TFT - LCD 구조에 들어가기 앞서 필수적으로 알고 있을 내용이
3개의 서브픽셀이 하나의 픽셀을 만들고 서브픽셀 하나당 하나의 TFT를 가지고,
TFT는 스위칭 소자로 문턱전압보다 높은 전압을 인가해줘야
채널이 형성이 되어 TFT가 On 된다는 점입니다.
TFT-LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display)의 구조를 간단하게 표현하면
하판(TFT Array)과 상판(Color Filter)으로 구분을 할 수 있고
그 사이에 액정이 있는 구조로
전압이 인가가 되면 액정이 동작을 하고
그로 인해 화면에 원하는 이미지나 영상이 구현이 되는 것입니다.
우리는 LCD와 OLED(Organic Light-Emitting Diode)를 많이 비교를 하곤 합니다.
대략 CRT - LCD/PDP - OLED 이런 식으로 패널의 세대가 이어지고 있고,
그중 우리는 LCD와 OLED를 동시에 사용하고 있는 시기입니다.
LCD와 OLED의 가장 큰 차이는 백라이트 유무입니다.
LCD는 비자발광이기 때문에 백라이트가 필요하지만
OLED는 자발광이기 때문에 백라이트가 필요 없습니다.
이 차이는 패널이 두께도 결정할 수 있을 만큼 큰 차이를 만듭니다.
TFT-LCD의 구조는 아래와 같습니다.
각각의 구조에 대한 설명은 다음과 같습니다.
백라이트유닛(Back Light Unit; BLU)
LCD는 비자발광이기 때문에 백라이트는 광원이 필요합니다.
과거에는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp; 냉음극관)을 백라이트 광원으로 많이 사용했지만
현재는 LED(Light Emitting Diode)를 백라이트 광원으로 많이 사용하고 있습니다.
BLU는 반사시트/도광판/확산시트/프리즘시트/보호시트로 구성이 되어 있습니다.
현재 제가 사용하는 모니터가 Dell UItraSharp U2311H 모델을 듀얼로 사용 중입니다.
벌써 구매한 지가 10년 정도 된 것 같습니다. 제 모니터는 백라이트 광원은 CCFL입니다.
과거에 구매하지 않고 최근에 구매한 LCD 기반 모니터 및 티브이는
모두 LED 백라이트를 적용하고 있습니다.
수직 편광필터
BLU 다음으로 수직 편광필터가 있습니다.
이 수직 편광필터의 역할은 BLU에서 나온 빛(백생광)을
수직방향의 빛만을 나오게 만드는 역할을 합니다.
하부 유리기판
TFT 기판으로 사용이 됩니다.
TFT
TFT는 스위칭 소자로 Gate에 전압을 인가하여 TFT on/off 작동을 하게 됩니다.
여기까지의 구성이 하판의 구성요소입니다.
액정
하판과 상판 사이에 액정이 들어가게 됩니다.
액정은 액체와 고체의 두 가지 특성을 다 가지고 있는 물질입니다.
Gate에 전압을 인가하면 화소 전극과 공통 전극 사이에서 액정이 구동을 합니다.
액정은 빛을 통과시키거나 차단시키거나 하는 셔터 같은 역할을 하게 됩니다.
컬러필터(Color Filter)
컬러필터는 패널 화면에 이미지를 위한 색상을 만드는 역할을 합니다.
보통 RGB(3개의 서브픽셀, 하나의 픽셀)로 구성이 됩니다.
이 TFT는 서브픽셀 수만큼 존재합니다.
상부 유리기판
컬러필터 기판으로 사용됩니다.
수평 편광필터
액정층을 지나 컬러필터를 통과한 빛은 수평 편광필터를 통해서
수평방향의 빛만 나오게 만드는 역할을 합니다.
화면
백라이트에서 빛이 나와 수직 편광필터를 지나게 되고
TFT에서 gate가 전압을 조절하여 액정을 컨트롤하게 된 다음
컬러필터를 통과하여 수평 편광필터를 지나 화면에 표시됩니다.
여기까지만 액정을 제외한 상판입니다.
TFT-LCD구조를 넓게 보면
하판 - 액정 - 상판
이런 구조를 가집니다.
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