Wie ist die Struktur eines LCD-Anzeigemoduls?

Der TFT-LCD-Bildschirm besteht hauptsächlich aus drei Teilen: dem Rückwandmodul, der LCD-Schicht und dem Frontplattenmodul. Zwischen zwei Glassubstraten befindet sich eine Schicht aus Flüssigkristall. Auf der vorderen LCD-Platte ist ein Farbfilter angebracht, und auf der hinteren TFT-Platte wird ein Dünnschichttransistor (TFT) hergestellt. Wenn eine Spannung an den Transistor angelegt wird, dreht sich der Flüssigkristall, und Licht, das durch den Flüssigkristall hindurchtritt, erzeugt Pixel auf der Frontplatte.

Das Rückplattenmodul bezieht sich auf den Teil hinter der Flüssigkristallschicht, der hauptsächlich aus dem hinteren Polarisator, der hinteren Glasschicht, der Pixeleinheit (Pixelelektrode, TFT-Röhre), dem hinteren Richtfilm usw. besteht.

Das hintere Glassubstrat ist durch eine Reihe von transparenten Metallfilmdrähten, die horizontal und vertikal angeordnet und voneinander isoliert sind, in viele winzige Gitter unterteilt, die als Pixeleinheiten (oder Subpixel) bezeichnet werden. Jede Zelle hat eine transparente Metallelektrode, die als Pixelelektrode bezeichnet wird und von dem umgebenden Draht isoliert ist. Eine Ecke der Pixelelektrode ist über einen auf dem Glassubstrat durch Druckverfahren hergestellten TFT-Dünnschicht-Feldeffekttransistor mit zwei vertikalen und horizontalen Drähten verbunden, um eine Matrixstruktur zu bilden:

Das Gate des TFT-Feldeffekttransistors ist mit der horizontalen Leitung verbunden, die horizontale Leitung wird als Gate-Scan-Leitung oder X-Elektrode bezeichnet, da sie die Rolle der TFT-Passauswahl spielt, auch als Passauswahllinie bezeichnet; Der Source-Pol der TFT-Röhre ist mit der vertikalen Leitung verbunden, die als Source-Leitung oder Y-Elektrode bezeichnet wird. Der Drain des TFT ist in die transparente Pixelelektrode integriert. Die Funktion der TFT-Röhre ist eine Schaltröhre, mit der über die an die TFT-Schaltröhre angelegte Gate-Spannung das Durchschalten und Abschalten der TFT-Schaltröhre gesteuert werden kann.

Die Seite der vorderen und hinteren Glasplatten, die mit dem Flüssigkristall in Kontakt kommt, ist nicht glatt, sondern hat eine Zickzack-Rille, wie unten gezeigt:

Der Hauptzweck dieser Rille ist es, dass sich langstabförmige Flüssigkristallmoleküle entlang der Rille ausrichten, so dass sie ordentlich sind. Denn wenn es sich um eine glatte Ebene handelt, richten sich die Flüssigkristallmoleküle nicht ordentlich aus. Ursache für die Streuung des Lichts, die Bildung von Lichtleckage. Im eigentlichen Herstellungsprozess ist es nicht möglich, die Glasplatte in eine solche Rille zu bringen. Im Allgemeinen wird zuerst eine Schicht aus PI (Polyimid) auf die Oberfläche der Glasplatte aufgetragen, und dann wird das Tuch verwendet, um die Reibung auszuführen, so dass die PI-Oberflächenmoleküle nicht mehr verteilt sind, sondern in Übereinstimmung mit der festen gleichmäßigen Richtung. Diese PI-Schicht wird als Ausrichtungsschicht (auch als Richtfilm bekannt) bezeichnet. Sie wirkt wie die Rillen des Glases und bietet Schnittstellenbedingungen für die gleichmäßige Anordnung der Flüssigkristallmoleküle, so dass die Flüssigkeiten in einer vorgegebenen Reihenfolge angeordnet werden können.

Der LCD-Bildschirm hat eine Pixelelektrode und einen Dünnschichttransistor (TFT) auf der hinteren Glasplatte und einen Farbfilter auf der vorderen Glasplatte. Die Flüssigkristallschicht befindet sich zwischen den vorderen und hinteren Glasschichten.

Für den TFT-LCD-Bildschirm kann jede Pixeleinheit als eine Schicht aus TN-Flüssigkristall betrachtet werden, die zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet ist. Die Flüssigkristallschicht kann einem Flüssigkristallkondensator (CLc) entsprechen, dessen Größe etwa 0,1 pF beträgt. In der Praxis kann dieser Kondensator die Spannung nicht halten, bis das nächste Mal die Bilddaten aktualisiert werden, d. h. wenn die TFT-Röhre vollständig auf diesen Kondensator geladen ist, kann sie die Spannung nicht halten, bis das nächste Mal die TFT-Röhre an diesem Punkt geladen wird (bei der üblichen Bildaktualisierungsfrequenz von 60 Hz muss sie die Spannung etwa 16 ms lang halten). Wenn sich die Spannung ändert, ist die Graustufe daher falsch. Daher wird beim Entwurf des Panels ein Speicherkondensator Cs (der üblicherweise durch die Verdrahtung der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode gebildet wird) mit einem Wert von etwa 0,5 pF hinzugefügt, so dass die geladene Spannung bis zur nächsten Bildaktualisierung aufrechterhalten werden kann.

Die Grundstruktur des Farbfilters besteht aus Glassubstrat, schwarzer Matrix, Farbschicht, Schutzschicht und ITO-Leitfähigkeitsfilm.

Im vorderen Glassubstrat ist es gleichmäßig in viele kleine Gitter unterteilt, jedes Gitter mit Glassubstrat nach einer Pixelelektrode, aber der Unterschied besteht darin, dass es keine unabhängige Elektrode hat und mit einem Stück R (rot), G (blau) und B (grün), drei Farben von transparenten Dünnschichtfiltern, bedeckt ist, die als Farbfilter (oder RGB-Farbenfilm) bezeichnet werden, um die normale Farbe wiederherzustellen.

Rot, Blau und Grün sind die sogenannten drei Grundfarben. Das heißt, mit diesen drei Farben können verschiedene Farben miteinander gemischt werden. Die drei RGB-Farben sind in drei unabhängige Einheiten unterteilt, von denen jede unterschiedliche Graustufenänderungen aufweist. Dann werden die drei benachbarten RGB-Anzeigeeinheiten als eine grundlegende Anzeigeeinheit - Pixel - genommen, und das Pixel kann unterschiedliche Farbänderungen aufweisen.

In der Abbildung wird der schwarze Teil zwischen jedem RGB-Punkt, die sogenannte Black-Matrix, hauptsächlich verwendet, um den Teil abzudecken, der nicht dazu bestimmt ist, Licht zu übertragen, wie z. B. die Pixelelektrodendrähte, die TFT-Röhre usw.