TFT LCD 데이터시트는 디스플레이 모드를 다음과 같이 기술할 수 있다 normally black 또는 normally white. 이 용어들은 단순해 보이지만 자주 오해된다. 일부 구매자는 이것이 전원이 공급되지 않은 모듈의 색상을 설명한다고 가정한다. 또 다른 사람들은 normally black을 더 나은 명암비의 보장으로, 또는 normally white를 구형 기술의 표시로 해석한다.
어느 가정도 그 자체로는 신뢰할 수 없다.
Normally black과 normally white는 LCD 광학 시스템이 기준 상태 또는 비활성화 상태에서 빛을 어떻게 제어하는지를 설명한다. 이 동작은 액정 배열, 편광판, 전극 구조 및 구동 방식에 의해 결정된다. 완성된 디스플레이의 전체 성능을 설명하는 것은 아니다.
이 차이를 이해하면 엔지니어가 데이터시트를 해석하고, 후보 TFT 모듈을 비교하며, 시동, 신호 손실 또는 비정상 작동 시 어떤 일이 발생하는지 진단하는 데 도움이 된다.
Normally Black와 Normally White는 무엇을 의미하는가?
액정 디스플레이는 각 픽셀에서 빛을 생성하지 않는다. 투과형 TFT LCD에서는 백라이트가 빛을 생성하고 LCD 스택이 그 빛 중 얼마나 많은 양이 시청자에게 도달하는지를 제어한다.
액정층은 편광 요소 사이에 위치한다. 픽셀의 전기적 상태를 변경하면 이 광학 시스템을 통해 빛이 통과하는 방식이 바뀐다.
Normally Black LCD
Normally black 모드에서 기준 광학 상태는 투과되는 빛의 대부분을 차단한다. 의도된 픽셀 구동을 인가하면 액정 배향이 변화하여 제어된 양의 빛이 통과할 수 있게 된다.
따라서 “normally black”이라는 용어는 어두운 기준 상태를 의미하며, 커버 글라스, 베젤 또는 전원이 공급되지 않은 전체 모듈의 검정 색상을 의미하는 것이 아니다.
Normally White LCD
Normally white 모드에서 기준 광학 상태는 더 많은 빛이 통과하도록 한다. 인가된 픽셀 구동은 액정 배향을 변화시켜 투과율을 감소시키고 더 어두운 계조를 생성한다.
“이 용어에서 ”white”는 백라이트와 광학 시스템이 작동할 때의 빛 투과 상태를 의미한다. 모든 전원이 제거된 후 모듈이 백색광을 방출한다는 의미가 아니다.
전원이 공급되지 않은 LCD가 검정 또는 흰색으로 보이지 않을 수 있는 이유
“normally black”과 “normally white”라는 단어는 때때로 단순한 전원 차단 테스트에 대한 지침으로 해석된다. 실제로는 전원이 공급되지 않은 모듈의 외관이 더 복잡할 수 있다.
장비의 전원이 완전히 꺼지면 백라이트도 일반적으로 꺼진다. 백라이트의 조명이 없으면 시청자는 의도된 투과 상태가 아니라 편광판, 커버 글라스 및 내부 광학층에서의 반사를 보게 될 수 있다.
보이는 외관은 다음과 같을 수 있다:
- 검정이 아닌 진회색
- 주변광 아래에서 은색, 녹색을 띠거나 약간 착색됨
- 흰색이 아닌 옅은 회색
- 다른 각도에서 볼 때 다르게 보임
- 커버 글라스나 터치 패널의 유무에 따라 다르게 보임
잔류 전하와 정확한 전원 차단 시퀀스도 전원 제거 후 잠시 동안 픽셀에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 디스플레이 모드는 연결되지 않은 LCD를 보는 것만으로 판단하기보다 패널 사양서에서 확인해야 한다.
