一、產(chǎn)品概述

薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)是液晶顯示器中最重要的一種,其產(chǎn)值和影響力在液晶顯示器家族中有著舉足輕重的地位。廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、筆記本電腦、監(jiān)視器、手機(jī)等各個(gè)方面。TFT-LCD根據(jù)薄膜晶體管材料的不同，又分為非晶硅TFT（a-Si TFT）、多晶硅（p-Si TFT）和單晶硅MOSFET（c-Si MOSFET）,后者形成的LCD被用于LCOS（Liquid Crystal on Silcon）技術(shù)。

TFT-LCD技術(shù)是微電子與液晶顯示巧妙結(jié)合的一種技術(shù)。人們將在Si上進(jìn)行微電子精細(xì)加工的技術(shù)，移植到在大面積玻璃上進(jìn)行TFT陣列的加工，再與業(yè)已成熟的LCD技術(shù)相結(jié)合，以求不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)自動化大規(guī)模生產(chǎn)能力，提高合格率，降低成本，使其性能/價(jià)格比不斷向CRT逼近。

有源矩陣驅(qū)動的概念應(yīng)追溯到1971年,由RCA的Lechner等人為克服無源LCD器件（如TN-LCD、STN-LCD）存在的對比度低、顯示容量小等缺點(diǎn)而提出的設(shè)想。但真正的TFT開發(fā)工作是在英國Dundee大學(xué)進(jìn)行的。1981年Snell等人在世界上試制成功了5X7點(diǎn)陣的TFT-LCD。隨后日本等國迅速開展研究工作,相繼推出TFT-LCD產(chǎn)品并開始商業(yè)化。1993年開始，TFT-LCD開始進(jìn)入大量生產(chǎn)的全盛時(shí)期。

二、工作原理

在TFT-LCD中，TFT的功能就是一個(gè)開關(guān)管。常用的TFT是三端器件。在玻璃基板上制作半導(dǎo)體層，在兩端有與之相連接的源極和漏極。并通過柵極絕緣膜，與半導(dǎo)體相對置，利用施加于柵極的電壓來控制源、漏電極間的電流。

對于顯示屏來說，每個(gè)像素從結(jié)構(gòu)上可以看作為像素電極和共同電極之間夾一層液晶。更重要的是從電的角度可以把它看作電容。其等效電路為圖1所示。要對j行i列的像素P（i,j）充電，就要把開關(guān)T（i,j）導(dǎo)通，對信號線D（i）施加目標(biāo)電壓。當(dāng)像素電極被充分充電后，即使開關(guān)斷開，電容中的電荷也得到保存，電極間的液晶分子繼續(xù)有電場作用。數(shù)據(jù)（列）驅(qū)動器的作用是對信號線施加目標(biāo)電壓，而柵極（行）驅(qū)動器的作用是起開關(guān)的導(dǎo)通和斷開。由于加在液晶層上的電壓可存儲使液晶層能穩(wěn)定地工作。這個(gè)顯示電壓通過TFT也可在短時(shí)間內(nèi)重新寫入，因此，即使對高清晰度LCD，也能滿足圖像品質(zhì)要求。

顯示圖像的關(guān)鍵還在于液晶在電場作用下的分子取向。一般通過對基板內(nèi)側(cè)的取向處理，使液晶分子的排列產(chǎn)生希望的形變來實(shí)現(xiàn)不同的顯示模式。在電場作用下，液晶分子產(chǎn)生取向變化，并通過與偏振片的配合，使入射光在通過液晶層后強(qiáng)度發(fā)生變化。從而實(shí)現(xiàn)圖像顯示。