电子科发女学光电科学与工程学院 SCHOOL OF OPTOELECTRONIC SCIENCE AND ENGINEERING OF UESTC 第7章TFT-LCD显示技术 简介 7.1平板显示器的构成与性能参数 7.2液晶的电光响应特性 7.3TFT-LCD像素架构 7.4TFT-LCD的像素级驱动原理 7.5TFT-LCD的驱动系统 7.6a-Si:HTFT背板制造技术 7.7 LTPS TFT-LCD中的集成技术 7.8低功耗TFT LCD 7.9 LTPS TFT背板制造工艺技术
第7章 TFT-LCD显示技术 简介 7.1 平板显示器的构成与性能参数 7.2 液晶的电光响应特性 7.3 TFT-LCD像素架构 7.4 TFT-LCD的像素级驱动原理 7.5 TFT-LCD的驱动系统 7.6 α-Si:H TFT背板制造技术 7.7 LTPS TFT-LCD中的集成技术 7.8 低功耗TFT LCD 7.9 LTPS TFT 背板制造工艺技术
知识点 1.平板显示器的性能参数：亮度、对比度、灰度、分辨率、颜色。 2.TN型液晶的电光响应曲线。 3.TFT-LCD的单元像素结构及像素阵列结构。 4.TFT-LCD的像素等效电路。 5.数据信号的写入、数据信号的保持。 6.像素中的电容对像素电压的影响。 7.信号延迟。 8.TFT-LCD驱动系统构成要素。 9.a-Si:HTFT和LTPS TFT背板制造工艺流程。 10.LTPS TFT-LCD中的集成技术 11.低功耗TFT-LCD技术：反射式和透反射式TFT-LCD、低频驱动
1.平板显示器的性能参数：亮度、对比度、灰度、分辨率、颜色。 2.TN型液晶的电光响应曲线。 3.TFT-LCD的单元像素结构及像素阵列结构。 4.TFT-LCD的像素等效电路。 5.数据信号的写入、数据信号的保持。 6.像素中的电容对像素电压的影响。 7.信号延迟。 8.TFT-LCD驱动系统构成要素。 9.α-Si:H TFT和LTPS TFT背板制造工艺流程。 10.LTPS TFT-LCD中的集成技术 11.低功耗TFT-LCD技术：反射式和透反射式TFT-LCD、低频驱动。 知识点
简介 TFTKiller Application 开始研究 需求驱动！ TFT的稳定性、开关比、漏 基本观点 电流等) 器件低成本必须微型化；低成本大面积的电子器件，晶体硅不合适。 1971年，Lechner提出TFT驱动LcD!!!!(60年代已经发明液晶) 1973年，Westinghouse Electric的T.P.Brody演示了第一个120X120的6inX6 in CdSe TFT-LCD ET 扫描 脉冲 LC. 2 数据倍号
简介 • 基本观点 – 器件低成本必须微型化; 低成本大面积的电子器件，晶体硅不合适。 • 1971年，Lechner提出TFT驱动LCD！！！！（60年代已经发明液晶） • 1973年， Westinghouse Electric的T. P. Brody 演示了第一个120×120的6in×6in CdSe TFT-LCD TFT的Killer Application 开始研究 TFT的稳定性、开关比、漏 电流等） 需求驱动！
7.1平板显示器显示器的构成与性能参数 7.1.1平板显示器的构成 7.1.2平板显示器的性能参数
7.1平板显示器显示器的构成与性能参数 7.1.1 平板显示器的构成 7.1.2 平板显示器的性能参数
7.1.1平板显示器的构成 17 15 14m 1.显示尺寸：对角线 120 2.宽高比 3.像素与像素节距：ppi 4.开口率 开口率是像素的光通过部分面积与像素总面积的比例。 像素节距 像素节距 像素电极 TFT B 100% B B 4AA44404460 存储电容 有效的透光区 源极 栅极 (a)RGB条状排列 (b)RGB方形排列
