TFT-LCD工作原理
tft lcd工作原理
tft lcd工作原理
TFT（薄膜晶体管）LCD（液晶显示器）是一种基于薄膜晶体
管技术的液晶显示器。
其工作原理如下：
1. 像素结构：TFT LCD由一系列的像素组成，每个像素都包
含了红、绿、蓝三个基色的液晶单元和一个薄膜晶体管。
液晶单元根据电压的变化来控制光的透过程度，从而实现颜色的显示。
薄膜晶体管则负责控制电流的开关。
每个像素中的液晶单元和薄膜晶体管都被附着在透明的玻璃基板上。
2. 薄膜晶体管的作用：薄膜晶体管是TFT LCD的核心部件，
它负责控制电流的开关。
当电流通过薄膜晶体管时，它会改变液晶单元的电场，从而改变其透光性质。
薄膜晶体管的开关控制是通过将其上的栅极电压调高或调低来实现的，进而控制液晶单元的透光程度。
3. 光的透过过程：当液晶单元处于关闭状态时，它不能透过光，显示为黑色。
当液晶单元处于开启状态时，根据电场的变化，液晶分子会重新排列，使光线通过透射，显示为不同的颜色和亮度。
4. 控制信号：为了控制TFT LCD的每个像素，需要向每个像
素提供控制信号。
这些控制信号是通过一些线路和电路驱动器传递的，以确保每个像素都能准确显示所需的颜色和亮度。
总结来说，TFT LCD的工作原理是通过控制薄膜晶体管来调
节液晶单元的透光性质，从而显示不同的颜色和亮度。
通过像
素的排列和控制信号的传递，TFT LCD可以呈现出清晰、亮丽的图像。
tft lcd原理
tft lcd原理
TFT LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是一种广泛用于平板电脑、智能手机、电视和计算机显示器等设备的平面显示技术。
下面是TFT LCD的基本原理：
1. 液晶材料：TFT LCD的基础是液晶材料。
液晶是一种介于液体和固体之间的有机分子，它在电场的作用下能够改变光的透过性。
液晶被封装在两块平板玻璃之间，这两块平板上有透明的电极。
2. 薄膜晶体管（TFT）：TFT是薄膜晶体管的缩写，它是一种用于控制液晶像素的半导体器件。
每个像素都配备了一个TFT，用于控制电流的流动，从而精确地调节液晶分子的方向和透过性。
3. 像素结构：TFT LCD的屏幕由许多微小的像素组成。
每个像素由三个亮度可调的基本颜色（红、绿、蓝）的亮度调光器组成。
这三个颜色的不同亮度组合可呈现出各种颜色。
4. 背光源：TFT LCD需要一种背光源，以照亮屏幕上的像素。
常见的背光源包括冷阴极荧光灯（CCFL）和LED。
现代的LCD大多采用LED作为背光源，因为LED背光具有更低的功耗和更长的寿命。
5. 控制电路：TFT LCD屏幕上还有一套复杂的控制电路，用于接收来自计算机或其他设备的信号，并将其转化为适合液晶显示的信号。
6. 工作原理：当电流通过TFT时，TFT会控制液晶分子的排列，调节其透明度。
通过调整每个像素中红、绿、蓝三个亮度调光器的亮度，屏幕可以呈现出几百万种不同的颜色，形成图像。
总体来说，TFT LCD的原理是通过电流控制液晶分子的排列，从而调节光的透过性，最终呈现出清晰的图像。
TFT-LCD各功能电路原理
TFT-LCD各功能电路原理通过前阶段对PWB的ASIC、DC/DC、GAMMA电路及IC的原理学习后，我对TFT-LCD的电路原理有了一定的了解，现总结归纳如下。
一、输入信号的提供目前CPTW所用到的讯号产生器有两种：PDC（MA4004U）和COMOS。
对于实装和组立点灯都采用PDC，提供Vin、RANO/RAPO、RBNO/RBPO、RCNO/RCPO、RDNO/RDPO、RANE/RAPE、RBNE/RBPE、 RCNE/RCPE、RDNE/RDPE、RCLKN/RCLKP、Vbuff等。
二、PWB产生工作电压和信号的过程PWB由S-PWB和G-PWB组成，分别完成不同的功能，它们的作用有很大差别：S-PWB作用是POWER电压分配VDD/VIN：模组消耗电压；VCOM：液晶偏转基准电压；VDDA：阶调电压，即GAMMA电压，配合Data信号输出S极所需电压； VDDG：G极电压，液晶开启电压；VEEG：G极电压，液晶关闭电压；VDDD：IC工作电压，包括ASIC、S-IC、G-IC；Data信号处理及传输（与GAMMA电压配合，输出S极电压）、Timing Control （控制数据传输的时序，达到稳定显示的作用）；G-PWB：只起到线路的连接作用。
现将S-PWB之组成简介如下：1．ASIC该部分借助一集成芯片（IC101）产生时序信号和DATA。
