TFT-LCD简单介绍

元件

TFT LCD 简介

   1.TFT LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,超薄膜晶体管液晶显示器.
   2.优点：

   3. 缺点:
               a.观赏视角的限制
               b.响应速度较慢（液晶转动速度决定）
               c.播放剧烈运动的图像会出现图像模糊
               d.操作温度范围有限制

   4.TFT LCD相关名词
      LC：Liquid Crystal  液态晶体。
      CF：Color Filter彩色滤光片。分R、G、B 三种颜色的滤光片。
      B/L：Back light背光。
      L/G：Light Guide导光板。
      data line:数据线，进行资料的传输。
      scan line :扫描线,控制TFT的开关.控制TFT上的电晶体是on/off. On时，资料可以传输;off时,资料不能传输
TFT-LCD面板介绍
   1.TFT LCD 显示器面板



      2.生产流程


      3.偏光板Polarizer


         液晶分子可改变光的极化状态,穿过扭曲液晶时,光线被液晶分子扭转90度.通过TFT电压控制开关来控制液晶分子两端的电压,
         不同压差下有不同穿透率,极化程度也相应改变,从而达到控制光线的强弱的目的.
      4.彩色滤光片
      彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键元件,透过彩色滤光片才能使高灰階的液晶显示器达到全彩色化,所以彩色滤光片之作用
      在于利用滤光的方式产生RGB三原光,再将三原光以不同的强弱比例混合而呈现各种色彩,使LCD显示出全彩.


      注解:
      最基本的彩色滤光片其结构为玻璃基板(Glass substrate)上制作防反射之黑色遮光层,即为BM层,再依序制作上具有透光性红` 绿`蓝
      三原色之彩色滤光膜层(滤光层之形狀` 尺寸`色泽配列依不同用途之液晶显示器而异),最后溅镀上透明导电膜(ITO Indium tin Oxide).

Black Matrix目的:
      遮蔽漏光区域，以免看到漏光导致对比下降
      Black Matrix材料:
      Cr, CrO2, resin
      5.液晶层
         1.液晶可以被光穿透，并影响光的偏振性。
         2.在液晶分子两端所加电压的不同，液晶分子的翻转程度不同，根据液晶角度的不同透过光的偏振性也不同。

6.液晶极性反转驱动
               a. 液晶必須以交流信号驱动
            b.长时间维持某一极性,液晶分子可能受到破坏


      7.TFT结构

         8.背光模组
            背光模组主要是用来提供液晶面板均勻、高亮度的光源，由于TFT-LCD之非自发光性，因此須利用外加光源如：发光二极体、
            冷阴极射线管等.
                  主要功能：提供液晶面板平面光源，提供适当的辉度、色度、均齐度、视角等
TFT-LCD显示原理
      1.图像显示原理
            电脑显示之图像均是由一个个的像素（pixel）构成

      2.TFT的显示方式

      先开启第一行，其余关闭，接着关闭第一列，电压已经固定，所以显示颜色也已固定。开启第二列，其余仍保持关闭。以此类推，可完成整个画面的显示。
      3.TFT LCD的显示指标
         解析度(Resolution)：解析度越高，画面越清晰。
         Resolution Horizontal Vertical 比例
         VGA                640             480       4/3
         SVGA                800             600       4/3
         XGA                1024             768       4/3
         SXGA             1280          1024    5/4
         SVGA+          1400          1050    4/3
         UXGA             1600          1200    4/3
      颜色深度(Color depth)：LCD可显示的颜色数目

         256 Color：
         8（R）*8（G）*4（B）=256 Color
         High Color ：
         32（R）*64（G）*32（B）=65536 Color
         Full Color ：
         64（R）*64（G）*64（B）=262144 Color
         True Color ：
         256（R）*256（G）*256（B）=16777216 Color
                                                                           4TFT-LCD的穿透率：
      4.TFT-LCD面板的宿命：光学穿透率不佳。
         开口率：液晶分子中光线能透过的有效区域的比例。即液晶分子中有效的透光区域与全部面积的比例，就称之为开口率。

      5.光学穿透率不佳原因：
         1.TFT的开口率：约60%以上。
         2.CF的滤光效率：约1/3以下。
         3.偏光板的极化效率（含两片吸收）：约40%上下。
         三項相乘60%×1/3× 40%约为8%所以，在TFT LCD的设计中，要尽量提高开口率，因为只有提高开口率，便可以增加亮度，
         而同時背光板的亮度也不用那么高，可以节省耗电及花费。

TFT-LCD驱动电路架构

   1.驱动电路三大区块



2.T-CON架构



      3.Data Driver架构
         4.Scan Driver架构


         5.Power DC 架构




         VAA是由V5V（5V）通过Boost电路得到的，可以从X-Board上测得VAA電压值为10.5V。
         VAA有以下两大功能：
         1.VAA通过Charge Pump得到VGH、VGL。
         2.VAA通过分压得到10组GAMMA值和VCOM值来控制64灰阶。
         VGL、VGH为液晶开关电压。当Gate端为VGL时，液晶关闭；当Gate端为VGH时，液晶开启。VGL为-6.8V,VGH为23V。但事实上供Panel端的VGH不为直流，而是             幅值为23V的脉宽波形。

TFT-LCD基本的驱动方式
   1.TFT功能示意图





      2.VOCM电压





这两种不同Common驱动方式影响最大的就是source driver的使用.以不同Common电压驱动方式的穿透率来说,我们可以看到,当Common电极的电压是固定不变的             时候,显示电极的最高电压,需要到达common电极电压的两倍以上.而显示电极电压的提供,则是来自于source driver. 以图中common电极电压若是固定于5伏特的话,                则source driver所能提供的工作电压范围就要到10伏特以上.但是如果common电极的电压是变动的话,假使common电极电压最大为5伏特,则source driver的最大工             作电压也只要为5伏特就可以了.就source driver的设计制造来说,需要越高电压的工作范围,制程与电路的复杂度相对会提高,成本也会因此而加高.

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