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Conocimiento sobre pantallas LCD TV LCD y TFT

Edit: Blaze Display Technology Co., Ltd.      Date: Aug 31, 2015

Historia de TFT LCD

Cristal líquido fue descubierto por el botánico austríaco Fredreich Rheinizer en 1888. "Cristal líquido" no es sólido ni líquido (un ejemplo es agua y jabón).

A mediados de la década de 1960, los científicos demostraron que los cristales líquidos al ser estimulados por una carga eléctrica externa puede cambiar las propiedades de la luz que pasa a través de los cristales.

Los primeros prototipos (1960) eran demasiado inestables para la producción masiva. Pero todo eso cambió cuando un investigador británico propone un material estable, de cristal líquido (bifenilo).

Hoy$ $$ s color LCD TV y monitores LCD tienen una estructura de sándwich (ver figura abajo).

¿Qué es TFT LCD?

TFT LCD (Thin Film Transistor pantalla de cristal líquido) tiene una estructura sándwich con cristal líquido lleno entre dos placas de vidrio.

Cristal de TFT tiene TFTs tantas como el número de píxeles mostrados, mientras que un vaso de filtro de Color tiene filtro de color que genera color. Cristales líquidos se mueven según la diferencia de voltaje entre el vidrio de filtro de Color y el TFT. La cantidad de luz suministrada por luz de fondo se determina por la cantidad de movimiento de los cristales del líquido de tal manera como para generar color.

TFT LCD - electrónicos aspectos de TV LCD y monitores LCD

Aspectos electrónicos de AMLCDs

El más común líquido – pantallas de cristal (LCD) en uso hoy en día dependen de elementos de imagen o pixeles, formados por cristal líquido (LC) células que cambian la dirección de polarización de luz que pasa a través de ellos en respuesta a una tensión eléctrica.

Como cambia la dirección de polarización, más o menos de la luz son capaz de pasar a través de una capa de polarización sobre la faz de la pantalla. Cambiar el voltaje, y se cambia la cantidad de luz.

Hay dos formas para producir una imagen de cristal líquido con tales células: el segmento conduciendo el método y la matriz de conducción de método.
El segmento de conducción de método muestra personajes y cuadros con celdas definidos por los electrodos con motivos.

La matriz de conducción de método muestra caracteres y fotografías en conjuntos de puntos.

Directo vs conducción multiplex de televisores LCD.

El método de la unidad de segmento se utiliza para pantallas simples, como las calculadoras, mientras que el método de disco de matriz de puntos se utiliza para las exhibiciones de alta resolución, como los ordenadores portátiles y monitores TFT.

Se utilizan dos tipos de método de impulsión para las exhibiciones de la matriz. En el método estático, o directamente, en coche, cada píxel individualmente con cable a un conductor. Este es un método sencillo para conducir, pero, como se incrementa el número de píxeles, el cableado se vuelve muy complejo. Un método alternativo es el método de unidad multiplex, en el que los pixeles se arreglan y cableados en un formato de matriz.

Para conducir los píxeles de un LCD de matriz de puntos, puede aplicarse un voltaje en las intersecciones de señal vertical específica electrodos y electrodos de exploración horizontales específicos. Este método consiste en manejar varios píxeles a la vez por división de tiempo en una unidad de pulso. Por lo tanto, también se llama un método múltiplex, o dinámica, en coche.

Pantallas LCD de matriz pasiva y activa

Hay dos tipos de pantallas LCD de matriz de puntos.

Matriz pasiva vs matriz activa conducción de monitores LCD.

En LCDs de matriz pasiva (PMLCDs) allí son ningunos dispositivos de conmutación, y cada pixel está dirigida por más de una vez de marco. El voltaje eficaz aplicado a la LC debe promedio los pulsos de voltaje de la señal en varias veces de marco, que se traduce en un tiempo de respuesta lento de más de 150 mseg y una reducción de la ratio de contraste máximo. La dirección de un PMLCD también produce un tipo de interferencia que produce imágenes borrosas porque los píxeles no seleccionados son conducidos por un camino secundario de voltaje de la señal. En LCDs de matriz activa (AMLCDs), por el contrario, un dispositivo de conmutación y un capacitor de almacenamiento están integrados en cada cruz punto de los electrodos.

