ساختار ماژول نمایشگر LCD چیست؟

صفحه نمایش LCD TFT عمدتا از سه قسمت تشکیل شده است: ماژول پانل عقب، لایه LCD و ماژول پانل جلو. یک لایه کریستال مایع بین دو زیربنای شیشه ای قرار دارد.یک فیلتر رنگ به صفحه LCD جلو متصل است، و یک ترانزیستور فیلم نازک (TFT) بر روی پانل TFT پشت ساخته شده است. هنگامی که ولتاژ به ترانزیستور اعمال می شود، کریستال مایع می چرخد،و نور عبور از کریستال مایع باعث تولید پیکسل در پنل جلویی می شود.

ماژول صفحه عقب به بخشی از پشت لایه کریستال مایع اشاره دارد که عمدتا از قطبی کننده عقب ، لایه شیشه عقب ، واحد پیکسل (الکترود پیکسل ، لوله TFT) ،فیلم جهت گیری عقب، و غیره

بستر شیشه عقب به بسیاری از شبکه های کوچک تقسیم شده است، به عنوان واحدهای پیکسل (یا زیر پیکسل) نامیده می شود،با تعدادی سیم فلزی شفاف که به صورت افقی و عمودی ترتیب داده شده و از یکدیگر جدا شده اندهر سلول دارای یک الکترود فلزی شفاف است، که الکترود پیکسل نامیده می شود، که از سیم اطراف جدا شده است.یک گوشه از الکترود پیکسل با دو سیم عمودی و افقی از طریق یک لوله اثر میدان فیلم نازک TFT ساخته شده بر روی بستر شیشه ای با روش چاپ به شکل یک ساختار ماتریس متصل می شود:

دروازه لوله اثر میدان TFT با خط افقی متصل است، خط افقی به عنوان خط اسکن دروازه یا الکترود X نامیده می شود، زیرا نقش انتخاب عبور TFT را بازی می کند،همچنین به نام خط انتخاب پاسقطب منبع لوله TFT با خط عمودی متصل است که خط منبع یا الکترود Y نامیده می شود. تخلیه TFT با الکترود پیکسل شفاف یکپارچه شده است.عملکرد لوله TFT یک لوله سوئیچ است، با استفاده از ولتاژ دروازه ای که به لوله سوئیچ TFT اعمال می شود، می تواند هدایت و قطع لوله سوئیچ TFT را کنترل کند.

طرف صفحه شیشه ای جلو و عقب که با کریستال مایع تماس می گیرد صاف نیست، اما یک شکاف زیگ زاک دارد، همانطور که در زیر نشان داده شده است:

هدف اصلی این شکاف این است که امید داشته باشیم که مولکول های کریستال مایع مانند میله های طولانی در امتداد شکاف قرار بگیرند تا مرتب باشند.مولکول های کریستال مایع به طور مرتب صف بندی نمی شوند. باعث پراکندگی نور، شکل گیری پدیده نشت نور. در روند تولید واقعی، ممکن نیست که صفحه شیشه ای را به چنین شکافی تبدیل کنید. به طور کلی،یک لایه از PI (پولیامید) در سطح صفحه شیشه ای پوشش داده می شود، و سپس پارچه برای انجام عمل اصطکاک استفاده می شود، به طوری که مولکول های سطح PI دیگر پراکنده نیستند، بلکه با توجه به جهت ثابت یکنواخت هستند.این لایه از PI به نام لایه هماهنگی (همچنین به عنوان فیلم جهت دار شناخته می شود)آن مانند شکاف های شیشه ای عمل می کند، شرایط رابط را برای مولکول های کریستال مایع فراهم می کند تا به طور مساوی مرتب شوند، به طوری که مایعات می توانند در یک ترتیب از پیش تعیین شده مرتب شوند.

صفحه نمایش LCD دارای یک الکترود پیکسل و یک ترانزیستور فیلم نازک (TFT) در صفحه شیشه عقب و یک فیلتر رنگی در صفحه شیشه جلو است.لایه کریستال مایع بین لایه های شیشه ای جلو و عقب قرار دارد.

برای صفحه نمایش LCD TFT، هر واحد پیکسل را می توان به عنوان یک لایه از کریستال مایع TN که بین الکترود پیکسل و الکترود مشترک قرار دارد، در نظر گرفت.لایه بلور مایع می تواند معادل یک خازن بلور مایع (CLc) باشد، که اندازه آن حدود 0.1pF است. در عمل، این خازن نمی تواند ولتاژ را نگه دارد تا زمان بعدی که داده های تصویر به روز می شود، یعنی زمانی که لوله TFT به طور کامل به این خازن شارژ می شود،نمی تواند ولتاژ را نگه دارد تا زمان بعدی که لوله TFT به این نقطه شارژ می شود (در فرکانس معمول 60 هرتز به روز رسانی تصویر)در نتیجه، اگر ولتاژ تغییر کند، مقیاس خاکستری نادرست خواهد بود. بنابراین، هنگام طراحی پانل،یک خازن ذخیره سازی Cs (معمولاً از سیم کشی الکترود پیکسل و الکترود مشترک تشکیل می شود) اضافه می شود، با مقدار حدود 0.5pF، به طوری که ولتاژ شارژ شده می تواند تا به روز رسانی تصویر بعدی حفظ شود.

ساختار اساسی فیلتر رنگی از زیربنای شیشه ای، ماتریس سیاه، لایه رنگی، لایه محافظ و فیلم رسانای ITO تشکیل شده است.

در زیرپوش شیشه ای جلو، به طور مساوی به بسیاری از شبکه های کوچک تقسیم می شود، هر شبکه با زیرپوش شیشه ای پس از یک الکترود پیکسل، اما تفاوت این است که آن را هیچ الکترود مستقل،و با یک قطعه از R (قرمز) پوشانده شده است، G (آبی) و B (سبز) ، سه رنگ فیلتر فیلم نازک شفاف، به نام فیلتر رنگی (یا فیلم رنگی RGB) ، برای بازگرداندن رنگ طبیعی.

قرمز، آبی و سبز سه رنگ اصلی نامیده می شوند. به این معنی که با این سه رنگ، رنگ های مختلف می توانند با هم مخلوط شوند.سه رنگ RGB به سه واحد مستقل تقسیم می شوندسپس سه واحد نمایش RGB مجاور به عنوان یک واحد نمایش پایه گرفته می شوند -- پیکسل، و پیکسل می تواند تغییرات رنگی متفاوتی داشته باشد.

در این تصویر، قسمت سیاه بین هر نقطه RGB، که ماتریس سیاه نامیده می شود، عمدتا برای پوشش بخشی که برای انتقال نور طراحی نشده است، مانند سیم الکترود پیکسل، لوله TFT و غیره استفاده می شود..