TFT-LCD是薄膜晶體管液晶顯示器英文Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display字頭的縮��
TFT-LCD技�(shù)是微電子技�(shù)與液晶顯示器技�(shù)巧妙�(jié)合的一種技�(shù)。人們利用在Si上�(jìn)行微電子精細(xì)加工的技�(shù),移植到在大面積玻璃上�(jìn)行TFT陣列的加�,再將該陣列基板與另一片帶彩色濾色膜的基板,利用與�(yè)已成熟的LCD技�(shù),形成一�(gè)液晶盒相�(jié)�,再�(jīng)過后工序如偏光片貼覆等過�,形成液晶顯示器�
和TN技�(shù)不同的是,TFT的顯示采用“背透式”照射方式——假想的光源路徑不是像TN液晶那樣從上至下,而是從下向上。這樣的作法是在液晶的背部�(shè)置特殊光�,光源照射時(shí)通過下偏光板向上透出。由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電�,在FET電極�(dǎo)通時(shí),液晶分子的表現(xiàn)也會(huì)�(fā)生改�,可以通過遮光和透光來達(dá)到顯示的目的,響�(yīng)�(shí)間大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的對比度和更豐富的色彩,熒屏更新頻率也更�,故TFT俗稱“真彩��
相對于DSTN而言,TFT-LCD的主要特�(diǎn)是為每�(gè)像素配置一�(gè)半導(dǎo)體開�(guān)器件。由于每�(gè)像素都可以通過�(diǎn)脈沖直接控制。因而每�(gè)節(jié)�(diǎn)都相對獨(dú)�,并可以�(jìn)行連續(xù)控制。這樣的設(shè)�(jì)方法不僅提高了顯示屏的反�(yīng)速度,同�(shí)也可以精確控制顯示灰度,這就是TFT色彩較DSTN更為逼真的原��
在TFT-LCD中,TFT的功能就是相�(dāng)于一�(gè)開關(guān)�。常用的TFT是三端器�。一般在玻璃基板上制作半�(dǎo)體層,在其兩端有與之相連接的源極和漏極。并通過柵極絕緣�,與半導(dǎo)體相對置,設(shè)有柵�。利用施加于柵極的電壓來控制�、漏電極間的電流�
對于顯示屏來�,每�(gè)像素從結(jié)�(gòu)上可以簡化看作為像素電極和共同電極之間夾一層液晶。更重要的是從電的角度可以把它看作電�。其等效電路為圖1所�。要對j行i列的像素P(i,j)充�,就要把開關(guān)T(i,j)導(dǎo)�,對信號(hào)線D(i)施加目�(biāo)電壓。當(dāng)像素電極被充分充電后,即使開�(guān)斷開,電容中的電荷也得到保存,電極間的液晶層分子繼續(xù)有電壓施加場作用。數(shù)�(jù)(列)驅(qū)�(dòng)器的作用是對信號(hào)線施加目�(biāo)電壓,而柵極(行)�(qū)�(dòng)器的作用是起開關(guān)的導(dǎo)通和斷開。由于加在液晶層上的顯示電壓可存�(chǔ)于各像素的存�(chǔ)電容,可以使液晶層能�(wěn)定地工作。這�(gè)顯示電壓通過TFT也可在短�(shí)間內(nèi)可以重新寫入,因�,即使在對高清晰度LCD中,也能滿足不降低圖像品�(zhì)要求�
顯示圖像的關(guān)鍵還在于液晶在電場作用下的分子取�。一般通過對基板內(nèi)�(cè)的取向處�,使液晶分子的排列產(chǎn)生希望的�(jié)�(gòu)變形來實(shí)�(xiàn)不同的顯示模式。選擇一定的顯示模式,在電場作用下,液晶分子�(chǎn)生取向變�,并通過與偏振片的相配合,使入射光在通過液晶層后的強(qiáng)度隨之發(fā)生變化。從而實(shí)�(xiàn)圖像顯示�
