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Conoscenza sugli schermi LCD TFT e LCD TV

Edit: Fiammata Display Technology Co., Ltd      Date: Aug 31, 2015

Storia di TFT LCD

Cristalli liquidi è stato scoperto dal botanico austriaco Fredreich Rheinizer nel 1888. "Cristalli liquidi" non è né solido né liquido (un esempio è acqua saponata).

Nei mid-1960s, gli scienziati hanno indicato che i cristalli liquidi quando sono stimolati da una carica elettrica esterna potrebbe cambiare le proprietà della luce che passa attraverso i cristalli.

I primi prototipi (fine del 1960) erano troppo instabili per la produzione di massa. Ma tutto questo è cambiato quando un ricercatore britannico proposto un materiale stabile, a cristalli liquidi (bifenile).

Oggi$ $$ s colore LCD televisori e i monitor LCD hanno una struttura a sandwich (Vedi figura sotto).

Che cosa è TFT LCD?

LCD TFT (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) è una struttura a sandwich con cristalli liquidi riempiti tra due lastre di vetro.

Vetro di TFT ha TFTs come molti come il numero di pixel visualizzati, mentre ha un bicchiere di filtro colore filtro di colore che genera il colore. Cristalli liquidi si muovono secondo la differenza di tensione tra il vetro filtro colorato e il vetro di TFT. La quantità di luce fornita da Back Light è determinata dalla quantità di movimento dei cristalli liquidi in modo da generare il colore.

TFT LCD - elettronici aspetti della TV LCD e monitor LCD

Aspetti elettronici di AMLCDs

I più comuni liquido – crystal display (LCD) in uso oggi basarsi su elementi di immagine o pixel, formato da cellule di cristalli liquidi (LC) che cambiare la direzione di polarizzazione della luce che passa attraverso di loro in risposta a una tensione elettrica.

Come cambia la direzione di polarizzazione, più o meno della luce è in grado di passare attraverso uno strato polarizza sulla faccia il display. Modificare la tensione e la quantità di luce viene modificata.

Ci sono due modi per produrre un'immagine di cristalli liquidi con tali cellule: il segmento Guida metodo e il metodo di pilotaggio a matrice.
Il segmento metodo di Guida Mostra caratteri e immagini con celle definite dagli elettrodi di fantasia.

La matrice guida metodo Visualizza caratteri e immagini in set di punti.

Diretto vs guida multisala di televisori LCD.

Il metodo di auto di segmento viene utilizzato per semplici visualizzatori, come quelli in calcolatori, mentre viene utilizzato il metodo di auto-aghi per schermi ad alta risoluzione, ad esempio quelli in computer portatili e monitor TFT.

Due tipi di unità metodo sono utilizzati per il display matrix. Nel metodo statico o diretto, l'unità, ogni pixel è cablato singolarmente a un driver. Si tratta di un metodo di guida semplice, ma, come è aumentato il numero di pixel, il cablaggio diventa molto complesso. Un metodo alternativo è il metodo multiplex in auto, in cui i pixel sono disposti e cablati in un formato di matrice.

Per guidare i pixel di un LCD a matrice di punti, una tensione può essere applicata alle intersezioni di elettrodi specifici segnale verticale e specifici elettrodi di scansione orizzontali. Questo metodo coinvolge parecchi pixel di guida allo stesso tempo di divisione del tempo in un'unità di impulso. Di conseguenza, si chiama anche un metodo multiplex o dinamico, l'unità.

LCD a matrice attiva e passiva

Ci sono due tipi di monitor LCD a matrice di punti.

Passivo-matrix vs matrice attiva Guida dei monitor LCD.

Negli LCD a matrice passiva (PMLCDs) non ci sono nessun dispositivi di commutazione, e ogni pixel è indirizzato per più di una volta di telaio. La tensione efficace applicata al LC deve media gli impulsi di tensione di segnale sopra parecchie volte di cornice, che si traduce in un tempo di risposta lenta del maggiore di 150 msec e una riduzione del rapporto massimo contrasto. L'indirizzamento di un PMLCD produce anche una sorta di area interattiva che produce immagini sfocate, perché pixel non selezionati sono guidati attraverso un percorso secondario di tensione del segnale. A matrice attiva LCD (AMLCDs), d'altra parte, un dispositivo di commutazione e un condensatore di deposito sono integrati in ogni punto degli elettrodi croce.

