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一、產(chǎn)品概述

薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)是液晶顯示器中最重要的一種,其產(chǎn)值和影響力在液晶顯示器家族中有著舉足輕重的地位。廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、筆記本電腦、監(jiān)視器、手機(jī)等各個(gè)方面。TFT-LCD根據(jù)薄膜晶體管材料的不同，又分為非晶硅TFT（a-Si TFT）、多晶硅（p-Si TFT）和單晶硅MOSFET（c-Si MOSFET）,后者形成的LCD被用于LCOS（Liquid Crystal on Silcon）技術(shù)。

TFT-LCD技術(shù)是微電子與液晶顯示巧妙結(jié)合的一種技術(shù)。人們將在Si上進(jìn)行微電子精細(xì)加工的技術(shù)，移植到在大面積玻璃上進(jìn)行TFT陣列的加工，再與業(yè)已成熟的LCD技術(shù)相結(jié)合，以求不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)能力，提高合格率，降低成本，使其性能/價(jià)格比不斷向CRT逼近。

有源矩陣驅(qū)動(dòng)的概念應(yīng)追溯到1971年,由RCA的Lechner等人為克服無(wú)源LCD器件（如TN-LCD、STN-LCD）存在的對(duì)比度低、顯示容量小等缺點(diǎn)而提出的設(shè)想。但真正的TFT開(kāi)發(fā)工作是在英國(guó)Dundee大學(xué)進(jìn)行的。1981年Snell等人在世界上首次試制成功了5X7點(diǎn)陣的TFT-LCD。隨后日本等國(guó)迅速開(kāi)展研究工作,相繼推出TFT-LCD產(chǎn)品并開(kāi)始商業(yè)化。1993年開(kāi)始，TFT-LCD開(kāi)始進(jìn)入大量生產(chǎn)的全盛時(shí)期。

二、工作原理

在TFT-LCD中，TFT的功能就是一個(gè)開(kāi)關(guān)管。常用的TFT是三端器件。在玻璃基板上制作半導(dǎo)體層，在兩端有與之相連接的源極和漏極。并通過(guò)柵極絕緣膜，與半導(dǎo)體相對(duì)置，利用施加于柵極的電壓來(lái)控制源、漏電極間的電流。

對(duì)于顯示屏來(lái)說(shuō)，每個(gè)像素從結(jié)構(gòu)上可以看作為像素電極和共同電極之間夾一層液晶。更重要的是從電的角度可以把它看作電容。其等效電路為圖1所示。要對(duì)j行i列的像素P（i,j）充電，就要把開(kāi)關(guān)T（i,j）導(dǎo)通，對(duì)信號(hào)線D（i）施加目標(biāo)電壓。當(dāng)像素電極被充分充電后，即使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電容中的電荷也得到保存，電極間的液晶分子繼續(xù)有電場(chǎng)作用。數(shù)據(jù)（列）驅(qū)動(dòng)器的作用是對(duì)信號(hào)線施加目標(biāo)電壓，而柵極（行）驅(qū)動(dòng)器的作用是起開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和斷開(kāi)。由于加在液晶層上的電壓可存儲(chǔ)使液晶層能穩(wěn)定地工作。這個(gè)顯示電壓通過(guò)TFT也可在短時(shí)間內(nèi)重新寫(xiě)入，因此，即使對(duì)高清晰度LCD，也能滿(mǎn)足圖像品質(zhì)要求。

顯示圖像的關(guān)鍵還在于液晶在電場(chǎng)作用下的分子取向。一般通過(guò)對(duì)基板內(nèi)鵲娜∠虼理，使液晶分子的排列產(chǎn)生希望的形變來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的顯示模式。在電場(chǎng)作用下，液晶分子產(chǎn)生取向變化，并通過(guò)與偏振片的配合，使入射光在通過(guò)液晶層后強(qiáng)度發(fā)生變化。從而實(shí)現(xiàn)圖像顯示。

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