其INPUT为RANO/RAPO、RBNO/RBPO、RCNO/RCPO、RDNO/RDPO、RANE/RAPE、RBNE/RBPE、RCNE/RCPE、RDNE/RDPE、RCLKN/RCLKP以及一些控制信号，这十组DATA借助10个差分电阻（R101～R110）产生如下时序信号和DATA：HMS 、OE、CLKV、STV、POL、LP、STH-F、STH-B、F-D[00：19]、B-D[00：19]。
2．POWER电路该部分主要产生控制液晶偏转所需要之电压：VDDD、VDDA、VDDG、VEEG、VCOM 和VGAM1~10。
TFT_LCD_驱动原理
TFT_LCD_驱动原理TFT（薄膜晶体管）液晶显示屏是一种广泛应用于电子产品中的平面显示技术。
TFT液晶显示屏由液晶单元和薄膜晶体管阵列组成，每个像素都由一个液晶单元和一个薄膜晶体管控制。
TFT液晶显示屏的原理是利用液晶的电光效应来实现图像的显示。
液晶是一种介于固体和液体之间的有机化合物，具有光电效应。
通过在液晶材料中施加电场，可以改变液晶的折射率，从而控制光的透射或反射。
液晶的电光效应使得TFT液晶显示屏可以根据电信号来调节每个像素点的亮度和颜色。
TFT液晶显示屏的驱动原理主要包括以下几个步骤：1.数据传输：首先，需要将图像数据从输入设备（如计算机）传输到液晶显示屏的内部电路。
这通常是通过一种标准的视频接口（如HDMI或VGA）来完成的。
2.数据解码与处理：一旦数据传输到液晶显示屏内部，它会被解码和处理，以提取有关每个像素点的亮度和颜色信息。
这些信息通常以数字方式存储在显示屏的内部存储器中。
3.电压调节：在液晶显示屏中，每个像素是由一个液晶单元和一个薄膜晶体管组成。
薄膜晶体管通过控制液晶单元的电场来调节每个像素的亮度和颜色。
为了控制液晶单元的电场，需要施加不同电压信号到每个像素点上。
这些电压信号由驱动电路产生，并通过薄膜晶体管传递到液晶单元。
4.像素刷新：一旦电压信号被传递到液晶单元，液晶单元将会根据电场的变化来调节光的传输或反射，从而实现每个像素的亮度和颜色调节。
整个屏幕的像素都将按照这种方式进行刷新，以显示出完整的图像。
5.控制信号发生器：控制信号发生器是液晶显示屏的一个重要组成部分，用于生成各种控制信号，如行扫描和场扫描信号，以及重新刷新图像的同步信号。
这些控制信号保证了像素的正确驱动和图像的稳定显示。
总结起来，TFT液晶显示屏的驱动原理涉及数据传输、数据解码与处理、电压调节、像素刷新和控制信号发生器等多个步骤。
通过控制电压信号和液晶单元的电场变化，TFT液晶显示屏能够实现图像的显示，并且具有色彩鲜艳、高对比度和快速响应等优点，因此在各种电子产品中得到广泛应用。
TFT-LCD设计及制作(2)—TFT原理
■ TFT工作原理 ■ TFT基本结构 ■ 各种TFT技术
■ TFT工作原理
■ TFT基本结构 ■ 各种TFT技术
TFT-LCD设计及制作
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MOSFET
绝缘栅型场效应管（Insulated Gate Field Effect Transistor，缩写为IGFET）
TFT-LCD设计及制作
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根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、 耗尽型。
所谓增强型是指：当VGS=0时漏极电流也为零， 管子是呈截止状态；加上正确的VGS后，多数 载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域 的载流子，形成导电沟道。因而增强型 MOSFET就是指必须施加栅压才能开启的一类 MOFET。
工艺
刻蚀n+a-Si层时，aSi层也被刻蚀，因为 腐蚀选择比较小，
刻 S因iN蚀 为xn腐层+a蚀也-S选被i层择刻时比蚀，较，大，通光大过刻大大技降幅术低度，成改可本进以。
所以a-Si层相应要厚， 所以a-Si层可以做得
工艺难度大
薄一些，工艺简单
PECVD a-Si层相应要厚，工 a-Si层薄一些，工艺
但在2000lx白光的照射下， 如图中虚线所示，相同条 件下关态电流迅速增大， 使开态电流和关态电流之 比减小到5个数量级，导致 管子工作不稳定。
这是采用窄禁带光敏半导 体硅材料的固有缺陷。
TFT-LCD设计及制作
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TFT与对比度
在TFT-LCD中，TFT的电学特性是确定显示器 对比度的关键。
LCD 的应用上可将其视为一开关。
TFT-LCD设计及制作
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TFT 与MOSFET 不同之处 1、沟道与源、漏极 MO SFET 的载流子沟道所形成的界面, 与源、
