Tentang LCD TV dan LCD TFT
Sejarah TFT LCD
kristal cair ditemukan oleh ahli botani Austria Fredreich Rheinizer pada tahun 1888. "Kristal cair" adalah tidak padat atau cair (contoh adalah air sabun).
Pada pertengahan 1960-an, para ilmuwan menunjukkan bahwa kristal cair jika dirangsang oleh muatan listrik eksternal bisa mengubah properti dari cahaya yang melewati kristal.
Prototipe awal (1960-an) terlalu tidak stabil untuk produksi massal. Tapi semua itu berubah ketika seorang peneliti Inggris mengusulkan stabil, bahan kristal cair (biphenyl).
Warna saat ini LCD TV dan Monitor LCD memiliki struktur sandwich-seperti (lihat gambar di bawah).
Apa TFT LCD?
LCD TFT (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) memiliki struktur sandwich mirip dengan kristal cair mengisi antara dua pelat kaca.
TFT Kaca memiliki sebanyak TFTS sebagai jumlah piksel ditampilkan, sementara Warna Filter Glass memiliki filter warna yang menghasilkan warna. kristal cair bergerak sesuai dengan perbedaan tegangan antara Filter Warna Kaca dan Kaca TFT. Jumlah cahaya yang dipasok oleh Back Light ditentukan oleh jumlah pergerakan kristal cair sedemikian rupa untuk menghasilkan warna.
TFT LCD - Elektronik Aspek LCD TV dan LCD Monitor
Aspek Elektronik AMLCDs
Menampilkan kristal cair yang paling umum (LCD) yang digunakan saat ini bergantung pada unsur-unsur gambar, atau piksel, dibentuk oleh kristal cair (LC) sel-sel yang mengubah arah polarisasi sinar yang melewati mereka dalam respon terhadap tegangan listrik.
Seperti perubahan arah polarisasi, lebih atau kurang cahaya mampu melewati lapisan polarisasi di muka layar. Perubahan tegangan, dan jumlah cahaya yang berubah.
Segmen mengemudi metode menampilkan karakter dan gambar dengan elektroda sel didefinisikan oleh berpola.
Metode matriks menampilkan karakter dan mengemudi foto dalam set titik.
Langsung vs multipleks mengemudi TV LCD.
Metode segmen drive digunakan untuk display sederhana, seperti yang ada di kalkulator, sedangkan metode dot-matrix drive digunakan untuk menampilkan resolusi tinggi, seperti yang ada di komputer portabel dan monitor TFT.
Dua jenis metode drive yang digunakan untuk menampilkan matriks. Dalam statis, atau langsung, metode drive, setiap piksel secara individual ditransfer ke sopir. Ini adalah metode mengemudi sederhana, tetapi, karena jumlah piksel meningkat, kabel menjadi sangat kompleks. Sebuah metode alternatif adalah drive multipleks metode, di mana piksel tersebut diatur dan kabel dalam format matriks.
Untuk drive pixel dari dot-matrix LCD, tegangan yang dapat diterapkan pada titik tertentu sinyal elektroda vertikal dan horizontal pemindaian elektroda spesifik. Metode ini melibatkan beberapa piksel mengemudi pada saat yang sama dengan waktu-divisi di drive pulsa. Oleh karena itu, ia juga disebut multipleks, atau dinamis, metode drive.
Pasif dan Aktif Matrix LCD
Pasif vs aktif-matriks-matriks penggerak LCD Monitor.
Dalam LCD pasif-matriks (PMLCDs) tidak ada switching, dan setiap pixel ditujukan untuk lebih dari satu frame waktu. Tegangan efektif diterapkan pada LC harus rata-rata tegangan sinyal pulsa di atas beberapa kali bingkai, yang menghasilkan waktu respon yang lambat lebih besar dari 150 msec dan pengurangan rasio kontras maksimum. Pengalamatan dari PMLCD juga memproduksi jenis crosstalk yang menghasilkan gambar buram karena non-piksel yang dipilih akan didorong melalui jalur sinyal-tegangan sekunder. Dalam LCD aktif matriks (AMLCDs), di sisi lain, perangkat switching dan sebuah kapasitor penyimpanan terintegrasi pada setiap titik lintas dari elektroda.
Pengalamatan aktif menghapus keterbatasan multiplexing dengan memasukkan elemen switching aktif. Berbeda dengan LCD pasif-matriks, AMLCDs tidak mempunyai batasan yang melekat dalam jumlah garis scan, dan mereka hadir lebih sedikit isu lintas-talk.