TFT LCD가 빛을 제어하는 방법
단순화된 투과형 TFT LCD는 다음을 포함한다:
- LED 백라이트
- 백라이트를 분배하는 광학 필름
- 후면 편광판
- 픽셀 전극과 스위칭 소자를 포함하는 TFT 글라스
- 액정층
- 컬러 필터 글라스
- 전면 편광판
두 편광판과 액정층은 광학 밸브로서 함께 작동한다. TFT 회로는 각 서브픽셀과 관련된 전압을 제어하고, 액정은 빛의 편광 상태를 변경한다. 그런 다음 전면 편광판이 그 빛의 일부를 투과시키거나 차단한다.
빨간색, 녹색 및 파란색 컬러 필터가 가시 컬러 이미지를 형성합니다. 계조는 각 픽셀을 완전히 켜거나 끄는 방식이 아니라 서브픽셀을 통한 광 투과를 제어함으로써 생성됩니다.
기준 상태는 정상 표시 콘텐츠를 의미하지 않습니다
“정상적으로”라는 단어는 전기광학 모드의 기준 동작을 설명합니다. 일반 작동 중에 액티브 매트릭스 디스플레이는 픽셀 전압을 지속적으로 리프레시합니다. 따라서 사용자 인터페이스의 가시적인 검정 및 흰색 부분은 구동된 이미지 상태입니다.
이러한 구분은 시동 중에 화면이 밝아지거나, 어두워지거나, 불규칙해지는 경우를 진단할 때 중요합니다. 관찰된 상태는 패널이 노멀리 블랙 또는 노멀리 화이트로 분류되는지 여부뿐만 아니라 컨트롤러, 초기화 시퀀스, 데이터 인에이블, 타이밍, 전원 레일 및 백라이트의 영향을 받을 수 있습니다.
두 모드가 실제로 어떻게 다른가
| 비교 | 일반적으로 검은색 | 노멀리 화이트 |
|---|---|---|
| 기준 광학 상태 | 주로 차광 | 주로 투광 |
| 밝은 상태 생성 | 픽셀 구동이 제어된 투과를 증가시킴 | 기준 상태가 이미 더 많은 빛을 투과함 |
| 어두운 상태 생성 | 기준 광학 상태와 연관됨 | 픽셀 구동이 광 투과를 감소시킴 |
| 백라이트 없을 때의 외관 | 반드시 이상적인 검정은 아님 | 반드시 가시적인 흰색은 아님 |
| 디스플레이 품질 결론 | 모드만으로는 판단할 수 없음 | 모드만으로는 판단할 수 없음 |
노멀리 블랙 구성은 종종 더 어두운 기준 상태와 연관됩니다. 그러나 완성된 디스플레이의 검정 외관은 LCD 기술, 편광판 효율, 셀 설계, 백라이트 누광, 시야각, 광학 접합 및 주변 반사에도 의존합니다.
노멀리 블랙이라는 표시가 완벽한 검정을 보장하지는 않습니다. 투과형 TFT LCD는 백라이트를 사용하며, 어두운 이미지 영역에서 일부 광 누출이 남아 있을 수 있습니다.
마찬가지로, 노멀리 화이트 디스플레이도 자동으로 저품질로 간주되어서는 안 됩니다. 전체 광학 성능, 시야 특성, 비용 및 작동 조건이 제품 요구 사항을 충족할 때 특정 애플리케이션에 적합할 수 있습니다.
TN 디스플레이는 항상 Normally White인가?
TN, 즉 트위스티드 네마틱 LCD는 일반적으로 노멀리 화이트 구성에서 접하게 됩니다. 단순화된 노멀리 화이트 TN 셀에서 액정 트위스트는 기준 상태에서 빛의 편광을 변경하여 전면 편광판을 통과할 수 있게 합니다. 전압을 인가하면 그 트위스트가 감소하고 투과가 변화합니다.
그러나 TN 기술과 노멀리 화이트 작동은 동일한 정의가 아닙니다. TN은 액정 모드를 설명하고, 노멀리 화이트는 전기광학 상태를 설명합니다. 실제 디스플레이 모드는 특정 패널 문서에서 확인해야 합니다.
