Co to jest wyświetlacz TFT?

 CoCzy TFT LCD oznacza? 

TFT LCD to skrót odWyświetlacz ciekłokrystaliczny z tranzystorami cienkowarstwowymi, który jest zbudowany przez nakładanie cienkich warstw na podłoże szklane, stąd nazwa. Ta technika jest powszechnie stosowana do tworzenia mikroprocesorów. TFT na ekranie LCD kontroluje poszczególne piksele na wyświetlaczu, ustawiając poziom pola elektrycznego na trzech kondensatorach ciekłokrystalicznych (po jednym dla każdego subpiksela czerwonego, zielonego i niebieskiego) w pikselu w celu kontrolowania polaryzacji kryształowy materiał. Stopień polaryzacji w krysztale określa ilość światła, jaka dociera z podświetlenia do filtra barwnego. Ze względu na tę zdolność do bezpośredniego i szybkiego sterowania każdym pikselem, TFT jest również nazywany technologią aktywnej matrycy LCD.

Monitor TFT LCD to rodzaj płaskiego wyświetlacza, który działa jako monitor komputerowy lub wyświetlacz telewizora. TFT LCD to skrót od ciekłokrystalicznego wyświetlacza ciekłokrystalicznego. Przez większość czasu producenci skracają termin dla takich wyświetlaczy do LCD, pomijając TFT z nazwy, ponieważ ten skrót odnosi się po prostu do typu monitora LCD, a TFT jest z pewnością najpopularniejszym typem.

Tranzystor cienkowarstwowy składa się z cienkiego kawałka materiału półprzewodnikowego nałożonego na podłoże szklane. Każdy piksel ma swój własny tranzystor wraz z materiałem ciekłokrystalicznym. Materiał ciekłokrystaliczny wykazuje właściwości zarówno cieczy ze względu na zdolność do szybkiej zmiany, jak i kryształu ze względu na zdolność do pozostawania w ułożonym położeniu. Tranzystor przykłada napięcie do piksela, określając jego kolor i intensywność. Piksel jest skrótem od elementu obrazu, a maleńkie piksele łączą się, tworząc obraz na wyświetlaczu.

Inną nazwą monitora TFT LCD jest wyświetlacz LCD z aktywną matrycą. Chociaż TFT nie jest jedyną technologią aktywnej matrycy, jest to w przeważającej mierze najpopularniejszy typ, co powoduje, że niektórzy ludzie używają tych dwóch terminów zamiennie. TFT to jednak tylko niewielka część wyświetlacza LCD z aktywną matrycą. Termin aktywna matryca odnosi się do zdolności monitora do kontrolowania poszczególnych pikseli i szybkiego ich przełączania.

Wyświetlacze LCD z aktywną matrycą różnią się od wyświetlaczy LCD z pasywną matrycą na kilka sposobów. Mają wysoką częstotliwość odświeżania, wysoki kontrast i wysokie czasy reakcji, przynajmniej w porównaniu z wyświetlaczami z pasywną matrycą. Wyświetlacz LCD z pasywną matrycą jest powszechnie spotykany na wyświetlaczu kalkulatora lub cyfrowym zegarku na rękę, gdzie wyświetlacz zawiera ograniczoną liczbę segmentów i nie wymaga pełnego koloru. Wyświetlacze z aktywną matrycą to zwykle pełnokolorowe wyświetlacze LCD o wysokiej rozdzielczości i obejmują wyświetlacze komputerowe, telefony komórkowe i telewizory.

W monitorach TFT LCD można znaleźć kilka różnych typów technologii tranzystorów cienkowarstwowych. Najpopularniejszy w przypadku wyświetlaczy komputerowych i telewizorów jest nazywany wyświetlaczem typu Twisted Nematic (TN), który charakteryzuje się krótkim czasem reakcji. Wyświetlacze TN nie przewyższają jednak kątów widzenia ekranu i reprodukcji kolorów. Inną popularną technologią monitorów jest IPS, skrót od in-plane switching. Wyświetlacz IPS oferuje wspaniałe kolory i dobre kąty widzenia, ale jego częstotliwość odświeżania jest niska.

 ciekłokrystaliczny LCD

Ciekłe kryształy są substancjami prawie przezroczystymi i jednocześnie wykazują właściwości kryształów i cieczy. Dwie płyty szklane uszczelnione żywicą epoksydową z rowkiem w lewym rogu umożliwiają wprowadzenie ciekłych kryształów (pod próżnią) przed ostatecznym uszczelnieniem płyt szklanych. Różnica potencjałów określa orientację ciekłego kryształu. Gdy stosowane są polaryzatory i filtry barwne, różnica w orientacji ciekłego kryształu powoduje różnicę w transmitancji (lub współczynniku odbicia) i wynikowym kolorze. Ciekłe kryształy to substancje, które prezentują różne fazy (stałą, ciekłokrystaliczną lub ciekłą) w różnych temperaturach

