标准集团（香港）有限公司讲述薄膜晶体管液晶显示器的工作原理

发布时间：2024-01-15

薄膜晶体管液晶显示器——Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD，是多数液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。薄膜晶体管液晶显示器技术是一种微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的技术。 薄膜晶体管液晶显示器由显示屏、背光源及驱动电路三大核心部件组成。
在薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）中，TFT的功能就是一个层，在两端有与之相连接的源极和漏极。并通过栅极绝缘膜，与半导体相对置，利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。
对于显示屏来说，每个从结构上可以看作为像素电极和共同电极之间夹一层液晶。更重要的是从电的角度可以把它看作。其等效电路为图1所示。要对j行i列的像素P（i,j）充电，就要把开关T（i,j）导通，对信号线D（i）施加目标电压。当像素电极被充分充电后，即使开关断开，电容中的电荷也得到保存，电极间的液晶分子继续有电场作用。数据（列）驱动器的作用是对信号线施加目标电压，而栅极（行）驱动器的作用是起开关的导通和断开。由于加在液晶层上的电压可存储使液晶层能稳定地工作。这个显示电压通过TFT也可在短时间内重新写入，因此，即使对高清晰度LCD，也能满足图像品质要求。
显示图像的关键还在于液晶在电场作用下的分子取向。一般通过对基板内侧的取向处理，使液晶分子的排列产生希望的形变来实现不同的显示模式。在电场作用下，液晶分子产生取向变化，并通过与偏振片的配合，使入射光在通过液晶层后强度发生变化。从而实现图像显示。
薄膜晶体管液晶显示器与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使之显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。而开关单元（即TFT）的特性，则要满足通态电阻低，闭态电阻非常大这一要求。
薄膜晶体管液晶显示器彩色化则一般是通过加一层彩色滤光片，在显示器的前面板上实现。它要求在每个像素上制作红、绿、蓝三色和遮光用黑矩阵。

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