다음과 같이 말하는 것이 더 안전합니다:
- 많은 TN 모듈은 노멀리 화이트입니다.
- 패널은 TN 용어만으로 분류되어서는 안 됩니다.
- 시야 방향, 명암비 및 색상 동작은 여전히 모듈에 따라 달라집니다.
IPS와 VA 디스플레이는 Normally Black인가?
IPS 계열 및 VA 계열 LCD는 일반적으로 노멀리 블랙 작동과 연관됩니다. 이들의 액정 구조는 기존 TN 배열과 다르며, 많은 구현에서 어두운 기준 상태를 사용합니다.
다시 한번, 기술 이름이 데이터시트를 대체해서는 안 됩니다. IPS, VA 및 관련 상업 용어는 여러 구현을 포괄합니다. 구매자는 정확한 모듈의 디스플레이 모드, 시야 특성 및 광학 사양을 확인해야 합니다.
IPS는 애플리케이션이 더 넓은 시야 위치에서 더 일관된 외관을 요구할 때 종종 선택되지만, “IPS”와 “노멀리 블랙”이라는 단어만으로는 밝기, 명암비, 색 영역, 응답 시간 또는 야외 가독성을 확인할 수 없습니다.
Normally Black이 더 나은 명암비를 의미하는가?
자동으로 그렇지는 않습니다. 명암비는 정의된 측정 조건에서 밝은 이미지 상태와 어두운 이미지 상태의 휘도 간 관계입니다. 노멀리 블랙 작동은 어두운 기준 상태를 지원할 수 있지만, 완성된 결과는 기준 모드 외에도 더 많은 요인에 의존합니다.
인지되는 명암비에 영향을 미치는 요인은 다음과 같습니다:
- LCD 셀 구조
- 편광판 설계 및 배향
- 백라이트 누광
- 시청 방향 및 시야각
- 주변광 반사
- 커버 글라스 및 터치 패널 구성
- 에어 갭 또는 광학 접합
- 눈부심 방지 또는 반사 방지 옵션과 같은 표면 처리
- 감마, 타이밍 및 이미지 구성
실험실에서 강한 명암비를 가진 패널도 밝은 방에서 반사성 커버 글라스 뒤에서는 흐릿하게 보일 수 있습니다. 반대로, 적절한 광학 통합은 노멀리 블랙 또는 노멀리 화이트 분류를 변경하지 않고도 인지되는 결과를 개선할 수 있습니다.
디스플레이 모드가 시야각에 영향을 미치는가?
디스플레이 모드는 서로 다른 각도에서 어두운 상태와 밝은 상태가 어떻게 동작하는지에 영향을 미칠 수 있지만, 시야각은 전체 LCD 아키텍처에 의존합니다.
노멀리 화이트 TN 디스플레이는 불리한 방향에서 볼 때 명암 반전 또는 색상 변화를 나타낼 수 있습니다. 이러한 이유로 TN 데이터시트는 종종 선호 시야 방향을 명시합니다.
노멀리 블랙 IPS 계열 디스플레이는 더 넓은 범위의 위치에서 더 일관된 이미지를 유지할 수 있지만, 비스듬한 각도에서 밝기 또는 색상 변화를 여전히 나타낼 수 있습니다. 커버 글라스, 접합 및 반사도 사용자가 실제로 보는 것에 영향을 미칩니다.
디스플레이를 선택할 때 엔지니어는 다음을 정의해야 합니다:
- 사용자의 정상 위치
- 제품이 수직 또는 수평으로 장착되는지 여부
- 여러 사용자가 동시에 시청하는지 여부
- 세로 또는 가로 회전이 필요한지 여부
- 주변광 조건
물리적 샘플은 실제 작동 위치에서 평가해야 합니다. 디스플레이 모드 라벨은 이 테스트를 대체할 수 없습니다.
