Ce este TFT LCD?

TFT – LCD profil

ce este TFT-LCD?

TFT: tranzistor cu film subțire

LCD: Afișaj cu cristale lichide (LCD)

TFT-LCD a fost inventat în 1960 și comercializat cu succes ca panou de computer notebook în 1991 după îmbunătățirea continuă, intrând astfel în generația TFT-LCD.

TFT – LCD structura:

pur și simplu pune, structura de bază a panoului TFT-LCD este un strat de cristal lichid sandwich între două substraturi de sticlă. Panoul de afișare TFT frontal este acoperit cu un filtru de culoare, iar panoul de afișare TFT din spate este acoperit cu un tranzistor cu film subțire (TFT). Când se aplică o tensiune tranzistorului, cristalul lichid se întoarce și lumina trece prin cristalul lichid pentru a crea un pixel pe panoul frontal. Modulul de iluminare din spate este responsabil pentru furnizarea sursei de lumină după panoul TFT-Array. Filtrele de culoare conferă fiecărui pigment o culoare specifică. Combinația fiecărui pixel de culoare diferită vă oferă o imagine a părții frontale a panoului.

TFT Pixel element

panoul TFT este compus din milioane de dispozitive TFT și ITO (în oxid de TI, un metal conductiv transparent) regiuni aranjate ca o matrice, iar așa-numita matrice se referă la regiunea a milioane de dispozitive TFT aranjate îngrijit, care este zona de afișare a panoului. Figura de mai jos prezintă structura unui pixel TFT.

indiferent de modul în care se schimbă designul plăcii de afișare TFT sau modul în care procesul de fabricație este simplificat, structura sa trebuie să aibă un dispozitiv TFT și să controleze Regiunea cristalelor lichide (dacă sursa de lumină este LCD de tip penetrare, Regiunea cristalelor lichide de control este ITO; dar pentru LCD reflectorizant, se utilizează metalul cu rată de reflexie ridicată, cum ar fi Al).

dispozitivul TFT este un comutator, a cărui funcție este de a controla numărul de electroni care curg în regiunea ITO. Când numărul de electroni care curg în regiunea ITO atinge valoarea dorită, dispozitivul TFT este oprit. În acest moment, toți electronii sunt păstrați în regiunea ITO.

figura de mai sus arată modificările de timp specificate la fiecare punct de pixeli. G1 este selectat continuu pentru a fi pornit de driverul IC de la T1 la TN, astfel încât IC-ul condus de sursă să încarce pixeli TFT pe G1 în ordinea D1, D2 și Dn. Când TN + 1, IC condus de poartă este selectat din nou G2, iar IC condus de sursă este selectat secvențial din D1.

figura de mai sus poate exprima mai multe lucruri:

cu cât unghiul la care se află cristalul lichid este mai vertical, cu atât mai multă lumină nu va fi ghidată de cristalul lichid. Diferite unghiuri în picioare cu cristale lichide vor direcționa diferite cantități de lumină. Din exemplele de mai sus, cu cât unghiul la care se află cristalul lichid este mai mare, cu atât lumina care poate fi pătrunsă este mai slabă. (Direcția polarizatorului superior și inferior va determina intensitatea penetrării, atât timp cât înțelegeți unghiul cristalului lichid în picioare va ghida intensitatea luminii).

lumina nedirecționată este absorbită de polarizatorul superior. Lumina naturală este polarizată în orice direcție. Funcția polarizatorului este de a filtra cea mai mare parte a luminii oscilând în direcții diferite și de a permite trecerea luminii într-o direcție specifică.

care este relația dintre dimensiunea substratului de sticlă și generație?

mulți oameni nu înțeleg diferențele dintre generațiile de plante TFT-LCD, dar principiul este destul de simplu. Principala diferență între generațiile de plante este în dimensiunea substraturilor de sticlă, care sunt produse tăiate din substraturi mari de sticlă. Plantele mai noi au substraturi de sticlă mai mari care pot fi tăiate pentru a crește productivitatea și a reduce costurile sau pentru a produce panouri mai mari (cum ar fi panourile TV LCD cu afișaj TFT).

