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僅僅有前述的TFT液晶顯示屏是無法實現(xiàn)顯示的,必須配上提供掃描信號和數(shù)據(jù)信號的驅動集成電路以及組裝有控制電路等PCB板的集成電路模塊;由于液晶本身并不發(fā)光,為此必須加上背光源,隨后將這些部件連同已經(jīng)封裝了液晶的顯示屏組裝成顯示模塊。
為了實現(xiàn)彩色TFT-LCD顯示,利用彩色濾色片,產(chǎn)生紅(R)、綠(G)、藍(G)3種原色,再合成為彩色顯示。為此需要采用白光的背光源,而每個圖像像素需要包含紅紅(R)、綠(G)、藍(G)3個子像素點,分別與上層玻璃基板的彩色濾色膜相對應。于是一個分辨率為,n×m,即具有n行、m列顯示像素的TFT-LCD屏實際上包含nX3m個像素。例如,對于600X800的SVGA顯示,TFT-LCD屏上包含的像素數(shù)為600X800XRGB=600X2400。根據(jù)彩色濾色膜的排列方式不同,可以分為條形、馬賽克形、Delta形等多種類型。其中條形結構最為簡單,易于設計、制備和驅動,但是其顯示質量差。馬賽克形的彩色質址好,但是由于同一條信號線上對應于不同的顯示行將循環(huán)傳送R、G、B3種不同的圖像信號,其像素的驅動復雜,濾色膜的制備困難。Delta形通過復雜的矩陣設計使上、下兩行顯示像素交錯,信號線彎曲,實現(xiàn)了同一條信號線上傳輸同一種彩色信號,從而使像素驅動簡單,獲得很好的彩色顯示質量,但濾色膜的制備困難。
另一方面,由于彩色TFT模塊是光敏器件,光照將嚴重影響TFT的特性,使開關特性失效,為此在TFTLCD顯示中必須對其中的有源器件TFT進行全面的遮光。在TFT陣列基板上,如果采用倒柵TFT結構,由于金屬柵電極本身不透光,所以可以直接利用倒柵遮擋住背光源對溝道試域的照射,而無需制備額外的遮光層;但是對于頂柵結構的TFT這必須制備遮光層以遮擋背光源的照射,同時在彩色濾色膜的彩色像素周圍需要制備不透光的黑矩陣(BlackMatrix,BM),以遮擋像素間的雜散光,從而減少光照對TFT性能的影響。由于黑矩陣位于上層彩色濾色膜基板上,為了可靠遮擋光對下層TFT的照射,必須考慮制備工藝中帶來的對準誤差,因此需要留出一定的冗余,這樣真正有效的顯示面積將進一步降低,影響開口率的提高。通常采Cr和CrQ2的雙層膜以減少光的反射。在BM制備完成后再進行彩色濾色膜的制備,隨后淀積保護膜和ITO透明公共淀積,最后進行取向處理。由于Cr對環(huán)境有一定的污染,并且制備工藝較復雜,目前逐漸被黑色樹脂材料所替代。采用黑色樹脂制備黑矩陣可以利用光刻工藝一步完成,降低了工藝復雜性,減少了對準誤差,可以實現(xiàn)較高的開口率。
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