시동 또는 신호 손실 시 어떤 일이 발생하는가?
제품 팀은 호스트가 비활성 상태일 때 화면이 어둡게 유지되기를 기대하기 때문에 노멀리 블랙 디스플레이를 선택하는 경우가 있습니다. 실제 시작 모습은 전체 시스템 시퀀스에 따라 달라집니다.
TFT LCD 모듈은 여러 개별 제어 기능을 포함할 수 있습니다:
- 로직 전원
- 아날로그 및 게이트 구동 전압
- 리셋 및 초기화
- 픽셀 데이터 전송
- 디스플레이 인에이블 신호
- LED 백라이트 전원
유효한 이미지 데이터와 올바른 패널 초기화가 확립되기 전에 백라이트가 켜지면, 사용자는 회색, 흰색, 어두운 또는 불안정한 중간 상태를 보게 될 수 있습니다. 이것이 패널이 잘못 지정되었다는 증거로 자동 해석되어서는 안 됩니다.
마찬가지로, 비디오 신호의 손실이 모든 TFT LCD를 제어된 방식으로 기준 광학 상태로 반드시 되돌리는 것은 아닙니다. 디스플레이는 마지막 프레임을 잠시 유지하거나, 정의되지 않은 패턴을 표시하거나, 타이밍 컨트롤러 및 시스템 설계에 따라 동작할 수 있습니다.
제어된 시작 모습이 필요한 장비는 백라이트, 리셋, 디스플레이 초기화 및 이미지 소스를 하나의 시퀀스로 관리해야 합니다.
Normally Black이 Fail-Safe Black을 의미하지는 않는다
안전 관련 또는 고도로 제어된 장비의 경우, 노멀리 블랙 LCD가 모든 시스템 결함 후에 항상 검은색이 될 것이라고 가정하는 것은 위험합니다.
결함은 시스템의 일부에만 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어:
- 이미지 데이터가 중단된 후에도 백라이트가 계속 활성 상태로 유지될 수 있습니다.
- 패널이 이전 프레임을 일시적으로 유지할 수 있습니다.
- 전원 레일이 다른 레일과 다른 속도로 감소할 수 있습니다.
- 컨트롤러가 재부팅 중에 정의되지 않은 패턴을 출력할 수 있습니다.
- 전기적 노이즈가 인터페이스 신호에 영향을 미칠 수 있습니다.
특정 고장 모습이 요구되는 경우, 시스템 수준에서 설계되고 검증되어야 합니다. 노멀리 블랙 분류만으로는 안전 메커니즘이나 고장 상태 보증이 되지 않습니다.
Normally White LCD를 Normally Black으로 변경할 수 있는가?
노멀 모드는 LCD 광학 설계의 일부입니다. 일반적으로 메뉴 설정, 펌웨어 명령 또는 이미지 데이터의 단순 반전을 통해 변경되지 않습니다.
소프트웨어는 표시되는 색상을 반전시켜 흰색 사용자 인터페이스 영역을 검은색으로, 검은색 영역을 흰색으로 바꿀 수 있습니다. 이는 콘텐츠를 변경하는 것이지, 근본적인 전기광학 모드를 변경하는 것이 아닙니다.
편광판 방향을 변경하거나 광학 층을 교체하는 것도 실용적인 현장 전환이 아닙니다. 편광판은 패널 설계의 일부로 선택되고 라미네이팅됩니다. 이를 수정하면 대비, 색상, 시야 특성, 내구성 및 제조 수율에 영향을 미칠 수 있습니다.
프로젝트에서 다른 노멀 모드가 필요한 경우, 적절한 경로는 다른 LCD 모듈을 평가하거나 기존 플랫폼을 기반으로 실현 가능한 디스플레이 구성을 논의하는 것입니다.
