LCD技術とは何ですか?

現在、液晶ディスプレイ技術はTN/HTN/STN/FSTN TFT等の技術が主軸となっておりますので、これらの技術からその動作原理を解説します。

TN 液晶ディスプレイ技術は最も基本的な液晶ディスプレイと言え、その後他の種類の液晶ディスプレイも TN 方式を原点として改良されてきたとも言えます。 繰り返しになりますが、他のテクノロジーよりもはるかにシンプルに動作します。下の図を参照してください。 この図は、垂直偏光板と水平偏光板、微細な溝を備えた指向性フィルム、液晶材料、導電性ガラス基板を含む TN LCD の単純な構造を示しています。 ディスプレイの原理は、光軸に取り付けられた垂直偏光子を備えた 2 枚の透明な導電性ガラスの間に液晶材料を配置することです。 液晶分子はフィルムの微細な溝の方向に合わせて回転し、整然と配列します。 電場が形成されていなければ、光はスムーズに偏光板に射込まれ、液晶分子は進行方向を回転させて反対側から射出される。 2 枚の導電性ガラスが帯電すると、2 枚のガラス間に電界が発生し、その間の液晶分子の配列に影響を及ぼし、分子ロッドがねじれ、光が透過できなくなります。光源を遮断します。 このようにして得られる明暗のコントラストの現象をツイストネマチック電界効果、またはTNFE(Twisted Nematic Field Effect)と呼びます。

電子製品に使用されるほとんどすべての液晶ディスプレイは、ねじりネマチック電界効果原理によって作られています。 STN方式の表示原理は似ていますが、TNねじれネマチック電界効果の液晶分子は入射光を90度回転させるのに対し、STNスーパーねじりネマチック電界効果は入射光を180～270度回転させる点が異なります。 ここで説明すると、純粋なTN液晶ディスプレイ自体は明暗の2状態（白黒とも言います）しかなく、色を変える方法がありません。 STN LCDは液晶材料間の関係と光の干渉現象により、表示色は主にライトグリーンとオレンジになります。 しかし、従来のモノクロ STN LCD にカラー フィルターが追加され、モノクロ表示マトリックスの任意のピクセルが 3 つのサブピクセルに分割され、赤、緑、青の原色がそれぞれカラー フィルターを通して表示される場合、三原色の比率が調和しています。 フルカラーモードで色を表示することもできます。 また、TN型液晶ディスプレイは表示画面が大きくなると画面のコントラストが悪く見えますが、STNの改良技術によりコントラスト不足を補うことができます。

TFT型液晶ディスプレイはより複雑で、主な構成は蛍光管、導光板、偏光板、フィルター板、ガラス基板、配向膜、液晶材料、薄モードトランジスタなどです。 まず、LCD はバックライトまたは蛍光管を使用して、偏光子を通過し、次に液晶を通過する光源を投影する必要があります。この光源では、液体を通過する光の角度が変化するように分子が整列します。 次に、光はカラーフィルターフィルムとその前にある別の偏光子を通過する必要があります。 したがって、液晶の電圧を変えるだけで光の強さと色を制御でき、液晶パネル上のさまざまな色合いの色の組み合わせを変えることができます。