TFT-LCD液晶显示器的工作原理
TFT-LCD液晶显示器的工作原理,是因为它们大部份是由胆固醇的衍生物所生成的. 但有些没有胆固醇结构的液晶也会具有此液晶相. 这种液晶如图5 所示, 如果把它的一层一层分开来看, 会很像线状液晶. 但是在Z 轴方向来看, 会发现它的指向矢会随着一层一层的不同而像螺旋状一样分布, 而当其指向矢旋转360 度所需的分子层厚度就称为pitch. 正因为它每一层跟线状液晶很像,所以也叫做Chiral nematic phase. 以胆固醇液晶而言, 与指向矢的垂直方向分布的液晶分子, 由于其指向矢的不同, 就会有不同的光学或是电学的差异, 也因此造就了不同的特性. 4.碟状液晶(disk) : 也称为柱状液晶, 以一个个的液晶来说, 它是长的像碟状(disk), 但是其排列就像是柱状(discoid). 如果我们是依分子量的高低来分的话则可以分成高分子液晶(polymer liquid crystal, 聚合许多液晶分子而成)与低分子液晶两种. 就此种分类来说TFT 液晶显示器是属于低分子液晶的应用. 倘若就液晶态的形成原因, 则可以分成因为温度形成液晶态的热致型液晶(thermotropic),与因为浓度而形成液晶态的溶致型液晶(lyotropic). 以之前所提过的分类来说, 层状液晶与线状液晶一般多为热致型的液晶, 是随着温度变化而形成液晶态. 而对于溶致型的液晶, 需要考虑分子溶于溶剂中的情形. 当浓度很低时, 分子便杂乱的分布于溶剂中而形成等方性的溶液, 不过当浓度升高大于某一临界浓度时, 由于分子已没有足够的空间来形成杂乱的分布, 部份分子开始聚集形成较规则的排列, 以减少空间的阻碍. 因此形成异方性(anisotropic)之溶液. 所以溶致型液晶的产生就是液晶分子在适当溶剂中达到某一临界浓度时,便会形成液晶态. 溶致型的液晶有一个最好的例子,就是肥皂. 当肥皂泡在水中并不会立刻便成液态, 而其在水中泡久了之后, 所形成的乳白状物质, 就是它的液晶态.tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
TFT-LCD的结构与显示原理
TFT-LCD的结构与显示原理
五、TFT-LCD面板
CF基板
常见的几种彩色滤光片
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TFT-LCD的结构与显示原理
五、TFT-LCD面板
黑矩阵（BM）
遮挡通过非驱动区域的光； 增加液晶显示屏的对比度。
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TFT-LCD的结构与显示原理
五、TFT-LCD面板
电极
像素电极：由ITO薄膜组成，作用是给液晶盒施加电压。薄膜厚度 通常选择在400Å左右，要求在工程允许的范围为内尽可能最薄，
的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板 玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色 滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的 转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达
到显示目的。现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已
经下降了很多，并已充分的普及。
2
TFT-LCD的结构与显示原理
下偏振片 端子 像素电极
存储电极
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TFT-LCD的结构与显示原理
TFT-LCD面板
配向膜
配向膜做为锚定液晶分子的主要材料，其原材料几乎已经定型。 LCD显示所用配向膜，一般为加温聚合固化的PI配向膜，原液组 份是聚酰亚胺和DMA、NMP或BC溶剂。 PI配向膜的特性： LCD使用的PI配向膜，是由原液中的小分子化合物在高温下产生 聚合反应。形成的聚合物分子中支链与主链的夹角就是所谓的配 向层预倾角。这些聚合物的支链基团与液晶分子间的作用力比较 强，对液晶分子有锚定的作用，可以使液晶按预倾角方向排列。
同时光透过率最大。
共通电极：由ITO薄膜组成透过率要最大。一般CF基板的ITO膜厚 为1500Å（IPS为金属电极）。
tft-lcd基本原理与知识总结
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Z SENSOR
三、光刻设备简介 Aligner
