TFT LCD là gì

 GìTFT LCD có nghĩa là? 

TFT LCD là viết tắt củaMàn hình tinh thể lỏng bóng bán dẫn màng mỏng, được chế tạo bằng cách xếp nhiều lớp màng mỏng trên chất nền thủy tinh, do đó có tên như vậy. Kỹ thuật này thường được sử dụng để tạo bộ vi xử lý. TFT trong màn hình LCD điều khiển các điểm ảnh riêng lẻ trong màn hình bằng cách đặt mức điện trường trên ba tụ điện tinh thể lỏng (một cho mỗi điểm ảnh phụ màu đỏ, xanh lục và xanh lam) trong pixel để kiểm soát sự phân cực của chất liệu pha lê. Lượng phân cực trong tinh thể xác định lượng ánh sáng đi tới bộ lọc màu từ đèn nền. Do khả năng điều khiển trực tiếp và nhanh chóng từng điểm ảnh, TFT còn được gọi là công nghệ LCD ma trận chủ động.

Màn hình TFT LCD là một loại màn hình phẳng hoạt động như một màn hình máy tính hoặc như một màn hình cho TV. TFT LCD là viết tắt của màn hình tinh thể lỏng bóng bán dẫn màng mỏng. Hầu hết thời gian, các nhà sản xuất rút ngắn thuật ngữ cho các màn hình như vậy thành LCD, loại bỏ TFT khỏi tên vì chữ viết tắt này chỉ đơn giản đề cập đến loại màn hình LCD và TFT dễ dàng là loại phổ biến nhất.

Bóng bán dẫn màng mỏng bao gồm một mảnh vật liệu bán dẫn mỏng được đặt trên một đế thủy tinh. Mỗi pixel có bóng bán dẫn riêng cùng với vật liệu tinh thể lỏng. Vật liệu tinh thể lỏng thể hiện các đặc tính của cả chất lỏng, vì khả năng thay đổi nhanh chóng và tinh thể, vì khả năng duy trì ở một vị trí đã sắp xếp. Bóng bán dẫn áp dụng một điện áp vào pixel, xác định màu sắc và cường độ của nó. Một pixel là viết tắt của yếu tố hình ảnh và các pixel nhỏ kết hợp với nhau để tạo ra hình ảnh trên màn hình.

Một tên khác của màn hình TFT LCD là LCD ma trận hoạt động. Mặc dù TFT không phải là công nghệ ma trận hoạt động duy nhất, nhưng nó là loại phổ biến nhất, khiến một số người sử dụng hai thuật ngữ này thay thế cho nhau. Tuy nhiên, TFT chỉ là một phần nhỏ của màn hình LCD ma trận hoạt động. Thuật ngữ ma trận hoạt động đề cập đến khả năng của màn hình để kiểm soát các pixel riêng lẻ và chuyển đổi chúng một cách nhanh chóng.

LCD ma trận chủ động khác với LCD ma trận thụ động ở một số điểm. Chúng có tốc độ làm tươi cao, độ tương phản cao và thời gian phản hồi cao, ít nhất là khi so sánh với màn hình ma trận thụ động. Màn hình LCD ma trận thụ động thường được tìm thấy trong màn hình máy tính hoặc đồng hồ đeo tay kỹ thuật số, trong đó màn hình chứa một số phân đoạn giới hạn và không yêu cầu màu đầy đủ. Màn hình ma trận hoạt động thường là màn hình LCD đủ màu, có độ phân giải cao và chúng bao gồm những màn hình được tìm thấy trong màn hình máy tính, điện thoại di động và TV.

Một số loại công nghệ bóng bán dẫn màng mỏng khác nhau có thể được tìm thấy trong màn hình TFT LCD. Màn hình máy tính và TV phổ biến nhất được gọi là màn hình nematic xoắn (TN), có thời gian phản hồi nhanh. Tuy nhiên, màn hình TN không nổi trội về góc nhìn màn hình và khả năng tái tạo màu sắc. Một công nghệ màn hình phổ biến khác là IPS, viết tắt của chuyển mạch trong mặt phẳng. Màn hình IPS cung cấp màu sắc tuyệt vời và góc nhìn tốt, nhưng tốc độ làm mới của nó chậm.

