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TFT-LCDとは?

図1a TFT-LCDの表示原理と構造 図1b TFT-LCDモジュールの製造工程

図1 (a)のように、LCDは一般には上下の透明電極の間に約3~4um厚さの液晶層を注入し、外部に電圧をかけない下において、液晶分子が液晶層の内部に90°旋回し、このとき液晶のウェブガイド現象が偏光の偏光振動につられて液晶の長軸とともに90°旋回し、偏光板を透過する(すなわち明るい画面)。それに反して、外部の電圧がゼロではない場合、LCの長軸は最小限の静電容量を維持するため、電界の方向を平行にする。このとき、偏光振動の方向は変わらず、偏光板を透過できないため、暗い状態の画面を表示することになる。また、注入した画素(Pixel)の電極と電圧を借りて液晶挟み層の電界の大きさを制御することができ、ひいては透過光線の強度を調節し、全明と全暗に介するクレーレベル(Gray level)を表示することができる。現在LCDの設計と製造技術は、Active matrix ( AM) のLCDを主流とする。それは主に、カラーフィルター(Color filter, CF)、TFTアレイ(TFT Array)基板とバックライトモジュール(Backlight)の三つの部分によって構成される(図1 (a))。TFT-LCDのどのPixelには一組のTFTがあり電圧値を制御する。なお、バックライトモジュールにLCに透過する光線が違う色を備えさせるため、赤、青、緑(R/B/G)三色のカラーシフトがCFのガラスに表示させなければならず、またグレーレベルとあわせてフルカラーの効果を表示することができる。それぞれTFTアレイとCF基板の製作を完成させた後、引き続きCFの上板とTFTの下板の間にLCを注入させ、また向かいに並んで接着させる。最後に、偏光板(Polarizer)をつけさせ、この製造過程を「LCD製造過程」といい、最後の「LCM製造過程」は駆動IC、及び電路板を制御するもの(PCBA)とガラス基板とJI Process、次にバックライトモジュールとMA Processを行い、最後にモジュール全体の点燈測定など(図1b)を行う。