LTPS / TFT-LCD ، ماذا يعني LTPS / TFT-LCD؟

LTPS

يمكن تقسيم TFT LCD إلى البولي سيليكون (Poly-Si TFT) والسيليكون غير المتبلور (a-Si TFT). الفرق بين الاثنين يكمن في خصائص الترانزستور المختلفة. يتم ترتيب التركيب الجزيئي للسيليكون متعدد البلورات بشكل أنيق واتجاهي في الحبوب، وبالتالي فإن حركة الإلكترون تكون أسرع بـ 200-300 مرة من حركة السيليكون غير المتبلور غير المنظم؛ ما يسمى عمومًا TFT-LCD يشير إلى السيليكون غير المتبلور، الذي يتمتع بتكنولوجيا ناضجة وهو المنتج الرئيسي لشاشات LCD. تشمل منتجات البولي سيليكون بشكل أساسي البولي سيليكون عالي الحرارة (HTPS) والبولي سيليكون منخفض الحرارة (LTPS).

تستخدم شاشة العرض البلورية السائلة ذات درجة الحرارة المنخفضة المصنوعة من البولي سيليكون (LTPS) ليزر الإكسيمر كمصدر للحرارة أثناء عملية التعبئة. بعد مرور ضوء الليزر عبر نظام الإسقاط، سيتم إنشاء شعاع ليزر بتوزيع متساوي للطاقة وعرضه على السيليكون غير المتبلور. على الركيزة الزجاجية الهيكلية، عندما تمتص الركيزة الزجاجية الهيكلية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور طاقة ليزر الإكسيمر، فإنها ستتحول إلى هيكل متعدد السيليكون. منذ اكتمال العملية برمتها أقل من 600°ج، يمكن تطبيقه على ركائز الزجاج العامة.

تتميز شاشة LTPS-TFT LCD بمزايا الدقة العالية، وسرعة الاستجابة السريعة، والسطوع العالي، ونسبة الفتحة العالية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن ترتيب بلورات السيليكون لشاشات LTPS-TFT LCD أكثر تنظيمًا من a-Si، فإن حركة الإلكترون أعلى نسبيًا من 100 مرة. يمكن تصنيع دوائر التشغيل الطرفية على الركيزة الزجاجية في نفس الوقت لتحقيق هدف تكامل النظام وتوفير المساحة وتكلفة برنامج التشغيل IC.

في الوقت نفسه، نظرًا لأن دائرة IC للسائق يتم إنتاجها مباشرة على اللوحة، فيمكنها تقليل الاتصالات الخارجية للمكون، وزيادة الموثوقية، وتبسيط الصيانة، وتقصير وقت عملية التجميع وتقليل خصائص EMI، وبالتالي تقليل عملية تصميم نظام التطبيق و توسيع حرية التصميم.

أعلى تقنية لشاشات LTPS-TFT LCD هي النظام الموجود على اللوحة. يستخدم الجيل الأول من شاشات LCD LTPS-TFT دوائر محرك مدمجة وترانزستورات بيكسل عالية الأداء لتحقيق دقة عالية وسطوع عالٍ، وهو ما جعل LTPS-TFT LCD وa-Si يُحدثان فرقًا كبيرًا.

لقد ساهم الجيل الثاني من شاشات LCD LTPS-TFT في تقليل استهلاك الطاقة من خلال تقدم تكنولوجيا الدوائر، من الواجهة التناظرية إلى الواجهة الرقمية. إن قدرة الناقل لهذا الجيل من شاشات LTPS-TFT LCD هي 100 مرة أكثر من a-Si شاشة TFT صغيرة، ويبلغ عرض خط نمط القطب حوالي 4 μم. لم يتم بعد الاستفادة الكاملة من خصائص شاشة LTPS-TFT LCD.

يتميز الجيل الثالث من شاشات LTPS-TFT LCD بتكامل أكثر اكتمالاً للدوائر المتكاملة الطرفية واسعة النطاق (LSI) مقارنة بالجيل الثاني. والغرض منه هو: (1) عدم وجود الأجزاء الطرفية يمكن أن يجعل الوحدة أرق وأخف وزنا، ويمكن أن يقلل أيضا من عدد الأجزاء وساعات التجميع؛ (2) معالجة الإشارات المبسطة يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة؛ (3) مزودة بذاكرة لتقليل استهلاك الطاقة.

نظرًا لأن شاشات LTPS-TFT LCD تتمتع بمزايا الدقة العالية، والتشبع اللوني العالي، والتكلفة المنخفضة، فمن المتوقع جدًا أن تصبح موجة جديدة من شاشات العرض. بفضل خصائص تكامل الدوائر العالية والتكلفة المنخفضة، فإنها تتمتع بمزايا مطلقة في تطبيق لوحات العرض الصغيرة والمتوسطة الحجم.

