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液晶TFT显示屏重要的元器件简介

发布人:管理员 发布时间:2017-07-04

液晶TFT显示屏众所周知有许多元器件,欧联这篇文章将为大家介绍7个液晶TFT重要元器件,以及他们的一些作用及应用。

一、液晶电容和存储电容
 
  根据tft液晶屏的结构可知,在上下两层玻璃问夹着液晶,液晶是容性材料,其等效电容一般称为液晶电容clc,它的大小约为0.1pf,但是实际应用上,这个电容并无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时候,也就是说当tft对这个电容充好电时,它并无法将电压保持住, 直到下一次tft再对此点充电的时候(以一般60hz的画面更新频率,需要保持约16ms的时间),这样一来,电压有了变化,所显示的灰阶就会不正确,因此,一般在面板的设计上,会再加一个储存电容c。(一般由像素电极与公共电极走线形成),其容量约为0.5pf,以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时候。

3头苹果本压机
      图为欧联3头苹果本压机
 
二、薄膜晶体管(TFT)
 
  薄膜晶体管简称tft器件,也称tft开关管,它是基于场效应管的原理制作而成的,也就是说,tft器件是一种利用电场效应来控制电流的管子。因为参与导电的只有一种极性的载流子,所以,tft器件是一种单极性器件。tft器件也有3个电极,即源极s(相当于三极管的e极)、栅极g(相当于三极管的b极)和漏极d(相当于三极管的c极)。但二者的控制特性却截然不同,三极管是电流控制器件,通过控制基极电流达到控制集电极电流或发射极电流的目的,即需要信号源提供一定的电流才能工作,因此,它的输入电阻较低;tft器件则是电压控制器件它的输出电流决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以,它的输入阻抗很高。此外,tft器件还具有开关速度快、高频特性好、热稳定性好、噪声小等优点。tft器件主要有a-si(非晶硅)和p-si(多晶硅)两种,其中,p-si(多晶硅)处于起步和发展阶段,a-si则应用比较广泛。图1-3所示是a-si非晶硅tft器件内部结构示意图和电路符号。
 
  tft器件工作时,像一个电压控制的双向开关,当栅极g不施加电压时,tft器件处于截止状态(关断状态),即源极s与漏极d不能接通,此时栅极g与源极s(或漏极d)之间的电阻称为关断电阻roff。由于栅极g的漏电流极小或没有,所以,roff非常高,一般为107ω以上。当在栅极g上施加一个大于其导通电压的正电压时,由于电场的作用,tft器件(a)tft器件的结构(b)tft器件的符号将处于导通状态,即源极s与漏极d接通,此时源极s与漏极d之间的电阻称为导通电阻ron,它随栅极电压的增加而减小。对于tft器件,其源极s和漏极d特性一样,功能可以互换,源极s和漏极d之间电流方向随它们之间电场方向的变化而变化。源极和漏极是在应用电路中被定义的,一般将输入信号端称为源极s,将输出信号端称为漏极d。在tft液晶显示屏中,一般将接数据驱动器端接tft器件的源极s,像素端接tft器件的漏极d。
 
三、像素电极和公共电极
 
  像素电极分布在后玻璃上,公共电极分布在前玻璃上,它们共同构成像素单元。像素电极、公共电极,再加上tft器件,就构成了一个像素单元(也称子像素)。
 
四、行电极与列电极
 
  从驱动方式上看,tft液晶屏将所有的行电极作为扫描行连接到栅极驱动器上,将所有列电极作为列信号端连接到源极驱动器上,从而形成驱动阵列。
 
五、配向膜
 
  我们知道,液晶前后(或上下)两层玻璃主要是用来夹住液晶的,后层玻璃上有薄膜晶体管(tft),而前层玻璃则贴有彩色滤光片。但这两片玻璃在接触液晶的那一面并不是光滑的,而是有锯齿状的沟槽,如图1-6所示。设置这个沟槽的主要目的是使线状的液晶分子沿着沟槽排列,如此一来,液晶分子的排列才会整齐。因为如果是光滑的平面,液晶分子的排列便会不整齐,造成光线的散射,形成漏光的现象。在实际的制造过程中,并无法将玻璃做成如此的槽状分布,一般会先在玻璃表面涂敷一层pi(polyimide),再用布摩擦,好让pi的表面分子不再杂散分布,依照固定而均匀的方向排列。而这一层pi就叫做配向膜,它的功用就像玻璃的沟槽一样,提供液晶分子呈均匀排列的接口条件,让液晶依照预定的顺序排列。
 
六、彩色滤光片
 
  条状排列最常使用于oa的产品中,也就是我们常见的笔记本型电脑或桌上型电脑显示器等。为什么这种应用要用条状排列的方式呢?原因是现在的软件多半都是窗口化的接口,也就是说,我们所看到的屏幕内容就是一大堆大小不等的方框所组成的,而条状排列恰好可以使这些方框边缘看起来更笔直,而不会有一条直线看起来有毛边或是锯齿状的感觉。但是,如果是应用在液晶彩电等产品上,就不一样了,因为电视信号多半是人物,人物的线条不是笔直的,其轮廓大部分是不规则的曲线,因此一开始,液晶彩电的都是使用马赛克排列(或称为对角形排列),不过最近的液晶彩电产品多已改进到使用三角形排列。除了上述的排列方式之外,还有一种排列,叫做正方形排列,它跟前面几个不一样的地方在于,它并不是以3个单元来当作一个像素点而是以4个单元来
 
  当作一个像素点,4个单元组合起来刚好形成一个正方形。对于一个分辨率为1366x768的显示画面,表示显示屏可以显示768行、1366列,共可显示1366x768=1049088个像素点, 因为每个像素点都由r、g、b 3个像素单元构成,分别负责红、绿和蓝色的显示,所以总共约有1366x 3x768=3147264个基色像素单元, 因此, 在标示显示屏分辨率时,1366x768也可以写成1366x3x768或1366xrgb×768。为了显示正常的彩色,3147264个基色像素单元需要3 147 264个tft场效应管进行控制。
 
七、框胶和填充物(spacer)
 
  框胶围绕于液晶屏四周,其作用是让液晶面板中的上下两层玻璃能够紧密黏住,将液晶分子框限于面板之内。而填空物主要是提供上下两层玻璃的支撑,它必须均匀地分布在玻璃衬底上,不然,一旦分布不均,造成部分填空物聚集在一起,反而会阻碍光线通过,也无法维持上下两片玻璃的适当间隙,造成电场分布不均的现象,进而影响液晶的灰阶表现。

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