راهنمای بک‌پلین TFT-LCD
ساختار زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD: لایه‌ها و مدار پیکسل
زیرلایهٔ آرایه، بک‌پلین شیشه‌ای فعال TFT-LCD است. این زیرلایه ماتریس ترانزیستورها و اتصالاتی را دربر می‌گیرد که هر پیکسل را انتخاب می‌کنند، ولتاژ داده را می‌نویسند و به حفظ آن تا نوسازی بعدی کمک می‌کنند.
پاسخ مستقیم: زیرلایهٔ متداول آرایهٔ TFT-LCD شامل شیشه، فلز گیت و خطوط اسکن، لایهٔ عایق گیت، کانال‌های نیمه‌رسانا، فلز سورس/درین و خطوط داده، پسیواسیون، ویاهای اتصال و الکترودهای شفاف پیکسل است. مجموعه‌لایهٔ دقیق با توجه به فناوری TFT، حالت نمایش و فرایند ماسک متفاوت است.
در این صفحه
لایه‌های اصلی زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD
این مجموعه‌لایهٔ فیزیکی، کلید ترانزیستوری و الکترود شفاف پیکسل را روی شیشهٔ نمایشگر ایجاد می‌کند. هر لایهٔ نشاند‌ه‌شده و الگودهی‌شده، نقش الکتریکی یا محافظتی مشخصی دارد.
| لایه یا ویژگی | عملکرد در بک‌پلین |
|---|---|
| زیرلایهٔ شیشه‌ای | بستر تخت و پایدار از نظر ابعادی را برای فرایند لایه‌نازک و ماتریس پیکسل فراهم می‌کند. |
| فلز گیت و خطوط اسکن | سیگنال انتخاب ردیف را منتقل می‌کنند که هنگام آدرس‌دهی پیکسل، یک ردیف TFT را روشن می‌کند. |
| عایق گیت | گیت را از نظر الکتریکی از نیمه‌رسانا جدا می‌کند و دی‌الکتریک گیت TFT را تشکیل می‌دهد. |
| لایهٔ فعال نیمه‌رسانا | کانال ترانزیستور را تشکیل می‌دهد که رسانایی آن با ولتاژ اعمال‌شده به گیت تغییر می‌کند. |
| فلز سورس/درین و خطوط داده | ولتاژ دادهٔ ستون را به TFT انتخاب‌شده می‌رسانند و آن را به سمت الکترود پیکسل هدایت می‌کنند. |
| پسیواسیون و ویای اتصال | از ساختار TFT محافظت می‌کنند، در حالی که یک دهانهٔ الگودهی‌شده مدار را به الکترود شفاف متصل می‌کند. |
| الکترودهای ITO پیکسل و مشترک | میدان الکتریکی کنترل‌کنندهٔ جهت‌گیری کریستال مایع را ایجاد می‌کنند؛ چیدمان آن‌ها به حالت نمایش بستگی دارد. |
مدار پیکسل چگونه کار می‌کند
مقطع، لایه‌های قطعه را نشان می‌دهد؛ ماتریس پیکسل نشان می‌دهد همان کلید TFT چگونه در ردیف‌ها و ستون‌ها تکرار می‌شود.
- خط اسکن یک ردیف را انتخاب می‌کند. درایور گیت به یک خط اسکن ولتاژ اعمال می‌کند و TFTهای آن ردیف را روشن می‌کند.
- خط داده، ولتاژ پیکسل را می‌نویسد. درایور سورس، ولتاژ موردنیاز را در هر خط داده و از طریق TFT انتخاب‌شده ارسال می‌کند.
- پیکسل حالت خود را حفظ می‌کند. پس از خاموش‌شدن TFT، ظرفیت خازنی پیکسل و خازن ذخیره به حفظ ولتاژ تا چرخهٔ نوسازی بعدی کمک می‌کنند.
این رفتار سوئیچ‌زنی و نگهداری در هر پیکسل، ماتریس فعال را از مالتی‌پلکس غیرفعال ردیف و ستون متمایز می‌کند. ببینید: مقایسهٔ LCD ماتریس فعال و ماتریس غیرفعال برای تفاوت‌های وضوح، پاسخ، پیچیدگی راه‌اندازی و کاربرد معمول.
تمایز مهم: زیرلایهٔ آرایه، ولتاژ پیکسل را کنترل می‌کند. پاسخ نوری کامل به لایهٔ کریستال مایع، الکترود مقابل، فیلتر رنگ، لایه‌های هم‌راستاسازی و پلاریزرها نیز بستگی دارد.
ساختارهای TFT با گیت پایینی و گیت بالایی
در TFT با گیت پایینی یا ساختار پلکانی معکوس، الکترود گیت زیر کانال نیمه‌رسانا قرار دارد. این آرایش به‌طور گسترده با تولید بالغ TFT-LCD سیلیکون آمورف در سطوح بزرگ مرتبط است. در TFT با گیت بالایی، گیت بالای کانال قرار می‌گیرد؛ بنابراین ترتیب لایه‌ها و توالی ساخت متفاوت است.
نمودار این صفحه یک ساختار IPS با گیت پایینی را نشان می‌دهد. از آن برای درک عملکرد لایه‌ها استفاده کنید، نه به‌عنوان مقطع عمومی یا نقشهٔ تولید برای همهٔ پنل‌ها.
ساختار در برابر فرایند آرایه
این صفحه، مجموعه‌لایهٔ نهایی و مدار پیکسل را توضیح می‌دهد. برای توالی ساخت شامل لایه‌نشانی، پوشش‌دهی، نوردهی، ظهور، اچ و حذف فوتورزیست، ادامه دهید به راهنمای اصلی فرایند آرایهٔ TFT-LCD.
پرسش‌های متداول
زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD چیست؟
بک‌پلین شیشه‌ای فعالی است که ماتریس کلیدزنی TFT، خطوط اسکن، خطوط داده، لایه‌های عایق و نیمه‌رسانا، پسیواسیون و الکترودهای شفاف مورد استفاده برای کنترل پیکسل‌های LCD را دربر می‌گیرد.
زیرلایهٔ آرایه چه تفاوتی با زیرلایهٔ فیلتر رنگ دارد؟
زیرلایهٔ آرایه شامل مدار TFT راه‌انداز پیکسل است. زیرلایهٔ مقابل معمولاً فیلترهای رنگ و ماتریس سیاه را دربر می‌گیرد. هنگام مونتاژ سلول، دو زیرلایه هم‌راستا می‌شوند و لایهٔ کریستال مایع بین آن‌ها آب‌بندی می‌شود.
آیا هر زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD یک ساختار IPS با 6 ماسک است؟
خیر. تعداد ماسک، آرایش الکترودها، مادهٔ نیمه‌رسانا و ترتیب لایه‌ها با توجه به فرایند و حالت نمایش متفاوت‌اند. نمودار اینجا، ساختاری نمونه برای توضیح عملکرد لایه‌هاست.
منابع فنی
- AGC: زیرلایه‌های شیشه‌ای برای TFTها (AN100) — ویژگی‌های شیشهٔ نمایشگر و زمینهٔ کاربرد در TFT-LCD.
- Nippon Electric Glass: زیرلایهٔ شیشه‌ای بدون قلیا OA-11 — پایداری ابعادی و کاربرد در زیرلایهٔ نمایشگر.
