La tecnologia dei display a cristalli liquidi a transistor (TFT-LCD) ha rivoluzionato il mondo dei dispositivi di visualizzazione, offrendo immagini di alta qualità ed efficienza energetica. Il successo di TFT-LCD Il merito è della loro composizione unica di materiali, che lavorano insieme per creare un'esperienza di visualizzazione superiore. In questo articolo approfondiremo la composizione dei materiali dei display TFT, esplorando i vari componenti e il modo in cui contribuiscono alle prestazioni complessive del display.
Il TFT-LCD è composto da diversi componenti chiave, tra cui un'unità di retroilluminazione, un substrato di filtro del colore, un substrato di array di transistor a film sottile (TFT) e uno strato di cristalli liquidi. Ogni componente svolge un ruolo fondamentale nel determinare la qualità e la funzionalità del display. Diamo un'occhiata più da vicino a ciascun componente e alla sua composizione.
- Unità di retroilluminazione
L'unità di retroilluminazione è responsabile dell'illuminazione del display, consentendo all'utente di visualizzare i contenuti sullo schermo. Il tipo di retroilluminazione più comunemente utilizzato nei display TFT-LCD è la retroilluminazione a LED (Light Emitting Diode). La retroilluminazione a LED è composta da più piccoli chip LED che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questi chip sono disposti in file e colonne, creando una struttura a griglia che distribuisce uniformemente la luce sul display.
Le retroilluminazione a LED offrono diversi vantaggi rispetto alle tecnologie di retroilluminazione tradizionali, come le lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL). Le retroilluminazione a LED sono più efficienti dal punto di vista energetico, hanno una durata maggiore e possono essere controllate individualmente per ottenere un contrasto e una precisione del colore migliori.
- Filtro colore Substrato
Il substrato del filtro colorato è una sottile pellicola di materiale trasparente, in genere vetro o plastica, rivestita di microscopici pigmenti che assorbono selettivamente determinate lunghezze d'onda della luce. Ciò consente al display di produrre colori diversi controllando la quantità di luce che passa attraverso ciascun filtro colorato.
Il substrato del filtro colore è composto da tre filtri colore primari: rosso, verde e blu (RGB). Questi filtri sono disposti in uno schema noto come matrice di Bayer, che aiuta a minimizzare i motivi moiré e a migliorare la qualità dell'immagine. Oltre ai filtri RGB, alcuni TFT-LCD incorporano anche subpixel bianchi che contribuiscono a migliorare la luminosità e il contrasto.
- Substrato per matrice di transistor a film sottile
Il substrato dell'array di transistor a film sottile (TFT) è il cuore del TFT-LCD, responsabile del controllo del flusso di segnali elettrici che alimentano il display. Il substrato dell'array TFT è composto da uno strato di materiale semiconduttore, in genere silicio amorfo o silicio policristallino a bassa temperatura (LTPS), che costituisce gli strati attivi dei transistor.
Ogni transistor nel substrato dell'array TFT è collegato a un elettrodo pixel, situato sul lato opposto del substrato. L'elettrodo del pixel è coperto da uno strato di pellicola di allineamento, che aiuta ad allineare le molecole di cristallo liquido e a controllarne l'orientamento.
- Strato di cristallo liquido
Lo strato di cristalli liquidi si trova tra il substrato del filtro colore e il substrato dell'array TFT ed è responsabile della modulazione della luce che passa attraverso il display. I cristalli liquidi sono composti organici con proprietà simili a quelle dei liquidi e dei solidi, che consentono loro di cambiare l'orientamento in risposta a un campo elettrico applicato.
Lo strato di cristalli liquidi è composto da milioni di minuscole molecole di cristalli liquidi che sono allineate parallelamente l'una all'altra quando non è applicata alcuna tensione. Quando si applica una tensione allo strato di cristalli liquidi, l'orientamento delle molecole cambia, bloccando o lasciando passare la luce. Questo processo è noto come polarizzazione e consente al TFT-LCD di produrre immagini.
In conclusione, la composizione del materiale dei display TFT è una complessa interazione di vari componenti, ognuno dei quali contribuisce alle prestazioni e alla qualità complessive del display. Dall'unità di retroilluminazione a LED allo strato di cristalli liquidi, ogni elemento svolge un ruolo cruciale nel creare un'esperienza di visualizzazione straordinaria ed efficiente dal punto di vista energetico. Con l'avanzare della tecnologia, possiamo aspettarci ulteriori miglioramenti nella composizione dei TFT-LCD, che porteranno a risoluzioni ancora più elevate, tempi di risposta più rapidi e una maggiore efficienza energetica.
