tft液晶屏接口定义，TFT-LCD液晶面板的内部结构又是什么样的呢

很多朋友对tft液晶屏接口定义，TFT-LCD液晶面板的内部结构又是什么样的呢不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

众所周知，液晶面板是液晶显示器的心脏，占整个产品成本的80%以上，其质量的好坏将直接影响显示器的功能参数和显示效果，如色彩、亮度、对比度、可视角度等。然而，液晶面板的内部结构是怎样的呢？这里简单介绍一下。如下图所示，主要有液晶(LC)、彩色滤光片、pad (PS)、配向膜(PI)、ITO等。在两个玻璃基板之间。1个液晶显示器

1.液晶的定义

液晶是一种高分子材料。由于其特殊的物理、化学和光学特性，自20世纪中期以来，在轻薄显示技术中得到了广泛应用。

液晶是物质的第四种形态，介于固体和液体之间。它既有固体的各向异性，又有液体的流动性。液晶有很多种。目前向列相液晶主要用于显示，分子形状为棒状。他们的产品质量直接影响到整个LCD的性能，包括响应时间、视角、亮度、分辨率、工作温度等关键指标。

2.液晶的主要性能参数a .清亮点Tni和凝固点Tcn:清亮点：液晶材料在由液晶态转变为各向同性液态过程中透明时的温度；冰点：液晶材料由晶态转变为液晶态时的相变温度，也决定了液晶的工作温度范围：高温工作温度：TN比清亮点低10 CSTN，比清亮点低25 ~ 30，低温工作温度：必须比冰点高20。

低温储存温度：液晶说明书中的低温储存测试数据不得低于最低低温储存测试温度。b .介电各向异性或分别代表平行于外加电场e方向或垂直于液晶长轴方向时的介电常数；越大，偶极矩越大，决定了液晶分子的旋转方向和强度。c .双折射n可以改变入射光的偏振态，进而调制光强显示字符或图像d .弹性常数

液晶弹性常数是描述液晶分子弹性变形的物理量，包括展开弹性常数K11、，扭转弹性常数K22、，弯曲弹性常数K33。一般K33(弯曲)K11(展开)K22(扭曲)弹性常数主要影响：(1)液晶响应时间(2)驱动电压：k越大(3)Fliker(4)液晶有序度、对比度等。e .粘度

粘性本质：流体阻碍其相对流动的特性。假设流体在平行于流动方向上被分成流速不同的层，在任意两个相邻层的接触面上都会有平行于表面和与流动方向相反的阻力。温度升高，粘度降低；当温度下降时，粘度增加。根据液晶排列和电极位置的不同，液晶显示面板可分为IPS、VA和TN。一、吨显示模式

扭曲向列(TN)显示模式的概念来源于两个部分：一是将向列液晶注入显示屏，二是在显示屏内形成90度扭曲取向结构。这种扭曲取向结构会使向列相液晶在外加电压的作用下扭曲入射的线偏振并输出。TN显示模式的这种独特现象称为旋光特性。TN显示模式俗称“常白模式”，没有施加电压时，背光透射，呈现白色。

如果将纵向电压施加到液晶的上侧和下侧，则液晶层中的大部分液晶是垂直分布的。穿过TFT侧偏振器的线性偏振光无偏转地穿过液晶层，并且平行于CF侧偏振器的偏振轴。线偏振光被吸收，不发光，所以呈现黑色状态。

二、IPS显示模式

面内切换(IPS)显示模式的特点是具有均匀取向的液晶分子在平行于玻璃基板的平面内，在梳状电极之间施加电压后，液晶分子在平面内旋转，引起双折射来控制光透射。对于IPS显示模式的TFT LCD液晶显示器，背光透射后的亮度基本不会随着视角的变化而变化，因此IPS液晶显示器天生具有广视角显示模式。

