Les écrans LCD sont omniprésents dans notre vie quotidienne, tels que les écrans de télévision à domicile, les affichages des interrupteurs de commande, les écrans d'ordinateur, les panneaux publicitaires LCD sur les bords des rues, les enseignes dans les centres commerciaux, etc. Alors, quelle est la structure et le principe de fonctionnement des écrans LCD TFT ?
Définition du LCD TFT
Le LCD TFT (Thin Film Transistor), fait référence au transistor à couches minces (matrice active couleur). Le TFT est une technologie pour les écrans LCD..
Le domaine technologique comprend différentes technologies, telles que le TFT et le TN, qui présentent des différences significatives. L'angle de vision du TFT est plus large, tandis que celui du TN est plus étroit. En termes de couleur, le TFT offre des couleurs plus vives et riches, car son affichage utilise un éclairage “ par transparence ” provenant de LED, c'est-à-dire qu'un tube lumineux spécial est placé à l'arrière du LCD. Lorsque les électrodes FET sont activées, les molécules du LCD changent, et l'affichage est réalisé en bloquant ou en transmettant la lumière, ce qui améliore le temps de réponse du LCD TFT.
Comparé au TN, le TFT présente un contraste plus élevé, des couleurs plus riches et une fréquence de rafraîchissement d'image plus rapide, c'est pourquoi le TFT est également appelé ‘ vraie couleur “. Parallèlement, le TFT-LCD est équipé d'un dispositif de commutation à semi-conducteurs pour chaque pixel, permettant ainsi à chaque pixel d'être contrôlé directement par une impulsion ponctuelle. Chaque nœud est donc relativement indépendant et peut être contrôlé en continu. C'est l'une des raisons pour lesquelles le TFT présente des avantages plus évidents que le TN.
Il ne fait aucun doute que les produits des fabricants d'écrans d'ordinateurs portables et de moniteurs PC utilisent le TFT-LCD. Actuellement, avec l'amélioration de la vie intelligente, le LCD TFT est également appliqué à de nombreux produits. Les produits de maison intelligente, tels que les réfrigérateurs, les machines à café, les hottes de cuisine, les fours, les cuiseurs à riz, etc., ainsi que les contrôleurs centraux domestiques, les régulateurs de température et d'humidité, les enceintes intelligentes, etc. Dans le domaine automobile, les affichages de vitesse, les écrans intelligents de tableau de bord, les écrans publicitaires dans les véhicules, etc. Dans le domaine industriel, divers écrans industriels, grandes machines industrielles, ordinateurs, etc. Les produits LCD TFT ont des utilisations très variées dans les domaines industriel, médical, automobile et de la vie quotidienne.
De plus, avec le développement continu de la technologie, le taux de rendement a été constamment amélioré, et l'émergence de nouvelles technologies a permis au TFT-LCD de réaliser des progrès significatifs en termes de temps de réponse, de contraste, de luminosité et d'angle de vision. Avec le développement scientifique et technologique, la demande pour les grands écrans tactiles augmente également, ce qui représente un énorme progrès dans l'interaction humaine et témoigne de l'expansion continue des domaines d'application du LCD TFT.
Structure de l'écran LCD de type TFT
Le TFT a-Si typique est principalement composé d'un substrat en verre, d'une électrode de grille, d'une couche isolante de grille, d'une couche active semi-conductrice a-Si, d'une couche de contact ohmique n+a-Si, d'électrodes source-drain et d'un film protecteur, parmi lesquels la couche isolante de grille et le film protecteur utilisent généralement du SiN.
La structure du TFT a-Si peut être divisée en quatre structures typiques : la source, le drain et l'électrode de grille sont situés du même côté de la couche active semi-conductrice a-Si, ce qui constitue une structure plane ; lorsque la source, le drain et l'électrode de grille sont situés sur le côté supérieur de la couche a-Si, on parle de structure plane à grille positive ; lorsque la source, le drain et l'électrode de grille sont situés sur le côté inférieur de la couche a-Si, on parle de structure plane à grille inversée ; lorsque la source et le drain sont situés sur un côté de la couche a-Si et l'électrode de grille sur l'autre côté, on parle de structure décalée. Si la grille est sur le côté supérieur de la couche a-Si et la source et le drain sur le côté inférieur, il s'agit d'une structure décalée à grille positive ou structure à grille supérieure ; si la grille est sur le côté inférieur de la couche a-Si et la source et le drain sur le côté supérieur, il s'agit d'une structure décalée à grille inversée ou structure à grille inférieure.
Du point de vue du procédé de fabrication, les trois couches (ou deux couches) de SiN, a-Si et n+a-Si dans la structure décalée peuvent être déposées de manière continue, ce qui convient à une production en ligne et réduit la contamination croisée. Aujourd'hui, la structure décalée est devenue la norme, car elle permet non seulement une opération continue pour a-Si, SiN et n+a-Si, mais aussi parce que la grille inversée peut servir de couche de protection contre la lumière (sans nécessiter une couche supplémentaire), ce qui est très adapté au TFT a-Si. Ce point est important car l'a-Si est sensible à la lumière, et une fois que la lumière pénètre et provoque une augmentation du courant de fuite, la qualité de l'image se dégrade.
Principe de fonctionnement du LCD TFT
D'après le diagramme de structure en coupe du TFT-LCD, on peut voir que le LCD est composé de deux substrats en verre entre lesquels est pris en sandwich le cristal liquide, formant un condensateur à plaques parallèles. Le condensateur et le condensateur de stockage intégré sont chargés via le TFT intégré sur le substrat en verre inférieur pour maintenir la tension nécessaire à chaque image jusqu'à la mise à jour de l'image suivante. Le LCD TFT n'émet pas de lumière par lui-même, donc un rétroéclairage est nécessaire, et un panneau de rétroéclairage doit être ajouté au LCD pour fournir une source lumineuse à haute luminosité et à distribution uniforme. Le LCD permet en réalité à la lumière provenant de la source située à l'arrière de passer pour représenter ses couleurs, mais la plupart des rétroéclairages que nous pouvons observer sont des sources lumineuses LED blanches. PLUS DE RECOMMANDATIONS.
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