【ディスプレイ知識ポピュラーサイエンス4】液晶ディスプレイの原理と構造

液晶ディスプレイは、主にバックライト、液晶パネル、駆動回路で構成されています。

LCDパネルはサンドイッチ構造と考えることができます。

すなわち、液晶層の層が、偏光方向が互いに垂直である２つの偏光子システムの間に挟まれている。

LCD構造図

例としてTN（ねじれネマティック）パネルを取り上げます。

液晶の回転は、外部電界の作用下で制御することができます。

自然光源が偏光子（偏光子の1つ）を通過すると、垂直方向の偏光になります。

偏光が通電されていないTN液晶を通過した後、元の配向状態を維持します。

液晶の光学的性質と液晶分子の配列により、

その結果、光の偏光方向が直線から水平に変わります。

水平方向の偏光はアナライザーの透過軸と一致しており、液晶セルから透過します。

液晶の両端に電界が印加されていないときに入射光を透過できるこのタイプの液晶表示モードは、& quot; NormalWhite"と呼ばれます。 （北西）

同様に、液晶に電圧を印加すると、

TN型液晶はツイスト配列状態から垂直配列状態に分けられ、

このとき、入射する直線偏光の偏光方向は変化しませんが、

その結果、その偏光方向はアナライザの透過軸に垂直になり、ブロックされます。

結局、液晶セルから光は透過しません。

液晶の両端に電界をかけないと入射光が透過しないこのような液晶表示モードを& quot; NormalBlack"と呼びます。 （NB）

したがって、液晶ディスプレイは、原則として、電圧のON-OFFを介して透過光のON-OFFを制御する単なる光スイッチです。

上記の液晶ディスプレイの基本原理は、入射光が透過または完全に遮断されること、つまり、放出される光が2つの状態（最も明るい状態と暗い状態）しかないことを示しているだけです。

液晶パネルの実際の適用はTFTのスイッチ機能を介して行われ、各ピクセルは異なる大きさのデータ信号電圧で入力されます。

液晶分子の回転状態は電圧によって異なりますので、直線偏光の回転度も異なります。

アナライザの透過軸上の成分が異なります。つまり、放出される光の明るさが異なります。

このようにして、マルチグレースケールの画像表示を実現することができる。

各ピクセルをカラーフィルター（ColorFilter、CF）と一致させると、カラー画像を実現できます。