TFT-LCD - жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах. TFT-LCD может отображать информацию на экране с высокой контрастностью, высокой скоростью и высокой яркостью. Все они исследованы и разработаны человечеством в прошлом веке. Каков процесс его разработки? ? Ниже приводится подробное введение в процесс разработки TFT-LCD.
1. Исторический обзор
В 1888 году австрийская сигара Ф. Рейнитцер наблюдала за характеристиками кристаллизации растений и обнаружила, что при повышении температуры до 145 ° C кристаллы будут казаться белыми, а при нагревании до 172 ° C - прозрачными. Физик О. Леманн назвал его жидким кристаллом в честь исследования, это начало технологии жидкокристаллических дисплеев.
Что касается вождения, TFT-LCD в основном пережил процесс разработки пассивных жидкокристаллических дисплеев и активных жидкокристаллических дисплеев.
2 TFT-LCD' технологическое развитие превышает тенденцию
С широким распространением TFT-LCD в мобильных телефонах, портативных компьютерах, телевизорах, мониторах и дисплеях промышленного оборудования, тенденция развития в последние годы была стремительной и привлекла внимание людей' Будущее развитие технологии TFT-LCD подавляющее, в основном с точки зрения высокого разрешения, широкого угла обзора, низкой стоимости, высокой яркости и низкого энергопотребления.
2.1 Высокое разрешение
Чтобы реализовать жидкокристаллический дисплей с высоким разрешением и большой площадью, обычно необходимо использовать высокопроизводительные переключающие элементы, металлические материалы с низким импедансом и высокоточные методы обработки. В настоящее время наиболее изученным и используемым материалом является алюминий.
В мае 1988 года IBM использовала сплав A1-Nd в качестве электрода затвора и разработала 16,3-дюймовый жидкокристаллический дисплей a-SiTFT со сверхвысоким разрешением (200 пикселей на дюйм), который производился серийно.
В апреле 1999 года Toshiba представила 20,8-дюймовый ЖК-дисплей a-SiTFT с разрешением 16 SVGA (3200X2400), который, можно сказать, представляет собой наивысший уровень a-SiTFT-ЖК-дисплея с точки зрения высокого разрешения и большой емкости.
Еще один важный способ реализации жидкокристаллических дисплеев с высоким разрешением - разработка технологии LTp-SiTFT. На данный момент разрешение опубликованных продуктов p-SiTFT-LCD обычно составляет около 200 пикселей на дюйм. По сравнению с a-SiTFT-LCD, LTp-SiTFT-LCD имеет относительно небольшой объем пленочных транзисторов и накопительных конденсаторов, именно из-за этого он имеет большую площадь проникновения на дюйм, поэтому и ярче Экран дисплея больше энергосбережения.
2.2 Широкий угол обзора
Угол обзора - это угол между линией взгляда и плоскостью вертикального экрана, когда изображение с контрастностью CR≥10 можно только увидеть. Благодаря постоянному развитию технологии ЖК-дисплеев, режим широкого угла обзора стал целью, которую преследует отрасль. В настоящее время к основным технологиям с широким углом обзора TFT-LCD в основном относятся: VA.TN + Film, IPS и FFS.
В 1973 году Расоф из Соединенных Штатов впервые выдвинул концепцию управления боковым электрическим полем в режиме IPS. В 1992 году Г. Баур из Германии отметил, что IPS помогает улучшить характеристики угла обзора ЖК-дисплея.
В 1995 году компания Hitachi MOh-e и другие начали изучать применение IPS для TFT-LCD панелей и в следующем году успешно разработали первый продукт для IPS-панелей, который открыл прелюдию к широкому применению технологии IPS.
В 1997 г. S. Aratani et al. предложили режим S-IPS, который значительно улучшил проблему хроматической аберрации, сделав S-IPS превосходной технологией с широким углом обзора с низкой хроматической аберрацией и широким углом обзора.