industria TFT-LCD a apărut pentru prima dată în Japonia în anii 1990, când un proces a fost proiectat și construit în țară. Substratul de sticlă de primă generație are o dimensiune de aproximativ 30 X 40 cm, aproximativ dimensiunea unei reviste de dimensiuni mari și poate fi transformat într-un panou de 15 inci. Până când tehnologia Acer (care a fost ulterior fuzionată cu Unioptronics pentru a deveni AU Optronics) a intrat în industrie în 1996, tehnologia avansase la o fabrică de 3,5 generații (G3. 5) cu dimensiunea substratului de sticlă de aproximativ 60 x 72 cm.Au Optronics a evoluat la o fabrică de a șasea generație (G6) proces în care substratul de sticlă G6 măsoară 150 X 185 cm, dimensiunea unui pat dublu. Un substrat de sticlă G6 poate tăia 30 de panouri de 15 inch, comparativ cu G3.5 care poate tăia 4 panouri și G1 care poate tăia doar un panou de 15 inci, capacitatea de producție a fabricii a șasea generație este mărită, iar costul relativ este redus. În plus, dimensiunea mare a substratului de sticlă G6 poate fi tăiată în panouri de dimensiuni mari, care pot produce opt panouri TV LCD de 32 inch, sporind diversitatea aplicațiilor panoului. Prin urmare, producătorii globali TFT LCD sunt toți investiți în noua generație de tehnologie de fabricație a plantelor.

Introducere în procesul de fabricație TFT-LCD

ce este TFT LCD?

tranzistor-LCD este un acronim pentru Thin-film TFT Display. Pur și simplu, panourile TFT-LCD pot fi văzute ca două substraturi de sticlă sandwich între un strat de cristal lichid. Substratul superior de sticlă este conectat la un filtru de culoare, în timp ce sticla inferioară are tranzistoare încorporate în el. Când câmpul electric se schimbă prin tranzistor, moleculele de cristal lichid deviază, astfel încât să schimbe polarizarea luminii, iar filmul polarizant este utilizat pentru a determina starea de lumină și umbră a pixelului. În plus, sticla superioară este montată pe filtrul de culoare, astfel încât fiecare Pixel să conțină trei culori de roșu, albastru și verde, care alcătuiesc imaginea de pe panou.

trei etape principale ale procesului de producție TFT LCD:

prima matrice

– procesul de matrice din segmentul frontal este similar cu procesul semiconductor, cu excepția faptului că tranzistoarele cu film subțire sunt realizate pe sticlă, mai degrabă decât pe plăci de siliciu.

la jumătatea celulei

– celula mijlocie se bazează pe substratul de sticlă al matricei segmentului frontal, care este combinat cu substratul de sticlă al filtrului de culoare, iar cristalul lichid (LC) este injectat între cele două substraturi de sticlă.

ansamblul modulului

-procesul de asamblare a modulului din spate este operațiunea de producție a asamblării sticlei după procesul celulei cu alte componente, cum ar fi placa de iluminare din spate, circuitul, cadrul etc.

cea mai recentă tehnologie de dezvoltare

Organic light-emitting display

organic Light EmitTIng Display, sau OLED, este o tehnologie care are următoarele caracteristici superioare de utilizare.

—lumină spontană

—caracteristici Ultra-subțiri

—luminozitate ridicată

—eficiență luminoasă ridicată

—contrast ridicat

—timp de reacție microsecundă

—unghi de vedere Ultra-larg

—consum redus de energie

—poate utiliza o gamă largă de temperaturi

—panou flexibil

—polisiliciu la temperatură scăzută

principiul luminiscenței este legat de filmul organic de galvanizare a vaporilor între anodul transparent și catodul metalic. Electronul și gaura electrică sunt injectate, iar energia este transformată în lumină vizibilă de compozitul dintre filmul organic. Și se pot potrivi diferite materiale organice, emit culori diferite de lumină, pentru a atinge cerințele de afișare Full-color.

