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Tecnologia del display a cristalli liquidi a transistor a film sottile
Jul 03, 2018

Tecnologia del display a cristalli liquidi a transistor a film sottile


  Struttura TFT-LCD. Il display LCD TFT è composto da tre parti principali: display, retroilluminazione e circuito di guida.

Il display TFT-LCD include substrato in vetro array, film con filtro colorato e materiale a cristalli liquidi. Il processo di preparazione del substrato di vetro a matrice è: utilizzando tre lastre per maschere fotolitografiche, prima deposizione continua di film ITO sul substrato di vetro (spessore da 20 a 50N m) e film Cr (spessore da 50 a 100 nm) e fotolitografia, e quindi deposizione continua di la membrana di gate isolata SiN: (spessa circa 400N m), e poi lo strato Eigena-Si (spessore 50 ~ 100N m) e N + a Si e la fotolitografia (deposizione a secco) Al film, l'elettrodo di fonte di scarico fotolitografia e infine scarica l'elettrodo sorgente come maschera, l'auto-allineamento del film Cr sull'elettrodo di pixel e il drenaggio della sorgente TFT tra la pellicola N + a-Si. Questo è il semplice processo di fabbricazione della struttura anti intrecciata TFT. Il passo successivo è quello di rivestire lo strato di poliimmide sul substrato di vetro e l'attrito in una certa direzione con la flanella per fare in modo che la superficie dello strato di orientamento formi un canale sottile con la stessa direzione e controlli la disposizione direzionale delle molecole di cristalli liquidi . A condizione che la direzione del solco del canale nei due substrati di vetro sia ortogonale, i due substrati di vetro sono sigillati e


Il film del filtro colorato (Filtro colore) è chiamato CF in breve. Il display a colori del TFT-LCD è effettivamente illuminato sulla pellicola a colori attraverso la luce del substrato dell'array, e il colore può essere visualizzato sullo schermo del display. La pellicola del filtro colorato (come la carta di vetro colorata) può essere realizzata sopra l'elettrodo trasparente (tra l'elettrodo trasparente e lo strato di cristalli liquidi) o sotto l'elettrodo trasparente (tra l'elettrodo trasparente e il vetro). I substrati di vetro superiore e inferiore sono molto accurati in allineamento con il film CF, e la matrice bianca di film CF nero è esattamente allineata al bordo dell'elettrodo pixel ITO. La pellicola CF viene fissata alla superficie della cella a cristalli liquidi e quindi fissata nella cella a cristalli liquidi da due piastre polarizzanti incolori. Il principio del display a colori può essere brevemente descritto come: divisione di un punto di pixel di TFT-LCD in rosso, verde, blu (R, G, B) tre colori di base e corrispondente a RGB di film CF, LCD per la funzione del luce per bilanciare e regolare il colore desiderato attraverso il triplo colore della membrana CF. Se la luce incidente che passa attraverso il film CF viene persa, influenzerà il contrasto del TFT-LCD, quindi il nero nero (Black Matrix) dovrebbe essere impostato nel forash gap.

Per stabilità e scorrevolezza, lo strato protettivo (OE COTA) con spessore da 0,5 a 2 m è costituito da OC e resina propilenica e resina epossidica. Quindi viene formato un elettrodo condiviso sullo strato protettivo, cioè pellicola trasparente per elettrodi. Lo strato BM è solitamente realizzato in metallo cromato (Cr). Al fine di ridurre la riflessione superficiale, viene utilizzato anche l'ossido di cromo (CrOx) o la resina. Lo spessore del metallo cromo è circa 1000 ~ 1500, che viene colorato con resina, colorante o pigmento come strato colorante. La figura da colorare di ogni punto di pixel è diversa a causa dell'uso di TFT-LCD. Come barra, mosaico, triangolo e così via. Le caratteristiche del film CF sono espresse come trasmittanza, purezza del colore, contrasto e bassa riflessione, quindi i requisiti per il film CF sono alta trasmittanza e purezza del colore, alto contrasto e integrità pacifica e riflessione di diffusione estremamente bassa.

