Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigen (oft als TFT-LCD abgekürzt) sind eine Art der meisten Flüssigkristallanzeigen, die die Dünnfilmtransistortechnologie zur Verbesserung der Bildqualität nutzen. Obwohl TFT-LCD im Allgemeinen als LCD bezeichnet wird, handelt es sich um ein Aktivmatrix-LCD, das in Fernsehgeräten, Flachbildschirmen und Projektoren verwendet wird.

1. Überblick

Einfach ausgedrückt kann der TFT-LCD-Bildschirm als eine Flüssigkristallschicht betrachtet werden, die zwischen zwei Glassubstraten liegt, wobei das obere Glassubstrat ein Farbfilter (ColorFilter) ist und das untere Glas mit Transistoren versehen ist. Wenn der Strom durch den Transistor fließt, ändert sich das elektrische Feld, wodurch die Flüssigkristallmoleküle abgelenkt werden, wodurch sich die Polarisation des Lichts ändert, und dann der Polarisator verwendet wird, um den hellen und dunklen Zustand des Pixels zu bestimmen. Außerdem ist die obere Glasschicht mit dem Farbfilter verbunden, so dass jeder Bildpunkt (Pixel) die drei Farben Rot, Blau und Grün enthält, und diese roten, blauen und grünen Pixel bilden das Bild auf der Haut.

Der englische Name der Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige ist Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT-LCD ist die Abkürzung des englischen Präfixes. Die Technologie der Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige ist eine Technologie, die Mikroelektronik und Flüssigkristallanzeigetechnologie auf geniale Weise miteinander verbindet. Die Technologie der mikroelektronischen Feinverarbeitung auf einem Einkristall wird auf die Verarbeitung von Dünnschichttransistoren (TFT) auf großflächigem Glas übertragen, und dann werden das Array-Substrat und ein weiteres Substrat mit Farbfilterfolie verwendet und weiterentwickelt. Bei der Flüssigkristall-Anzeigetechnologie (LCD) wird eine Flüssigkristallzelle gebildet, die dann Nachbearbeitungen wie das Aufkleben von Polarisatoren und andere Prozesse durchläuft und schließlich zu einem Flüssigkristall-Anzeigegerät wird.

2. Prinzip

TFT-LCD (Thin film transistor liquid crystal display, Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige) ist eine Art der meisten Flüssigkristallanzeigen, die die Dünnfilmtransistortechnologie zur Verbesserung der Bildqualität nutzen. Obwohl TFT-LCD im Allgemeinen als LCD bezeichnet wird, handelt es sich um ein Aktivmatrix-LCD. Es wird in Fernsehgeräten, Flachbildschirmen und Projektoren verwendet.

Einfach ausgedrückt kann die TFT-LCD-Haut als eine Flüssigkristallschicht betrachtet werden, die zwischen zwei Glassubstraten liegt, wobei das obere Glassubstrat ein Farbfilter ist und das untere Glas mit Transistoren versehen ist. Wenn der Strom durch den Transistor fließt, ändert sich das elektrische Feld, wodurch die Flüssigkristallmoleküle abgelenkt werden, wodurch sich die Polarisation des Lichts ändert, und dann der Polarisator verwendet wird, um den hellen und dunklen Zustand des Pixels zu bestimmen. Darüber hinaus ist die obere Glasschicht mit dem Farbfilter verbunden, so dass jeder Bildpunkt (Pixel) die drei Farben Rot, Blau und Grün enthält, und diese roten, blauen und grünen Pixel bilden das Bild auf der Haut.

3. Aufbau

Ein gewöhnliches LCD ist wie das Anzeigefeld eines Taschenrechners aufgebaut, dessen Bildelemente direkt durch eine Spannung gesteuert werden; wenn eine Einheit gesteuert wird, hat dies keine Auswirkungen auf andere Einheiten. Dieser Ansatz wird unpraktisch, wenn die Anzahl der Pixel auf Millionen von Uhren ansteigt, denn jedes Pixel hat individuelle Verbindungslinien für die Farben Rot, Grün und Blau. Um dieses Dilemma zu vermeiden, wird durch die Anordnung der Pixel in Reihen und Spalten die Anzahl der Verbindungslinien auf Tausende reduziert. Wenn alle Pixel in einer Spalte durch ein positives Potenzial und alle Pixel in einer Zeile durch ein negatives Potenzial angesteuert werden, dann hat das Pixel am Schnittpunkt von Zeile und Spalte die maximale Spannung und wird umgeschaltet. Diese Methode ist jedoch nicht ganz unproblematisch, denn auch wenn andere Pixel in derselben Zeile oder Spalte nur eine Teilspannung erhalten, kann dieses teilweise Umschalten die Pixel dunkler machen (bei einer Flüssigkristallanzeige, die nicht auf hell schaltet). ) Die Lösung besteht darin, zu jedem Pixel einen Transistorschalter hinzuzufügen, so dass jedes Pixel unabhängig gesteuert werden kann. Die geringe Leckstromeigenschaft des Transistors bedeutet, dass die an das Pixel angelegte Spannung nicht willkürlich verloren geht, bevor das Bild aktualisiert wird. Jedes Pixel ist ein kleiner Kondensator mit einer transparenten Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) auf der Vorderseite und einer transparenten Schicht auf der Rückseite, in der sich ein isolierender Flüssigkristall befindet.

Diese Schaltungsanordnung ähnelt dem dynamischen Zugriffsspeicher, nur dass die gesamte Architektur nicht auf Siliziumwafern, sondern auf Glas aufgebaut ist. Viele Verfahren zur Herstellung von Siliziumwafern erfordern Temperaturen, die den Schmelzpunkt von Glas übersteigen. Das Siliziumsubstrat gewöhnlicher Halbleiter wird aus flüssigem Silizium hergestellt, um große Einkristalle zu züchten, die die guten Eigenschaften von Transistoren haben. Die Siliziumschicht, die in der Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeige verwendet wird, besteht aus Silizidgas, um eine amorphe Siliziumschicht oder eine Polysiliziumschicht herzustellen, die für die Herstellung von Hochleistungstransistoren nicht geeignet ist.

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