但是IPS显示模式下的电极设计在同侧，电极之间的距离不能太近。这种结构一方面会降低像素的开口率，另一方面IPS液晶屏需要有更大的驱动电压。

三、VA显示模式垂直取向(VA)显示模式的特点是液晶分子垂直于玻璃基板取向。在VA显示模式中使用的TFT侧偏振器和CF侧偏振器的偏振轴是正交的。VA显示模式的黑色状态最好，可以达到最好的对比度。VA液晶屏天生具有高对比度显示模式。但为了获得VA LCD更好的视角特性，需要通过设计实现不同倾斜方向的光学补偿。

在日常工作中，我们也会遇到具有LTPS和IGZO显示模式的液晶显示器，但这两种并不是通过优化液晶的偏转模式来实现的，而是通过优化薄膜晶体管(TFT)中的沟道材料，从而提高显示面板的分辨率和视角，也就是我们常说的从多晶硅到a-si的转变。2配向膜(PI)配向膜：

在已经蒸镀了透明导电膜(ITO)的玻璃基板上，用PI涂布液和滚筒在ITO膜上印刷一个平行的凹槽，然后液晶就可以沿着凹槽的方向水平躺在凹槽里，这样液晶就可以同向排列。这种具有一个方向的膜是取向膜。

TN模式下液晶分子的预倾角约为4度，IPS模式下约为2度。PI膜的厚度在500 ~ 1000 mm左右，太薄的话可能会漏印，而且不能承受摩擦。PI膜损坏后，无法控制液晶分子的取向，会导致显示不均匀，对比度下降。PI膜本身是有颜色的，太厚的膜会导致透光率下降和偏色。对准方法主要包括：传统的摩擦光学对准；

其中，如果摩擦配向时摩擦强度不一致，PI配向膜的配向能力会处处不同，影响液晶分子的预倾角，最终导致显示不均匀。光配向是利用紫外光敏聚合物单体材料光化学反应产生的各向异性使液晶分子排列，即在摩擦过程中用紫外光代替摩擦。然而，与摩擦工艺相比，光对准工艺在完成紫外光对准后需要干燥两次，以去除紫外光照射期间断裂的侧链。常见材料：

配向材料的合适特性：良好的光穿透性；必须电离或部分电离；具有共价或部分共价的连接；无定形和良好的晶格结构。主要无机材料有：DLC，SiC，SiO2、glass，Si3N4、 al2o 33、 CEO2、 zntio 2等。主要有机材料有：PI、PVCN、PMMA等。

PI对准主要适用于TN模式，是垂直的，需要提前设置好预倾角。而光学配向主要适用于IPS模式，是水平配向，对预倾角没有太大要求。3彩色滤光片彩色滤光片(简称CF)是液晶屏实现彩色化的核心材料。其原理是通过颜料分散等工艺在玻璃基板上涂覆BM、R/G/B、O/C，将白光过滤成红、绿、蓝三种基本颜料点阵来实现彩色显示。

彩色滤光片的显示原理：彩色滤光片的三原色R、G、B按照一定的图案排列，与TFT基板上的TFT子像素一一对应。背光源发出的白光通过滤光膜后变成相应的R、G、B三种颜色。通过TFT阵列项目调节施加在每个子像素上的电压，改变各种颜色光的透射强度，将不同强度的RGB颜色混合在一起，实现彩色显示。

彩色滤光片制造过程中的主要核心技术包括AlNd镀膜技术、各种光学薄膜技术、材料成膜技术、清洗技术等。为满足液晶面板的需求，未来CF生产技术将主要向以下方向发展：高亮度。高亮度需要在CF上制作光隔片，开发高透光率的彩色光刻胶来实现。高对比度。高对比度需要通过开发高光密度(OD值)的树脂BM胶和制作线条较细的黑矩阵(BM)来实现。

色彩饱和度高。高色饱和度需要配合高色饱和度彩色光刻胶(NTSC)的开发。分辨率高。高分辨率需要通过使红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素具有更细的线来实现。更轻更薄。彩色滤光片使用的玻璃基板厚度要求越来越薄，厚度要在0.5 mm以下4 padding (PS)