總而言�,TFT-LCD與無源TN-LCD、STN-LCD的簡單矩陣不�,它在液晶顯示屏的每一�(gè)象素上都�(shè)置有一�(gè)薄膜晶體管(TFT�,可有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_,使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān),因此大大提高了圖像�(zhì)量。而開�(guān)單元(即TFT)的特�,則要滿足通態(tài)電阻低,閉態(tài)電阻非常大這一要求�
大家知道CRT的工作原理是通電后燈絲發(fā)�,陰極被激�(fā),發(fā)射出電子�,電子流受到帶有高電壓的�(nèi)部金屬層的加速,�(jīng)過透鏡聚焦形成極細(xì)的電子束,打在熒光屏�,使熒光粉發(fā)�。和CRT的原理完全不�,LCD需要來自背后的光源,當(dāng)光束通過這層液晶�(shí),液晶體�(huì)并排或呈不規(guī)則扭�(zhuǎn)形狀,所以液晶更像是一�(gè)�(gè)閘門,選擇光線穿透是�,我們才能在屏幕看到深淺不一,錯(cuò)落有致的圖像�
目前主流的液晶顯示器都是薄膜晶體管LCD(TFTLCD),是由原有的液晶顯示技�(shù)�(fā)展擴(kuò)展而來�。TFT液晶為每�(gè)像素都設(shè)有一�(gè)半導(dǎo)體開�(guān),以此做到完全的單獨(dú)的控制一�(gè)像素�(diǎn),液晶材料被夾在TFT玻璃層和顏色過濾層之�,通過改變刺激液晶的電壓值就可以控制出現(xiàn)的光線強(qiáng)度與色彩�
一般情況下液晶是透明�,除非施加電�。加壓后,一部分�(huì)�(fā)生變�,變得不透明。液晶的這�(gè)�(zhuǎn)換速度通常很慢(后面會(huì)有詳�(xì)描述�。在1992�,EMI宣布�(fā)明了一種新的液晶顯示技�(shù)鐵電液晶FLCD(ferroelectricLCDs�。鐵電液晶的�(yōu)�(diǎn)是響�(yīng)速度�,可�(dá)微秒�(jí)。而且無需更改電壓也可以保持當(dāng)前的狀�(tài),也就是更省�,這對于筆記本電腦,PDA等便攜設(shè)備而言是非常有意義的。FLCD的優(yōu)�(diǎn)眾多,但目前市場上的�(chǎn)品缺很少,因?yàn)镕LCD對于震動(dòng)非常敏感,很容易損傷晶體,但將來一定會(huì)有所改�(jìn)�
雖然鐵電液晶FLCD的將來還是�(gè)未知�(shù),但它還擁有高對比度盒超大可視角度等�(yōu)�(diǎn),對市場上主流的TFT�(huì)造成一定的沖擊。FLCD的反�(yīng)�(shí)間是多少?在正常的工作溫度下,只�70us!這么短的�(shí)間幾乎可以忽略了�
推動(dòng)TFT-LCD迅速的�(fā)展的一�(gè)很重要的因素就是它有以下主要�(yīng)用特�(diǎn)�
?�?)使用特性好:低壓應(yīng)用,低驅(qū)�(dòng)電壓,固體化使用安全性和可靠性提高;平板�,又輕薄,節(jié)省了大量原材料和使用空間;低功耗,它的功耗約為CRT顯示器的十分之一,反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右,節(jié)省了大量的能�;TFT-LCD�(chǎn)品還有規(guī)格型�(hào)、尺寸系列化,品種多�,使用方便靈�、維�、更新、升�(jí)容易,使用壽命長等許多特�(diǎn)。顯示范圍覆蓋了�1英寸�40英寸范圍�(nèi)的所有顯示器的應(yīng)用范圍以及投影大平面,是全尺寸顯示終端;顯示�(zhì)量從最簡單的單色字符圖形到高分辨率,高彩色保真度,高亮�,高對比�,高響應(yīng)速度的各種規(guī)格型�(hào)的視頻顯示器;顯示方式有直視�,投影型,透視�,也有反射式�
?�?)環(huán)保特性好:無輻射、無閃爍,對使用者的健康無損�。特別是TFT-LCD電子書刊的出�(xiàn),將把人類帶入無紙辦公、無紙印刷時(shí)�,引�(fā)人類�(xué)�(xí)、傳播和記栽文明方式的革��
�3)適用范圍寬,從-20℃到+50℃的溫度范圍�(nèi)都可以正常使�,經(jīng)過溫度加固處理的TFT-LCD低溫工作溫度可達(dá)到零�80�。既可作為移�(dòng)終端顯示,臺(tái)式終端顯�,又可以作大屏幕投影電視,是性能�(yōu)良的全尺寸視頻顯示終��
