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类型TFT-LCD.doc

  • 上传人:11xg27ws
  • 文档编号:12237475
  • 上传时间:2021-12-04
  • 格式:DOC
  • 页数:6
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    TFT-LCD.doc
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    1、TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD) 是平板显示领域中最重要的一种 ,由于其具有众多优点,是唯一可跨越所有尺寸的显示技术,应用领域非常广泛,如电视、笔记本电脑、监视器、手机等。TFT 在 LCD 中起着传输和控制电信号的作用,即通过它确定施加在液晶层上的电压的大小。当向液晶面板施加电压,液晶分子开始转动,光线穿过偏光片及液晶层后就可以形成一定画面。TFT-LCD 在技术原理及工艺制程方面均比 TN 和 STN 复杂得多。简单地说, TFT-LCD 的基本结构为两片玻璃基板中间夹着一层液晶层,主要由偏光片、玻璃基板、公共电极、像素电极、控制 IC、彩色滤色膜等构成。通常将具有彩色

    2、光阻的基板称为 CF 基板,制作了 TFT 阵列的基板称为 array 基板。背光模组位于 LCD 面板下作为光源。TFT-LCD 面板结构及 TFT 基本结构示意图如图 1 和 2 所示。图 1 TFT-LCD panel 结构图 2 TFT 基本结构TFT 位于扫描电极和信号电极的交叉点处,它的漏极和源极分别与信号电极和像素电极相连,栅极与扫描电极相连。TFT-LCD 面板像素结构示意图如图 3 所示。彩色滤色膜由红、绿、蓝三种颜色的光阻、黑矩阵,保护膜和公共电极几部分组成。图 3 TFT-LCD 基本结构前段: 前段的 Array 制程与半导体制程相似,但不同的是将薄膜晶体管制作在玻璃基

    3、底上而非晶圆上。中段:中段的 Cell 是将前段 Array 基板与彩色滤光片的玻璃基板贴合,并在两片玻璃基板间滴入液晶(LC) 后段(模组组装) :后段模组组装制程是将 Cell 制程后的面板与其它如背光单元、电路、外框等多种零组件组装的过程。技术名称 优 点 缺 点 半反射半透射技术(Transflective)省电、室外显示效果好 制程复杂、良率降低 多畴垂直取向/电极图形垂直取向技术 (MVA/PVA)视角广、对比度高、响应时间短、不需要摩擦制程 制程复杂、良率降低平面内转换技术 (IPS) 视角广、低色移 制程复杂、良率降低、透过率低、耗电量高光学补偿弯曲排列技术 (OCB) 响应速

    4、度快(包括低温情况)、视角广制程复杂、良率降低、需要预置电压有机膜高开口率技术(HAR)开口率高、透过率高 制程复杂、良率降低、增加材料成本场序彩色液晶显示技术(FIELD SEQUENTIAL )快速响应、宽色域范围、低功耗、制程简单、分辨率高、降低成本 需要开发专用 IC 及背光单元 非晶硅栅驱动器与有源矩阵显示集成技术 (ASG) 成本更低、结构更紧凑、机械可靠性更高 发热量高 4 掩模版技术 (4 MASK)产量提高、成本降低 良率降低 半反射半透射式 TFT-LCD 可以同时保证户内和户外良好的信息可读性,其同时把透过式和反射式 LCD 的优点结合到一起,每一个像素中包括透过部分和反

    5、射部分。在室内环境光不足的情况下,TFT-LCD 依靠背光单元发出的光透过像素的透射部分照亮整个显示屏,并能获得很好的亮度、对比度和色彩饱和度等显示特性。在户外环境光充足的情况下,TFT-LCD 依靠屏内反射部分反射环境光进行显示,因此可以很大程度地降低能耗。半反半透技术示意图如图 4 所示。图 4 半反半透技术示意图垂直取向技术是一种很有发展前景的广视角技术,它的畴分割是通过在像素电极上形成结构物的方法实现的。垂直取向模式的优点是正面对比度极高,可以很容易得到 500:1 以上的值。另外,在制程上不需要摩擦处理。VA 模式LCD 工作于常黑模式,大大降低了液晶面板出现“ 亮点” 的可能性。图

    6、 5 是一种垂直取向 LCD 的结构示意图。图 5 一种垂直取向 LCD 结构示意图制作 TFT 阵列基板一般需采用多个掩模版,4 掩模版技术与 5 掩模版技术相比可减少生产线投资和产品成本。4 掩模版技术利用 gray tone 或者 half tone 掩模版将 5 掩模版技术中的 2 张掩模版代替。将原来的 Gate driver IC 利用现有的生产线 a-Si 工艺直接集成于玻璃基板上,这样可以有效地使显示屏变的更轻,且可以增加显示器的可靠性,降低成本。图 6 ASG 技术原理示图将一帧(frame )彩色图像依次分解为 R、G、B 三色的三基色子场(field),不使用彩色滤色膜,

    7、仅按时间次序高速依次切换 RGB 子场获得彩色显示。与传统液晶显示器相比,场序彩色 TFT-LCD 具有不需要使用彩膜、色彩表现范围宽、分辨率提高等优点。图 6 是 ASG 技术原理示意图。光学补偿弯曲排列/光学补偿双折射技术是一种利用液晶分子的排列实现光学自补偿的液晶显示技术,由日本松下公司最初研发。在采用 OCB 技术的液晶屏中,液晶分子不存在 TN 模式中的扭曲结构,因此相对来说只需很短的时间液晶分子就可以达到预定的位置,响应速度非常快,目前已出现了响应时间仅为 1ms5ms 的产品,非常适合动态图像的显示。OCB-LCD 同时具有广视角,而且与其它广视角技术相比工艺更加简单。在 IPS

    8、 技术中,液晶分子的长轴不是垂直于基板而是平行于基板。当对液晶盒加电后,液晶分子在与基板平行的平面内进行,所以被称为“平面内转换”技术。它的另一个技术特点是并非分别在上下基板制作公共电极和像素电极,而是在阵列基板上交错排布公共电极和像素电极,从而获得广视角。Advanced-FFS(AFFS)的技术特点是采用了位于像素电极下方的透明公共电极,从而获得了高效的边缘电场,提高了开口率,减少了漏光,及很好的视角和对比度。图 7 是 IPS 及 AFFS 技术原理示意图。图 7 IPS 及 AFFS 技术原理示意图有机膜高开口率技术采用有机透明介电材料作为像素存储电容的介质,使像素电极与扫描线和数据线有更大交叠,可以使产品开口率提高 10%以上,透过率提高 20%以上。

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