Materiale a cristalli liquidi Secondo statistiche incomplete, ci sono più di 10 mila tipi di composti polimerici che possono essere usati come materiali a cristalli liquidi. Un materiale a cristalli liquidi è solitamente difficile da soddisfare i requisiti dell'intervallo di temperatura, del coefficiente elastico, della costante dielettrica, dell'anisotropia dell'indice di rifrazione e della viscosità e di altri importanti indicatori tecnici. Le proprietà fisiche devono essere modulate da un cristallo liquido misto. I materiali a cristalli liquidi rappresentativi comunemente usati possono essere suddivisi in tre categorie secondo la direzione dell'allineamento molecolare: uno è il cristallo liquido nematico. Questo materiale a cristalli liquidi è parallelo all'asse lungo delle molecole. Oltre a ruotare e scivolare, le molecole possono muoversi su e giù. Due sono cristalli liquidi colesterici. Questo materiale a cristalli liquidi, la molecola è orientata su piani diversi, sullo stesso piano, l'asse molecolare è parallelo al vettore di direzione di ciascun piano, e la torsione dello strato dopo strato è cambiata a spirale; tre è il cristallo liquido a cristalli di fase vicina. I materiali a cristalli liquidi sono disposti in modo stratificato e l'asse molecolare di ogni strato è parallelo l'uno all'altro e può spostarsi parallelamente l'uno all'altro. Tuttavia, le molecole non possono scorrere liberamente tra gli strati. Le principali caratteristiche del materiale a cristalli liquidi sono: struttura molecolare lunga, due direzioni verticali e parallele nella direzione della direttività molecolare, la velocità elettrica, la costante dielettrica e l'indice di rifrazione sono tutti diversi e cambiano con le condizioni esterne come temperatura e frequenza di guida. Inoltre, l'anisotropia dell'indice di rifrazione è grande e la cella a cristalli liquidi può essere assottigliata quando viene prodotto lo stesso effetto ottico. L'intensità del campo elettrico alla stessa tensione può accelerare la velocità di risposta della cella a cristalli liquidi.


Retroilluminazione TFT-LCD. Il cristallo liquido stesso non emette luce e la luce esterna deve essere applicata. Questa luce illuminante esterna è chiamata retroilluminazione. La retroilluminazione LCD, in base alla posizione relativa della superficie LCD e della sorgente luminosa, può essere divisa approssimativamente in tre tipi: tipo di bordo, tipo diretto e tipo auto-luminoso. Lampade ad incandescenza e lampade ad alogenuri bianchi sono sorgenti puntiformi, lampade fluorescenti (catodo caldo e catodo freddo) sono sorgenti luminose lineari, diodi elettroluminescenti (EL) e diodi emettitori di luce sono sorgenti luminose superficiali. La retroilluminazione del tipo di bordo è la lampada fluorescente sul lato dell'area di visualizzazione e la sorgente luminosa della linea di assemblaggio. Al fine di garantire l'uniformità della luminosità dell'area di visualizzazione, la sorgente di retroilluminazione del tipo di bordo adotta misure di raccolta della luce e di guida della luce. Per far sì che la luce incidente venga espulsa da un lato, la luce viene riflessa dalla luce emessa dal collettore per trasformarla in una sorgente luminosa piana. La retroilluminazione diretta è dotata di 1 o più lampade a catodo freddo nella parte inferiore dell'area di visualizzazione, con una piastra diffondente diffusa sulla lampada a catodo freddo per eliminare la lampada a catodo freddo. La retroilluminazione auto-illuminata si trova sotto l'area di visualizzazione e il pannello elettroluminescente è assemblato. L'elettroluminescenza è una superficie che emette, che può essere distribuita uniformemente senza punti. Il colore luminoso è verde, blu e bianco e la luminosità è 30 ~ 100 nite. La tendenza di sviluppo della retroilluminazione TFT-LCD è: grande immagine, alta luminosità, ampio angolo di visione e sottile, leggero, basso consumo energetico e basso prezzo.


