-Oversigt over TFT-LCD
TFT (ThinFilm Transistor) LCD, eller tynd film felteffekt transistor LCD, er en af de aktive matrix type flydende krystal skærme (AM-LCD). ﹒ TFT=Thin-FilmTransistor=Thin Film Transistor
. LCD=Liquid-CrystalDisplay=Liquid Crystal Display
﹒ TFT-LCD (Thin Film Transistor-liquid Crystal Display), en tyndfilm transistor flydende krystalskærm, blev født i 1960. Efter kontinuerlig forbedring blev den officielt brugt i kommercielle notebook-computere i 1991. Med den gradvise modenhed af procesteknologi, nuværende TFT-LCD erstatter gradvist CRT-produkter inden for forskellige anvendelsesområder og bliver mainstream inden for skærmteknologi.
·Fordelene ved LCD-skærme er lavt strømforbrug, lav arbejdsspænding, høj opløsning, ingen stråling, selve skærmen er relativt tynd, nem at bære, lang levetid osv. På grund af disse fordele er den blevet meget brugt i mange områder, såsom: Fjernsyn, skærme, bærbare computere, mobiltelefoner, satellitnavigations-PDA'er mv.
Flydende krystal-fladskærme, især TFT-LCD'er, er i øjeblikket de eneste skærmenheder, der fuldt ud indhenter og overgår CRT'er med hensyn til lysstyrke, kontrast, strømforbrug, levetid, volumen og vægt. Den har fremragende ydeevne og gode masseproduktionsegenskaber. Med en høj grad af automatisering, lave omkostninger til råmaterialer og bred udviklingsplads vil det hurtigt blive et mainstream-produkt i det nye århundrede og et lyspunkt for global økonomisk vækst i det 21. århundrede.
hovedfunktion
Til forskel fra TN-teknologien anvender TFT-skærmen en"back-through" belysningsmetode - den imaginære lyskildevej er ikke fra top til bund som TN flydende krystal, men fra bund til top. Denne metode er at installere et specielt lysrør på bagsiden af den flydende krystal, og lyskilden vil trænge opad gennem den nedre polarisator, når den bestråles. Da de øvre og nedre mellemlagselektroder ændres til FET-elektroder og almindelige elektroder, vil ydeevnen af flydende krystalmolekylerne også ændre sig, når FET-elektroderne tændes. Formålet med visning kan opnås gennem lysafskærmning og lystransmission, og responstiden øges kraftigt til omkring 80ms. Fordi den har et højere kontrastforhold og rigere farver end TN-LCD, er skærmopdateringsfrekvensen også hurtigere, så TFT er almindeligvis kendt som"true color".
Hovedegenskaben ved TFT-LCD er at konfigurere en halvlederskiftenhed for hver pixel. Fordi hver pixel kan styres direkte af prikpulser. Derfor er hver node relativt uafhængig og kan styres kontinuerligt. Denne designmetode forbedrer ikke kun skærmskærmens reaktionshastighed, men kan også nøjagtigt styre displayets gråniveau. Dette er grunden til, at TFT-farver er mere realistiske end DSTN.
Ansøgning
På nuværende tidspunkt bruger de fleste bærbare computerproducenter TFT-LCD i deres produkter. Tidlige TFT-LCD'er blev hovedsageligt brugt til fremstilling af bærbare computere. Selvom TFT havde store fordele i forhold til DSTN på det tidspunkt, havde TFT-LCD af tekniske årsager stadig et stort hul med traditionelle CRT-skærme i responstid, lysstyrke og betragtningsvinkel. Derudover har det ekstremt lave udbytte ført til dens høje pris, hvilket gør den stationære TFT-LCD til en uopnåelig forbløffende.
Men med den kontinuerlige udvikling af teknologi, den kontinuerlige forbedring af udbyttegraden og fremkomsten af nogle nye teknologier, har TFT-LCD'er gjort store fremskridt i responstid, kontrast, lysstyrke og betragtningsvinkler, hvilket bragte dem tættere på de traditionelle Gabet af CRT-skærme. I dag er responstiden for de fleste almindelige LCD-skærme blevet forbedret til under 50 ms, hvilket har banet vejen for LCD til at blive mainstream.