OLED activ

afișajul de lumină organică poate fi împărțit în matrice pasivă (PMOLED) și matrice activă (AMOLED) în funcție de modul de conducere. Așa-numitul OLED cu acționare activă(AMOLED) poate fi vizualizat în tranzistorul cu Film subțire (TFT) ca un condensator care stochează semnale pentru a oferi posibilitatea de a vizualiza lumina într-o scară de gri.

deși costul de producție și barierele tehnice ale OLED-ului pasiv sunt scăzute, acesta este limitat de modul de conducere și rezoluția nu poate fi îmbunătățită. Prin urmare, dimensiunea produsului de aplicare este limitată la aproximativ 5″, iar produsul va fi limitat la piața de rezoluție mică și de dimensiuni mici. Pentru o precizie ridicată și o imagine mare, unitatea activă este utilizată în principal. Așa-numita unitate activă este capacitivă pentru a stoca semnalul, astfel încât atunci când linia de scanare este măturată, pixelul își poate menține în continuare luminozitatea originală. În cazul unității pasive, numai pixelii selectați de linia de scanare sunt aprinși. Prin urmare, într-un mod de acționare activă, OLED nu trebuie să fie condus la o luminozitate foarte mare, obținând astfel performanțe de viață mai bune și rezoluție ridicată.OLED combinat cu tehnologia TFT poate realiza OLED de conducere activă, care poate satisface piața actuală de afișare pentru netezimea redării ecranului, precum și cerințele de rezoluție din ce în ce mai mari, afișează pe deplin caracteristicile superioare de mai sus ale OLED.

tehnologia de creștere a TFT pe substratul de sticlă poate fi procesul de fabricație cu siliciu amorf (a-SI) și poli-siliciu la temperatură scăzută (LTPS). Cea mai mare diferență între LTPS TFT și a-SI TFT este diferența dintre proprietățile sale electrice și procesul complicat de fabricație. LTPS TFT are o rată mai mare de mobilitate a transportatorului, ceea ce înseamnă că TFT poate oferi mai mult curent, dar procesul său este complicat.A-si TFT, pe de altă parte, deși rata de mișcare a transportatorului a-SI nu este la fel de bună ca LTPS, are un avantaj competitiv mai bun în ceea ce privește costul datorită simplului și maturității sale process.Au Optronics este singura companie din lume care a combinat cu succes OLED cu LTPS și a-SI TFT în același timp, făcându-l lider în tehnologia OLED activă.

polisiliciu la temperatură joasă

ce este LTPS?

Polisiliciul este un material pe bază de siliciu despre 0.1 la mai multe um în dimensiune, compus din mai multe particule de siliciu. În industria prelucrătoare a semiconductorilor, polisiliciul trebuie tratat în mod normal prin depunere chimică de vapori de joasă presiune. Dacă procesul de recoacere este mai mare de 900C, această metodă este cunoscută sub numele de SPC. Depunere În Fază Solidă. Cu toate acestea, această metodă nu funcționează în industria afișajului plat, deoarece temperatura maximă a sticlei este de numai 650c. prin urmare, tehnologia LTPS este aplicată în mod specific la fabricarea afișajelor plate.

există multe modalități de a realiza filme LTPS pe substraturi din sticlă sau plastic:

1. Acțiune parțială metalică (MIC):

permiteți-mi să presupun că aparține metodei SPC. Cu toate acestea, în comparație cu SPC tradițional, această metodă poate produce polisiliciu la temperaturi scăzute (aproximativ 500~600 C). Acest lucru se datorează faptului că stratul subțire de metal este acoperit înainte de formarea cristalizării, iar compoziția metalică joacă un rol activ în reducerea cristalizării.

2. Cat-CVD:

o metodă de depunere directă a Poli-filmului fără extracție de vapori. Temperatura de sedimentare poate fi sub 300C. Mecanismele de creștere conțin reacția de cracare catalitică a amestecurilor sih4-H2.

3. Recoacere Laser:

această metodă este în prezent cea mai utilizată. Laserul Excimer este utilizat pentru încălzirea și topirea A-SI. Conține cantități mici de hidrogen și se recristalizează în poli-film.

există multe modalități de a realiza filme LTPS pe substraturi de sticlă sau plastic:

membrana LTPS este mult mai complexă decât a-SI, totuși LTPS TFT este de 100 de ori mai mobil decât a-SI TFT. Și programul CMOS poate fi realizată direct pe un substrat de sticlă. Iată câteva dintre caracteristicile pe care p-SI le are peste A-SI:

1. Tranzistoarele cu film subțire au o mobilitate mai rapidă, astfel încât circuitul de acționare poate fi fabricat direct pe substratul de sticlă, reducând astfel costul.