La dirección activa elimina las limitaciones multiplexación mediante la incorporación de un elemento de conmutación activado. En contraste con LCDs de matriz pasiva, AMLCDs ninguna limitación inherente en el número de líneas de exploración, y presentan menos problemas de diafonía. Hay muchas clases de AMLCD. Para sus dispositivos de conmutación integrados la mayoría utilizan transistores de películas delgadas depositadas, que por lo tanto se llaman los transistores de película delgada (TFTs).

La capa de semiconductor más común se hace de silicio amorfo (A-si).
A-Si TFT es susceptible para la fabricación de gran superficie con substratos de vidrio en un proceso de baja temperatura (300° C a 400° C).

Una tecnología alternativa TFT, silicio policristalino - o polisilicio o p Si es costoso de producir y sobre todo difícil de fabricar fabricación de displays de gran superficie.

Casi todos pantallas TFT LCD están hecha de A-si debido a la tecnología$ $$ s economía y madurez, pero la movilidad de electrón de P-Si TFT es uno o dos órdenes de magnitud mayores que la de un TFT de A-si.

Esto hace un buen candidato para una matriz TFT que contiene los Controladores integrados, que es probable que sea una opción atractiva para la pequeña y de alta definición muestra como buscadores de visión y proyección muestra que P-Si TFT.

Estructura del Color TFT LCD TV y monitores LCD

Un módulo de TFT LCD consta de un panel TFT, unidad de circuito de conducción, sistema de retroiluminación y unidad de conjunto.

Estructura de un Panel TFT LCD de color:

  1. Panel del LCD
    -TFT matriz sustrato
    -Sustrato filtro de Color

  • Unidad de circuito conducción
    -Virutas del IC (LDI) LCD Driver
    -Múltiples-PCB capa
    -Circuitos de conducción

  • Luz de fondo y unidad del chasis
    -Unidad contraluz
    -Chasis

  • Se utiliza comúnmente para mostrar personajes e imágenes gráficas cuando se conecta un sistema de host.
    El panel TFT LCD consiste en un sustrato TFT matriz y un sustrato de filtro de color.

    La estructura vertical de una pantalla de TFT LCD de color.

    El sustrato TFT matriz contiene los TFTs, condensadores de almacenamiento de información, electrodos del pixel y cableado de interconexión. El filtro de color contiene la película matrix y resina negra que contiene los tres colores primarios - rojos, verdes y azules - tintes o pigmentos. Los substratos de dos cristal se ensamblan con un sellador de la brecha entre ellos es mantenida por los espaciadores y se inyecta material de LC en el boquete entre los sustratos. Dos hojas de película del polarizador se unen a las caras exteriores del sándwich formado por los sustratos de vidrio. Un sistema de vinculación cojines se fabrican en cada extremo de las puerta y la señal de datos-líneas de autobús para conectar chips LCD Driver IC (LDI)

    Unidad de circuito conducción

    Manejar una pantalla LCD TFT de A-si requiere una unidad de conducción circuito consistente en un conjunto de fichas de IC (LDI) manejo de LCD e impreso circuito boards (PCB).

    El montaje de circuitos de conducción de LCD.

    Un diagrama de bloques que muestra la conducción de un panel de LCD.

    Para reducir la huella del módulo LCD, la unidad de circuito puede colocarse en la parte trasera del módulo LCD mediante paquetes de portador de cinta doblada (TCPs) y un panel de luz-guía de afilado (LGP).

    Cómo funcionan los pixeles TFT LCD

    Un panel TFT LCD contiene un número determinado de píxeles de la unidad a menudo llamados subpíxeles.
    Cada píxel de la unidad tiene una TFT, un electrodo de pixel (IT0) y un capacitor de almacenamiento (Cs).
    Por ejemplo, un panel de TFT LCD del color SVGA tiene total de pixeles de 3 x 800 x 600 o 1.440.000, unidad.
    Cada píxel de la unidad está conectada a una de las líneas de autobús de la puerta y una de las líneas de autobús de los datos en un formato de matriz 3mxn. La matriz es de 2400 x 600 para SVGA.

    Estructura de un panel TFT LCD de color.

    Porque cada píxel de la unidad está conectada a través de la matriz, cada uno es individualmente direccionable de las almohadillas de adhesivo en los extremos de las filas y columnas.
    El rendimiento de la pantalla de TFT LCD se relaciona con los parámetros de diseño de los píxeles de la unidad, es decir, el ancho del canal W y la longitud del canal L de TFT, la superposición entre electrodos de TFT, el tamaño del electrodo de píxeles y condensador de almacenamiento de información y el espacio entre estos elementos.
    Los parámetros de diseño asociados con la matriz negra, las líneas de autobús y la ruta de los autobuses líneas también establecer límites muy importante en la pantalla LCD.

