Руководство по управляющей подложке TFT-LCD
Структура матричной подложки TFT-LCD: слои и схема пикселя
Матричная подложка — это активная стеклянная управляющая подложка TFT-LCD. Она несёт матрицу транзисторов и соединения, которые выбирают каждый пиксель, записывают напряжение данных и помогают удерживать это напряжение до следующего обновления.
Прямой ответ: Типичная матричная подложка TFT-LCD содержит стекло, металл затворов и строки сканирования, подзатворный изолирующий слой, полупроводниковые каналы, металл истоков и стоков и линии данных, пассивацию, контактные отверстия и прозрачные пиксельные электроды. Точный пакет зависит от технологии TFT, режима дисплея и процесса с фотошаблонами.
На этой странице
Основные слои матричной подложки TFT-LCD
Физический пакет формирует транзисторный ключ и прозрачный пиксельный электрод на дисплейном стекле. Каждый осаждённый и сформированный по рисунку слой выполняет свою электрическую или защитную функцию.
| Слой или элемент | Функция в управляющей подложке |
|---|---|
| Стеклянная подложка | Обеспечивает плоскую, стабильную по размерам основу для тонкоплёночной обработки и матрицы пикселей. |
| Металл затворов и строки сканирования | Передают сигнал выбора строки, который включает ряд TFT во время адресации пикселей. |
| Подзатворный изолятор | Электрически отделяет затвор от полупроводника и образует диэлектрик затвора TFT. |
| Активный полупроводниковый слой | Образует канал транзистора, проводимость которого меняется под действием приложенного напряжения затвора. |
| Металл истоков и стоков и линии данных | Подводят напряжение данных столбца к выбранному TFT и передают его к пиксельному электроду. |
| Пассивация и контактное отверстие | Защищают структуру TFT, а сформированное отверстие соединяет схему с прозрачным электродом. |
| Пиксельные и общие электроды ITO | Создают электрическое поле, управляющее ориентацией жидких кристаллов; расположение зависит от режима дисплея. |
Как работает схема пикселя
Поперечное сечение показывает слои устройства; матрица пикселей показывает, как один и тот же TFT-ключ повторяется по строкам и столбцам.
- Строка сканирования выбирает ряд пикселей. Драйвер затворов подаёт напряжение на одну строку сканирования, включая TFT в этом ряду.
- Линия данных записывает напряжение пикселя. Драйвер истоков передаёт требуемое напряжение по каждой линии данных через выбранный TFT.
- Пиксель удерживает состояние. После выключения TFT ёмкость пикселя и накопительная ёмкость помогают удерживать напряжение до следующего цикла обновления.
Такая работа отдельного ключа и удержание напряжения для каждого пикселя отличают активную матрицу от пассивного мультиплексирования строк и столбцов. См. сравнение LCD с активной и пассивной матрицей для изучения различий в разрешении, отклике, сложности управления и типичных применениях.
Важное различие: матричная подложка управляет напряжением пикселя. Полный оптический отклик также зависит от слоя жидких кристаллов, противоположного электрода, цветового фильтра, ориентирующих слоёв и поляризаторов.
Структуры TFT с нижним и верхним затвором
В TFT с нижним затвором, или инвертированной ступенчатой структурой, электрод затвора находится под полупроводниковым каналом. Такое расположение широко связано с отработанным производством крупноформатных TFT-LCD на аморфном кремнии. В TFT с верхним затвором затвор находится над каналом, поэтому порядок слоёв и последовательность изготовления отличаются.
Схема на этой странице показывает один вариант IPS-структуры с нижним затвором. Её следует использовать для понимания функций слоёв, а не как универсальное поперечное сечение или производственный чертёж для любой панели.
Структура и процесс изготовления матрицы
Эта страница объясняет готовый пакет слоёв и схему пикселя. Последовательность изготовления — осаждение, нанесение покрытия, экспонирование, проявление, травление и снятие резиста — описана в материале «Основное руководство по процессу изготовления матрицы TFT-LCD».
Частые вопросы
Что такое матричная подложка TFT-LCD?
Это активная стеклянная управляющая подложка, на которой расположены матрица TFT-ключей, строки сканирования, линии данных, изолирующие и полупроводниковые слои, пассивация и прозрачные электроды для управления пикселями LCD.
Чем матричная подложка отличается от подложки цветового фильтра?
Матричная подложка содержит TFT-схему управления пикселями. Противоположная подложка обычно несёт цветовые фильтры и чёрную матрицу. При сборке ячейки две подложки совмещают, а слой жидких кристаллов герметизируют между ними.
Любая ли матричная подложка TFT-LCD представляет собой IPS-структуру с 6 фотошаблонами?
Нет. Количество фотошаблонов, расположение электродов, полупроводниковый материал и порядок слоёв зависят от процесса и режима дисплея. Приведённая схема представляет собой пример для объяснения функций слоёв.
Технические источники
- AGC: стеклянные подложки для TFT (AN100) — свойства дисплейного стекла и контекст применения в TFT-LCD.
- Nippon Electric Glass: бесщелочная стеклянная подложка OA-11 — стабильность размеров и применение дисплейных подложек.
