열을 유지하게 되므로, 서로 수직을 이루는 편향판을 통과하지 못하게 되어 어둡게 보이는 결과를 나타냅니다. 이와 같이 액정분자가 초기에 비틀려서 배향되어 있는 원리를 이용하여 빛을 제어하게 되므로, 이를 Twisted Nematic LCD, 즉 TN-LCD라고 부르게 되었습니다.

STN-LCD (Super Twisted Nematic - Liquid Crystal Display)
1980년대 초에 기판 사이의 액정 비틀림 각이 90°이상이 되었을 때 나타나는 ST(Super Twisted) 효과가 보고되었고, 또한 super twisted nematic 효과와 birefringence를 이용한 컬러 STN 디스플레이의 특성이 발표되었습니다. STN-LCD의 동작원리는 TN과 같지만 비틀림각을 TN의 90°보다 더 큰 240°정도 주었다는 의미로 Super Twisted Nematic LCD, 즉 STN-LCD로 부르게 되었습니다. TN은 정보 표시량의 한계에 의해 대화면에의 응용이 불가능하기 때문에 비틀림각을 크게 하여 전기광학적 특성의 경사도를 향상시킨 것인데, 위상차판을 이용하여 바탕색을 보상함으로써 흑백이 가능하며, 컬러필터를 사용하여 컬러화도 가능하게 됩니다. STN-LCD는 빛의 간섭에 의한 색번짐이 없고, 그레이 스케일 방식을 취하고 있어 이를 통한 명암의 단계로 색상을 표현하는데, 전체적으로 선명도가 낮고 어두우며 측면 사각에서는 잘 보이지 않습니다. 또한 그 원리면에서 액정의 복굴절성에 의한 타원편광을 이용한 것을 특징으로 하고 있습니다.
이후로 STN-LCD에는 대비비(contrast ratio)와 시야각에 있어서 큰 문제가 없었으나, 500 스캐닝 라인 이상에서 광학적 간섭효과에 의해 생기는 형상 착색화 문제가 나타나, 이 문제를 해결하기 위해 STN-LCD의 위에 reverse twisted 액정을 겹치는 double-layer STN(DSTN)-LCD가 개발되었습니다. 하지만 DSTN-LCD는 대비비면에서 많은 문제점을 가지고 있어서 단순 매트릭스 LCD의 한계를 극복하기 위해 1970년대 제안된 AMLCD에 대한 연구가 활발히 진행되었습니다.

 

DSTN LCD
DSTN(Double-STN) 방식은 STN셀을 두 장 중첩한 구조입니다. 대형 흑백 액정을 실현하기 위해 액정의 착색을 보장하는 방법으로 하나의 STN 액정과 다른 하나의 STN 액정을 색보정용으로 포개어 놓은 것입니다. 요즘 출시되고 있는 DSTN LCD는 보통 640*480의 해상도에 256색을 표현할 수 있습니다. DSTN은 가격이나 전력소비면에서 TFT에 비해 유리하고, 사용자가 명암이나 밝기 조절을 할 수 있어 자신이 원하는 대로 환경 설정이 가능한 장점을 가지고 있으나, 각도에 따라서 화면이 잘 보이지 않고, 잔상이 남으며, 선명함이 떨어지는 단점이 있습니다. 대부분이 저가형 노트북에 장착되고 있습니다.

 

 

 

 

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