ومع ذلك، ف-سي شاشة TFT مستديرة حاليا لديه مشكلتين. الأول هو أن التيار خارج الحالة (أي تيار التسرب) لـ شاشة ال سي دي تي اف تي كبير (Ioff=nuVdW/L)؛ ومن ناحية أخرى، فإنه من الصعب تحضير مواد p-Si عالية الحركة في مناطق واسعة عند درجات حرارة منخفضة وتكون العملية هناك درجة معينة من الصعوبة.

إنه جيل جديد من المنتجات التكنولوجية المشتقة من شاشة TFT LCD. يتم تصنيع شاشات LTPS عن طريق إضافة عملية معالجة بالليزر إلى لوحات TFT-LCD التقليدية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور (a-Si). يمكن تقليل عدد المكونات بنسبة 40%، ويمكن تقليل أجزاء التوصيل بنسبة 95%، مما يقلل بشكل كبير من فشل المنتج. احتمال. لقد تحسن هذا النوع من الشاشات بشكل كبير من حيث استهلاك الطاقة والمتانة. يمكن أن تصل زوايا المشاهدة الأفقية والرأسية إلى 170 درجة، ويصل وقت استجابة الشاشة إلى 12 مللي ثانية، ويصل سطوع الشاشة إلى 500 شمعة، وتصل نسبة التباين إلى 500:1.

هناك طريقتان رئيسيتان لدمج محركات p-Si ذات درجة الحرارة المنخفضة:

الأول هو طريقة التكامل الهجين للمسح الضوئي ومفاتيح البيانات، أي أنه يتم دمج دوائر الصفوف معًا، ويتم دمج المحولات وسجلات الإزاحة في دوائر الأعمدة، ويتم توصيل برامج تشغيل ومكبرات الصوت متعددة القنوات خارجيًا بشاشة العرض المسطحة باستخدام الميراث الدوائر.

ثانيًا، تم دمج جميع دوائر القيادة بشكل كامل على شاشة العرض؛

ثالثًا، يتم دمج دوائر القيادة والتحكم على شاشة العرض.

TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) LCD، ترانزستور الأغشية الرقيقة LCD، هو نوع من شاشات الكريستال السائل من نوع المصفوفة النشطة (AM-LCD).

تعد شاشات LCD المسطحة، وخاصة شاشات TFT-LCD، حاليًا أجهزة العرض الوحيدة التي يمكنها اللحاق بـ CRT وتجاوزها في الأداء الشامل مثل السطوع والتباين واستهلاك الطاقة والعمر والحجم والوزن. لديها أداء ممتاز وخصائص إنتاج ضخمة جيدة. ومع درجة عالية من الأتمتة، وانخفاض تكاليف المواد الخام ومساحة تطوير واسعة، سوف تصبح بسرعة منتجًا رئيسيًا في القرن الجديد وتسليط الضوء على النمو الاقتصادي العالمي في القرن الحادي والعشرين.

الميزة الرئيسية

تختلف شاشة TFT عن تقنية TN، حيث تعتمد طريقة الإضاءة "الإرسال الخلفي" - مسار مصدر الضوء الخيالي ليس من أعلى إلى أسفل مثل الكريستال السائل TN، ولكن من أسفل إلى أعلى. تتمثل هذه الطريقة في نصب أنبوب ضوء خاص على الجزء الخلفي من البلورة السائلة، وعندما يضاء مصدر الضوء، فإنه يضيء إلى أعلى من خلال لوحة الاستقطاب السفلية. نظرًا لتغيير أقطاب الطبقة البينية العلوية والسفلية إلى أقطاب FET والأقطاب الكهربائية المشتركة، فعند تشغيل أقطاب FET، سيتغير أيضًا سلوك جزيئات الكريستال السائل. يمكن تحقيق غرض العرض من خلال التظليل ونقل الضوء، ويتم زيادة وقت الاستجابة بشكل كبير إلى حوالي 80 مللي ثانية. نظرًا لأنه يحتوي على تباين أعلى وألوان أكثر ثراءً من TN-LCD، كما أن تردد تحديث الشاشة أسرع، يُعرف TFT عمومًا باسم "اللون الحقيقي".

بالمقارنة مع DSTN، الميزة الرئيسية لـ TFT-LCD هي تكوين جهاز تبديل أشباه الموصلات لكل بكسل. حيث يمكن التحكم في كل بكسل مباشرة عبر نبضات نقطية. ولذلك، فإن كل عقدة مستقلة نسبيًا ويمكن التحكم فيها بشكل مستمر. لا تعمل طريقة التصميم هذه على تحسين سرعة استجابة شاشة العرض فحسب، بل تسمح أيضًا بالتحكم الدقيق في تدرج الشاشة الرمادي. وهذا هو السبب في أن ألوان TFT أكثر واقعية من DSTN.0