�4)制造技�(shù)的自�(dòng)化程度高,大�(guī)模工�(yè)化生�(chǎn)特性好。TFT-LCD�(chǎn)�(yè)技�(shù)成熟,大�(guī)模生�(chǎn)的成品率�(dá)�90[%]以上�
�5)TFT-LCD易于集成化和更新?lián)Q�,是大規(guī)模半�(dǎo)體集成電路技�(shù)和光源技�(shù)的完美結(jié)合,繼續(xù)�(fā)�?jié)摿�?。目前有非晶、多晶和單晶硅TFT-LCD,將來會(huì)有其它材料的TFT,既有玻璃基板的又有塑料基板�
對于大多�(shù)用戶而言,TFT液晶顯示器已�(jīng)可以滿足日常工作娛樂的要求,例如編輯照片,視�,文檔等�。然而對于游戲玩家就不一樣了,他們的要求更高。CRT比較重要的參�(shù)有屏幕大�,輻�,功耗等�,液晶顯示器則有原始分辨�,非原始分辨率,反應(yīng)�(shí)間和�(diǎn)距等等�
回顧TFT-LCD的發(fā)展過�,大致可以分為以下幾�(gè)階段�1995年以前,TFT-LCD的應(yīng)用主要集中在攝像�(jī)�(jiān)視器、掌上游戲機(jī)、微型電視機(jī)和大屏幕投影�(jī)等貴族化消費(fèi)品中�1995�,基板尺寸達(dá)�300mmx400mm,實(shí)�(xiàn)�10英寸VGA�1997��11.3英寸�12.1英寸成為主流�(chǎn)��1998年中至今,雖然根�(jù)市場需求的變化,TFT-LCD�(chǎn)品的�(jià)格有漲有跌,但總體來�,價(jià)格的跌幅已經(jīng)超過�30�,目�15英寸左右的產(chǎn)品已�(jīng)成為市場的主流產(chǎn)��
從國�(nèi)市場的情況來看,�(lián)�、方正已�(jīng)推出了帶液晶顯示器的�(tái)式PC�(jī),長�、海信、TCL等廠家也有類似機(jī)�,大批中小型廠商也正在大力發(fā)展TFT-LCD顯示器。據(jù)不完全統(tǒng)�(jì),國�(nèi)部分廠家意向性購成協(xié)議金額高�(dá)38億人民幣,市場反�(yīng)比較熱烈�
目前市場�15英寸液晶顯示器所采用的液晶屏的產(chǎn)地主要集中于韓國、日本和我國�(tái)灣地區(qū),其中以韓國三星的市場占有率�
目前,長期困擾液晶顯示器的視�、色飽和�、亮度及反應(yīng)速度等問題已�(jīng)基本得到解決。由于LCD利用液晶旋轉(zhuǎn)控制光線,造成先天狹視角限制,�(dāng)LCD持續(xù)往大型屏幕�(fā)展時(shí),對廣視角要求是必然的,以往最方便的方法是貼上廣視角膜,但廣視角膜是日本FujiFilm一家獨(dú)占材料,成本居高不下,因此各家LCD廠商積極研發(fā)新液晶材料及新結(jié)�(gòu),改良液晶配向提升視角,目前已成功應(yīng)用的量產(chǎn)技�(shù)有富士通的MVA技�(shù)、日立IPS技�(shù),其他推出展示的廠商有三星電子的PVA技�(shù),視角可�(dá)170�,反�(yīng)速度25�27ms;現(xiàn)代FFS技�(shù)視角可達(dá)160�;松下OCB技�(shù)視角可達(dá)160度,反應(yīng)速度�7ms�
�(dāng)�,上述指�(biāo)�(yōu)異的TFT-LCD�(jià)格目前仍然較高,國內(nèi)市場上的液晶顯示器產(chǎn)品所采用的液晶屏性能大致如下:亮�150�250cd/、對比度200�300:1、反�(yīng)速度25ms~50ms、水平視�120�160�、垂直視�90�120�。國�(nèi)液晶顯示器整�(jī)廠商目前大多采用指標(biāo)較低的液晶屏以獲得較低的成本,以低價(jià)策略爭取市場份額�
