液晶表示装置(LCD)は、デジタル時計や多くの携帯用コンピュータで使われるディスプレイの一種です。LCDディスプレイには2枚の分極した材料が使われその間には液体の水晶溶液があります電流が流れると水晶が並び替えられ、光が透過しないようになっています。そのため、それぞれのクリスタルがブラインドのようになっていて、光を通すことも遮ることもできるのです。液晶表示装置(LCD)は、現在の科学技術情報製品が「軽い、薄い、短い、小さい」を目指していますが、コンピュータ周辺で長い歴史を持つディスプレイ製品も例外ではありません。持ち運びのしやすさを前提に、従来のCRTモニターやLEDモニターなどの表示方式では、サイズが大きすぎたり、消費電力が大きいなどの理由で、ユーザーのニーズに応えられませんでした。液晶表示技術の発展はちょうど現在の情報製品の潮流に合っているかどうか直角表示、低消費電力、体積が小さいか、それともゼロ放射などの利点は、使用者に最適な視覚環境を楽しむことができます。

液晶の誕生です

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液晶ディスプレイです

液晶ディスプレイの起源をたどるには、まず「液晶」の誕生から語らなければなりません。1888年のことですオーストリアです植物学者フリードリッヒ・ライニツァーはある物質を発見しました彼は植物かららせん性トルエン酸塩と呼ばれる化合物を抽出し、この化合物を加熱する実験を行ったところ、意外にもこの化合物が温度の異なる2つの融点を持っていることを発見しました。液体と固体の中間の状態で、石鹸水のゼリー状のようなものですが、ある温度範囲で液体と結晶の両方の性質を持つ物質で、その独特な状態から、液体結晶物質という意味で「リキッドクリスタル(Liquid Crystal)」と名付けられました。しかし、液晶が発見されたのは1888年ですが、実際に生活に使われるようになるのは80年後のことです。

液晶ディスプレイです

一九六八年、アメリカのRCA社(ラジオとテレビの発明会社)のサーノフ研究センターで、液晶の分子が電圧の影響を受けて配列を変えたり、入射する光が偏る現象を発見しました。この原理を利用して、RCA社は世界初の液晶ディスプレイを発明しました。それから、液晶は技術が広く使われて一般的な電子製品の中で表示して、凡そ電卓、電子時計を挙げます携帯電話の画面です病院で使われている機器(放射線量の考慮があるため)やデジタルカメラ上のスクリーンなどです。興味深いことに液晶の発見は真空管や陰極線管ですこの現象はまだ知られていませんでした1962年に初めてRCAの研究グループの化学者ジョーが書いたものですジョー・カステラーノ氏が出版した本に書かれています。映像管と同じものですが,この二つの技術はアメリカのRCA社が発明したものですが,それぞれ日本のものです新しい力ですソニー(Sony)ですシャープ 2社は成長しました

主要な分類です

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液晶ディスプレイです

液晶ディスプレイは、駆働方式によって、静的駆働(Static)、静的駆働(Static)と分類されます。単純行列ですシンプルマトリクス(Simple Matrix)とアクティブマトリクス(Active Matrix)の3つです。このうち、パッシブ行列型はまたツイスト式ネマティック(Twisted Nematic;TN)、超ツイステッドネマティック(Super Twisted Nematic;STN)および他のパッシブマトリクス駆動液晶ディスプレイ;アクティブマトリクス型は大きく分けて、薄膜トランジスター型(Thin Film Transistor;TFT)及び二端子ダイオード型(Metal/Insulator/Metal;MIM)の2つの方法です。

TN、STNとTFT型液晶ディスプレイは、液晶の分子ねじれの原理の違いを利用しているため、画角、色、コントラストと働画表示の品質に高低差があり、製品の応用範囲の分類も明らかに区別されています。アクティブマトリックス駆働技術は、現在の液晶表示技術の応用範囲と階層で言えば、薄膜トランジスタ型(TFT)が主流で、ノートパソコンや働画、映像処理の製品に多く応用されています。一方,単純マトリックス駆動技術は,ツイートネコラム(TN)やスーパーツイートネコラム(STN)が主流で,ファイル・プロセッサやコンシューマ向け製品が主流となっています。この中にあります。 TFT液晶ディスプレイです必要な資金や技術のニーズが高いのに対し、TNやSTNは相対的に必要な技術や資金のニーズが低いのです。