В 2003 году Я. Накайоши и другие разработали жидкокристаллическую панель, оснащенную технологией AS-IPS, которая может увеличить скорость проникновения S-IPS примерно на 30%.
В 2006 году Линь Цзюньсюн из HannStar Display Co., Ltd., Китай, на основе AS-IPS успешно разработал панель IPS для AS-NOOC. Коэффициент пропускания света примерно на 10,8% выше, чем у AS-IPS, а угол обзора превышает 176 °, но он также имеет более низкую стоимость, лучшую цветопередачу, стабильность и другие отличные характеристики. В настоящее время режим IPS стал одним из лучших режимов для TFT-LCD для достижения широкого угла обзора.
2.3 Низкая стоимость
При нормальных обстоятельствах сокращение затрат стало важным правилом для выживания многих компаний. Таким образом, уменьшение количества масок, увеличение производственной мощности основания, увеличение размера стеклянной подложки, увеличение производственной мощности и выхода продукта основы, а также закупка ближайшего сырья и т. Д. Большинство производителей TFT-LCD продолжают много работать. Стеклянная подложка является важным сырьем для производства жидкокристаллических дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT-LCD), и их стоимость составляет от 15% до 18% от общей стоимости. Всего за два десятилетия использования угла обзора он превратился в линейку нынешнего десятого поколения (2850 мм X 3050 мм). Ядром технологии производства TFT является фотолитография, которая является важной частью определения качества продукта и ключевой частью, влияющей на стоимость продукта. Процесс производства TFT эволюционировал от процесса литографии с 8 масками или 7 масками на ранней стадии до обычно используемого процесса литографии с 5 или 4 масками, что значительно сокращает производственный цикл и стоимость производства TFT-LCD. В последние годы южнокорейские компании, такие как LGD и Samsung, совершили прорыв в разработке процесса литографии с тремя масками и достигли массового производства. Однако из-за того, что технологический процесс с тремя масками сложен, а уровень выхода низок, он все еще идет дальше. Дорабатывается и развивается.
2.4 Высокая яркость
Сам ЖК-экран не светится, поэтому его неудобно использовать в темных местах. Чтобы улучшить его видимость, необходимо использовать подсветку, чтобы равномерно освещать поверхность дисплея сзади. Однако увеличение яркости экрана дисплея TFT-LCD путем увеличения яркости источника задней подсветки может иметь более высокую цену. Следовательно, увеличение светопропускания является важной тенденцией развития современной индустрии жидкокристаллических дисплеев. Теперь при производстве жидкокристаллических панелей, как правило, за счет увеличения светосилы пикселей, использования шин с низким импедансом, поляризаторов с высоким коэффициентом пропускания, CF на матрице и т. Д. Требования к высокой яркости TFT-LCD могут быть выполнены. .
2.5 Низкое энергопотребление
В мае 2008 г. CCLai et al. предложила технологию адаптивной настройки. Благодаря алгоритму адаптивной настройки модуля задней подсветки энергопотребление подсветки может быть уменьшено на 31%, а контрастность изображения может быть увеличена примерно на 20,75%. Очень эффективный метод снижения энергопотребления TFT-LCD.
В октябре 2008 года Е Цян и другие разработали линейный стабилизатор с малым падением напряжения (LDO) с низким током покоя с использованием двойной адаптивной компенсации. Эксперименты показали, что этот метод компенсации почти не требует дополнительного потребления тока, поэтому он чрезвычайно подходит для требований дизайна с низким энергопотреблением TFT-LCD.
Вывод: С постоянным ростом и развитием ЖК-индустрии ЖК-дисплеи, представленные TFT-LCD, теперь заменили ЭЛТ и стали основным направлением в области дисплеев. В то же время, будучи стержнем и столпом индустрии электронной информации, TFT-LCD способствует активной разработке нового оборудования, новых материалов, системных приложений и интеллектуального программного обеспечения с его замечательным вытягивающим эффектом и широким диапазоном излучения.