普通商用臺(tái)式TFT-LCD顯示�,亮度在150~200 cd/、對比度200:1、水平視�120度、垂直視�90��18bits真彩、反�(yīng)速度�40~50ms之間即可獲得滿意的使用效�。由于對LCD指標(biāo)要求不高,價(jià)格必然較�,就商用液晶顯示器的桌面�(yīng)用而言,這種指標(biāo)的顯示器性價(jià)��
對于家用TFT-LCD顯示器而言,上述指�(biāo)就能滿足需求,這是由于家用PC大多需要多媒體�(yīng)�,對亮度、色彩、對比度、視角、反�(yīng)�(shí)間等均有較高要求,在考慮性價(jià)比的前提下,比較理想的指�(biāo)�(yīng)為亮�250~300 cd/、對比度250~300:1、水平視�160�、垂直視�120��24bits真彩、反�(yīng)速度�25ms以下。同�(shí),需要值得注意的一�(diǎn)�,雖然液晶顯示器由于顯示原理的不�,在60Hz這樣較低的刷新頻率下也不�(huì)存在閃爍問題,但考慮到對很多多媒體應(yīng)用程�,特別是游戲的兼容�,顯示器要能夠接受高�(dá)85Hz刷新率的信號(hào),由于TFT-LCD液晶屏本身所能支持的刷新率大多為75Hz,這一問題需要由整機(jī)的圖像處理電路來完成�
總體來看,雖然普通CRT顯示器的�(jià)格日益下�,平面的程度也越來越�,但越來越多的�(gè)人用戶開始對電磁輻射�(yán)�、占用空間大而且體積笨重的CRT顯示器感到了厭�,而對性能�(yōu)良的LCD顯示器發(fā)生了越來越濃厚的興趣。在LCD顯示器強(qiáng)勢需求的帶動(dòng)�,大型的LCD顯示器廠商開始在廣告、量�(chǎn)等方面加大了投入,為降低LCD顯示器的生產(chǎn)成本而努�。同�(shí)隨著半導(dǎo)體和微電子技�(shù)的發(fā)�,LCD的成品率也在迅速提�,為降低LCD顯示器的售價(jià)、刺激LCD顯示器�(jìn)入家庭提供了必要的基矗LCD顯示器正處在從貴族到平民的演變過程中�
目前TFT-LCD在全球PC顯示器的占有率不到一成,液晶電視的占有率更低,因此LCD的價(jià)格下�,雖然短期將壓縮�(yè)者毛�,但同時(shí)引發(fā)市場的替代效�,價(jià)格愈接近CRT顯示器,消費(fèi)者選擇高品質(zhì)�(chǎn)品的誘因愈大,加速液晶顯示器逐漸取代傳統(tǒng)CRT顯示�,全球每�1.2億臺(tái)的PC市場,以每年15[%]左右速度在迅速增加,成為LCD重要侵蝕目標(biāo);而LCD朝更大尺寸技�(shù)突破,未來每年近億臺(tái)的彩色電視機(jī)市場,將是LCD下一龐大目標(biāo)市場,目前液晶電視即以每�3成以上的成長率成長著�
從發(fā)展的趨勢來看,隨著市場的成熟,廠商之間競爭的白熱�,TFT-LCD顯示器必須也必然在功�、應(yīng)用場合及�(jià)格等方面�(jìn)行分��
同時(shí),液晶電視在未來將獲得較大發(fā)展,但大尺寸、適于多人同�(shí)觀看的液晶電視�(jià)格極�,短期內(nèi)無法大幅度降�(jià)。因此,將視頻功能集成到目前的臺(tái)式TFT-LCD顯示器中是針對家用市場的一�(gè)賣點(diǎn),在上述家用多媒體液晶顯示器的基�(chǔ)�,可由整�(jī)圖像處理電路根據(jù)TFT-LCD屏的光電�(zhuǎn)換特性,�(jìn)行校�、色溫校正以及圖像放�,并對傳�(tǒng)NTSC/PAL制的隔行視頻信號(hào)作基于運(yùn)�(dòng)�(bǔ)�?shù)母粜兄鹦凶儞Q以消除圖像邊緣鋸�。通過上述專門的處�,現(xiàn)在的�(tái)�15英寸TFT-LCD顯示器將成為真正意義上的多媒體顯示器,除了能夠接收和顯示PC信號(hào)�,對VCR/VCD/DVD等輸出的視頻信號(hào)(CVBS、Y/C、Y/Pr/Pb)以及有線電視的RF信號(hào)均能得到�(yuǎn)超傳�(tǒng)電視�(jī)的顯示效果。再配合基于BitMap的OSD(On Screen Display�,可以構(gòu)成非常�(gè)性化的�(gè)人多媒體顯示器�
維庫電子通,電子知識(shí),一查百��
已收錄詞�153979�(gè)