7.1.1 平板显示器的构成 1. 显示尺寸:对角线 2. 宽高比 3. 像素与像素节距：ppi 4.开口率 12" 14" 15" 17
7.1.2平板显示器的性能参数 1.亮度及亮度均匀性 B= 2S4 定义 中：光通量 亮度：指光源在某个方向的单位投影面 Ω： 单位立体角 积，单位立体角中辐射的光通量。 SA:某方向的投影面积 亮度高 亮度低 将显示屏分为数等分，分别测量其中心点的亮度，所测得的最小亮度值与最大亮度 值之比即为该显示屏的亮度均匀性
1. 亮度及亮度均匀性 • 定义 – 亮度：指光源在某个方向的单位投影面 积，单位立体角中辐射的光通量。 ：某方向的投影面积 ：单位立体角 光通量 SA : S A B 将显示屏分为数等分，分别测量其中心点的亮度，所测得的最小亮度值与最大亮度 值之比即为该显示屏的亮度均匀性。 7.1.2 平板显示器的性能参数
2.对比度 最亮情况下的亮度与最暗情况下的亮度之比 K-B匹（无环境光时） min K= ma+B(有环境光时) Bmim十Bo 当Bmn>B,时，忽略环境光的影响 对比度高 对比度低 鲜明锐利更有立体感
2. 对比度 当 时，忽略环境光的影响 有环境光时） 无环境光时） min 0 0 min max 0 min max B K ( ( B B B B B B B K 最亮情况下的亮度与最暗情况下的亮度之比
3.灰度 ·定义 灰度等级： -亮暗间不同的明亮程度叫灰度 一般6一8级 显示屏256级 ·显示器实现灰度等级的方式 一以亚像素分级灰度空间灰度调制 一以像素发光时间比例分级灰度-时间灰度调制 一以像素发光强度分级灰度
3. 灰度 • 定义 – 亮暗间不同的明亮程度叫灰度 • 显示器实现灰度等级的方式 – 以亚像素分级灰度-空间灰度调制 – 以像素发光时间比例分级灰度-时间灰度调制 – 以像素发光强度分级灰度 灰度等级： 一般6－8级 显示屏 256级
空间灰度调制 将一个像素划分为若干个单独可控的“子像素”，控制子像 素被选通数量，可实现灰度显示。这种方法是不需要特殊的驱动、 控制技巧，其缺点： (1)不可能将一个像素分割成很多个子像素，因此不可能产生 很多的灰度级； (2)增加了微细加工的成本，以牺牲分辨率为代价； (3)增加驱动、控制电路数量
空间灰度调制 将一个像素划分为若干个单独可控的“子像素” ，控制子像 素被选通数量，可实现灰度显示。这种方法是不需要特殊的驱动、 控制技巧，其缺点： （1）不可能将一个像素分割成很多个子像素，因此不可能产生 很多的灰度级； （2）增加了微细加工的成本，以牺牲分辨率为代价； （3）增加驱动、控制电路数量
时间灰度调制 在一个时间单位内，控制显示选通、截止的时间长短，从而实现灰度显 示。 (1) 场灰度调制 以数场为一时间单元，控制显示像素选通的场数，即可实现灰度调制。 例如取4个子场为一时间单位，从全部选通到全部不选通可以实现5个灰度级 别。 缺点：会引起灰度级别的闪烁，由于液晶响应时间速度慢，不可能用增加 场频来解决，所以必然导致活动图象显示变慢。 (2) 脉冲宽度灰度调制 调制数据脉冲的宽度，即可实现一个个像素上的灰度调制。液晶对 过窄脉冲不能响应
时间灰度调制 在一个时间单位内，控制显示选通、截止的时间长短，从而实现灰度显 示。 （1） 场灰度调制 以数场为一时间单元，控制显示像素选通的场数，即可实现灰度调制。 例如取4个子场为一时间单位，从全部选通到全部不选通可以实现5个灰度级 别。 缺点:会引起灰度级别的闪烁，由于液晶响应时间速度慢，不可能用增加 场频来解决，所以必然导致活动图象显示变慢。 （2） 脉冲宽度灰度调制 调制数据脉冲的宽度，即可实现一个个像素上的灰度调制。液晶对 过窄脉冲不能响应