Kas yra TFT LCD

 KąAr TFT LCD reiškia? 

TFT LCD yra trumpinysPlonasluoksnis tranzistorius skystųjų kristalų ekranas, sukurtas sluoksniuojant plonas plėveles ant stiklo pagrindo, iš čia ir kilo pavadinimas. Ši technika dažniausiai naudojama kuriant mikroprocesorius. Skystųjų kristalų ekrane esantis TFT valdo atskirus ekrano pikselius, nustatydamas elektrinio lauko lygį trijuose skystųjų kristalų kondensatoriuose (po vieną kiekvienam raudonos, žalios ir mėlynos spalvos subpikseliui), kad būtų galima valdyti vaizdo elemento poliarizaciją. kristalinė medžiaga. Poliarizacijos kiekis kristale lemia šviesos kiekį, kuris iš foninio apšvietimo pasiekia spalvų filtrą. Dėl šios galimybės tiesiogiai ir greitai valdyti kiekvieną pikselį TFT dar vadinamas aktyviosios matricos LCD technologija.

TFT LCD monitorius yra plokščio ekrano tipas, kuris veikia kaip kompiuterio monitorius arba kaip televizoriaus ekranas. TFT LCD yra trumpas plonasluoksnis tranzistorius skystųjų kristalų ekranas. Dažniausiai gamintojai sutrumpina tokių ekranų terminą iki LCD, atsisakydami TFT iš pavadinimo, nes ši santrumpa tiesiog nurodo LCD monitoriaus tipą, o TFT yra pats populiariausias tipas.

Plonasluoksnį tranzistorių sudaro plonas puslaidininkinės medžiagos gabalas, uždėtas ant stiklo pagrindo. Kiekvienas pikselis turi savo tranzistorių kartu su skystųjų kristalų medžiaga. Skystųjų kristalų medžiaga pasižymi ir skysčio, nes gali greitai keistis, ir kristalo savybėmis dėl gebėjimo išlikti išdėstytoje padėtyje. Tranzistorius taiko pikseliui įtampą, nustatydamas jo spalvą ir intensyvumą. Pikselis yra vaizdo elemento trumpinys, o maži pikseliai susilieja ir sukuria vaizdą ekrane.

Kitas TFT LCD monitoriaus pavadinimas yra aktyviosios matricos LCD. Nors TFT nėra vienintelė aktyviosios matricos technologija, ji iš esmės yra labiausiai paplitusi rūšis, todėl kai kurie žmonės abu terminus vartoja pakaitomis. Tačiau TFT yra tik nedidelė aktyviosios matricos LCD dalis. Terminas „aktyvioji matrica“ reiškia monitoriaus galimybę valdyti atskirus pikselius ir greitai juos perjungti.

Aktyvios matricos LCD skiriasi nuo pasyviosios matricos LCD keliais būdais. Jie pasižymi dideliu atnaujinimo dažniu, dideliu kontrastu ir dideliu atsako laiku, bent jau lyginant su pasyviosios matricos ekranais. Pasyviosios matricos skystųjų kristalų ekranas dažniausiai randamas skaičiuotuvo ekrane arba skaitmeniniame rankiniame laikrodyje, kur ekrane yra ribotas segmentų skaičius ir nereikia visų spalvų. Aktyvios matricos ekranai paprastai yra didelės raiškos, spalvoti LCD ekranai, įskaitant tuos, kurie yra kompiuterių ekranuose, mobiliuosiuose telefonuose ir televizoriuose.

TFT LCD monitoriuje galima rasti keletą skirtingų plonasluoksnių tranzistorių technologijų tipų. Labiausiai paplitęs kompiuterių ekranuose ir televizoriuose vadinamas susuktu nematiniu (TN) ekranu, kuris pasižymi greitu atsako laiku. Tačiau TN ekranai nepasižymi ekrano žiūrėjimo kampo ir spalvų atkūrimo srityse. Kita įprasta monitorių technologija yra IPS, trumpinys, reiškiantis perjungimą plokštumoje. IPS ekranas siūlo puikias spalvas ir gerus žiūrėjimo kampus, tačiau jo atnaujinimo dažnis yra lėtas.