L'indirizzamento attivo rimuove le limitazioni multiplexing incorporando un elemento attivo di commutazione. In contrasto con gli LCD a matrice passiva, AMLCDs non avere nessun limite nel numero di linee di scansione, e presentano minori problemi di diafonia. Ci sono molti generi di AMLCD. Per i dispositivi di commutazione integrati la maggior parte utilizza transistor di pellicole sottili depositate, che sono pertanto chiamati thin-film transistor (TFT).

Lo strato di ossidi semiconduttore più comune è fatto di silicio amorfo (a-Si).
a-Si TFT sono favorevoli all'ampia area fabbricazione utilizzando substrati di vetro in un processo a bassa temperatura (300° C a 400° C).

Un'alternativa tecnologia TFT, silicio policristallino - o polisilicio o p-Si-è costoso da produrre e soprattutto difficili da fabbricare nella fabbricazione di schermi di grandi superfici.

Quasi tutti i monitor LCD TFT sono fatte da un-Si a causa della tecnologia$ $$ s economia e maturità, ma la mobilità di elettrone di un p-Si TFT è uno o due ordini di grandezza superiore a quella di un un-Si TFT.

Questo rende il p-Si TFT un buon candidato per una matrice TFT contenente driver integrati, che rischia di essere una scelta interessante per piccola, ad alta definizione display come mirini e proiezione.

Struttura di colore TFT LCD televisori e monitor LCD

Un modulo LCD TFT è costituito da un pannello TFT, unità di guida-circuito, sistema di retroilluminazione e unità di montaggio.

Struttura di un pannello LCD TFT colore:

  1. Pannello LCD
    -TFT-Array substrato
    -Filtro colore substrato

  • Unità di azionamento circuito
    -Chip LCD Driver IC (LDI)
    -Multi-strato di PCB
    -Circuiti di guida

  • Retroilluminazione e unità di telaio
    -Unità di retroilluminazione
    -Telaio montaggio

  • Esso è comunemente usato per visualizzare i caratteri e le immagini grafiche quando è collegato un sistema host.
    Il pannello TFT LCD è costituito da un substrato TFT-matrice e un substrato del filtro di colore.

    La struttura verticale di un pannello TFT LCD a colori.

    Il substrato TFT-matrice contiene il TFTs, condensatori di deposito, elettrodi di pixel e cavi di interconnessione. Il filtro colore contiene il film matrix e resina nero contenente tre colori primari - rossi, verde e blu - coloranti o pigmenti. I substrati di due vetro vengono assemblati con un sigillante, il divario tra di loro è mantenuto da distanziatori e LC materiale viene iniettato nello spazio tra i substrati. Le facce esterne del sandwich formata dai substrati di vetro sono allegati due fogli di film del polarizzatore. Un set di pastiglie di legame sono fabbricati su ciascuna estremità dei gate e dati-segnale-autobus per collegare LCD Driver IC (LDI) chip

    Unità di azionamento circuito

    Guida a-Si TFT LCD richiede un gruppo circuito costituito da un insieme di chip IC (LDI) guida LCD e circuito stampato-stampati (PCB).

    Il montaggio di circuiti di pilotaggio di LCD.

    Un diagramma a blocchi che mostra la Guida di un pannello LCD.

    Per ridurre l'ingombro del modulo LCD, l'unità del circuito di azionamento può essere posizionato sul retro del modulo LCD utilizzando piegato nastro trasportatore pacchetti (TCPs) e un pannello di luce-guida conico (LGP).

    Come lavoro TFT LCD pixel

    Un pannello TFT LCD contiene un numero specifico di pixel unità spesso chiamato subpixel.
    Ogni pixel di unità ha un TFT, un elettrodo di pixel (esso0) e un condensatore di deposito (Cs).
    Ad esempio, un pannello TFT LCD a colori SVGA ha totale di 3 x 800 x 600 o 1.440.000, unità pixel.
    Ogni pixel di unità è collegata a una delle linee di autobus cancello e uno delle linee di autobus dati in un formato di matrice 3mxn. La matrice è 2400 x 600 SVGA.

    Struttura di un pannello TFT LCD a colori.

    Perché ogni pixel unità è collegato attraverso la matrice, ciascuno è indirizzabile singolarmente dalle pastiglie di incollaggio alle estremità delle righe e delle colonne.
    Le prestazioni dello schermo LCD TFT sono imparentata con i parametri di progettazione del pixel unità, cioè, la larghezza del canale W e la lunghezza di canale L di TFT, la sovrapposizione tra elettrodi TFT, le dimensioni dell'elettrodo deposito condensatore e pixel e lo spazio tra questi elementi.
    I parametri di progettazione associati con la matrice nera, le linee di autobus e il routing dei limiti di prestazioni molto importante anche impostare autobus linee sullo schermo LCD.

