디스플레이 재료 [9] LCD의 분류

2025.10.25 - [학교 수업/디스플레이재료] - 디스플레이 재료 [8] Poly-Crystalline Si (p-Si)

 

 

LCD는 빛을 직접 내지 않고 투과와 반사로 제어하는 디스플레이이다. 디스플레이는 형태와 사용 액정, 전기적 구동 방식 등에 따라 분류해볼 수 있다.

 

1. 디스플레이의 형태에 따른 분류

1-1. 투사형 LCD

투사형 LCD : 프로젝터나 전자빔 장치처럼, ‘뒤쪽 광원에서 쏜 빛’을 스크린에 투사하는 방식.

 

보통 대면적의 광학 디스플레이의 구현에 사용되며 광학 장치를 이용해 스크린에 확대 투사를 한다. 투사 광원과 스크린의 위치에 따라 배면 투사와 전면 투사가 있다.

배면 투사	뒤쪽에서 쏘는 빛을 스크린 뒤로 투과.
전면 투사	빛을 앞에서 반사시켜 표시.

 

1-2. 직시형 LCD

직시형 LCD : LCD를 통해 나오는 빛을 직접 보는 디스플레이

 

우리가 흔히 보는 모니터, 노트북, 스마트폰 등 액정 패널 자체가 화면 역할을 해 백라이트가 뒤에서 빛을 쏘고 LC가 그 빛을 조절하여 표시한다.

 

두 가지의 모드가 존재한다.

Transmissive Mode	백라이트를 투과해 표시 (대부분의 디스플레이)
Reflective Mode	주변 빛을 반사하여 표시 (전자사전, 시계 등)

 

reflective 모드는 전력 소모 적고, 가벼우나, 하지만 밤에 사용 불가(백라이트 없음)하다.

 

 

2. 사용되는 액정에 따른 분류

액정 분자의 배열 방식과 전압 인가시의 회전 각에 따라 달라진다.

 

TN (Twisted Nematic)	비틀림 각 90도	- 현재 LCD 제품의 상당 부분을 차지 - 느린 응답 속도, 시야각 제한
STN (Super Twisted Nematic)	비틀림 각 270도
FLC (Ferroelectric LC)		- 강 유전성 액정 사용 - 가장 빠른 응답 속도
PDLC (Polymer Dispersed LC)

 

3. 디스플레이의 전기적 구동 방식에 따른 분류

이 부분은 LCD의 회로 구조 차이로, 각 픽셀을 어떻게 전기적으로 제어하느냐에 따른 분류이다.

PM LCD와 AM LCD

 

3-1. Passive Matrix (수동 행렬 LCD)

화소(row × column 교차점) 만 존재하고, 각 픽셀마다 트랜지스터(TFT)가 없다.

단순히 전극 배선으로 교차 전압을 인가하고, Row 전극과 Column 전극의 교차점이 각 화소이다.

 

다만 한 줄을 켜는 동안 나머지는 유지가 어려워 잔상, 흐림(Crosstalk) 등이 발생하며 픽셀 수가 늘면 충전시간이 부족해 해상도에 한계가 존재한다. 또한 응답이 느리고 Resolution이 좋지 않다. 따라서, Passive Matrix는 소형, 단순 기기 (계산기, 전자시계) 등에만 사용된다.

 

3-2. Active Matrix LCD (능동행렬 LCD)

각 픽셀마다 TFT(Thin Film Transistor) + 저항/축전기(Storage Capacitor)가 포함되어있어 픽셀마다의 독립적 전압 유지가 가능해 잔상이나 흐림(crosstalk)이 존재하지 않는다. 또한 저장 축전기가 전압을 유지해 안정된 화상을 유지해, 대형화와 고해상도 유지가 가능하다.

 

TFT의 활성층의 재료는 다음과 같다.

 

정리하자면 다음과 같다.