TFT LCD 화면은 주로 후면 패널 모듈, LCD 레이어 및 전면 패널 모듈의 세 부분으로 구성됩니다. 액정 층은 두 개의 유리 기판 사이에 끼워져 있습니다. 전면 LCD 패널에는 컬러 필터가 부착되어 있고, 후면 TFT 패널에는 박막 트랜지스터(TFT)가 만들어져 있습니다. 트랜지스터에 전압이 가해지면 액정이 회전하고, 액정을 통과하는 빛은 전면 패널에 픽셀을 생성합니다.
후면 패널 모듈은 액정층 뒤의 부분을 말하며, 주로 후면 편광판, 후면 유리층, 픽셀 유닛(픽셀 전극, TFT 튜브), 후면 배향막 등으로 구성됩니다.
후면 유리 기판은 수평 및 수직으로 배열되고 서로 절연된 여러 개의 투명 금속 필름 와이어로 많은 작은 격자(픽셀 유닛 또는 서브 픽셀이라고 함)로 나뉩니다. 각 셀에는 픽셀 전극이라고 하는 투명 금속 필름 전극이 있으며, 주변 와이어와 절연되어 있습니다. 픽셀 전극의 한 모서리는 인쇄 방식으로 유리 기판에 만들어진 TFT 박막 전계 효과 튜브를 통해 두 개의 수직 및 수평 와이어에 연결되어 매트릭스 구조를 형성합니다.
TFT 전계 효과 튜브의 게이트는 수평선에 연결되어 있으며, 수평선은 게이트 스캔 라인 또는 X 전극이라고 하며, TFT 통과 선택 역할을 하므로 통과 선택 라인이라고도 합니다. TFT 튜브의 소스 극은 수직선에 연결되어 있으며, 소스 라인 또는 Y 전극이라고 합니다. TFT의 드레인은 투명 픽셀 전극과 통합됩니다. TFT 튜브의 기능은 스위치 튜브이며, TFT 스위치 튜브에 가해지는 게이트 전압을 사용하여 TFT 스위치 튜브의 전도 및 차단을 제어할 수 있습니다.
액정과 접촉하는 전면 및 후면 유리판의 측면은 매끄럽지 않고 아래 그림과 같이 지그재그 홈이 있습니다.
이 홈의 주요 목적은 긴 막대 모양의 액정 분자가 홈을 따라 정렬되어 깔끔하게 정렬되기를 바라는 것입니다. 매끄러운 평면이라면 액정 분자가 깔끔하게 정렬되지 않기 때문입니다. 빛의 산란을 유발하여 빛 누출 현상이 발생합니다. 실제 제조 공정에서는 유리판을 그러한 홈으로 만들 수 없습니다. 일반적으로 먼저 유리판 표면에 PI(폴리이미드) 층을 코팅한 다음 천을 사용하여 마찰 작업을 수행하여 PI 표면 분자가 더 이상 분산되지 않고 고정된 균일한 방향에 따라 정렬되도록 합니다. 이 PI 층을 배향층(방향막이라고도 함)이라고 합니다. 유리 홈과 같은 역할을 하여 액정 분자가 균일하게 배열될 수 있도록 인터페이스 조건을 제공하여 액체가 미리 결정된 순서로 배열될 수 있도록 합니다.
LCD 화면에는 후면 유리판에 픽셀 전극과 박막 트랜지스터(TFT)가 있고 전면 유리판에 컬러 필터가 있습니다. 액정층은 전면 및 후면 유리층 사이에 끼워져 있습니다.
TFT LCD 화면의 경우 각 픽셀 유닛은 픽셀 전극과 공통 전극 사이에 끼워진 TN 액정층으로 간주할 수 있습니다. 액정층은 액정 커패시터(CLc)와 동일하며, 크기는 약 0.1pF입니다. 실제로 이 커패시터는 다음 그림 데이터가 업데이트될 때까지, 즉 TFT 튜브가 이 커패시터에 완전히 충전될 때까지 전압을 유지할 수 없으며, TFT 튜브가 이 지점까지 충전될 때까지 전압을 유지할 수 없습니다(일반적인 60Hz 그림 업데이트 주파수에서 약 16ms 동안 전압을 유지해야 함). 결과적으로 전압이 변경되면 회색조가 잘못됩니다. 따라서 패널을 설계할 때 약 0.5pF의 값을 갖는 저장 커패시터 Cs(일반적으로 픽셀 전극 및 공통 전극의 배선으로 형성됨)가 추가되어 충전된 전압이 다음 이미지 업데이트까지 유지될 수 있습니다.
컬러 필터의 기본 구조는 유리 기판, 블랙 매트릭스, 컬러 레이어, 보호 레이어 및 ITO 전도성 필름으로 구성됩니다.
전면 유리 기판은 많은 작은 격자로 균등하게 나뉘며, 각 격자는 픽셀 전극 뒤에 유리 기판이 있지만, 차이점은 독립적인 전극이 없고 R(빨간색), G(파란색) 및 B(녹색)의 세 가지 색상의 투명 박막 필터 조각으로 덮여 있다는 것입니다. 이를 컬러 필터(또는 RGB 컬러 필름)라고 하며, 정상적인 색상을 복원합니다.
빨간색, 파란색 및 녹색은 소위 세 가지 기본 색상입니다. 즉, 이 세 가지 색상으로 다양한 색상을 혼합할 수 있습니다. 세 개의 RGB 색상은 세 개의 독립적인 단위로 나뉘며, 각 단위는 서로 다른 회색조 변화를 갖습니다. 그런 다음 세 개의 인접한 RGB 디스플레이 유닛을 기본 디스플레이 유닛(픽셀)으로 사용하며, 픽셀은 서로 다른 색상 변화를 가질 수 있습니다.
그림에서 각 RGB 점 사이의 검은색 부분(블랙 매트릭스라고 함)은 주로 픽셀 전극 와이어, TFT 튜브 등과 같이 빛을 투과하지 않도록 설계된 부분을 덮는 데 사용됩니다.