실제 제품에서 모드를 확인하는 방법
패널 데이터시트를 확인하십시오
디스플레이 모드, LCD 모드, 노멀리 블랙, 노멀리 화이트, 투과형, TN, IPS 또는 VA와 같은 필드를 찾으십시오. 판매자의 제품 제목에만 의존하지 마십시오.
패널 설명과 컨트롤러 보드 설명을 분리하십시오
LCD 모드는 패널의 광학적 특성입니다. 컨트롤러 보드는 작동에 필요한 신호와 시퀀싱을 제공합니다. 보드는 소프트웨어만으로 물리적 액정 모드를 변환할 수 없습니다.
제어된 조건에서 디스플레이를 관찰하십시오
의도된 시청 위치에서 검은색, 흰색, 회색 및 컬러 패턴을 비교하십시오. 샘플을 비교할 때 콘텐츠, 백라이트 설정 및 주변 조명을 일관되게 유지하십시오.
시작 및 종료 동작을 테스트하십시오
로직 전원, 이미지 데이터 및 백라이트가 언제 활성화되는지 기록하십시오. 원치 않는 플래시가 나타나면 LCD 모드를 변경하면 문제가 해결될 것이라고 가정하기 전에 시퀀싱과 펌웨어를 조사하십시오.
조립된 제품을 테스트하십시오
커버 글라스, 터치 층, 본딩, 베젤 압력 및 인클로저 반사는 인지되는 이미지를 변경할 수 있습니다. 대표적인 인클로저에 디스플레이를 설치한 상태에서 최종 평가를 완료하십시오.
Normally Black과 Normally White 중 선택하는 방법
올바른 선택은 보편적인 순위가 아니라 애플리케이션에 따라 달라집니다.
인터페이스 설계를 고려하십시오
어두운 사용자 인터페이스는 특히 큰 검은색 영역이 계속 보이는 경우 강한 암상태 외관을 가진 디스플레이가 유리할 수 있습니다. 주로 밝은 인터페이스는 흰색 균일성, 밝기 및 전력 요구 사항에 더 중점을 둘 수 있습니다.
시청 위치를 고려하십시오
눈높이 아래에 장착되는 산업용 패널, 핸드헬드 기기, 벽면 컨트롤 및 중앙 테이블탑 제품은 서로 다른 시청 요구 사항을 가집니다. LCD 모드는 패널 기술 및 지정된 시청 방향과 함께 고려되어야 합니다.
시작 기대치를 고려하십시오
제품이 시작 시 밝은 플래시를 피해야 하는 경우, 엔지니어링 팀은 패널과 백라이트 제어 시퀀스 모두를 검토해야 합니다. 노멀리 블랙을 선택하면 의도된 광학 상태를 정의하는 데 도움이 될 수 있지만, 시스템 시퀀싱은 여전히 검증이 필요합니다.
전체 광학 어셈블리를 고려하십시오
정전식 터치스크린, 두꺼운 커버 글라스, 눈부심 방지 처리 또는 에어 갭은 인지되는 검은색 수준과 반사에 영향을 미칠 수 있습니다. 베어 LCD 샘플로 결정을 내리는 대신 완전한 어셈블리를 비교하십시오.
모든 필수 사양을 고려하십시오
디스플레이 모드는 데이터시트의 한 줄에 불과합니다. 선택된 모듈은 또한 필요한 크기, 해상도, 인터페이스, 핀 정의, 밝기, 시청 특성, 백라이트, 터치, 온도 및 기계적 제약을 충족해야 합니다.
흔한 선택 실수
- 노멀리 블랙이 완벽한 검은색을 의미한다고 가정하는 것: 투과형 LCD는 여전히 백라이트 누광과 표면 반사를 가질 수 있습니다.
- 일반적으로 화이트(normally white)란 전원이 연결되지 않았을 때 흰 화면을 의미한다고 가정: 모듈에 전원이 없을 때 백라이트는 일반적으로 꺼져 있습니다.
- 모드만으로 선택하는 경우: 명암비, 시야각 및 광학 통합도 평가해야 합니다.