 Folia wyrównująca

Film jest nakładany na dwie szklane płytki (górną i dolną), z szeregiem równoległych rowków, dzięki czemu cząsteczki ciekłokrystaliczne są ustawione w odpowiednim kierunku (rysunek 5 ma szereg równoległych rowków, dzięki czemu cząsteczki ciekłokrystaliczne są wyrównane w odpowiednim kierunku)

 Rozwój LCD

Ciekły kryształ odkryto ponad 100 lat temu. Po podgrzaniu ich stan zewnętrzny może zmienić się ze stałego w ciekłokrystaliczny, a nawet całkowicie przekształcić się w postać ciekłą wraz ze wzrostem temperatury. Przez lata ludzie dokładali wszelkich starań, aby ulepszać ciekłe kryształy, w wyniku czego są one szeroko stosowane w kalkulatorach elektronicznych i zegarach cyfrowych. Obecnie zakres zastosowań kolorowego ciekłokrystalicznego jest szerszy: telefony komórkowe, komputery osobiste i telewizory, które charakteryzują się małą grubością, niskim zużyciem energii, wysoką rozdzielczością i jasnością. Ponadto w przewidywalnej przyszłości, napędzanej szybkim rozpowszechnianiem się płaskich wyświetlaczy panelowych, oczekuje się znacznego wzrostu popytu na panele LCD.

 Jak działa wyświetlacz LCD?

Po przyłożeniu napięcia do dwóch elektrod LCD, im silniejsze „rozłożenie” cząsteczek ciekłokrystalicznych, tym wyższy przyłożony potencjał (rysunek 6). Wrażliwość na napięcie jest jedną z głównych cech ciekłych kryształów. Rysunek 7 przedstawia normalny „biały” tryb wyświetlacza LCD. Dopóki nie zostanie zastosowana żadna różnica potencjałów, światło może przejść przez warstwę ciekłokrystaliczną, a cząsteczki ciekłokrystaliczne zmienią orientację płaszczyzny świetlnej zgodnie z własnym kątem. Jednak po przyłożeniu napięcia cząsteczki ciekłokrystaliczne „rozwiną” i „wyprostują” światło skierowane do górnego filtra polaryzacyjnego. W związku z tym światło nie będzie mogło przejść przez aktywny obszar wyświetlacza LCD, a obszar ten będzie ciemniejszy niż otoczenie.

 Tryb sterowania LCD

Rysunek 8 przedstawia obwód sterowania LCD. W wybranym okresie przełącznik jest zamykany, a do ciekłego kryształu przykładane jest napięcie wejściowe, co powoduje zmianę orientacji cząsteczek ciekłego kryształu. Kiedy przełącznik jest zamknięty, pewien ładunek jest przechowywany w CLC, a napięcie na CLC maleje z czasem. Rozważ dodanie kondensatora magazynującego Cst równolegle z CLC, aby zwiększyć pojemność magazynowania ładunku.

 Kondensator magazynujący energię

W rzeczywistości sterowanie ciekłym kryształem musi odbywać się za pomocą napięcia przemiennego. Aby aktywować wyświetlacz LCD, napięcie jest podawane tylko wtedy, gdy przełącznik jest włączony, a następnie przełącznik jest natychmiast wyłączany. W niektórych przypadkach napięcie na ciekłym krysztale spada z powodu wycieku. Aby temu zapobiec, możemy użyć kondensatora równoległego, aby skompensować napięcie upływu. Wraz ze wzrostem pojemności Cst kształt napięcia na niej jest zbliżony do zygzaka

 Zasada działania TFT LCD

TFT działa jak przełącznik. Bramka TFT jest połączona z linią skanowania, źródło jest połączone z linią danych, a dren jest podłączony do CLC i Cst. Gdy migawka jest aktywowana (wybrana na linii skanowania), kanał TFT jest otwierany, a dane obrazu zostaną zapisane w CLC i Cst. Gdy migawka nie jest wybrana, kanał TFT jest zamknięty

 Podstawowa struktura TFT LCD

Rdzeń struktury TFT-LCD obejmuje ciekły kryształ, dwa polaryzatory i płytkę szklaną: górne podłoże z folii kolorowej i dolne podłoże matrycy TFT. Wstrzyknij materiał ciekłokrystaliczny między dwie szklane płytki

 Regulacja strumienia świetlnego

Kontrolując wielkość napięcia wejściowego przyłożonego do ciekłego kryształu, można zmienić układ, orientację i kierunek cząsteczek, co spowoduje odpowiednią zmianę objętości strumienia świetlnego przez ciekły kryształ