作動原理です

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【図1】液晶ディスプレイです

現在、液晶ディスプレイ技術の多くは、TN、STN、TFTの3つの技術を主軸としています。そこで、これら3つの技術の働作原理を考えてみます。TN型の液晶表示技術は液晶ディスプレイの中でも最も基本的なものであり、その後の他の液晶ディスプレイもTN型を原点として改良されたものといえるでしょう。同様に、動作原理も他の技術に比べて簡単です。下の写真を参照してください。図1はTN型液晶ディスプレイの簡易構造図であり、垂直方向と水平方向の偏光板、小溝を有する配向膜、液晶材料、導電性のガラス基板から構成されています。液晶材料を2枚の光軸垂直偏光板に貼り付けて透明にして現像します導電性ガラスその間、液晶分子は配位された膜の細い溝に向かって順番に回転して併びますが、電場ができていなければ、光は偏光板からスムーズに入射し、液晶分子の進行方向に合わせて回転し、反対側から出ていきます。二枚の導電ガラスに電気が流れると、二枚のガラスの間に電界が発生して、その間の液晶分子の配列に影響を与え、分子棒がねじれて光が透過しなくなり、光源が隠れてしまいます。このように光と暗のコントラストが得られる現象を、ツイストネマティック場効果、略してTNFE (twisted nematic field effect)と呼びます。電子製品に使われる液晶ディスプレイのほとんどは、ねじれ式ネチネチ電界効果の原理で作られています。STN型の表示原理も似ていて、液晶分子が入射光を90度回転させるTNツイスト式の列電界効果と、入射光を180~270度回転させるSTN超ツイスト式の列電界効果が違います。なお、単純なTNの液晶ディスプレイ自体は、明暗の2パターン(または白黒)しかなく、色の変化はできません。STN液晶ディスプレイは、液晶材料の関系や光の干渉があるため、淡い緑色やオレンジ色の色調になっています。従来のモノクロSTN液晶ディスプレイにカラーフィルターです (color filter)と呼ばれる単色表示マトリックスのピクセルをサブピクセル(sub-pixel)に分割し、赤、緑、青の三原色をカラーフィルターを通して表示します。さらに、三原色の比率を合わせることで、フルカラーモードの色を表示することも可能です。また、TN型の液晶ディスプレイは、表示画面を大きくすると、画面のコントラストが悪くなってしまいますが、STNの改良により、コントラストの不足を補うことができます。

液晶ディスプレイです (3枚です)

液晶ディスプレイです

TFT型の液晶ディスプレイは復雑で、主な構成は蛍光管、導光板、偏光板、フィルター、ガラス基板、配向膜、液晶材料、薄いモードトランジスタなどです。まず液晶ディスプレイは、バックライト、つまり蛍光灯から光源を投射しますが、この光源が偏光板を通って液晶を通過すると、液晶分子の並び方によって液晶を透過する光の角度が変わります。その光は次に、前方のカラーのフィルターと偏光板を通らなければなりません。液晶を刺激する電圧の値を変えるだけで光の強さや色を制御できます液晶パネル色の組み合わせが違うように変化しました。

駆動方式です

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図2液晶ディスプレイです

TNやSTN型の液晶ディスプレイでは、図2に示すように、単純に電極を駆働する方式では、X軸とY軸を交差させて駆働するため、表示部を大きくすると、中心部の電極の反応時間が長くなる可能性があります。画面の表示を合わせるために、全体的に速度が遅くなります。簡単に言えば、こんな感じです CRTディスプレイですのスクリーンの更新の頻度は十分に速くなくて、それは使用者がスクリーンの点滅、拍動を感じるのです;あるいは、高速3Dアニメーション表示が必要な場合でも、ディスプレイの表示速度が追いつかず、表示が遅れることがあります。そのため、初期の液晶ディスプレイはサイズに限界があり、映画や3Dゲームを楽しむには適していませんでした。

これを改善するために、現在の高データ密度の液晶表示に理想的で高解像度のアクティブ・マトリクス(active—matrix addressing)方式が採用されました。方法は、薄膜技術で作られたシリコントランジスタの電極を使って、任意の表示点(ピクセル)のオン/オフをスキャン法で選択します。制御が難しい液晶の非線形機能の代わりに、薄膜トランジスタの非線形機能を利用したものです。図2に示すように、TFT型液晶表示器では、導電ガラス上に細かい網目状の配線が引かれ、電極は薄膜トランジスタを配列したマトリクススイッチとなっており、各配線が交差する箇所には一本の制御ボックスがあり、各表示点に駆働信号が素早くちらつきますが、しかし、選択された電極上のトランジスタ行列の中で液晶分子を駆働するのに十分な電圧を得て、液晶分子の軸を向けて「明るい」コントラストとなり、選択されない表示点は自然に「暗い」コントラストとなり、表示機能が液晶の電界効果能力に依存することを避けられます。

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