- 소프트웨어 색상 반전을 LCD 모드와 혼동하는 경우: UI 색상을 변경해도 패널의 물리적 모드는 변경되지 않습니다.
- 보장된 고장 상태를 기대하는 경우: 시작 및 고장 동작은 전체 디스플레이 시스템에 따라 달라집니다.
- 인클로저를 무시하는 경우: 반사, 압력 및 커버 재료가 최종 외관을 변경할 수 있습니다.
디스플레이 선정에 필요한 정보
프로젝트별 TFT LCD 검토를 위해 준비해야 할 사항:
- 목표 화면 크기 및 해상도
- 선호하는 LCD 기술 및 디스플레이 모드(알고 있는 경우)
- 사용자 인터페이스 배경 및 일반 콘텐츠
- 필요한 시청 위치 및 제품 방향
- 실내, 실외 및 주변광 조건
- 밝기 및 작동 온도 요구 사항
- 디스플레이 인터페이스 및 호스트 플랫폼
- 패널 데이터시트 또는 참조 모델
- 터치스크린 및 커버 글라스 요구사항
- 인클로저 도면 및 액티브 영역 개구부
- 시작, 종료 또는 신호 손실 요구 사항
- 프로토타입 수량 및 예상 프로젝트 수요
하나의 데이터시트 라벨이 아닌 완전한 디스플레이 시스템을 선택하라
노멀리 블랙과 노멀리 화이트는 LCD의 기준 광학 상태를 설명합니다. 그것들만으로는 명암비, 시야각, 화질, 시작 동작 또는 적용 적합성을 결정하지 않습니다.
유용한 선정 과정은 LCD 모드를 패널 기술, 광학 성능, 시청 위치, 백라이트, 커버 글라스, 터치 통합, 컨트롤러 타이밍 및 인클로저 조건과 함께 고려합니다.
임베디드 제품용 TFT LCD 모듈을 비교하고 있다면, 다음을 탐색하십시오 RJY 맞춤형 디스플레이 솔루션 또는 RJY에 문의 엔지니어링 검토를 위한 패널, 호스트 및 기계적 요구 사항과 함께.
자주 묻는 질문
노멀리 블랙 LCD란 무엇인가?
노멀리 블랙 LCD는 주로 빛을 차단하는 기준 광학 상태를 사용합니다. 의도된 픽셀 구동을 적용하면 LCD를 통해 얼마나 많은 빛이 통과하는지가 제어됩니다. 이 용어는 완벽한 블랙을 보장하거나 전원이 공급되지 않은 완전한 모듈의 외관을 정의하지 않습니다.
노멀리 화이트 LCD란 무엇인가?
노멀리 화이트 LCD는 주로 빛을 투과하는 기준 광학 상태를 사용합니다. 픽셀 구동은 투과율을 감소시키고 더 어두운 레벨을 생성하는 데 사용됩니다. 이는 작동하는 백라이트 없이 화면이 백색광을 생성한다는 것을 의미하지 않습니다.
노멀리 블랙이 항상 노멀리 화이트보다 우수한가?
아닙니다. 적합성은 패널 기술, 명암비, 시청 방향, 밝기, 인터페이스 설계, 광학 통합 및 작동 조건에 따라 달라집니다. 디스플레이는 전체 제품 요구 사항에 대해 평가되어야 합니다.
모든 TN LCD가 노멀리 화이트인가?
많은 TN LCD가 노멀리 화이트 작동을 사용하지만, 이 용어들은 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. TN은 액정 모드를 설명하고, 노멀리 화이트는 전기광학 상태를 설명합니다. 패널 데이터시트에서 실제 모드를 확인하십시오.
소프트웨어가 노멀리 화이트 LCD를 노멀리 블랙으로 변경할 수 있는가?
아닙니다. 소프트웨어는 표시된 콘텐츠의 색상을 반전시킬 수 있지만, 기본 액정 모드나 편광판 구성을 변경하지는 않습니다.
