Entwodiksyon nan substra TFT nan LCD
Yon panèl ekspozisyon LCD TFT -LCD konplè divize dapre pwosesis pwodiksyon an epi li ka apeprè divize an twa segman pwosesis, sètadi: segman pwosesis etalaj, segman pwosesis filtre koulè CF ak segman pwosesis bwat. Seksyon pwosesis etalaj la se sa nou souvan rele pwodiksyon substrate vè TFT.
Substra TFT a se yon eleman prensipal nan panèl TFT-LCD la epi li antreprann fonksyon enpòtan pou kontwole switch pixel ak kouran kondwi. Atik sa a pral konsantre sou estrikti ak konpozisyon substra TFT-LCD Array, karakteristik yon -Si TFT, ak enpak substra TFT la sou pèfòmans LCD.
1. Estrikti ak konpozisyon substra TFT
Inite kondwi debaz TFT-LCD a se yon etalaj tranzistò fim mens (TFT Array), epi chak pixel kontwole pa yon switch TFT endepandan. Pou reyalize fonksyon sa a, substra TFT a adopte yon konsepsyon estrikti milti-kouch, ak chak kouch materyèl ak elektwòd jwe wòl diferan.
An jeneral, TFT yo ka divize an de kategori: estrikti pòtay tèt ak estrikti pòtay anba. Kounye a, solisyon endikap pou panno LCD se estrikti pòtay anba TFT, ki gen pwosesis matirite ak estabilite segondè, epi li apwopriye pou pwodiksyon an mas gwo -.
Nan yon pwosesis tipik 6 Mask, yon substra TFT estrikti pòtay anba sitou gen pati sa yo:
1. Substra vè
Kòm platfòm sipò fizik pou tout etalaj la, li bay yon fondasyon plat ak transparan.
Li oblije gen dimansyon ki estab ak ti koyefisyan ekspansyon tèmik asire presizyon nan pwosesis depo fim mens ki vin apre ak fotolitografi.
2. elektwòd pòtay (lektwòd pòtay)
Tipikman, materyèl metal (tankou Mo, Al, oswa alyaj ladan l ') yo itilize.
Lè w kontwole vòltaj ki aplike nan pòtay la, yo detèmine eta limen - oswa koupe TFT a, ki ekivalan a "tèminal kontwòl switch la".
3. Izolan pòtay
Kouvri sou pòtay la, materyèl la souvan itilize se SiNx oswa SiO₂.
Fonksyon li se izole elektrik, anpeche pòtay la kontakte dirèkteman ak kouch semi-conducteurs anwo a, epi an menm tan asire ke jaden elektrik pòtay la ka efektivman kontwole mouvman elektwonik nan rejyon an chanèl semi-conducteurs.
4. Kouch aktif (Kouch aktif)
Sa a se nwayo a nan pèfòmans TFT, anjeneral ki fòme ak yon kouch semi-conducteurs ak yon kouch kontak ohmik:
Kouch semi-conducteur a responsab transmisyon konpayi asirans lan epi li se kò prensipal rejyon kanal la;
Yo itilize kouch kontak ohmik la pou diminye rezistans kontak ant elektwòd sous la ak drenaj ak semi-conducteurs la.
Nan endistri TFT-LCD aktyèl la, yon-Si (Silisyòm amorphe) se materyèl semiconductor ki pi lajman itilize.
Pwosesis a-Si TFT a gen matirite epi li gen pri ki ba. Li pi souvan itilize nan mitan- ak ba-fen TFT-panno ekspozisyon LCD.
Malgre ke mobilite elèktron yon -Si relativman ba, gwo pwodiksyon pwosesis li yo ak gwo adaptabilite nan ekipman pwodiksyon fè li toujou chwa prensipal la pou TFT-LCD.
Silisyòm amorphe a-si dyagram semi-conducteurs
Anplis de yon-Si, gen nouvo materyèl tankou poly-Si ak semi-conducteurs oksid, men yo pi plis itilize nan gwo -rezolisyon oswa espesyal-panno ekspozisyon.
5. Sous ak Drenaj
Distribiye sou tou de bò kouch aktif la epi li konsiste de materyèl metal.
Se sous la ki konekte nan liy done a epi transmèt vòltaj la siyal opinyon nan zòn nan chanèl;
Elektwòd drenaj la konekte ak elektwòd pixel la epi li transmèt vòltaj siyal la nan inite pixel likid kristal.
6. Kouch izolasyon entèmedyè (kouch pasivasyon, PVX)
Kouvri pi wo a estrikti TFT a, li jwe yon wòl nan pwoteksyon ak izolasyon.
Anpeche imidite, oksijèn oswa estrès mekanik lakòz domaj nan aparèy TFT a, pandan y ap evite sikui kout soti nan sous la ak elektwòd drenaj nan elektwòd pixel anwo yo.
7. Elektwòd piksèl (1ye ITO)
Te fè nan materyèl kondiktif transparan (souvan ITO, oksid fèblan Endyòm).
Konekte ak drenaj la, aplike vòltaj siyal done nan kouch kristal likid la, epi dirèkteman kontwole eta optik pwen pixel la.
