Yupqa plyonkali tranzistorli suyuq kristalli displey

Yupqa plyonkali tranzistorli suyuq kristalli displey (TFT LCD) suyuq kristalli displeyning varianti boʻlib, u manzillilik va kontrast kabi tasvir sifatini yaxshilash uchun yupqa plyonkali tranzistor texnologiyasidan foydalanadi. TFT LCD faol matritsali LCD boʻlib, passiv matritsali LCD displeylar yoki oddiy, toʻgʻridan-toʻgʻri boshqariladigan (yaʼni, LCD displeydan tashqaridagi elektronikaga toʻgʻridan-toʻgʻri ulangan segmentlari bilan) bir nechta segmentli LCD displeylardan farq qiladi.

TFT LCD displeylar televizorlar, kompyuter monitorlari, mobil telefonlar, portativ qurilmalar, videooʻyin tizimlari, shaxsiy raqamli yordamchilar, navigatsiya tizimlari, proyektorlar va avtomobillardagi asboblar panelida qoʻllanadi.

 Tarixi 
1957-yil fevral oyida RCA vakili Jon Uolmark yupqa plyonka MOSFET uchun patent topshirdi. Pol K. Veymer, RCA ham Uolmarkning gʻoyalarini amalga oshiradi va 1962-yilda yupqa plyonkali tranzistorni (TFT) ishlab chiqdi, bu standart ommaviy MOSFETdan ajralib turadigan MOSFET turidir. U kadmiy selenid va kadmiy sulfidning yupqa plyonkalari yaratilgan. TFT asosidagi suyuq kristall displey (LCD) gʻoyasi 1968-yilda RCA Laboratories xodimi Bernard Lechner tomonidan ishlab chiqilgan. 1971-yilda Lechner, FJ Marlowe, EO Nester va J.Tults LCD displeylarning dinamik tarqalish rejimidan foydalangan holda gibrid sxema tomonidan boshqariladigan 2 ga 18 matritsali displeyni namoyish etdi. 1973-yilda Westinghouse tadqiqot laboratoriyasida T. Peter Brody, JA Asars va GD Dixon CdSe (kadmiy selenid) TFT ni ishlab chiqdilar, ular birinchi CdSe yupqa plyonkali tranzistorli suyuq kristalli displeyni (TFT LCD) namoyish qilish uchun foydalandilar. Brodi va Fang-Chen Luo 1974-yilda CdSe TFT lardan foydalangan holda birinchi tekis faol matritsali suyuq kristalli displeyni (AM LCD) namoyish qildilar, keyin esa Brodi 1975-yilda „faol matritsa“ atamasini kiritdi. , barcha zamonaviy yuqori aniqlikdagi va yuqori sifatli elektron vizual displey qurilmalari TFT asosidagi faol matritsali displeylardan foydalanadi.

 Qurilish 
thumb| Piksel joylashuvining diagrammasi
Kalkulyatorlarda va shunga oʻxshash oddiy displeyli boshqa qurilmalarda ishlatiladigan suyuq kristalli displeylar toʻgʻridan-toʻgʻri boshqariladigan tasvir elementlariga ega va shuning uchun kuchlanish ushbu turdagi displeylarning faqat bitta segmentida boshqa segmentlarga aralashmasdan osongina qoʻllanishi mumkin. Bu katta displey uchun amaliy boʻlmaydi, chunki u juda koʻp (rangli) rasm elementlariga (piksellarga) ega boʻladi va shuning uchun uchta rangning (qizil, yashil va koʻk) har biri uchun yuqori va pastki millionlab ulanishlarni talab qiladi. Ushbu muammoning oldini olish uchun piksellar qatorlar va ustunlar boʻyicha koʻrib chiqiladi, bu ulanishlar sonini millionlardan minglabgacha kamaytiradi. Ustun va qator simlari tranzistorli kalitlarga har bir piksel uchun bittadan ulanadi. Tranzistorning bir tomonlama oqim oʻtish xususiyati har bir pikselga qoʻllanadigan zaryadni displey tasviriga yangilanishlar orasida toʻkilishini oldini oladi. Har bir piksel shaffof oʻtkazuvchan ITO qatlamlari orasiga oʻrnatilgan izolyatsion suyuq kristalli qatlamga ega boʻlgan kichik kondansatördir.

TFT-LCD ning sxemani joylashtirish jarayoni yarimoʻtkazgichli mahsulotlarga juda oʻxshashdir. Biroq, tranzistorlarni kristalli kremniy gofretga aylantirilgan kremniydan ishlab chiqarishdan koʻra, ular shisha panelga yotqizilgan amorf kremniyning yupqa plyonkasidan tayyorlanadi. TFT-LCD uchun kremniy qatlami odatda PECVD jarayoni yordamida yotqiziladi. Tranzistorlar har bir piksel maydonining faqat kichik qismini egallaydi va kremniy plyonkaning qolgan qismi yorugʻlik osongina oʻtishi uchun oʻchiriladi.

Polikristalli kremniy baʼzan yuqori TFT ishlashini talab qiluvchi displeylarda ishlatiladi. Masalan, proyektorlar yoki vizorlarda boʻlganlar kabi yuqori aniqlikdagi kichik displeylar. Amorf kremniyga asoslangan TFTlar ishlab chiqarish narxining pastligi tufayli eng keng tarqalgan, polikristalli kremniy TFT esa qimmatroq va ishlab chiqarish ancha qiyin.