Lapisan semikonduktor yang paling umum adalah terbuat dari silikon amorf (a-Si).
sebuah TFTS-Si yang setuju dengan besar area fabrikasi menggunakan kaca substrat dalam suhu 400 rendah (300 ° C ke ° C) proses.
Sebuah alternatif teknologi TFT, silikon polikristalin - atau polysilicon atau p-Si-mahal untuk memproduksi dan sangat sulit untuk membuat saat industri besar-daerah menampilkan.
Hampir semua LCD TFT dibuat dari a-Si karena ekonomi teknologi dan jatuh tempo, tapi mobilitas elektron dari p-Si TFT adalah satu atau dua perintah dari besarnya lebih besar dari a-Si TFT.
Hal ini membuat p-Si TFT calon yang baik untuk sebuah array yang berisi driver TFT terintegrasi, yang kemungkinan akan menjadi pilihan menarik bagi perusahaan kecil, tinggi definisi menampilkan seperti finders melihat dan menampilkan proyeksi.
Struktur TFT Color LCD TV dan LCD Monitor
Modul TFT LCD terdiri dari sebuah panel TFT, unit mengemudi-sirkuit, sistem backlight, dan unit perakitan.
Struktur warna TFT LCD Panel:
Panel LCD
- TFT-Array Substrat
- Warna Filter Substrat
Mengemudi Circuit Unit
- IC Driver LCD (LDI) Chips
- Multi-layer PCB
- Mengemudi Sirkuit
Backlight & Unit Chassis
- Backlight Unit
- Chassis Majelis
Hal ini umumnya digunakan untuk menampilkan karakter dan gambar grafik ketika menghubungkan sistem host.
Panel LCD TFT terdiri dari substrat TFT-array dan substrat warna-filter.
Struktur vertikal dari panel warna TFT LCD.
Substrat TFT-array berisi TFTS, kapasitor penyimpanan, elektroda pixel, dan kabel interkoneksi.Filter warna hitam berisi resin matriks dan film yang mengandung tiga-warna primer - merah, hijau, dan biru - bahan celup atau pigmen. Dua substrat kaca dirakit dengan sebuah segel, kesenjangan antara mereka yang dipelihara oleh spacer, dan material LC disuntikkan ke dalam celah antara substrat. Dua lembar film polarizer yang melekat pada wajah luar sandwich yang dibentuk oleh kaca substrat. Satu set bantalan ikatan yang dibuat pada setiap akhir gerbang dan bus data-sinyal-baris untuk melampirkan LCD Driver IC (LDI) chip
Driving Circuit Unit
Driving a-Si TFT LCD memerlukan unit sirkuit mengemudi yang terdiri dari satu set LCD mengemudi IC (LDI) dan dicetak-chip-papan sirkuit (PCB).
Perakitan LCD driving circuits.
Sebuah diagram blok menunjukkan penggerak panel LCD.
Untuk mengurangi dampak dari modul LCD, unit rangkaian drive dapat ditempatkan pada bagian belakang modul LCD dengan menggunakan membungkuk Tape Carrier Paket (TCPs) dan sebuah panel cahaya-Pedoman tapered (LGP).
Bagaimana Pixel TFT LCD Kerja
Sebuah panel LCD TFT mengandung sejumlah tertentu unit piksel sering disebut subpixels.
Setiap piksel unit memiliki TFT, piksel elektroda (IT0), dan kapasitor penyimpanan (Cs).
Sebagai contoh, sebuah warna panel SVGA TFT LCD memiliki total 800x3x600, atau 1.440.000, satuan piksel.
Setiap unit pixel terhubung ke salah satu gerbang-bus dan satu jalur data bus-baris dalam format matriks 3mxn. Matriks adalah untuk SVGA 2400x600.
Struktur panel LCD TFT warna.
Karena setiap piksel unit terhubung melalui matriks, masing-masing secara individual addressable dari bantalan ikatan pada ujung baris dan kolom.
Kinerja LCD TFT berkaitan dengan parameter desain dari unit pixel, yaitu saluran lebar W dan panjang saluran L dari TFT, tumpang tindih antara elektroda TFT, ukuran kapasitor penyimpanan dan elektroda pixel, dan ruang antara unsur-unsur.