    Un pixel TFT LCD$ $$ s unità, lo strato di cristalli liquidi sull'elettrodo ITO pixel forma un condensatore in cui controelettrodo è l'elettrodo comune sul substrato del filtro di colore.

    Struttura verticale di un pixel di unità e il suo circuito equivalente

    Un condensatore di deposito (Cs) e cristalli liquidi condensatore (CLC) sono connessi come un carico su TFT.
    Applicando un impulso positivo di circa 20V picco-picco di un elettrodo di cancello attraverso una linea di bus porta attiva TFT. CLC e Cs pagano e il livello di tensione sull'elettrodo pixel aumenta al livello di tensione del segnale (+ 8 V) applicato per la linea di bus dati.

    La tensione sull'elettrodo pixel è sottoposto ad uno spostamento livello di DV risultanti da una capacità parassita fra gli elettrodi gate e drain quando la tensione di gate si trasforma da ON a OFF stato. Dopo il turno di livello, l'importo addebitato lo stato può essere mantenuto come la tensione di gate va a -5 V, momento in cui il TFT si spegne. La funzione principale del Cs è di mantenere la tensione sull'elettrodo pixel fino a quando non viene applicata la tensione del segnale successiva.

    Cristalli liquidi deve essere guidato con una corrente alternata per evitare un deterioramento della qualità dell'immagine derivando dallo sforzo di dc.
    Questo è solitamente implementato con un metodo di auto telaio-inversione, in cui la tensione applicata a ciascun pixel varia da fotogramma a fotogramma. Se la tensione di LC cambia in modo non uniforme tra i fotogrammi, il risultato sarebbe un guizzo di 30 Hz.
    (Un periodo di frame è normalmente 1/60 di secondo). Sono disponibili altri metodi di azionamento che evitare questo problema di sfarfallio.

    Metodi di guida di inversione di polarità.

    In un pannello a matrice attiva, i cancello e origine degli elettrodi sono utilizzati su una base condivisa, ma ogni pixel unità è indirizzabile singolarmente selezionando i due elettrodi di contatto appropriati alle estremità delle righe e delle colonne.

    Indirizzamento attiva di una matrice 3 x 3

    Analizzando le linee di bus porta in sequenza e applicando le tensioni del segnale a tutte le linee di autobus fonte in una sequenza specifica, possiamo affrontare tutti i pixel. Un risultato di tutto che questo è che l'indirizzamento di un AMLCD viene eseguito riga per riga.

    Praticamente tutti i AMLCDs sono progettati per produrre livelli di grigio - livelli di luminosità intermedia tra i bianchi più brillanti e il nero più scuro che può generare un pixel di unità. Ci può essere sia un discreto numeri di livelli - ad esempio 8, 16, 64, o 256 - o una gradazione continua dei livelli, a seconda il LDI.

    La trasmittanza ottica di una LC TN-modalità cambia continuamente in funzione della tensione applicata.
    Un LDI analogico è in grado di produrre un segnale di tensione continua affinché possa essere visualizzato un intervallo continuo di livelli di grigio.
    La LDI digitale produce ampiezze discreti di tensione, che consente un discreto numero di sfumature da visualizzare. Il numero di livelli di grigio è determinato dal numero di bit di dati prodotta dal driver digitale.

    Generazione di colori

    Il filtro di colore di TFT LCD TV è costituito da tre colori primari - rosso (R), verde (G) e blu (B) - che sono inclusi sul substrato del filtro di colore.

    Come un pannello LCD produce colori.

    Gli elementi di questo filtro colore allineano uno a uno con i pixel di unità sul substrato TFT-matrice.
    Ogni pixel di un LCD a colori è suddiviso in tre subpixel, dove una serie di subpixel RGB è uguale a un pixel.
    (Ogni subpixel è costituito da ciò che$ $$ ve state chiamando un pixel unità fino a questo punto.)

    Perché i subpixel sono troppo piccoli per distinguere in modo indipendente, gli elementi RGB appaiono all'occhio umano come una miscela dei tre colori.
    Qualsiasi colore, con alcune qualifiche, può essere prodotta mescolando questi tre colori primari.

    Il numero totale di colori di visualizzazione utilizzando un LDI di n bit è dato da 23n, perché ogni subpixel può generare livelli di diversa trasmittanza 2n.

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