September 12, 2025
原則TFTについて説明します。TFTは「Thin Film Transistor(薄膜トランジスタ)」の略で、一般的には薄膜液晶ディスプレイを指しますが、実際には薄膜トランジスタ(マトリックス)を指し、画面上の個々のピクセルを「アクティブ」に制御できます。これが、いわゆるアクティブマトリクスTFT(アクティブマトリクスTFT)の由来です。一体どのようにして画像が表示されるのでしょうか?基本的な原理は単純です。画面の多くのピクセルはあらゆる色の光を作り出すことができ、各ピクセルの表示色を制御するだけで目的を達成できます。一般的にTFT LCDではバックライト技術が使用され、各ピクセルの色と明るさを正確に制御するために、各ピクセルの後にシャッターのようなスイッチを取り付ける必要があります。この「シャッターが開いている」ときには光が通過でき、「シャッターが閉じている」ときには光が通過できなくなります。もちろん、技術的には、実際にはこれほど単純ではありません。LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)は、液晶の特性(加熱すると液体になり、冷却すると結晶固体になる)を利用しており、LCDには3つの形態があります。
粘土状の層(スメクチック)LCD
細いマッチ棒のような形状(ネマチック)LCD
コレステロールに似た形状(コレステリック)LCD
TFTとLCDの原理に基づくと、モニターは繊維状であり、外部環境の変化に応じて分子構造も変化し、異なる物理的特性を持ちます。つまり、光を透過させたり遮断したりする目的を達成します。これは、まさにブラインドのようなものです。
三原色をご存知の通り、画面の各ピクセルは、上記で説明したように、それぞれ赤、緑、青の3色を制御する基本的なコンポーネントで構成されています。
現在最も一般的に使用されているのは、ツイストネマチックTFT液晶ディスプレイ(Twisted Nematic TFT LCD)です。以下の図は、このTFTモニターの動作原理を説明しています。既存の技術は多岐にわたるため、詳細については別の記事で説明します。
上層と下層の両方に溝があり、上層は垂直に配置され、下層は水平に配置されています。下層も水平に配置されています。電圧が印加されていない自然な状態の液晶では、図2aのツイストネマチックTFTモニターの概略図のように、光が層全体に広がり、サンドイッチを通過した後、90度のねじれが発生し、光がスムーズに流れます。
2つの層間に電圧が印加されると、電場が発生し、LCDは垂直に配置されるため、光は反転しません。その結果、光は通過できなくなります。
これはBibuke社の主力製品です。同社はこの分野で長年にわたり、深く研究開発を行ってきました。