8. lektwòd komen (2nd ITO, COM lektwòd)
Opoze ak elektwòd pixel la, li anjeneral sitiye sou substra an vè anwo a.
Yon jaden elektrik fòme ant elektwòd komen an ak elektwòd pixel la, epi yo aplike yon fòs aksyon nan molekil kristal likid pou chanje aranjman yo, kidonk reyalize modulasyon limyè.
Montre prensip TFT-LCD
Nan tout substrate TFT a, plizyè milyon inite TFT sa yo ranje nan ranje -matrice kolòn. Liy pòtay la nan direksyon ranje a responsab pou optik pwogresif, ak liy done nan direksyon kolòn ki responsab pou transmèt vòltaj siyal la. Nan entèseksyon de la, yo sitiye yon TFT ak pixel kristal likid korespondan li yo. Lè tout vòltaj pixel yo ekri epi konsève liy pa liy, tout panèl LCD a ka montre yon imaj konplè.
2. Prensip k ap travay nan substra TFT nan LCD
1. Fonksyon TFT kòm yon switch
Chak pixel ekipe ak yon TFT, ki ekivalan a yon switch elektwonik.
Lè siyal la eskanè aji sou pòtay la, TFT a vire sou, ak vòltaj la nan sous la transfere nan drenaj la, ak Lè sa a, aplike nan elektwòd pixel la.
Lè yo retire siyal pòtay la, TFT a etenn epi yo kenbe vòltaj la sou elektwòd pixel la pou yon peryòd de tan, kidonk kenbe eta oryantasyon molekil kristal likid yo.
2. Chanjman nan oryantasyon molekil kristal likid
Materyèl kristal likid gen yon efè elektwo-optik, epi molekil yo pral reyranje anba aksyon yon jaden elektrik.
Diferan vòltaj koresponn ak diferan ang enklinasyon molekilè, ki an vire chanje kapasite nan modulation nan kouch kristal likid la nan limyè.
3. Transmisyon ak kontwòl limyè
Se kouch kristal likid la sandwitch ant substrats vè anwo ak pi ba yo, ak yon polarizè tou ranje sou bò anwo ak pi ba yo.
Lè oryantasyon an nan molekil kristal likid yo chanje, eta polarizasyon limyè a chanje kòmsadwa, ak transmisyon an tou chanje apre yo fin pase nan polarizè a.
Nan fason sa a, ajisteman limyè ak nwa pixel la ka reyalize pa kontwole mayitid vòltaj la.
4. Konbinezon ak ekleraj ak ekspozisyon koulè
LCD nan tèt li pa emèt limyè, ak sous limyè ki nesesè pou ekspozisyon an soti nan modil ekleraj la.
Substra TFT a detèmine konbyen ekleraj la transmèt pa kontwole transmisyon pixel kristal likid la.
An menm tan an, chak pixel kouvri ak filtè koulè wouj, vèt ak ble (RGB). Lè w ajiste transmisyon limyè twa sub-piksèl yo, li ka melanje pou jenere yon foto konplè-koulè.
5. Metòd kondwi an jeneral
Liy pòtay yo analize progresivman, ak liy siyal yo chaje ak vòltaj kolòn pa kolòn.
Lè optik nan yon sèten liy, tout TFT nan liy sa a yo vire sou an menm tan an, epi vòltaj la nan liy siyal la ekri nan pixel ki koresponn lan.
Apre liy sa a fini, liy eskanè a ale nan liy kap vini an jiskaske tout ekran an rafrechi.
Pwosesis sa a nan sik gwo-vitès ka fòme yon ekspozisyon imaj kontinyèl dinamik.
3. Enfliyans substra TFT sou pèfòmans LCD
Kòm kouch kondwi debaz la nan panno LCD, substra TFT a se materyèl, estrikti ak karakteristik elektrik ki dirèkteman detèmine pèfòmans kle nan aparèy la ekspozisyon tankou rezolisyon, klète, kontras, konsomasyon pouvwa ak lavi. Sa ki anba la a eksplike li nan plizyè aspè prensipal yo.
1. Rezolisyon
Substra vè: Plis sifas plat la pi wo, se pi bon presizyon grafik nan elektwòd pixel yo ak etalaj TFT, ki se fezab nan reyalize pi piti inite pixel epi konsa sipòte pi wo rezolisyon.
Kouch aktif (a-Si): Mobilite elektwon a-Si ba (0.3–1 cm²/V·s), sa ki limite kapasite kondwi TFT la. Lè dansite pixel la ogmante, yon-Si difisil pou chaje rapidman, epi amelyorasyon rezolisyon an limite. Si yo itilize LTPS oswa oksid TFT, mobilite kouch aktif la pi wo epi ekspozisyon PPI ki pi wo a ka reyalize.
Tras metal (pòtay, sous ak elektwòd drenaj): Lajè tras la ak rezistivite afekte dirèkteman pousantaj ouvèti pixel. Segondè rezistans metal fòs tras la elaji, konsa okipe zòn pixel ak diminye rezolisyon; ba rezistans Cu ka transmèt siyal nan yon lajè liy ki pi piti ak amelyore itilizasyon pixel.