Parameter desain yang terkait dengan, matriks hitam bus-baris, dan routing dari jalur bus juga menetapkan batas kinerja yang sangat penting pada LCD.
Dalam unit piksel TFT LCD, lapisan kristal cair pada elektroda ITO pixel membentuk sebuah kapasitor yang kontra elektroda adalah elektroda umum pada substrat warna-filter.
Vertikal struktur piksel unit dan rangkaian setara
Sebuah kapasitor penyimpanan (Cs) dan kapasitor kristal cair (CLC) yang terhubung sebagai beban di TFT itu.
Menerapkan sebuah pulsa positif dari sekitar 20V puncak ke puncak untuk gerbang elektroda melalui jalur gerbang bus-mengubah TFT pada. Clc dan Cs dibebankan dan tingkat tegangan pada piksel elektroda naik ke tingkat tegangan sinyal (8 V) diterapkan pada data bus-line.
Tegangan pada elektroda pixel terkena pergeseran tingkat DV yang dihasilkan dari suatu kapasitansi parasit antara gerbang dan elektroda menguras ketika tegangan gerbang berubah dari ON ke OFF negara. Setelah perubahan tingkat, negara ini dibebankan dapat dipertahankan sebagai tegangan gerbang masuk ke -5 V, di mana waktu TFT akan mati. Fungsi utama dari Cs adalah untuk mempertahankan tegangan pada elektroda pixel sampai tegangan sinyal berikutnya diterapkan.
Kristal cair harus diarahkan dengan alternating current mencegah penurunan kualitas gambar yang dihasilkan dari tegangan dc.
Ini biasanya diimplementasikan dengan metode drive frame-pembalikan, di mana tegangan yang diterapkan untuk setiap pixel bervariasi dari bingkai ke bingkai. Jika perubahan tegangan LC tidak merata antara frame, hasilnya akan secercah 30-Hz.
(Satu periode frame biasanya 1 / 60 detik) metode drive lain yang tersedia yang mencegah masalah flicker..
Polaritas-metode inversi mengemudi.
Dalam panel aktif-matriks, gerbang dan sumber elektroda digunakan secara bersama, tetapi masing-masing piksel secara individual addressable unit adalah dengan memilih dua bantalan yang sesuai kontak di ujung baris dan kolom.
Aktif menangani dari matriks 3x3
Dengan memindai bus gerbang-baris berurutan, dan dengan menerapkan tegangan sinyal kepada semua sumber bus-baris dalam urutan tertentu, kami dapat alamat semua piksel. Salah satu hasil dari semua ini adalah bahwa pengalamatan suatu AMLCD dilakukan baris demi baris.
Hampir semua AMLCDs dirancang untuk menghasilkan tingkat kelabu - tingkat kecerahan antara antara terang putih dan piksel hitam tergelap unit dapat menghasilkan.
Transmitansi optik dari perubahan LC TN-mode terus menerus sebagai fungsi dari tegangan yang diterapkan.
Sebuah LDI analog mampu menghasilkan sinyal tegangan kontinu sehingga berbagai tingkat terus menerus abu-abu dapat ditampilkan.
The LDI digital menghasilkan amplitudo tegangan diskrit, yang memungkinkan pada angka diskrit nuansa yang akan ditampilkan. Jumlah tingkat abu-abu ditentukan oleh jumlah bit data yang dihasilkan oleh driver digital.
Membangkitkan Warna
Filter warna dari TFT LCD TV terdiri dari tiga warna utama - merah (R), hijau (G), dan biru (B) - yang terdapat pada substrat warna-filter.
Bagaimana Panel LCD menghasilkan warna.
Elemen garis ini filter warna satu-ke-satu dengan unit piksel pada substrat TFT-array.
Setiap piksel dalam warna LCD dibagi menjadi tiga subpixels, di mana satu set subpixels RGB adalah sama dengan satu piksel.
(Subpixel Masing-masing terdiri dari apa yang telah kami memanggil unit piksel hingga saat ini.)
Karena subpixels terlalu kecil untuk membedakan secara independen, unsur RGB muncul di mata manusia sebagai campuran dari tiga warna.
Setiap warna, dengan beberapa kualifikasi, dapat diproduksi dengan mencampur tiga warna primer.
Jumlah warna layar menggunakan LDI n-bit yang diberikan oleh 23n, karena setiap subpixel dapat menghasilkan tingkat 2n transmitansi berbeda.