Question

TFT液晶显示屏的基本工作过程是什么？

Answer 1

结合下图简要描述TFT液晶显示屏显示图像的工作过程。

TFT液晶显示屏的基本工作过程

图中，将一个像素电极接到场效应管的漏极D，将另一个像素电极接到驱动电源的某一个电位上（公共电极上），然后把场效应管的栅极G作为该像素的选通控制端，把源极S作为数据的写入端，以此搭建成TFT的驱动电路。

图中只画出了液晶像素的模型，而没有画出像素电容CLC，实际上二者是一致的，因为液晶材料具有容性负载特性，在建立TFT液晶显示屏驱动电路模型时，既可以把液晶像素等效为一个电容CLC，也可以画一个像素。

TFT场效应管的栅极G连接到行驱动器的扫描选通信号上，该信号由行驱动器控制。TFT场效应管的源极连接到一个源极驱动器内DAC（数/模）转换器的输出端。DAC转换器输出的是模拟电压，作为显示像素的模拟驱动电压。

当选通某个像素时，在TFT场效应管的栅极G上施加正向的导通电压，使场效应管进入导通状态，同时显示数据通过DAC转换器，加到TFT场效应管的源极S，通过导通的TFT场效应管，到达TFT的漏极D，在显示像素上形成电场，对液晶材料充电，实现显示效果。

当去掉栅极电压时，TFT场效应管关断，进入截止状态。场效应管的关断电阻ROFF非常之大，与液晶材料的等效电容、存储电容结合，形成比较大的放电时间常数子=ROFF×C，使得施加在像素上的电压缓慢地释放，让该像素的显示效果可以保持一段相当长的时间。加在液晶层上的模拟驱动电压可存储，使液晶层能稳定地工作，这个驱动电压通过TFT也可在短时间内重新写入，因此它能够满足图像品质的要求。TFT液晶显示屏的每一个像素上都有一个TFT，可有效地克服非选通时的串扰，使液晶显示屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。

值得注意的是，加在液晶TFT源极的驱动电压，不能像CRT阴极那样是一个固定极性的直流信号。因为液晶显示屏内部的液晶分子如果处于单一极性的电场作用下，则会在直流电场中发生电解反应，使液晶分子按照不同的带电极性而分别趋向于正、负两极堆积，发生极化作用，从而逐渐失去旋光特性而不能起到光阀作用，致使液晶屏的工作终止。因此，要正确使用液晶，不能采用显像管式的激励方式，而是既要向液晶施加电压以便调制对比度，而又要保证其所加电压符合液晶驱动要求，即不能有平均直流成分。具体的方法是：在显示屏的源极上加极性相反而幅度大小相等的交流电压，交流的极性不断变化倒相，故不会使液晶分子产生电解极化作用，而所加电压又能控制其透光度，从而达到调整对比度的目的。