 Tinh thể lỏng LCD

Tinh thể lỏng là những chất gần như trong suốt, đồng thời thể hiện các đặc tính của tinh thể và chất lỏng. Hai tấm thủy tinh được bịt kín bằng nhựa epoxy và có rãnh ở góc bên trái cho phép đưa các tinh thể lỏng vào (dưới chân không) trước khi bịt kín các tấm thủy tinh lần cuối. Hiệu điện thế xác định hướng của tinh thể lỏng. Khi sử dụng bộ phân cực và bộ lọc màu, sự khác biệt về hướng của tinh thể lỏng gây ra sự khác biệt về độ truyền qua (hoặc độ phản xạ) và màu sắc tạo thành. Tinh thể lỏng là những chất có các pha khác nhau (rắn, tinh thể lỏng hoặc lỏng) ở các nhiệt độ khác nhau

 Phim san lấp mặt bằng

Phim được lắng trên hai tấm thủy tinh (trên và dưới), có một loạt các rãnh song song, để các phân tử tinh thể lỏng sắp xếp theo hướng thích hợp (Hình 5 có một loạt các rãnh song song, do đó các phân tử tinh thể lỏng là căn chỉnh theo hướng tương ứng)

 Phát triển LCD

Tinh thể lỏng được phát hiện cách đây hơn 100 năm. Khi bị nung nóng, trạng thái bên ngoài của chúng có thể chuyển từ dạng rắn sang dạng tinh thể lỏng, và thậm chí chuyển hoàn toàn sang dạng lỏng khi nhiệt độ tăng thêm. Trong những năm qua, con người đã rất nỗ lực cải tiến các tinh thể lỏng, và kết quả là chúng đã được sử dụng rộng rãi trong máy tính điện tử và đồng hồ kỹ thuật số. Hiện nay, phạm vi ứng dụng của tinh thể lỏng màu rộng hơn: điện thoại di động, máy tính cá nhân và TV, có đặc điểm là độ dày thấp, tiêu thụ điện năng thấp, độ phân giải và độ sáng cao. Ngoài ra, trong tương lai gần, được thúc đẩy bởi sự phổ biến nhanh chóng của màn hình phẳng, nhu cầu về màn hình LCD dự kiến ​​sẽ tăng lên đáng kể.

 LCD hoạt động như thế nào

Khi một điện áp được đặt vào hai điện cực của màn hình LCD, sự "mở ra" của các phân tử tinh thể lỏng càng mạnh, thì điện thế đặt vào càng cao (Hình 6). Độ nhạy điện áp là một trong những đặc điểm chính của tinh thể lỏng. Hình 7 cho thấy chế độ "trắng" bình thường của màn hình LCD. Miễn là không có sự khác biệt tiềm năng được áp dụng, ánh sáng có thể đi qua lớp tinh thể lỏng, và các phân tử tinh thể lỏng sẽ thay đổi hướng của mặt phẳng ánh sáng theo góc riêng của chúng. Tuy nhiên, khi một điện áp được đặt vào, các phân tử tinh thể lỏng sẽ "mở ra" và "truyền thẳng" ánh sáng hướng đến bộ lọc phân cực phía trên. Do đó, ánh sáng sẽ không thể đi qua vùng hoạt động của màn hình LCD, và vùng này sẽ tối hơn vùng xung quanh.

 Chế độ điều khiển LCD

Hình 8 mô tả mạch điều khiển LCD. Trong một khoảng thời gian đã chọn, công tắc đóng và một điện áp đầu vào được đặt vào tinh thể lỏng, điều này sẽ làm cho hướng của các phân tử tinh thể lỏng thay đổi. Khi công tắc đóng, một điện tích nhất định được lưu trữ trong Clc, và điện áp trên Clc giảm dần theo thời gian. Xét thêm một tụ lưu Cst song song với Clc để mở rộng khả năng lưu trữ của điện tích.

 Tụ lưu trữ năng lượng

Trong thực tế, việc điều khiển tinh thể lỏng phải được thực hiện bằng điện áp xoay chiều. Để kích hoạt màn hình LCD, điện áp chỉ được cấp khi bật công tắc, sau đó tắt công tắc ngay lập tức. Trong một số trường hợp, điện áp trên tinh thể lỏng giảm xuống do rò rỉ. Để ngăn chặn điều này, chúng ta có thể sử dụng một tụ điện song song để bù điện áp rò rỉ. Khi điện dung Cst tăng, hình dạng của điện áp trên nó gần giống như một hình ziczac

 Nguyên lý hoạt động của TFT LCD

TFT hoạt động như một công tắc. Cổng của TFT được kết nối với dòng quét, nguồn được kết nối với dòng dữ liệu, và cống được kết nối với Clc và Cst. Khi màn trập được kích hoạt (được chọn trên dòng quét), kênh TFT sẽ được mở và dữ liệu hình ảnh sẽ được ghi vào Clc và Cst. Khi cửa trập không được chọn, kênh TFT sẽ bị đóng

 Cấu trúc cơ bản của TFT LCD

Phần lõi của cấu trúc TFT-LCD bao gồm tinh thể lỏng, hai phân cực và tấm thủy tinh: chất nền phim màu trên và chất nền mảng TFT phía dưới. Bơm vật liệu tinh thể lỏng vào giữa hai tấm thủy tinh

 Điều chỉnh quang thông

Bằng cách kiểm soát độ lớn của điện áp đầu vào đặt vào tinh thể lỏng, sự sắp xếp, định hướng và hướng của các phân tử có thể được thay đổi, điều này sẽ làm cho thể tích của quang thông qua tinh thể lỏng thay đổi tương ứng.