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彩色滤光片结构(彩色滤光片结构图片)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-15 14:41   点击:276  编辑:admin   手机版

1. 彩色滤光片结构图片

TFT是AM-LCD的一种。TFT液晶显示屏是一种薄形的显示器件,它有两片偏光板、两片玻璃,中间加上TN液晶。TFT液晶显示屏由后板模块、液晶层和前板模块三部分组成。

(1)后板模块部分

  后板模块是指液晶层后面的部分,主要由后偏光板、后玻璃板、像素单元(像素电极、TFT管)、后定向膜等组成。

  

  在后玻璃板衬底上分布着许多横竖排列并互相绝缘的格状透明金属膜导线,将后玻璃衬底分隔成许多微小的格子,称为像素单元(或称子像素);每个格子(像素单元)中又有一片与周围导线绝缘的透明金属膜电极,称为像素电极(显示电极)。像素电极的一角,通过一只用印制法制作在玻璃衬底上的TFT薄膜场效应管,分别与两根纵横导线连接,形成矩阵结构,TFT场效应管的栅极与横线相接,横线称为栅极扫描线或X电极,因起到TFT选通作用,又称为选通线;而TFT管的源极与竖线连接,竖线称为源极列线或Y电极;TFT的漏极即与透明像素电极连为一体。TFT管的功能就是一个开关管,利用施加于TFT开关管的栅极电压,可控制TFT开关管的导通与截止。

  

  前、后两片玻璃板接触液晶的那一面并不是光滑的,而是有锯齿状的沟槽,这个沟槽的主要目的是希望长棒状的液晶分子沿着沟槽排列,这样才会整齐。因为如果是光滑的平面,液晶分子的排列便会不整齐.造成光线的散射,形成漏光的现象。在实际制造过程中,并无法将玻璃板做成如此的沟槽状,一般会先在玻璃板表面涂布一层PI(聚酰亚胺),再用布做摩擦的动作,以使PI的表面分子不再杂散分布,而是依照固定均一的方向排列。而这一层PI就叫做定向膜(也称配向膜),它的作用就像玻璃的凹槽一样,提供液晶分子呈均匀排列的接口条件,让液晶依照预定的顺序排列。

  (2)液晶层部分

  

  液晶显示屏的后玻璃板上有像素电极和薄膜晶体管(TFT),前玻璃板则贴有彩色滤光片,前、后两层玻璃中间夹持的就是液晶层。

  

  对于TFT液晶显示屏来说,每个像素单元从结构上可以看作是像素电极和公共电极之间夹一层TN液晶,液晶层可等效为一个液晶电容CLc,它的大小约为0.lpF;在实际应用中,这个电容无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时刻,也就是说,当TFT管对这个电容充好电时,它无法将电压保持住,直到下一次TFT管再对此点充电的时刻(以一般60Hz的画面更新频率,需要保持约16ms)。这样一来,电压有了变化,所显示的灰阶就会不正确,因此,一般在设计面板时,会再加一个储存电容Cs(一般由像素电极与公共电极走线所形成),其值约为0.5pF,以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时刻。下图所示为一个像素单元(子像素)结构示意图及其等效电路。

  从驱动方式上看,TFT液晶屏将所有的行电极作为扫描行连接到栅极驱动器上,将所有列电极作为列信号端连接到源极驱动器上,从而形成驱动阵列,驱动阵列的等效电路。

  (3)前板模块部分

  

  在前玻璃板衬底上,也同样划分为许多小格子,每个格子均与后玻璃衬底的一个像素电极对应,但其差别是,它没有独立的电极,而只是覆盖着一小片R(红)、G(蓝)、B(绿)三基色的透明薄膜滤光片,称为彩色滤光片(或称RGB滤色膜),用以还原出正常的彩色。

  

  红色、蓝色以及绿色是所谓的三基色,也就是说,利用这三种颜色,可以混合出各种不同的颜色

2. 彩色相机滤光片

目前液晶电视的背光类型主要分为两种:侧入式和直下式。侧入式背光灯布设在两侧和底部,通过导光板将光线铺满屏幕。

直下式背光灯均匀分布于机身后盖上,背光灯和面板有一定的距离,因此直下式背光电视的机身较厚。

无论是何种背光,出色的显示效果都离不开分区控光,背光分区数量的多少直接决定了显示效果。

直下式背光相对侧入式背光,对比度更高,显示效果更好。一些无良商家虽自称是直下式背光,但是并没有分区背光,只是利用了直下式结构简单这一特性。

3. 彩色滤光片制作工艺

彩色滤光片并不是一片滤光片,它分为许多种如红色滤光片,绿色滤光片,紫色滤光片,蓝色滤光片,黄色滤光片,每种滤光片都能透过它本身的颜色。它们可以是长波通型也可以是带通型。