-De vigtigste fordele ved TFT-LCD
Med TFT-teknologiens modenhed har LCD-farvefladskærme udviklet sig hurtigt. På mindre end 10 år er TFT-LCD hurtigt vokset til en mainstream-skærm, som er uadskillelig fra sine fordele. De vigtigste funktioner er:
(1) Gode brugsegenskaber: lavspændingsanvendelse, lav drivspænding og forbedret sikkerhed og pålidelighed ved solid brug; fladskærm, let og tynd, sparer en masse råmaterialer og bruger plads; lavt strømforbrug, dets strømforbrug er ca. CRT-skærm En tiendedel af det reflekterende TFT-LCD, og endda kun omkring en procent af CRT'ens, hvilket sparer en masse energi; TFT-LCD-produkter har også specifikationer, modeller og størrelser i serier, en række forskellige varianter, nemme at bruge, fleksible, vedligeholdelse og fornyelse. , Nem at opgradere, lang levetid og mange andre funktioner. Displayområdet dækker anvendelsesområdet for alle skærme fra 1 tomme til 40 tommer og store projektionsplaner. Det er en displayterminal i fuld størrelse; skærmkvaliteten spænder fra den enkleste monokrome tegngrafik til høj opløsning og høj farvegengivelse. Videovisninger af forskellige specifikationer og modeller med høj lysstyrke, høj kontrast og høj responshastighed; visningsmetoder omfatter direkte visning, projektion, gennemsigtighed og reflekterende.
(2) Gode miljøbeskyttelsesegenskaber: ingen stråling, ingen flimmer, ingen skade på brugerens's helbred. Især vil fremkomsten af TFT-LCD e-bøger bringe menneskeheden ind i en æra med papirløst kontor og papirløst tryk, hvilket udløser en revolution i den måde, menneskeheden lærer, spreder og husker civilisationen.
(3) Anvendelsesområdet er bredt, og det kan bruges normalt i temperaturområdet fra -20C til +50C. Den lave temperatur arbejdstemperatur af TFT-LCD efter temperaturforstærkning kan nå minus 8OC. Den kan bruges som en mobil terminalskærm, en desktop terminalskærm og et storskærmsprojektions-tv. Det er en videodisplayterminal i fuld størrelse med fremragende ydeevne.
(4) Graden af automatisering af fremstillingsteknologi er høj, og egenskaberne ved storindustriel produktion er gode. TFT-LCD industriteknologien er moden, og masseproduktionsudbyttegraden har nået mere end 90%.
(5) TFT-LCD er let at integrere og opgradere. Det er en perfekt kombination af storstilet halvleder-integreret kredsløbsteknologi og lyskildeteknologi og har et stort potentiale for fortsat udvikling. På nuværende tidspunkt er der amorfe, polykrystallinske og monokrystallinske silicium TFT-LCD'er. I fremtiden vil der være TFT'er af andre materialer, herunder glassubstrater og plastsubstrater.
Forskningsstatus for TFT-LCD-teknologi
Opløsning: Opløsningen af TFT-LCD har bestået CGA (320*200), VGA (640*480), SVGA (1280*1024) i de seneste år. XGA (1024*768).SXGA (1280*1024) har udviklet sig til det nuværende niveau for UXGA (1600*1200) og QXGA (2560*2048).
Kontrastforhold: PPMuhoray og andre i USA introducerede bølgelederbaseret LCD-teknologi og brugte denne teknologi til at opnå et højt kontrastforhold på 174:1, mens det nuværende TFT-LCD-kontrastforhold kan nå op til 500:1.
Betragtningsvinkel: Da det flydende krystalmateriale er anisotropt, vil orienteringen af dets molekylære arrangement og omarrangementet under påvirkning af et elektrisk felt ensartet påvirke udvidelsen af synsvinklen på LCD-enheden, hvilket forårsager manglerne i betragtningsvinklen på LCD-enheden. En række udvidelser er blevet foreslået. Betragtningsvinkelteknologi, som flyskiftetilstand, symmetrisk mikroenhedstilstand, lodret domænetilstand osv., kan synsvinklen nå 170 grader.
Svarhastighed: Når billedhastigheden er 60 %, er billedperioden omkring 16 ms, og responstiden for almindelige TFT-LCD-enheder, der bruger TN LCD, kan være mindre end 20 ms. For nylig er en plan switch-metode, der anvender elastisk kontinuerlig polymerstabilisering, blevet introduceret, som kan forkorte responstiden til 10ms, og brugen af optisk kompensationstape kan forkorte responstiden til 2~3ms. På nuværende tidspunkt er responstiden på 8ms udviklet med denne teknologi. Farve LCD TV.
Levetid: På grund af udviklingen af produktionsteknologi kan levetiden for TFT-LCD nå mere end 30.000 timer.
Store skærme og reflekterende typer er dukket op: 38in TFT-LCTV er blevet udviklet med succes, hvilket afslutter splejsningsæraen for storskærms LC'er, og reflekterende TFT-LCD-farveskærme er også begyndt at kommercialiseres.
På grund af udviklingen af TFT-fremstillingsteknologi, forbedringen af flydende krystalmateriales ydeevne, vedtagelsen af bred betragtningsvinkelteknologi, forbedringen af responshastigheden og stigningen i udbyttet, er skærmydeevnen for TFT-LCD ikke mindre end den for CRT .