Circuito di pilotaggio TFT-LCD . Per visualizzare qualsiasi grafica, TFT-LCD viene visualizzato dalla matrice di scansione progressiva ordinata per m * n punti. Quando progettiamo il circuito di guida, dobbiamo prima considerare che l'elettrolisi dei cristalli liquidi farà deteriorare il materiale a cristalli liquidi e, al fine di garantire l'aspettativa di vita, di solito usiamo la modalità di guida AC. Sono stati selezionati i metodi di guida: selezione della tensione, modalità rampa, modalità DAC e modalità simulazione. Poiché il TFT-LCD è utilizzato principalmente nei computer notebook, il circuito di pilotaggio è grosso modo suddiviso in circuito di controllo del segnale, circuito di alimentazione, circuito di tensione grigio, circuito di azionamento dell'elettrodo comune, circuito di trasmissione dati e circuito di azionamento indirizzabile (IC a rete). La funzione principale del circuito di pilotaggio è che il circuito di controllo del segnale fornisce segnale digitale, segnale di controllo e segnale di orologio all'IC digitale, e fornisce il segnale di controllo e il segnale di orologio all'azionamento del gate IC; il circuito di alimentazione fornirà la tensione di alimentazione all'IC digitale e all'azionamento del gate IC; il circuito di tensione grigia genererà il 10 del circuito digitale. Ciascuna delle tensioni in scala di grigi fornisce l'unità dati; il circuito di azionamento dell'elettrodo comune fornisce la tensione comune all'elettrodo condiviso rispetto all'elettrodo del pixel; il circuito di pilotaggio della linea dati visualizza i dati e i segnali di clock dei 6 bit del segnale RGB inviati dal circuito di controllo del segnale, e la sequenza temporale è sequenzialmente bloccata e proseguita nell'interno, quindi i dati del display sono 6 rapporti.

Il convertitore DA speciale viene convertito in un segnale analogico, quindi il circuito di uscita viene trasformato in un'impedenza per alimentare la linea dati dello schermo LCD; il circuito di pilotaggio del gate trasferisce il segnale di clock inviato dal circuito di controllo del segnale, converte il movimento attraverso il registro a scorrimento, commuta il circuito di uscita alla tensione ON / OFF e lo aggiunge allo schermo LCD. Infine, il circuito di azionamento è assemblato sul TAB (circuito di saldatura flessibile automatico) e l'ACF (pellicola adesiva conduttiva anisotropa) e il TCP (nastro flessibile del circuito di pilotaggio) sono collegati al display a cristalli liquidi.


Principio di funzionamento TFT-LCD. Innanzitutto, introduce il principio di visualizzazione. Il principio del display a cristalli liquidi si basa sulle caratteristiche della trasmittanza dei cristalli liquidi che cambia con la tensione applicata. Quando la luce passa attraverso il polarizzatore, diventa luce polarizzata lineare. La direzione della polarizzazione è in accordo con la direzione della vibrazione del polarizzatore, che è in accordo con l'ordine delle molecole di cristalli liquidi sui substrati di vetro superiore e inferiore.

Quando la luce passa attraverso lo strato di cristalli liquidi, la luce polarizzata linearmente viene scomposta in due fasci a causa della rifrazione del cristallo liquido. Poiché la velocità di propagazione di questi due raggi è diversa (la stessa fase), quando i due fasci sono sintetizzati, la direzione della vibrazione cambierà. Attraverso la luce dello strato di cristalli liquidi, viene gradualmente distorto. Quando la luce raggiunge la piastra polarizzante, la direzione di vibrazione dell'asse ottico viene distorta di 90 gradi ed è coerente con la direzione di vibrazione del polarizzatore inferiore. In questo modo, la luce forma un campo luminoso attraverso il polarizzatore inferiore. Quando viene applicata la tensione, il cristallo liquido viene orientato, distorto e svanito sotto l'azione del campo elettrico. A questo punto, la luce polarizzata linearmente del polarizzatore non viene più ruotata nello strato di cristalli liquidi e non può passare attraverso la polarizzazione inferiore.