TFT-LCD是什么？能详细介绍下吗？

·TFT-LCD的概述

TFT(ThinFilm Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。

· TFT=Thin-FilmTransistor=薄膜晶体管

· LCD=Liquid-CrystalDisplay=液晶显示器

· TFT-LCD（Thin FilmTransistor-liquid Crystal Display），薄膜电晶体液晶显示屏，诞生于1960年，经过不断的改良，于1991年正式应用于商业化笔记型电脑，随着工艺技术的逐步成熟，目前TFT-LCD在各个应用领域正逐步取代CRT产品，成为显示技术之主流。

· 液晶显示屏的优点就是耗电小、工作电压低、解析度高、无辐射、显示屏本身比较轻薄、便于携带、使用寿命长等，由于具有这些优点，所以在很多领域得到广泛应用，如：电视机、显示器、笔记本电脑、手机、卫星导航、PDA等。

液晶平板显示器，特别TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。

主要特点

和TN技术不同的是，TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下，而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，故TFT俗称“真彩”。

TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每个节点都相对独立，并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度，同时也可以精确控制显示灰度，这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。

应用

目前，绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势，但是由于技术上的原因，TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT显示器还有很大的差距。加上极低的成品率导致其高昂的价格，使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。

不过，随着技术的不断发展，良品率不断提高，加上一些新技术的出现，使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步，拉近了与传统CRT显示器的差距。如今，大多数主流LCD显示器的响应时间都提高到50ms以下，这些都为LCD走向主流铺平了道路。

·TFT-LCD的主要优点

随着TFT技术的成熟，彩色液晶平板显示器迅速发展，不到10年的时间，TFT-LCD迅速成长为主流显示器，这与它具有的优点是分不开的。主要特点是：

（1）使用特性好：低压应用，低驱动电压，固体化使用安全性和可靠性提高；平板化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间；低功耗，它的功耗约为CRT显示器的十分之一，反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右，节省了大量的能源；TFT-LCD产品还有规格型号、尺寸系列化，品种多样，使用方便灵活、维修、更新、升级容易，使用寿命长等许多特点。显示范围覆盖了从1英寸至40英寸范围内的所有显示器的应用范围以及投影大平面，是全尺寸显示终端；显示质量从最简单的单色字符图形到高分辨率，高彩色保真度，高亮度，高对比度，高响应速度的各种规格型号的视频显示器；显示方式有直视型，投影型，透视式，也有反射式。

（2）环保特性好：无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害。特别是TFT-LCD电子书刊的出现，将把人类带入无纸办公、无纸印刷时代，引发人类学习、传播和记栽文明方式的革命。

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（3）适用范围宽，从-20℃到+50℃的温度范围内都可以正常使用，经过温度加固处理的TFT-LCD低温工作温度可达到零下80℃。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。

（4）制造技术的自动化程度高，大规模工业化生产特性好。TFT-LCD产业技术成熟，大规模生产的成品率达到90%以上。

（5）TFT-LCD易于集成化和更新换代，是大规模半导体集成电路技术和光源技术的完美结合，继续发展潜力很大。目前有非晶、多晶和单晶硅TFT-LCD，将来会有其它材料的TFT，既有玻璃基板的又有塑料基板。

TFT-LCD技术研究现状

分辨率：TFT-LCD的分辨率在近几年中经由CGA( 320 * 2 00),VGA( 640 * 4 80),SVGA (1280 * 1024)。

XGA (1024 * 768). SXGA (1280 * 1024)发展到目前的UXGA (1600 * 1200)、QXGA (2560 * 2048)的水平。

对比度：美国P.P.Muhoray等人推出了波导基LCD技术，并利用这种技术实现了174:1的高对比度，而现在的TFT-LCD对比度最高可达到500:1。

视角： 由于液晶材料是各向异性的，其分子排列的取向及在电场作用下的重新排列取得均匀影响LCD器件视角的拓宽，这就造成了LCD器件视角上的缺点，现已提出多种宽视角技术，如同平面切换模式、相对称微单元模式、畴垂直模式等，视角可达到170度。

响应速度:当帧频为60% 时，帧周期约为16ms,采用TN型LCD的普通TFT-LCD器件的响应时间可低于20ms。最近推出了一种利用d性连续聚合物稳定化的平面开关方法，可使响应时间缩短到10ms，采用光学补偿带可将响应时间缩短到2～3ms，目前已用本技术研制出响应时间为8ms的彩色LCD电视机。

寿命：由于制造技术的发展，TFT-LCD的寿命可达到3万小时以上。

大屏幕和反射式己出现:已研制成功38in的TFT-LCTV，结束了大屏幕LC的拼接时代，反射式TFT-LCD彩色显示器也开始商品化。

由于TFT制作技术的发展、液晶材料性能的改善、宽视角技术的采用、响应速度的提高和成品率的提高，TFT-LCD显示性能已并不亚于CRT。

·TFT型液晶显示器结构

通常的a-Si TFT主要由玻璃基板、栅电极、栅绝缘层、半导体活性层a-Si,欧姆接触层n+a-Si、源漏电极及保护膜等组成，其中栅绝缘层和保护膜一般采用SiN。

a-Si TFT 的结构可分为四种典型结构：源、漏、栅三电极位于半导体活性层a-Si同一侧的平面结构，其中源、漏、栅三电极位于a-Si层上侧的称正栅平面结构，源、漏、栅三电极位于a-Si层下侧的称倒栅平面结构；源、漏、电极与栅电极位于a-Si层两侧的交错结构，其中栅电极在a-Si层上侧，源、漏电极在a-Si层下侧的称正栅交错结构或顶栅结构，栅极在a-Si下侧，源、漏电极在a-Si层上侧的称倒栅交错结构或底栅结构。