如果是长波通型,除了透过本身颜色的光波段外,还可以透过紧接着比这个波段更长的波段,甚至包括近红外波长。它们可以分为镀膜型 彩色滤光片和有色玻璃两种。

4. 彩色滤光片的工艺流程

一、TFT-LCD的制造工艺流程有以下几部分

①、在TFT基板上形成 TFT 阵列;

②、在彩色滤光片基板上形成彩色滤光图案及 ITO 导电层;

③、用两块基板形成液晶盒;

④、安装外围电路、组装背光源等的模块组装。

二、在 TFT基板上形成TFT阵列的工艺

现已实现产业化的 TFT 类型包括:非晶硅 TFT ( a-Si TFT )、多晶硅 TFT ( p-Si TFT )、单晶硅 TFT(c-Si TFT) 几种。目前使用的仍是 a-Si TFT 。

a-Si TFT的制造工艺如下:

①、先在硼硅玻璃基板上溅射栅极材料膜,经掩膜曝光、显影、干法蚀刻后形成栅极布线图案。一般掩膜曝光用步进曝光机。

②、用 PECVD 法进行连续成膜,形成 SiNx 膜、非掺杂 a-Si 膜,掺磷 n+a-Si 膜。然后再进行掩膜曝光及干法蚀刻形成 TFT 部分的 a-Si 图案。

③、用溅射成膜法形成透明电极( ITO 膜),再经掩膜曝光及湿法蚀刻形成显示电极图案。

④、栅极端部绝缘膜的接触孔图案形成则是使用掩膜曝光及干法蚀刻法。

⑤、将 AL 等进行溅射成膜,用掩膜曝光、蚀刻形成 TFT 的源极、漏极以及信号线图案。用 PECVD 法形成保护绝缘膜,再用掩膜曝光及干法蚀刻进行绝缘膜的蚀刻成形, ( 该保护膜用于对栅极以及信号线电极端部和显示电极的保护 ) 。

TFT阵列工艺是 TFT-LCD制造工艺的关键 , 也是设备投资很多的部分,整个工艺要求在很高的净化条件(例如 10 级)下进行。

三、 在彩色滤光片( CF )基板上形成彩色滤光图案的工艺

彩色滤光片着色部分的形成方法有染料法、颜料分散法、印刷法、电解沉积法、喷墨法。目前以颜料分散法为主。

颜料分散法的是将颗粒均匀的微细颜料(平均粒径小于 0.1 μ m ) (R 、 G 、 B 三色 ) 分散在透明感光树脂中。然后将它们依次用涂敷、曝光、显影工艺方法,依次形成 R. G. B 三色图案。在制造中使用光蚀刻技术,所用装置主要是涂敷、曝光、显影装置。

为了防止漏光,在 RGB 三色交界处一般都要加黑矩阵( BM )。以往多用溅射法形成单层金属铬膜,现在也有改用金属铬和氧化铬复合型的 BM 膜或树脂混合碳的树脂型 BM 。

此外,还需要在 BM 上制作一层保护膜及形成 IT0 电极 , 由于带有彩色滤光片的基板是作为液晶屏的前基板与带有 TFT 的后基板一起构成液晶盒。所以必须关注好定位问题,使彩色滤光片的各单元与 TFT 基板各像素相对应。

5. 彩色滤光片原理

多光谱相机的分光技术会直接影响这整个光谱成像仪的性能,因为多光谱成像技术是对各个谱段进行成像分析,终将这些图像数据结合在一起,这就要求能将光线进行分光的器件,无论采用哪种分光模式都必须满足配准的需求。

棱镜分光和光栅分光,早出现的是棱镜分光和光栅分光,其入射狭缝位于准直系统的前焦面上,入射光经准直系统准直后,经棱镜由成像系统将狭缝按波长成像在焦平面探测器上。相对来说技术比较成熟,应用也比较广泛。

滤光片分光,这是一种色散原件,它利用声光衍射原理,由声光介质,换能器阵列和声终端三部分组成,通过声光相互作用,改变射频信号频率,来实现衍射光波长范围的光谱扫描。

干涩分光,由于色散型光谱成像仪的光谱分辨率与入射狭缝的宽度成反比,因此要获取更高的光谱分辨率,就需要不断减少狭缝的宽度,导致探测灵敏度降低。随着光谱成像仪的技术指标越来越高,所能满足的需求也越来越多。其主要分光技术是迈克尔逊干涉法、三角共路干涩法、双折射干涉法。

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