2. Vehicul pentru OLED: mobilitate ridicată înseamnă că dispozitivul OLED poate oferi un curent de conducere mare, deci este mai potrivit pentru un substrat de afișare OLED activ.

3. Modul Compact: ca parte a circuitului de acționare poate fi realizat pe substratul de sticlă, circuitul de pe PCB este relativ simplu, economisind astfel zona PCB.

MVA

tehnologia MVA nu numai că îmbunătățește vizualizarea panoului, dar rezolvă și majoritatea problemelor inversării la scară gri datorită modului special de dispunere a cristalelor lichide.

avantajele utilizării tehnologiei MVA includ:

jumătate de penetrare și jumătate de reflecție

ecranele LCD sunt iluminate din spate pentru a proiecta imagini prin filtre de culoare înainte de a fi reflectate în ferestrele ochilor noștri. Acest mod de a transporta ecrane LCD cu iluminare din spate, cunoscut sub numele de ecrane LCD „penetrante”, consumă cea mai mare parte a energiei prin dispozitive cu iluminare din spate. Cu cât lumina de fundal este mai strălucitoare, cu atât va apărea mai strălucitoare în fața ecranului, dar cu atât va consuma mai multă putere.

arhitectura „reflectorizantă” folosește o sursă de lumină externă pentru a afișa imaginea printr-un reflector, ceea ce economisește energie electrică, dar este mai greu de văzut în absența unei surse de lumină externe.

” jumătate de penetrare și jumătate de reflecție ” este compromisul dintre cele două. Dispozitivul folosește jumătate de oglindă în loc de reflector, care nu numai că poate trece prin lumina de fundal, dar poate folosi și reflexia de la sursa de lumină externă pentru a obține efectul de economisire a energiei electrice, creșterea luminozității și reducerea greutății.

COG

diferit de procesul tradițional de fabricație, tehnologia COG presupune direct unitatea IC pe substratul de sticlă. Avantajele acestei tehnologii includ:

– creșterea densității de ambalare și greutatea redusă fac panoul mai subțire și mai ușor

– reducerea utilizării materialelor, reducerea costurilor de producție

– îmbunătățirea rezoluției panoului

ODF

procesul ODF este o metodă de fabricație de epocă, care consumă mult timp, randament scăzut și este dificil de realizat în trecut. Cum ar fi producția de panouri mari de produse TV, ca răspuns la răspunsul rapid al panourilor cu goluri mici sau al panourilor MVA avansate de înaltă calitate, folosind tehnologia procesului ODF, problema poate fi rezolvată cu ușurință.

comparația simplă dintre procesele tradiționale și ODF este următoarea:

folosind procesul ODF, putem obține următoarele avantaje:

1. Scăderea investiției mașinii:

folosind procesul ODF, nu mai avem nevoie de procesul de temperare în vid, mașina de injecție cu cristale lichide, mașina de etanșare și echipamentul de curățare a panoului după etanșare.

2. Economii de spațiu și forță de muncă:

ca urmare a reducerii procesului descrise la punctul 1, s-au obținut economii relative de forță de muncă și spațiu.

3. Economisirea materialelor:

în general, în procesul ODF, eficiența utilizării unui cristal lichid este mai mare de 95%, dar în comparație cu 60% din procesul tradițional, poate economisi pe deplin mai mult de 35% din costul materialelor cu cristale lichide. De asemenea, poate economisi apă, electricitate, gaz și loțiune atunci când curățați etanșantul și panourile aferente.

4. Reducerea timpului de fabricație:

procesul de fabricație salvat este inițial cel mai consumator de timp și consumator de timp în procesul tradițional de fabricație. Mai mult decât atât, cu tendința de panouri la scară largă, sau panouri de înaltă calitate de decalaj de celule mici, timpul va fi mai lung. În mod tradițional, procesele celulare durează cel puțin trei zile pentru a fi finalizate, dar procesele ODF durează mai puțin de o zi.