TFT LCD экран в основном состоит из трех частей: модуля задней панели, ЖК-слоя и модуля передней панели. Слой жидкого кристалла находится между двумя стеклянными подложками. Цветной фильтр прикреплен к передней ЖК-панели, а тонкопленочный транзистор (TFT) изготовлен на задней TFT-панели. Когда к транзистору прикладывается напряжение, жидкий кристалл поворачивается, и свет, проходящий через жидкий кристалл, создает пиксели на передней панели.
Модуль задней пластины относится к части за слоем жидкого кристалла, который в основном состоит из заднего поляризатора, заднего стеклянного слоя, пиксельного блока (пиксельный электрод, TFT-трубка), задней ориентирующей пленки и т. д.
Задняя стеклянная подложка разделена на множество крошечных ячеек, называемых пиксельными блоками (или субпикселями), с помощью ряда прозрачных металлических пленочных проводов, расположенных горизонтально и вертикально и изолированных друг от друга. Каждая ячейка имеет прозрачный металлический пленочный электрод, называемый пиксельным электродом, который изолирован от окружающей проволоки. Один угол пиксельного электрода соединен с двумя вертикальными и горизонтальными проводами через тонкопленочную полевую трубку TFT, изготовленную на стеклянной подложке методом печати, для формирования матричной структуры:
Затвор полевой трубки TFT соединен с горизонтальной линией, горизонтальная линия называется линией сканирования затвора или X-электродом, потому что она играет роль выбора прохода TFT, также называемая линией выбора прохода; Полюс истока трубки TFT соединен с вертикальной линией, которая называется линией истока или Y-электродом. Сток TFT интегрирован с прозрачным пиксельным электродом. Функция трубки TFT - это коммутационная трубка, использующая напряжение затвора, приложенное к коммутационной трубке TFT, может управлять проводимостью и отсечкой коммутационной трубки TFT.
Сторона передней и задней стеклянных пластин, контактирующая с жидким кристаллом, не гладкая, а имеет зигзагообразную канавку, как показано ниже:
Основная цель этой канавки - надеяться, что длинные стержнеобразные молекулы жидкого кристалла выстроятся вдоль канавки, чтобы они были аккуратными. Потому что, если это гладкая плоскость, молекулы жидкого кристалла не выстраиваются аккуратно. Вызывает рассеяние света, образование явления утечки света. В фактическом производственном процессе невозможно сделать стеклянную пластину в такую канавку. Как правило, сначала на поверхность стеклянной пластины наносится слой PI (полиимида), а затем ткань используется для трения, так что молекулы поверхности PI больше не рассеяны, а в соответствии с фиксированным равномерным направлением. Этот слой PI называется выравнивающим слоем (также известным как ориентирующая пленка). Он действует как канавки стекла, обеспечивая условия интерфейса для равномерного расположения молекул жидкого кристалла, так что жидкости могут быть расположены в заданном порядке.
ЖК-экран имеет пиксельный электрод и тонкопленочный транзистор (TFT) на задней стеклянной пластине и цветной фильтр на передней стеклянной пластине. Слой жидкого кристалла находится между передним и задним слоями стекла.
Для TFT LCD экрана каждый пиксельный блок можно рассматривать как слой TN жидкого кристалла, зажатый между пиксельным электродом и общим электродом. Слой жидкого кристалла может быть эквивалентен жидкокристаллическому конденсатору (CLc), размер которого составляет около 0,1 пФ. На практике этот конденсатор не может удерживать напряжение до следующего обновления данных изображения, то есть, когда трубка TFT полностью заряжена до этого конденсатора, он не может удерживать напряжение до следующего раза, когда трубка TFT заряжается до этой точки (при обычной частоте обновления изображения 60 Гц, ему необходимо удерживать напряжение около 16 мс). В результате, если напряжение изменится, шкала серого будет неверной. Поэтому при проектировании панели будет добавлен накопительный конденсатор Cs (обычно формируемый проводкой пиксельного электрода и общего электрода) со значением около 0,5 пФ, чтобы заряженное напряжение можно было поддерживать до следующего обновления изображения.
Основная структура цветного фильтра состоит из стеклянной подложки, черной матрицы, цветного слоя, защитного слоя и проводящей пленки ITO.
В передней стеклянной подложке, одинаково разделенной на множество небольших ячеек, каждая ячейка со стеклянной подложкой после пиксельного электрода, но разница в том, что у нее нет независимого электрода, и она покрыта куском R (красный), G (синий) и B (зеленый), тремя цветами прозрачного тонкопленочного фильтра, называемого цветным фильтром (или цветной пленкой RGB), для восстановления нормального цвета.
Красный, синий и зеленый - это так называемые три основных цвета. То есть, с этими тремя цветами можно смешивать разные цвета. Три цвета RGB разделены на три независимых блока, каждый из которых имеет разные изменения шкалы серого. Затем три соседних блока отображения RGB принимаются в качестве основного блока отображения - пикселя, и пиксель может иметь разные изменения цвета.
На рисунке черная часть между каждой точкой RGB, называемая черной матрицей, в основном используется для покрытия части, которая не предназначена для передачи света, такой как провод пиксельного электрода, трубка TFT и т. д.