PS:TFT基板和CF基板之间的焊盘用来支撑整个LCD面板的盒厚。PS可分为主柱和副柱：主柱是在TFT-LCD正常工作环境下始终工作的柱；当显示屏意外受到外力时，辅助柱通过顶在TFT基板上增加PS柱的整体支撑强度，避免显示屏受到外力损坏。PS设计中的基本概念：PS密度：即PS上下接触面积占总AA面积的比例。PS膜厚度：指PS膜的直接厚度。

PS高度：指透射区域内PS上底与蓝色阻膜面之间的垂直距离；直接决定了盒子厚度的中心值。PS段差：指主PS和辅PS的高度差。PS压缩比：指PS的压缩量与PS的自然高度(即膜厚)的比值。在PS设计中，破口越大，表面承压能力越差，气泡越好；如果压缩比太小，容易产生mura和黑mura，越好。所以PS的设计是一个最优权衡的过程，需要综合考虑所有要求，才能产生最优的PS密度和高度搭配。5框胶

框胶的主要作用是把液晶封在液晶盒里，把背光源的光“封”起来。

密封液晶以防止液晶泄漏是通过在外围涂覆一圈密封剂来实现的。框胶还起到将彩膜基板和阵列基板粘合在一起的作用；同时，分布在框胶中的硅球颗粒或塑料球颗粒起到支撑和维持液晶盒周围盒厚的作用。

对于TN模式或VA模式的大尺寸液晶显示器，框胶中还含有与上下玻璃基板导电电极相通的金球；如果是小尺寸的，有时候连接是通过在液晶盒的角上点银胶来实现的。

背光源发出的光被密封，防止光在非显示区域漏出，这是通过彩膜玻璃基板上的黑矩阵(BM)来实现的，即彩膜玻璃基板上的密封区域覆盖一层黑矩阵层，起到遮光的作用。

阵列基板和彩膜基板在真空环境下高精度对位后，需要立即用紫外线固化框胶，防止液晶与之接触，造成液晶污染或泄漏。紫外线的照射方向可以是透过彩膜玻璃基板向下照射，也可以是透过阵列玻璃基板向下照射。为了实现边框胶与紫外线的充分接触，需要将边框胶暴露在一定的区域内。

如果是从彩膜基板侧面照射，BM边缘与边胶边缘之间要保持一定的距离，如图3.9(a)所示。考虑该间距的因素是边界胶的涂层公差、扩散公差和冗余值。如果从阵列基板侧面照射，需要保证阵列基板上的金属图案区域有一定比例的透光面积(典型值40%以上)，不能有宽的线条和图案，否则下面的边框胶固化不充分，如图3.9(b)所示。

紫外线的照射方向影响密封区域BM的宽度。与从彩膜基板侧照射相比，密封区域的尺寸需要更大。对于窄边框的产品规格，一般从阵列基板侧面照射。但是阵列图案需要保证足够的透光面积，这就对阵列图案的设计提出了更高的要求，即线宽可能更窄或者线路的面积更小，这样会增加线路的电阻，增加线路上驱动信号的负载。6ITO

ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基衬底玻璃的基础上，通过溅射、蒸发等方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)薄膜制成的。用于液晶显示器的ITO导电玻璃在ITO镀膜前会先镀一层二氧化硅阻挡层，防止基板玻璃上的钠离子扩散到盒内的液晶中。

ITO导电膜既能导电又能透光，是一种“透明导电膜”。在玻璃基板上镀上ITO导电膜后，如果在“窗口”使用玻璃，可以减少“窗口”的雾气。如果用玻璃作为液晶显示器的附件，ITO膜被蚀刻成电路，与下基板上的许多导电微孔板形成一系列电场，作为公共电极。

通电后，可以控制液晶的偏转(度)，使我们看到从液晶背面穿透的光，构成图像；因为液晶分子必须夹在两个电极之间才能控制其偏转，所以液晶面板的两面都要镀ITO:TF面和CF面。

审计刘清

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