什么是TFT LCD?

 TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是一种使用薄膜晶体管的液晶显示器。

它是屏幕技术的主要选择之一,广泛应用于笔记本电脑和智能手机等各种电子设备。薄膜晶体管 (TFT) 的使用使得控制大量像素成为可能,因此它被用于彩色显示器,而彩色显示器对像素数的要求比单色显示器更高。

此外,通过与触摸面板结合,可以实现触摸输入、手势输入等直观的控制。

TFT LCD的应用

TFT LCD 显示器因其高分辨率和彩色显示等优势,广泛应用于众多领域。其应用范围大致可分为以成品形式销售的消费类应用和以 BtoB 产品或嵌入式组件形式销售的工业应用。以下列举了 TFT LCD 的一些主要用途。

1. 消费者使用(产品)

它们用于普通消费者可以在零售商店购买的产品中,例如智能手机、电视、个人电脑、汽车导航系统等。特别是高端智能手机型号使用融合最新技术的高清、高亮度TFT LCD显示屏,使其成为目前最先进的显示设备。

2. 工业应用(产品)

在日常用品中,它们被用于便利店的咖啡机和ATM、飞机上的机上娱乐系统等。在公众看不到的产品中,它们被用作医疗设备、测量仪器和生产设备等BtoB产品的显示器。

3. 工业应用(部分)

TFT LCD 显示器是用于消费类和工业产品生产的嵌入式组件。它们也被称为 TFT LCD 模块或 TFT 模块。TFT LCD 显示器种类繁多,从用于智能眼镜的小于 1 英寸的超小型显示器,到用于大型电视和数字标牌的 60 英寸以上的产品。最常见的用途是智能手机,约占全球出货量的一半。

TFT LCD的原理

TFT LCD的原理基于两个主要元素:液晶和薄膜晶体管(TFT)。

1.液晶

彩色TFT LCD的基本结构

图1.彩色TFT LCD 的基本结构

液晶是一种介于液体和固体(晶体)之间的中间相材料。某些液晶具有这样的特性:当施加电压时,液晶分子的方向会发生变化,从而改变其光学特性。在 LCD 显示器中,这种施加电压时改变光学特性的特性与偏光板相结合,可以控制每个像素的光透射或阻挡。

2.薄膜晶体管(TFT)

一个像素的等效电路

图2.一个像素的等效电路

点阵式液晶显示器将像素排列成网格状,可以采用无源矩阵方式或有源矩阵方式进行控制,其中有源矩阵方式通常用于像素数量较多的液晶显示器。

在有源矩阵方法中,有源元件、电容器和像素电极位于以网格图案排列的扫描线(栅极线)和数据线(源极线)的交叉点处,这些元件的数量与像素的数量相同。通常,这些有源元件使用薄膜晶体管 (TFT),因此有源矩阵 LCD 显示器也称为 TFT LCD 显示器。

通过依次扫描扫描线来控制栅极电压,并通过数据线控制像素源漏极的导通/截止,从而控制施加到像素的电压。即使TFT关闭后,电容中存储的电荷也能维持像素状态,直到下一次扫描。

如何选择TFT LCD

选择TFT LCD显示器时,需要考虑几个重要因素。以下是一些选择因素的示例:

1.屏幕尺寸

屏幕尺寸以英寸表示,即显示区域的对角线长度,例如2.4英寸、10.1英寸等。即使尺寸接近实际尺寸,边的长度也会根据显示器的长宽比而变化,因此也需要检查模块外部尺寸和显示区域尺寸。

2. 解决方案

分辨率是指屏幕上像素的数量,表示为水平像素数 x 垂直像素数。在 VESA 标准中,例如“QVGA”,常用名称例如“4K”,或数字例如“800 x 600”或“1920 x 1080”。屏幕尺寸和分辨率的组合有限,通常屏幕尺寸越大,分辨率越高。

3.液晶面板类型

一般来说,TN或IPS液晶面板用于相对较小的液晶面板,尺寸不超过15英寸。与TN面板相比,IPS面板具有更宽的视角。

4. 触摸屏

触摸屏大致分为两种:电容式和电阻式。电容式触摸屏用于智能手机,而电阻式触摸屏用于ATM。您需要根据具体应用选择是否使用触摸屏以及触摸屏类型。

5.界面

常用的视频信号输入接口有RGB、SPI、MIPI、LVDS等,使用触摸屏时,也必须考虑接口的问题。

即使规格相同,显示设备的外观也可能存在差异。选择合适的设备时,务必确认实际产品。