Ce este TFT LCD

 CeEste TFT LCD înseamnă? 

TFT LCD este prescurtarea pentruUn afișaj cu cristale lichide cu tranzistor cu peliculă subțire, care este construit prin stratificarea unor filme subțiri pe un substrat de sticlă, de unde și numele. Această tehnică este folosită în mod obișnuit pentru crearea de microprocesoare. TFT-ul de pe LCD controlează pixelii individuali de pe afișaj prin setarea nivelului câmpului electric între cei trei condensatori cu cristale lichide (unul pentru fiecare subpixel de roșu, verde și albastru) din pixel pentru a controla polarizarea material cristalin. Cantitatea de polarizare din cristal determină cantitatea de lumină care ajunge la filtrul de culoare de la lumina de fundal. Datorită acestei capacități de a controla direct și rapid fiecare pixel, TFT este numită și tehnologie LCD cu matrice activă.

Un monitor TFT LCD este un tip de afișaj cu ecran plat care funcționează fie ca monitor de computer, fie ca afișaj pentru un televizor. TFT LCD este prescurtarea pentru afișaj cu cristale lichide cu tranzistor cu film subțire. De cele mai multe ori, producătorii scurtează termenul pentru astfel de afișaje la LCD, renunțând la TFT de la nume, deoarece această abreviere se referă pur și simplu la tipul de monitor LCD, iar TFT este cu ușurință cel mai popular tip.

Tranzistorul cu peliculă subțire constă dintr-o bucată subțire dintr-un material semiconductor aplicat pe un substrat de sticlă. Fiecare pixel are propriul său tranzistor împreună cu materialul cu cristale lichide. Materialul cu cristale lichide prezintă proprietăți atât ale unui lichid, datorită capacității sale de a se schimba rapid, cât și ale unui cristal, datorită capacității sale de a rămâne într-o poziție aranjată. Tranzistorul aplică o tensiune pixelului, determinând culoarea și intensitatea acestuia. Un pixel este prescurtarea pentru element de imagine, iar pixelii minusculi se amestecă împreună pentru a crea imaginea pe un afișaj.

Un alt nume pentru un monitor LCD TFT este un LCD cu matrice activă. Deși TFT nu este singura tehnologie cu matrice activă, este în mare măsură cel mai comun tip, ceea ce face ca unii oameni să folosească cei doi termeni în mod interschimbabil. Totuși, un TFT este doar o mică parte a unui LCD cu matrice activă. Termenul de matrice activă se referă la capacitatea monitorului de a controla pixelii individuali și de a le comuta rapid.

LCD-urile cu matrice activă diferă de LCD-urile cu matrice pasivă în mai multe moduri. Au o rată de reîmprospătare ridicată, contrast ridicat și timpi de răspuns mari, cel puțin în comparație cu afișajele cu matrice pasivă. Un LCD cu matrice pasivă se găsește în mod obișnuit pe un afișaj de calculator sau un ceas de mână digital, unde afișajul conține un număr limitat de segmente și nu necesită culoare. Ecranele cu matrice activă sunt, de obicei, ecrane LCD color, de înaltă rezoluție, și le includ pe cele care se găsesc pe ecranele computerelor, telefoanele mobile și televizoarele.

Câteva tipuri diferite de tehnologie de tranzistori cu film subțire pot fi găsite într-un monitor LCD TFT. Cel mai obișnuit pentru afișajele computerelor și televizoarele se numește afișaj nematic răsucit (TN), care are timpi de răspuns rapid. Cu toate acestea, afișajele TN nu excelează în domeniile unghiului de vizualizare a ecranului și reproducerii culorilor. O altă tehnologie de monitor obișnuită este IPS, prescurtare pentru comutarea în plan. Un afișaj IPS oferă culori grozave și unghiuri bune de vizualizare, dar ratele sale de reîmprospătare sunt lente.