从制造工艺上看，交错结构的SiN，a-Si和n+a-Si三层(或其中二层)可以连续淀积，适合流水作业，又可减少交叉污染。现在，交错结构已成为主流，它不仅对a-Si，SiN。n+a-Si可连续作业，而且倒栅还可以作遮光层(不需另设遮光层)，这对a-Si TFT是重要的，因为a-Si对光敏感，一旦有光流入引起漏电流增加，将会导致像质恶化。

TFT型液晶显示器原理

从TFT-LCD的切面结构图（上图）可以看到LCD是由二层玻璃基板夹住液晶组成的，形成一个平行板电容器，通过嵌入在下玻璃基板上的TFT对这个电容器和内置的存储电容充电，维持每幅图像所需要的电压直到下一幅画面更新。液晶的彩色都是透明的必须给LCD衬以白色的背光板上才能将五颜六色表达出来，而要使白色的背光板有反射就需要在四周加上白色灯光。因此在TFT-LCD的底部都组合了灯具，如CCFL或LED。

TFT-LCD需要背光，由于LCD面板本身并不发光，因此需要背光，液晶显示器就必须加上一个背光板, 来提供一个高亮度，而且亮度分布均匀的光源。LCD实际上是打开来自其后面光源的光来表现其色彩的。目前的常用背光源是CCFL或LED。

TFT-LCD驱动原理

一个TFT元件就相当于一个电控开关，扫描线（栅极）控制开关的打开和闭合，数据线（源极）提供液晶显示不同亮度所需要的灰阶电压。当在扫描线（栅极）上施以高电压时，TFT元件打开，灰阶电压就能从数据线（源极）进入像素电极（漏极），并经由透明像素电极施加于液晶层上，改变液晶的站立角度从而显示预定灰阶。

整个TFT-LCD面板的显示区域就是由数百万个独立TFT元件控制的像素矩阵构成。如下图，当扫描线打开第三行像素时，数据线会将第三行像素所需要的灰阶电压写入，然后关闭第三行，使其处于电压保持状态，同时打开第四行扫描线，写入第四行像素所需的灰阶电压，完成写入后关闭第四行，并开启第五行像素，依序逐行写入面板各行像素所需灰阶电压。

TFT-LCD 制程相关简要

LED五大原物料分别是指：晶片，支架，银胶，金线，环氧树脂

晶片

晶片的构成：由金垫，P极，N极，PN结，背金层构成(双pad晶片无背金层)。晶片是由P层半导体元素，N层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的PN结合体。也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态。在晶片被一定的电压施加正向电极时，正向P区的空穴则会源源不断的游向N区，N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。在电子，空穴相对移动的同时，电子空穴互相结对，激发出光子，产生光能。主要分类，表面发光型： 光线大部分从晶片表面发出。五面发光型： 表面，侧面都有较多的光线射出按发光颜色分，红，橙，黄，黄绿，纯绿，标准绿，蓝绿， 蓝。

支架

支架的结构1层是铁，2层镀铜(导电性好，散热快)，3层镀镍(防氧化)，4层镀银(反光性好，易焊线)

银胶(因种类较多，我们依H20E为例)

也叫白胶，乳白色，导通粘合作用(烘烤温度为：100°C/1.5H)银粉(导电，散热，固定晶片)+环氧树脂(固化银粉)+稀释剂(易于搅拌)。储藏条件：银胶的制造商一般将银胶以-40 °C 储藏，应用单位一般将银胶以-5 °C 储藏。单剂为25 °C/1年(干燥，通风的地方)，混合剂25 °C/72小时(但在上线作业时因其他的因素“温湿度、通风的条件”,为保证产品的质量一般的混合剂使用时间为4小时)

烘烤条件：150 °C/1.5H

搅拌条件：顺一个方向均匀搅拌15分钟

金线(依φ1.0mil为例)

LED所用到的金线有φ1.0mil、 φ1.2mil，金线的材质，LED用金线的材质一般含金量为99.9%，金线的用途

利用其含金量高材质较软、易变形且导电性好、散热性好的特性，让晶片与支架间形成一闭合电路。

环氧树脂(以EP400为例)

组成：A、B两组剂份:

A胶：是主剂，由环氧树脂+消泡剂+耐热剂+稀释剂

B剂：是固化剂，由酸酣+离模剂+促进剂

使用条件：

混合比：A/B=100/100(重量比)

混合粘度：500-700CPS/30 °C

胶化时间：120 °C*12分钟或110 °C*18分钟

可使用条件：室温25 °C约6小时。一般根据产线的生产需要，我们将它的使用条件定为2小时。

硬化条件:初期硬化110 °C-140 °C 25 - 40分钟

后期硬化100 °C*6-10小时(可视实际需要做机动性调整)

铝氧化的种类主要分两类：一类是 电化学氧化，也称阳极氧化；2第二类是化学阳化，也称化学转化。电化学氧化又分为：1 硫酸阳极氧化； 2 铬酸阳极氧化； 3 草酸阳极氧化。硫酸阳极还分普通阳极氧化、硬质阳极氧化和瓷质阳极氧化等。化学氧化，化学氧化主要有：铬酸盐氧化（又分导电膜或不导电膜）、磷酸盐氧化及磷酸盐-铬酸盐氧化等。

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