B 偏差补正设备 :
(1) MASKING BLADE ； (2) Plate / mask stage ； (3) ARC / X MAG ；
三、光刻设备简介 Aligner
(1) MASKING BLADE
X,Y mask blading 的作用一样，只说明Y mask blading
三、光刻设备简介 Aligner
Chamber外观
环境条件：
环境温度: 稳定性: 湿度: 洁净度: 18 to 25C < 0.1C . 45 to 55% RH 10.000级或以下
三、光刻设备简介 Aligner
Thermal Chamber定期点检项目
声音异常与震动 管道接口处的液体与气体泄漏 冷冻机的低/高压在正常范围 C-oil(冷却油)供给压力 冷却水流量 排气口处的温度
Y mask blading的主要作用是在曝光的过程中，在mask的下方遮光，以防止边缘出 现曝光不良。它主要是由两个挡板构成，在曝光的时候这两个挡板会移动到事先设 定的区域。它的初始位置由DEVICE DATA中的MB waiting进行设定。
三、光刻设备简介 Aligner
(2) Plate / mask stage
MASK STAGE:
Mask stage 就是装着mask的地方，它的 功能是在mask装着以后，对mask进行对 位，并且在曝光的时候与plate stage 同步
移动，为了保证mask的精确对位，上边设
有Mask set mark。为了限制Y方向的曝 光区域，在其下方设有Y MASK BLADE。
三、光刻设备简介 Aligner
C/D Box提供整个MPA系统各组成部分的驱动电路。
三、光刻设备简介 Aligner
Thermal chamber主要由空调系统，前后面板，过滤箱等部分组 成。它的作用是放置整个曝光机系统，控制内部环境的温度，湿 度，冷却水、气流等系统的稳定性，以维持和保证产品的质量。
三、光刻设备简介 Aligner
Plate Stage: Plate stage 就是携带plate进行曝光的地方,它 的功能: 1在plate装载以后,对玻璃基板进行对位操作, 在完成对位操作以后,搭载plate与mask stage 做同步以及补偿运动,完成曝光。 Plate stage base
主要是一个金属户型挡板以及上面的一块补偿 玻璃和下面的一块非线性玻璃构成，旁边有驱 动马达。 ARC (Accurate Distortion Compensation Unit) ，指的是弧形扭曲 补偿单元，它主要作用是补偿由于UM的 偏差造成的Y方向上的光学散射。 玻璃厚度：2.0mm±0.05mm 偏光度： 7um X MAG(X Magnification) ，它主要作用 是补偿由于UM的偏差造成的X方向上的 光学散射。 玻璃厚度：2.0mm±0.05mm 偏光度： 7um
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
Mask
Projection
Plate
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
凸面镜 梯形反射镜
三、光刻设备简介 Aligner
下面从检测设备（A）和补偿设备（B）这两个方面来说明：
A 偏差检测设备 ：
(1) Mechanical pre ；
(2) Laser interference meter (3) A / S ; (4) Z - sensor
三、光刻设备简介 Aligner
三、光刻设备简介 Aligner
补偿方式：通过薄型 玻璃的形变，利用光 的在不同的介质中有 不同的折射率的性质， 改变通过它的光线的 光路，调整光线的偏 移量，和图像的尺寸。
动画演示
四、Photo常见报警及分析
1.220006E TVAA miss measurement （ADC-Y）
报警含义： 1.在TVAA对位界面中，该张Glass正在执行ADC对位方式，Fine Mark Y方向对位时出现偏差，超出对位 镜头扫描范围，设备不能自动调整，导致报警发生. 2.对位发生原因：由两台Gate mask进行时或Gate ST偏大，到后面几层，因为设备直接存在shift，对
三、光刻设备简介 Aligner
正面图
三、光刻设备简介 Aligner
侧面图
三、光刻设备简介 Aligner
MAINBODY概述
集成mask stage和plate stage,还有一系列的检测及补偿器件， 这里是进行曝光的地方。
MAINBODY的功能以及硬件实现：
MAINBODY的功能就是将MASK上的图像精确的投射在glass上的光刻胶上， 使其感光，为了保证这个功能的实现， MAINBODY对应配置了两大系统。 光源系统 成 像 1. TFT Pattern 成像系统