 LCD cu cristale lichide

Cristalele lichide sunt substanțe aproape transparente și prezintă în același timp caracteristicile cristalelor și lichidelor. Două plăci de sticlă sigilate cu rășină epoxidică și cu o canelură în colțul din stânga permit introducerea cristalelor lichide (sub vid) înainte de etanșarea finală a plăcilor de sticlă. Diferența de potențial determină orientarea cristalului lichid. Când se folosesc polarizatoare și filtre de culoare, diferența de orientare a cristalului lichid provoacă diferența de transmisie (sau reflectanță) și culoarea rezultată. Cristalele lichide sunt substanțe care prezintă diferite faze (solid, cristal lichid sau lichid) la diferite temperaturi

 Film de nivelare

Filmul este depus pe două plăci de sticlă (superioară și inferioară), cu o serie de șanțuri paralele, astfel încât moleculele de cristale lichide să fie aliniate în direcția corespunzătoare (Figura 5 are o serie de șanțuri paralele, astfel încât moleculele de cristale lichide să fie aliniat în direcția corespunzătoare)

 Dezvoltare LCD

Cristalele lichide au fost descoperite acum mai bine de 100 de ani. Când sunt încălzite, starea lor externă se poate schimba de la solid la cristal lichid și chiar se poate transforma complet în formă lichidă pe măsură ce temperatura crește și mai mult. De-a lungul anilor, oamenii au făcut eforturi mari pentru a îmbunătăți cristalele lichide și, ca urmare, acestea au fost utilizate pe scară largă în calculatoarele electronice și ceasurile digitale. În prezent, gama de aplicații a cristalelor lichide de culoare este mai largă: telefoane mobile, computere personale și televizoare, care au caracteristicile unei grosimi reduse, consum redus de energie, rezoluție mare și luminozitate. În plus, în viitorul previzibil, determinată de răspândirea rapidă a afișajelor cu ecran plat, cererea de panouri LCD este de așteptat să crească substanțial.

 Cum funcționează LCD

Când se aplică o tensiune celor doi electrozi LCD, cu cât „desfăşurarea” moleculelor de cristal lichid este mai puternică, cu atât potenţialul aplicat este mai mare (Figura 6). Sensibilitatea la tensiune este una dintre principalele caracteristici ale cristalelor lichide. Figura 7 arată modul normal „alb” al LCD-ului. Atâta timp cât nu se aplică nicio diferență de potențial, lumina poate trece prin stratul de cristal lichid, iar moleculele de cristal lichid vor schimba orientarea planului luminos în funcție de propriul unghi. Cu toate acestea, atunci când se aplică o tensiune, moleculele de cristale lichide se vor „desface” și „îndreptă” lumina direcționată către filtrul de polarizare superior. Prin urmare, lumina nu va putea trece prin zona activă a LCD-ului, iar această zonă va fi mai întunecată decât zona înconjurătoare.

 Mod de control LCD

Figura 8 prezintă circuitul de control LCD. Într-o perioadă de timp selectată, comutatorul este închis și o tensiune de intrare este aplicată cristalului lichid, ceea ce va determina modificarea orientării moleculelor de cristal lichid. Când comutatorul este închis, o anumită sarcină este stocată în Clc, iar tensiunea peste Clc scade în timp. Luați în considerare adăugarea unui condensator de stocare Cst în paralel cu Clc pentru a extinde capacitatea de stocare a încărcăturii.

 Condensator de stocare a energiei

De fapt, controlul cristalelor lichide trebuie să fie efectuat de tensiune alternativă. Pentru a activa LCD-ul, tensiunea este aplicată numai atunci când comutatorul este pornit, iar apoi comutatorul este oprit imediat. În unele cazuri, tensiunea pe cristalul lichid scade din cauza scurgerilor. Pentru a preveni acest lucru, putem folosi un condensator paralel pentru a compensa tensiunea de scurgere. Pe măsură ce capacitatea Cst crește, forma tensiunii pe ea este aproape de un zigzag

 Principiul de funcționare al TFT LCD

TFT-ul acționează ca un comutator. Poarta TFT este conectată la linia de scanare, sursa este conectată la linia de date, iar drenul este conectat la Clc și Cst. Când obturatorul este activat (selectat pe linia de scanare), canalul TFT este deschis, iar datele imaginii vor fi scrise în Clc și Cst. Când obturatorul nu este selectat, canalul TFT este închis

 Structura de bază a TFT LCD

Miezul structurii TFT-LCD include cristale lichide, două polarizatoare și placă de sticlă: substrat de film color superior și substrat de matrice TFT inferior. Injectați material cu cristale lichide între cele două plăci de sticlă

 Reglarea fluxului luminos

Prin controlul mărimii tensiunii de intrare aplicată cristalului lichid, aranjarea, orientarea și direcția moleculelor pot fi modificate, ceea ce va face ca volumul fluxului luminos prin cristalul lichid să se modifice în mod corespunzător.