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Tecnología de pantalla fina de cristal líquido transistor.

Tecnología de pantalla fina de cristal líquido transistor.

Jul 03, 2018

Tecnología de pantalla fina de cristal líquido transistor.


  Estructura TFT-LCD. El TFT LCD consta de tres partes principales: pantalla, luz de fondo y circuito de conducción.

La pantalla TFT-LCD incluye sustrato de vidrio de matriz, película de filtro de color y material de cristal líquido. El proceso de preparación del sustrato de vidrio de matriz es: utilizando tres placas de máscara de fotolitografía, primer depósito continuo de película de ITO sobre el sustrato de vidrio (grosor de 20 a 50 N m) y película de Cr (grosor de 50 a 100 nm) y fotolitografía, y luego depósito continuo de la membrana de la puerta aislada SiN: (espesor de aproximadamente 400N m), y luego la capa de Eigena-Si (espesor de 50 ~ 100N m) y N + a Si, y gráficos de fotolitografía (deposición seca) Película Al, electrodo de fuente de drenaje de fotolitografía, y finalmente drene el electrodo de la fuente como máscara, grabado autolineado de la película de Cr en el electrodo de píxel y el drenaje de la fuente TFT entre la película de N + a-Si. Este es el proceso de fabricación simple de la estructura anti-entrelazado TFT. El siguiente paso es recubrir la capa orientada con poliimida sobre el sustrato de vidrio y la fricción en cierta dirección con la franela para hacer que la superficie de la capa de orientación forme un canal fino con la misma dirección y controlar la disposición direccional de las moléculas de cristal líquido. . Bajo la condición de que la dirección de la ranura del canal en los dos substratos de vidrio sea ortogonal, los dos sustratos de vidrio están sellados y


La película de filtro de color (Filtro de color) se llama CF para abreviar. La pantalla a color de TFT-LCD se ilumina en realidad en la película de color a través de la luz del sustrato de la matriz, y el color se puede mostrar en la pantalla de visualización. La película de filtro de color (como papel de vidrio coloreado) se puede hacer por encima del electrodo transparente (entre el electrodo transparente y la capa de cristal líquido), o por debajo del electrodo transparente (entre el electrodo transparente y el vidrio). Los sustratos de vidrio superior e inferior son muy precisos en alineación con la película CF, y la matriz blanca negra de la película CF está alineada exactamente con el borde del electrodo de píxel ITO. La película de CF se une a la superficie de la celda de cristal líquido y luego se sujeta a la celda de cristal líquido mediante dos placas de polarización incoloras. El principio de la pantalla a color puede describirse brevemente como: dividir un punto de píxel de TFT-LCD en rojo, verde, azul (R, G, B) tres colores básicos, y corresponder a RGB de película CF, LCD para la función del Válvula de luz para equilibrar y ajustar el color deseado a través del triple color de la membrana CF. Si se pierde la luz incidente que pasa a través de la película CF, afectará el contraste de la TFT-LCD, por lo que el negro negro (Matriz negra) debe configurarse en el espacio para el cortocircuito.

Para la estabilidad y la suavidad, la capa protectora (OE COTA) de 0,5 a 2 m de espesor está hecha de OC, resina de propileno y resina epoxi. Luego se forma un electrodo compartido en la capa protectora, es decir, una película de electrodo transparente. La capa BM suele estar hecha de metal cromo (Cr). Para reducir la reflexión de la superficie, también se utiliza óxido de cromo (CrOx) o resina. El espesor del cromo metálico es de aproximadamente 1000 ~ 1500, que está coloreado con resina, colorante o pigmento como capa colorante. La figura para colorear de cada punto de píxel es diferente debido al uso de TFT-LCD. Como bar, mosaico, triángulo y así sucesivamente. Las características de la película CF se expresan como transmitancia, pureza de color, contraste y baja reflexión, por lo que los requisitos de la película CF son alta transmitancia y pureza de color, alto contraste e integridad pacífica, y una reflexión de difusión extremadamente baja.

Material de cristal líquido. Según estadísticas incompletas, hay más de 10 mil tipos de compuestos poliméricos que pueden usarse como materiales de cristal líquido. Un material de cristal líquido suele ser difícil de cumplir con los requisitos de rango de temperatura, coeficiente elástico, constante dieléctrica, anisotropía y viscosidad del índice de refracción y otros indicadores técnicos importantes. Las propiedades físicas deben ser moduladas por un cristal líquido mixto. Los materiales de cristal líquido representativos de uso común se pueden dividir en tres categorías según la dirección de alineación molecular: uno es cristal líquido nemático. Este material de cristal líquido es paralelo al eje largo de las moléculas. Además de girar y deslizarse, las moléculas pueden moverse hacia arriba y hacia abajo. Dos es cristal líquido colestérico. Este material de cristal líquido, la molécula está orientada en diferentes planos, en el mismo plano, el eje molecular es paralelo al vector de dirección de cada plano, y el giro de la capa por capa se cambia en espiral; El tres es el cristal líquido de fase cercana. Los materiales de cristal líquido están dispuestos en capas, y el eje molecular de cada capa es paralelo entre sí, y pueden moverse en paralelo entre sí. Sin embargo, las moléculas no pueden deslizarse libremente entre capas. Las principales características del material de cristal líquido son: estructura molecular larga, vertical y paralela dos direcciones en la dirección de la directividad molecular, la velocidad eléctrica, la constante dieléctrica y el índice de refracción son diferentes, y cambian con las condiciones externas tales como Temperatura y frecuencia de conducción. Además, la anisotropía del índice de refracción es grande y la célula de cristal líquido se puede adelgazar cuando se produce el mismo efecto óptico. La intensidad del campo eléctrico al mismo voltaje puede acelerar la velocidad de respuesta de la celda de cristal líquido.