(1) Mechanical pre 功能与及结构： 功能：感知玻璃基板在plate stage上 的位置，通过换算得到玻璃基板 的位置。 结构：如右图所示，主要由推动汽缸和 塑料触片构成。推动，接触，感 知，测算。分布如图
Mechanical pre
Mechanical pre 分布
三、光刻设备简介 Aligner
Fly eye Lens
改变光路
field Lens
将光散射，使其均匀
物镜
Seal Glass
ellipse Mirror
密封玻璃 防止光学 系统的氧化
椭圆反射镜 聚光用
三、光刻设备简介 Aligner
UM（Ultra Mirror）：成像
•结构及其功能： 梯形反射镜 ：改变光路 凸面反射镜 ：改变光路 凹面反射镜 ：会聚光路 将MASK上的图案会聚投射到plate上。
ITO
存储电容
SiNx Gate
SiONx Glass
扫描线 像素电极 A-Si TFT
三、光刻设备简介
三、光刻设备简介
三、光刻设备简介
三、光刻设备简介
三、光刻设备简介 Track
三、光刻设备简介 Track
三、光刻设备简介 Track
三、光刻设备简介 Track
三、光刻设备简介 Track
AS的全称是alignment scope,就是 对位放大镜. AS主要功能是通过透镜以及光纤系统 将PLATE和 MASK的对位标记传送并 合成到一个平面,在这个平面上MASK 以及PLATE这两个平面坐标系的原点 重合.这样我们就可以以MASK对位标 志为基准进行对位.
三、光刻设备简介 Aligner
2测量照度的均匀性.
广义的plate stage 实际上包括plate stage base 和Plate stage chuck两个部分。
Plate chuck
三、光刻设备简介 Aligner
PS 搭载 glass 进行曝光
曝光光带
动画演示
三、光刻设备简介 Aligner
(3) ARC / X MAG
位Mark 存在一定偏差，Glass 进行对位时，设备只能注册一个Mark位置，不同Gate 层进行时，容
易发生对位报警. 3.减少对位报警措施，需要保证Gate 各项测试数据的结果，尽量在一台设备连续量产.
四、Photo常见报警及分析
报警处理：
1.先将Alignment ：Auto 改为Manual，移动到Pre mark，先确定Pre mark 是否正确.参考附件 2.进行Fine Mark 对位，先调试 Y方向对位mark，将对位mark移动到TV【对位小电视】中央位置， 并保存该位置.如果Mark不清晰，需要调整光亮和Auto focus. 3.再进行ADC1/ADC3 mark 对位，最后需要执行 Lot Resume.
三、光刻设备简介 Aligner
CONSOLE
CONSOLE就相当于是整个MPA系统的大脑，它的 构成： • 一台装有UNIX操作系统的工作站。 • TV monitor:负责查看对位标记。 • 控制面板：集成了紧急停止，重启，主机电 源切断功能。 • UPS:提供不间断稳压电源。 我们对主机的程序设定包括机器的运行参数， 特定的曝光程序，工艺参数，设备状况的控制 监视，都是在这里进行的。
对位标记（双对位，单对位） 单对位是为了让双对位得以进行而进行的
mask pre align Mask Fine TV-Pre Alignment TV-Fine Alignment
三、光刻设备简介 Aligner
(4) Z - sensor
Z-Sensor 概述：
Z-Sensor顾名思义，就是检 测Z方向距离的探测器，由 于曝光机是依靠计算Z方向 的距离来确定对焦情况的， 所以这个sensor是非常重要 的，如果z sensor出现检测 不准的情况，那么就会直接 导致对焦不量的发生，其表 现形式就是图像边缘不清楚， 模糊。
在上面CODE处输入需要查询的报警代码可以获取一些关于报警的提示信息。
TFT-LCD的原理与结构
一、概述
TFT:薄膜晶体管 LCD:液晶显示器 TFT-LCD是采用用薄膜晶体管驱动液晶材料进行显示的技术。液晶材料是在 某一特定温度范围内，会同时具有液体和晶体特性的材料。薄膜晶体管液晶 显示器主要利用光的偏振性能实现图像和文字的显示。
一、液晶显示器的基本结构
1.偏振片 2.玻璃基板 3.公共电极 4.取向层 5.封框胶 6.液晶 7.隔垫物 8.保护层 9.ITO像素电极 10.栅绝缘层 11.存贮电容底电极 12.TFT漏电极 13.TFT柵电极 14.有机半导体有源层 15.TFT源电极及引线 16.各向异性导电胶（ACF）17.TCP 18.驱动IC 19.印刷电路板（PCB）20.控制IC 21.黑矩阵（BM）22. 彩膜（CF）