    En una TFT LCD$ $$ s unidad píxeles, la capa de cristal líquido en el electrodo de pixel ITO forma un condensador cuya contraelectrodo es el electrodo común sobre el sustrato del filtro de color.

    Estructura vertical de un píxel de la unidad y su circuito equivalente

    Un condensador de almacenamiento (Cs) y condensador (CLC) de cristal líquido están conectados como una carga en el TFT.
    Aplicar un pulso positivo de sobre 20V de pico a pico a un electrodo a través de una línea de autobús puerta a puerta enciende el TFT. CLC y Cs se cargan y el nivel de voltaje en el electrodo de pixel alcanza el nivel de tensión de señal (8 V) aplicado a la línea de bus de datos.

    El voltaje en el electrodo de pixel es sometido a un cambio de nivel del DV resultantes de una capacitancia parásita entre los electrodos de la puerta y drenaje cuando el voltaje de la puerta cambia de ON a OFF estado. Tras el cambio de nivel, esta cargada se puede mantener el estado como el voltaje de la puerta va a -5 V, momento en el que la TFT se apaga. La función principal de la Cs es mantener la tensión en el electrodo de píxeles hasta que se aplica el voltaje de la señal siguiente.

    Cristal líquido debe ser conducido con una corriente alterna para evitar cualquier deterioro de la calidad de la imagen resultante de la tensión dc.
    Generalmente esto se implementa con un método de coche marco-inversión, en la que el voltaje aplicado a cada píxel varía de cuadro a cuadro. Si la tensión de LC cambia irregularmente entre marcos, el resultado sería un flicker de 30 Hz.
    (Un período del marco normalmente es 1/60 de segundo). Existen otros métodos de impulsión que evitar este problema del parpadeo.

    Métodos manejo de inversión de polaridad.

    En un panel de matriz activa, las puerta y la fuente de los electrodos se utilizan en forma compartida, pero cada píxel de la unidad es individualmente direccionable seleccionando las teclas contacto dos correspondientes en los extremos de las filas y columnas.

    Dirección activa de una matriz de 3 x 3

    Mediante la exploración de las líneas de autobús puerta secuencialmente y mediante la aplicación de voltajes de señal para todos líneas de fuente de autobús en una secuencia específica, podemos hacer frente a todos los píxeles. Uno de los resultados de todo que esto es que la dirección de un AMLCD se hace línea por línea.

    AMLCDs casi todos están diseñados para producir niveles de gris - niveles de brillo intermedios entre el blanco más brillante y el negro más oscuro que puede generar un pixel de la unidad. Puede haber números discretos de los niveles, como 8, 16, 64 o 256 - una gradación continua de niveles, dependiendo de la LDI.

    La transmitancia óptica de un TN-modo LC cambia continuamente en función de la tensión.
    Un análogo LDI es capaz de producir una señal de tensión continua que puede mostrar una gama continua de niveles de gris.
    El LDI digital produce amplitudes de voltaje discreto, que permite un número discreto de tonos que se muestre. El número de niveles de gris se determina por el número de bits de datos producidos por el controlador digital.

    Generar colores

    El filtro de color de TFT LCD TV consta de tres colores primarios rojo (R), verde (G) y azul (B) - que se incluyen en el sustrato del filtro de color.

    Cómo un Panel LCD produce colores.

    Los elementos de este filtro de color en fila uno a uno con los píxeles de la unidad en el substrato de la matriz de TFT.
    Cada píxel de un LCD de color se subdivide en tres subpíxeles, donde un conjunto de subpíxeles RGB es igual a un píxel.
    (Cada subpíxel consiste en lo que ve $$$ sido llamar a un píxel de unidad hasta este punto.)

    Porque los subpíxeles son demasiado pequeños para distinguir en forma independiente, los elementos RGB aparecen al ojo humano como una mezcla de los tres colores.
    Cualquier color, con algunos requisitos, puede ser producido mediante la mezcla de estos tres colores primarios.

    El número total de colores de la exhibición con un IBP de n bits es dado por el 23n, porque cada subpíxel puede generar niveles de transmisión diferentes de 2n.

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