 

 Twisted nematic (TN) 
thumb|TN mikroskop ostida displey, pastki qismida tranzistorlar koʻrinadi
Buralgan nematik displey eng qadimgi va eng arzon LCD displey texnologiyalaridan biridir. TN displeylari boshqa LCD displey texnologiyasiga qaraganda tez pikselli javob vaqtlari va kamroq ifloslanishdan foyda koʻradi, lekin ranglarning yomon reproduktsiyasidan va cheklangan koʻrish burchaklaridan aziyat chekadi, ayniqsa vertikal yoʻnalishda. Displeyga perpendikulyar boʻlmagan burchak ostida koʻrilganda ranglar butunlay teskari tomonga siljiydi. Zamonaviy, yuqori darajadagi isteʼmol mahsulotlari RTC (Response Time Compensation / Overdrive) texnologiyalari kabi texnologiyaning kamchiliklarini bartaraf etish usullarini ishlab chiqdi. Zamonaviy TN displeylari oʻnlab yillar oldingi eski TN displeylariga qaraganda ancha yaxshi koʻrinishi mumkin, ammo umumiy TN boshqa texnologiyalarga nisbatan pastroq koʻrish burchaklariga va yomon rangga ega.

Koʻpgina TN panellari har bir RGB kanaliga atigi 6 bit yoki jami 18 bit yordamida ranglarni ifodalashi mumkin va 24 bitli rang yordamida mavjud boʻlgan 16,7 million rang soyasini (24 bitli truecolor) koʻrsata olmaydi. Buning oʻrniga, bu panellar kerakli soyani simulyatsiya qilish uchun qoʻshni piksellarni birlashtirgan dithering usuli yordamida interpolyatsiya qilingan 24 bitli rangni koʻrsatadi. Ular, shuningdek, oraliq soyani taqlid qilish uchun har bir yangi ramka bilan turli xil soyalar oʻrtasida aylanadigan Frame Rate Control (FRC) deb nomlangan vaqtinchalik tebranish shaklidan foydalanishlari mumkin. Diteringli bunday 18 bitli panellar baʼzan „16,2 million rang“ deb eʼlon qilinadi. Ushbu ranglarni simulyatsiya qilish usullari koʻpchilik uchun seziladi va baʼzilar uchun juda bezovta qiladi. FRC odatda quyuqroq ohanglarda sezilarli boʻladi, dithering LCD displeyning individual piksellarini koʻrinadigan qiladi. Umuman olganda, TN panellarida ranglarning koʻpayishi va chiziqliligi yomon. Displey rang gamutidagi kamchiliklar (koʻpincha NTSC 1953 rangli gamutning ulushi deb ataladi) ham orqa yoritish texnologiyasiga bogʻliq. Eski displeylar uchun NTSC rang gamutining 10% dan 26% gacha boʻlishi odatiy hol emas, holbuki murakkabroq CCFL yoki LED fosforli formulalar yoki RGB LED yoritgichlardan foydalangan holda boshqa turdagi displeylar NTSC rang gamutining 100% dan ortigʻini kengaytirishi mumkin. Bu farq inson koʻzi bilan seziladi.

LCD panel pikselining oʻtkazuvchanligi odatda qoʻllanadigan kuchlanish bilan chiziqli ravishda oʻzgarmaydi va kompyuter monitorlari uchun sRGB standarti RGB qiymatining funktsiyasi sifatida chiqarilgan yorugʻlik miqdorining oʻziga xos chiziqli boʻlmagan bogʻliqligini talab qiladi.

 Samolyot ichidagi kommutatsiya (IPS) 
Samolyot ichidagi kommutatsiya Hitachi Ltd tomonidan 1996-yilda TN panellarining yomon ranglarini qayta ishlab chiqarishni yaxshilash uchun ishlab chiqilgan. Uning nomi TN panellaridan asosiy farqi, kristall molekulalarining panel tekisligiga perpendikulyar oʻrniga parallel ravishda harakatlanishidan kelib chiqadi. Ushbu oʻzgarish matritsadagi yorugʻlik tarqalishi miqdorini kamaytiradi, bu esa IPS-ga oʻziga xos keng koʻrish burchaklari va yaxshi ranglarni koʻpaytirish imkonini beradi.

IPS texnologiyasining dastlabki iteratsiyalari sekin javob vaqti va past kontrast nisbati bilan ajralib turardi, ammo keyingi tahrirlar bu kamchiliklarni sezilarli darajada yaxshiladi. Keng koʻrish burchagi va ranglarning aniq reproduktsiyasi (ranglarning deyarli hech qanday oʻzgarishisiz) tufayli IPS professional grafik rassomlar uchun moʻljallangan yuqori darajadagi monitorlarda keng qoʻllanadi, garchi narxining pasayishi bilan u asosiy oqimda koʻrindi. IPS texnologiyasi Panasonic kompaniyasiga Hitachi tomonidan sotilgan. 

 

 TFT Central — Reviews, News and Articles and includes panel search database
  — LCD monitor panel search database
 Animated LCD Tutorial by 3M
 LCD Panels with Response Time Compensation, X-bit labs, December 20, 2005
 
 Gaming issues with TFT LCD Displays, Digital Silence, August 10, 2004
 What is TFT LCD, Plasma.com — detailed description of the technology inside a TFT LCD
 Monitor buying guide — CNET reviews