-TFT type flydende krystal display struktur
Den sædvanlige a-SiTFT består hovedsageligt af et glassubstrat, en gate-elektrode, et gate-isoleringslag, et halvlederaktivt lag a-Si ohmsk kontaktlag n+a-Si, en source- og drænelektrode og en beskyttelsesfilm, hvoriblandt portisoleringslaget og beskyttelsesfilmen er én enhed. Brug SiN.
Strukturen af a-SiTFT kan opdeles i fire typiske strukturer: en plan struktur, hvor source-, drain- og gate-elektroderne er placeret på samme side af halvlederens aktive lag a-Si, og source-, drain- og gate-elektroderne. er placeret på oversiden af a-Si-laget. Positiv gateplanstruktur, source-, drain- og gate-elektroderne er placeret på den nederste side af a-Si-laget, kaldet inverteret gateplanstruktur; -På oversiden af Si-laget kaldes source- og drænelektroderne på undersiden af a-Si-laget positiv-gate forskudt struktur eller top-gate-struktur, porten er på undersiden af a-Si. lag, og source- og drænelektroderne er på oversiden af a-Si-laget. Omvendt port forskudt struktur eller bundport struktur.
Fra fremstillingsprocessens synspunkt kan de tre lag (eller to af dem) af SiN, a-Si og n+a-Si med en forskudt struktur aflejres kontinuerligt, hvilket er velegnet til rørledningsoperationer og kan reducere krydskontaminering. Nu er den forskudte struktur blevet mainstream, det er ikke kun for a-Si, SiN. n+a-Si kan betjenes kontinuerligt, og den omvendte gate kan også bruges som et lysafskærmende lag (ingen yderligere
Opsæt et lysafskærmende lag), hvilket er vigtigt for a-SiTFT, fordi a-Si er lysfølsomt. Når lyset strømmer ind, og lækstrømmen stiger, forringes billedkvaliteten.
Princippet for TFT LCD
Fra TFT-LCD'ens tværsnitsstrukturdiagram (ovenfor) kan det ses, at LCD'en er sammensat af et to-lags glassubstrat, der sandwicher flydende krystal for at danne en parallel pladekondensator. Kondensatoren og den indbyggede lagerkondensator påvirkes af TFT'en indlejret på det nederste glassubstrat. Oplad, bevar den nødvendige spænding for hvert billede, indtil det næste billede er opdateret. Farven på den flydende krystal er gennemsigtig, og LCD-skærmen skal være beklædt med hvid baggrundsbelysning for at udtrykke farverne. For at få det hvide baggrundslys til at reflektere, er det nødvendigt at tilføje hvide lys rundt omkring. Derfor er lamper, såsom CCFL eller LED, kombineret i bunden af TFT-LCD.
TFT-LCD har brug for baggrundsbelysning. Da selve LCD-panelet ikke udsender lys, har det brug for baggrundsbelysning. En baggrundsbelysningsplade skal tilføjes til LCD-skærmen for at give en lyskilde med høj lysstyrke med ensartet lysstyrkefordeling. LCD tænder faktisk lyset fra lyskilden bagved for at udtrykke dets farver. Den nuværende almindeligt anvendte baggrundslyskilde er CCFL eller LED.
TFT-LCD køreprincip
Et TFT-element svarer til en elektronisk styret kontakt. Scanningslinjen (porten) styrer åbningen og lukningen af kontakten, og datalinjen (kilden) giver den gråskalaspænding, der kræves for, at LCD'et kan vise forskellig lysstyrke. Når en højspænding påføres scanningslinjen (gate), tændes TFT-elementet, og gråskalaspændingen kan komme ind i pixelelektroden (drænet) fra datalinjen (kilden) og påføres det flydende krystallag gennem den gennemsigtige pixelelektrode. Den flydende krystals stående vinkel ændres for at vise en forudbestemt gråskala.
Hele displayområdet på TFT-LCD-panelet er sammensat af en matrix af pixels styret af millioner af uafhængige TFT-elementer. Som vist i figuren nedenfor, når scanningslinjen tænder for den tredje række af pixels, vil datalinjen skrive den gråskalaspænding, der kræves af den tredje række af pixels, og derefter lukke den tredje række for at holde den i spændingshold tilstand, og tænd samtidig den fjerde række af scanningslinjer , Skriv den gråskalaspænding, der kræves af den fjerde række af pixels, luk den fjerde række efter at skrivningen er afsluttet, og tænd for femte række pixels, og skriv de nødvendige gråskalaspændinger for hver række af pixels på panelet i rækkefølge.
Kort relateret til TFT-LCD fremstillingsprocessen
