분야
hwp(액정 mode)
주제: TFT - LCD 의 액정 모드
●전체적인 모드별 구동 그림
1.비틀린 네마틱(twisted nematic : TN)모드
액정의 광축이 공간에서 비틀려있게 되면 액정 시편에 입사된 빛은 광학 활성으로 인해 광축이 액정 방향자를 따라 회전하게 된다.
이러한 액정의 비틀린 구조를 이용하는 경우가 액정이 단일 배향되어 단순히 복굴절에 의한 편광의 이심률 변화만을 이용하는 경우에 비해 광 투과도가 상대적으로 우수하다.
따라서, 최근까지 LCD에 주로 twisted nematic(TN),super twisted nematic (STN)액정 모드의 전기광학 효과가 사용되었다.
TN 액정 시편의 구성과 기본동작 원리는 아래그림과 같다.
상하 유리기판 표면에는 액정에 전기장을 인가할 수 있도록 투명전극인 ITO
(indium-tin oxide)막이 형성되어 있다. 전극 위에는 액정 방향자의 방향이 결정될 수 있도록 수백ANGSTROM 정도의 배향막을 도포하여 상판과 하판에서의 배향 방향이 서로 수직이 되도록 러빙처리한다. 그러면 전기장이 인가되지 않은 상태(비활성 상태)에서 액정 방향자는 한 기판에서 다른 기판으로 연속적으로 90 DEG 비틀리게 된다.
상하 기판의 외측면에는 두 편광판이 액정 배향방향과 나란하게 광축을 가지도록 부착되어 있다. 이때 비활성 상태에서 위쪽 기판에 입사하는 빛은 위 그림에서 볼수 있듯이 시편을 통과하면서 편광방향이 비틀어진 액정의 방향자를 따라 연속적으로 회전하게 되어 아래쪽 편광판을 투과하게 된다.
하지만, 시편에 충분히 높은 전기장이 인가되어 액정의 방향자가 전기장 방향으로 재정렬하는 경우에는 액정층에 더 이상 광학활성 효과나 복국절 효과가 존재하지 않기 떄문에 위쪽 편광판을 통과한 빛은 액정층을 지나면서도 변광방향을 그대로 유지하여 위 그림(오른쪽)에서 볼수 있듯이 아래쪽 편광판에 의해 차단된다.
위그림(왼쪽)의 경우, 전압이 인가되지 않은 비활성 상태에서 밝은 상태가 되기 때문에 normally white 모드라고 부르고, 상하 두 편광판의 광축을 평행하도록 배치하여 전기장이 인가되지 않은 비활성 상태에서 어두운 상태가 되는경우를 normally black 모드라고 한다.