 LCD skystųjų kristalų

Skystieji kristalai yra beveik skaidrios medžiagos ir tuo pačiu metu pasižymi kristalų ir skysčių savybėmis. Dvi stiklo plokštės, užsandarintos epoksidine derva ir su grioveliu kairiajame kampe, leidžia patekti į skystuosius kristalus (vakuume) prieš galutinį stiklo plokščių sandarinimą. Potencialų skirtumas lemia skystojo kristalo orientaciją. Kai naudojami poliarizatoriai ir spalvų filtrai, skystųjų kristalų orientacijos skirtumai lemia pralaidumo (arba atspindžio) ir gaunamos spalvos skirtumą. Skystieji kristalai yra medžiagos, turinčios skirtingas fazes (kietą, skystą kristalą arba skystą) esant skirtingoms temperatūroms

 Išlyginamoji plėvelė

Plėvelė dedama ant dviejų stiklinių plokščių (viršutinės ir apatinės) su lygiagrečiais grioveliais, kad skystųjų kristalų molekulės būtų išlygiuotos atitinkama kryptimi (5 paveiksle yra lygiagrečių griovelių serija, kad skystųjų kristalų molekulės būtų suderinta atitinkama kryptimi)

 LCD kūrimas

Skystieji kristalai buvo atrasti daugiau nei prieš 100 metų. Kaitinant, jų išorinė būsena gali pasikeisti iš kietos į skystą kristalą ir, toliau kylant temperatūrai, netgi visiškai virsti skysta forma. Bėgant metams žmonės dėjo daug pastangų tobulindami skystuosius kristalus, todėl jie buvo plačiai naudojami elektroniniuose skaičiuotuvuose ir skaitmeniniuose laikrodžiuose. Šiuo metu spalvotų skystųjų kristalų pritaikymo spektras yra platesnis: mobilieji telefonai, asmeniniai kompiuteriai ir televizoriai, pasižymintys mažo storio, mažo energijos suvartojimo, didelės raiškos ir ryškumo savybėmis. Be to, artimiausioje ateityje dėl spartaus plokščiųjų ekranų plitimo LCD ekranų paklausa turėtų labai išaugti.

 Kaip veikia LCD

Kai įtampa tiekiama dviem LCD elektrodams, kuo stipresnis skystųjų kristalų molekulių „išsiskleidimas“, tuo didesnis taikomas potencialas (6 pav.). Jautrumas įtampai yra viena iš pagrindinių skystųjų kristalų savybių. 7 paveiksle parodytas įprastas „baltas“ LCD režimas. Kol netaikomas potencialų skirtumas, šviesa gali praeiti pro skystųjų kristalų sluoksnį, o skystųjų kristalų molekulės pakeis šviesos plokštumos orientaciją pagal savo kampą. Tačiau įjungus įtampą skystųjų kristalų molekulės „išsiskleis“ ir „ištiesins“ šviesą, nukreiptą į viršutinį poliarizacinį filtrą. Todėl šviesa negalės prasiskverbti pro aktyviąją LCD sritį, o ši sritis bus tamsesnė nei aplinkinė.

 LCD valdymo režimas

8 paveiksle parodyta LCD valdymo grandinė. Per tam tikrą laikotarpį jungiklis uždaromas ir skystajam kristalui įvedama įvesties įtampa, dėl kurios pasikeis skystųjų kristalų molekulių orientacija. Kai jungiklis uždarytas, Clc išsaugomas tam tikras krūvis, o įtampa per Clc laikui bėgant mažėja. Apsvarstykite galimybę kartu su Clc pridėti saugojimo kondensatorių Cst, kad padidintumėte įkrovos talpą.

 Energijos kaupimo kondensatorius

Tiesą sakant, skystųjų kristalų valdymas turi būti atliekamas kintamosios srovės įtampa. Norint suaktyvinti skystųjų kristalų ekraną, įtampa įjungiama tik įjungus jungiklį, o tada jungiklis iš karto išjungiamas. Kai kuriais atvejais skystųjų kristalų įtampa nukrenta dėl nuotėkio. Norėdami to išvengti, nuotėkio įtampai kompensuoti galime naudoti lygiagretųjį kondensatorių. Didėjant talpai Cst, įtampos forma yra artima zigzagui

 TFT LCD veikimo principas

TFT veikia kaip jungiklis. TFT vartai yra prijungti prie nuskaitymo linijos, šaltinis yra prijungtas prie duomenų linijos, o kanalizacija yra prijungta prie Clc ir Cst. Kai užraktas suaktyvinamas (pasirinktas nuskaitymo eilutėje), atidaromas TFT kanalas, o vaizdo duomenys įrašomi į Clc ir Cst. Kai užraktas nepasirinktas, TFT kanalas uždaromas

 Pagrindinė TFT LCD struktūra

TFT-LCD struktūros šerdį sudaro skystieji kristalai, du poliarizatoriai ir stiklo plokštė: viršutinis spalvotos plėvelės substratas ir apatinis TFT matricos substratas. Įpurškite skystųjų kristalų medžiagos tarp dviejų stiklo plokščių

 Šviesos srauto reguliavimas

Kontroliuojant skystiesiems kristalams taikomos įvesties įtampos dydį, molekulių išdėstymas, orientacija ir kryptis gali būti pakeista, todėl šviesos srauto per skystąjį kristalą tūris atitinkamai pasikeis.