2. Klate ak transmisyon
Piksèl Electrode (ITO): Transmisyon limyè a ak rezistivite nan ITO a detèmine pousantaj itilizasyon ekleraj la. Segondè transmisyon limyè ka ogmante efikasite limyè ki pase nan piksèl, pandan y ap konduktivite segondè asire distribisyon inifòm siyal yo sou gwo -piksèl zòn.
Sous ak drenaj metal tras: Si tras la twò laj, li pral bloke zòn nan pixel, diminye zòn nan transmisyon limyè (redwi pousantaj ouvèti), epi redwi klète a. Cu yo itilize olye pou yo Al, sa ki ka diminye lajè tras la pandan y ap diminye rezistans a, kidonk ogmante pousantaj ouvèti a.
Izolan kouch (SiNx, SiO₂): Sifas plat la ak karakteristik estrès nan kouch nan posibilite afekte oryantasyon nan molekil kristal likid. Si sifas la se inegal, li pral mennen nan aranjman nòmal nan kristal likid, kidonk diminye transmisyon optik.
3. Pèfòmans kontras ak gri
Kouch aktif (a-Si): Rapò chanjman TFT a afekte pa materyèl la. Rapò a chanje nan yon -Si se relativman ba, ki se tendans jenere yon gwo koule aktyèl, sa ki lakòz yon ti kantite limyè koule nan eta a jaden nwa, diminye kontras la.
Kouch izolasyon (SiNx, SiO₂): Kouch izolasyon -wo kalite ka diminye chemen flit ak amelyore retansyon vòltaj pixel, kidonk kenbe yon ekspozisyon gri ki estab.
Pixel Electrode (ITO): Inifòmite rezistans nan kouch fim ITO pral afekte konsistans vòltaj diferan piksèl. Si valè rezistans a se inegal, li pral mennen nan pèfòmans diferan nan echèl gri lokal yo, diminye inifòmite ekspozisyon an ak kontras an jeneral.
4. Efè vitès repons
Kouch aktif (a-Si): Mobilite yon-Si ba epi vitès mouvman elektwon an ralanti, sa ki lakòz tan chaje ak dechaje long pou piksèl epi jeneralman nan nivo milisgond, ki pa apwopriye pou aplikasyon to rafrechisman segondè. Mobilite segondè nan LTPS oswa oksid TFT ka siyifikativman diminye tan an repons.
Tras metal: Twò wo rezistans tras pral lakòz reta transmisyon siyal ak afekte repons pixel. Itilizasyon materyèl ki ba -rezistans ka diminye reta siyal yo epi amelyore vitès repons yo.
Kondansateur parazit (detèmine pa layout metal la ak izolasyon pòtay): Lè kondansateur parazit la twò gwo, li pran plis tan pou chaje pixel la, diminye efikasite nan repons gri. Konsepsyon estriktirèl rezonab ak optimize epesè kouch izolasyon ede diminye kapasite parazit.
5. Enpak konsomasyon pouvwa a
Sous ak drenaj metal (Al, Mo, Cu): Materyèl ki ba rezistans ka diminye pèt transmisyon siyal ak konsomasyon pouvwa kondwi. Akòz rezistans ki ba li yo, Cu gen avantaj evidan nan diminye konsomasyon pouvwa.
Kouch aktif (a-Si): Kouran flit la gwo, vòltaj pixel la fasil diminye, epi li nesesè pou yon frekans rafrechi pi wo pou kenbe yon foto ki estab, kidonk ogmante konsomasyon pouvwa an jeneral.
Elektwòd piksèl (ITO): elektwòd segondè transmisyon limyè ka amelyore efikasite itilizasyon limyè. Anba menm kondisyon klète, pouvwa ekleraj la ka pi ba, kidonk diminye konsomasyon enèji.
6. Enpak fyab ak lavi
Pòtay metal (Al): Hilllock (ti protrusions) fasil fòme nan tanperati ki wo, sa ki lakòz sikwi kout oswa echèk sikwi louvri, ki afekte estabilite alontèm -.
Cu Metal: Malgre ke rezistans la ba, li gen difizyon fò. Si pa gen okenn kouch baryè, li fasil pou kontamine kouch semi-conducteur a epi mennen nan degradasyon pèfòmans.
Kouch izolasyon (SiNx): ka efektivman bloke pénétration nan iyon Na⁺, vapè dlo ak oksijèn. Si mas la ensifizan, li pral lakòz pèfòmans aparèy la diminye rapidman.
Kouch aktif (a-Si): Derivasyon vòltaj papòt fèt pandan tan travay long, sa ki lakòz demann vòltaj kondwi ogmante, diminye klète ekspozisyon ak kontras, ak lavi sèvis pi kout.
Nan travay LCD, substra TFT a pa sèlman detèmine efè ekspozisyon imaj la, men tou dirèkteman afekte rezolisyon, klète, kontras, konsomasyon pouvwa ak disponiblite. An jeneral, substrats TFT yo se pa sèlman baz teknoloji LCD, men tou, kle nan amelyorasyon pèfòmans panèl ak evolisyon pwosesis.