Retroiluminación TFT-LCD. El cristal líquido en sí no emite luz, y la luz externa debe aplicarse. Esta luz de iluminación externa se llama luz de fondo. La retroiluminación de la pantalla LCD, según la posición relativa de la superficie de la pantalla LCD y la fuente de luz, se puede dividir aproximadamente en tres tipos: tipo de borde, tipo directo y tipo autoluminoso. Las lámparas incandescentes y las lámparas de haluro blancas son fuentes puntuales, las lámparas fluorescentes (cátodo caliente y cátodo frío) son fuentes de luz de línea, los diodos emisores de luz electroluminiscentes (EL) y de matriz son fuentes de luz de superficie. La luz de fondo de tipo borde es la lámpara fluorescente en el lado del área de visualización y la fuente de luz de la línea de ensamblaje. Para garantizar la uniformidad de brillo del área de visualización, la fuente de retroiluminación de tipo de borde adopta medidas de captación de luz y de guía de luz. Para que la luz incidente sea expulsada de un lado, la luz es reflejada por la luz emitida por el colector para convertirla en una fuente de luz plana. La luz de fondo hacia abajo está equipada con 1 o varias lámparas de cátodo frío en la parte inferior del área de visualización, con una placa de dispersión difusa en la lámpara de cátodo frío para eliminar la lámpara de cátodo frío. La luz de fondo auto luminosa está debajo del área de visualización, y el panel electroluminiscente está ensamblado. La electroluminiscencia es una superficie emisora, que puede distribuirse uniformemente sin manchas. El color luminoso es verde, azul y blanco, y el brillo es de 30 ~ 100 nite. La tendencia de desarrollo de la retroiluminación TFT-LCD es: imagen grande, alto brillo, amplio ángulo de visión y delgado, liviano, bajo consumo de energía y bajo precio.


Circuito de accionamiento TFT-LCD . Para mostrar cualquier gráfico, TFT-LCD se muestra mediante una matriz de exploración progresiva organizada por m * n puntos. Al diseñar el circuito de activación, primero debemos considerar que la electrólisis del cristal líquido hará que el material del cristal líquido se deteriore, y para garantizar la vida útil, usualmente usamos el modo de accionamiento de CA. Se han seleccionado los métodos de conducción: selección de voltaje, modo de rampa, modo DAC y modo de simulación. Debido a que TFT-LCD se usa principalmente en computadoras portátiles, el circuito de control se divide aproximadamente en circuito de control de señal, circuito de suministro de energía, circuito de voltaje gris, circuito de control de electrodo común, circuito de control de línea de datos y circuito de control de línea direccionable (IC impulsado por la red). La función principal del circuito de activación es que el circuito de control de señal suministra señal digital, señal de control y señal de reloj al IC digital, y suministra la señal de control y la señal de reloj al IC de control de puerta; el circuito de la fuente de alimentación suministrará el voltaje de la fuente de alimentación al IC digital y al IC de control de puerta; El circuito de voltaje gris generará el 10 del circuito de accionamiento digital. Cada uno de los voltajes en escala de grises suministra la unidad de datos; el circuito de accionamiento del electrodo común suministra la tensión común al electrodo compartido en relación con el electrodo de píxel; el circuito de control de la línea de datos muestra los datos y las señales de reloj de los 6 bits de la señal RGB enviada por el circuito de control de la señal, y la secuencia de tiempo se bloquea secuencialmente y continúa en el interior, luego los datos de la pantalla tienen una relación de 6.

El convertidor DA especial se convierte en una señal analógica, luego el circuito de salida se transforma en una impedancia para suministrar la línea de datos de la pantalla LCD; el circuito de control de la puerta transfiere la señal de reloj enviada por el circuito de control de señal, convierte el movimiento a través del registro de desplazamiento, cambia el circuito de salida a la tensión de ENCENDIDO / APAGADO y la agrega a la pantalla LCD. Finalmente, el circuito de accionamiento se ensambla en la TAB (placa de circuito flexible de soldadura automática), y el ACF (película adhesiva conductora anisotrópica) y el TCP (cinta flexible del circuito de conducción) se conectan con la pantalla de cristal líquido.


Principio de funcionamiento de TFT-LCD. En primer lugar, introduce el principio de visualización. El principio de la pantalla de cristal líquido se basa en las características de la transmisión de cristal líquido que cambian con el voltaje aplicado. Cuando la luz pasa a través del polarizador, se convierte en luz polarizada lineal. La dirección de la polarización está de acuerdo con la dirección de la vibración del polarizador, que está de acuerdo con el orden de las moléculas de cristal líquido en los sustratos de vidrio superior e inferior.

Cuando la luz pasa a través de la capa de cristal líquido, la luz polarizada linealmente se descompone en dos haces debido a la refracción del cristal líquido. Debido a que la velocidad de propagación de estos dos haces es diferente (la misma fase), cuando se sintetizan los dos haces, la dirección de la vibración cambiará. A través de la luz de la capa de cristal líquido, se distorsiona gradualmente. Cuando la luz llega a la placa polarizadora, la dirección de vibración de su eje óptico se distorsiona 90 grados y es consistente con la dirección de vibración del polarizador inferior. De esta manera, la luz forma un campo brillante a través del polarizador inferior. Cuando se aplica el voltaje, el cristal líquido se orienta, se distorsiona y desaparece bajo la acción del campo eléctrico. En este momento, la luz polarizada linealmente del polarizador ya no gira en la capa de cristal líquido y no puede pasar a través de la polarización inferior.