مروری بر تکنولوژی tft

مروری بر تکنولوژی TFT


TFT تکنولوژی شناخته شده‌ای در صفحات نمایش است. اکثر تلفن‌های همراه امروزی از این نوع صفحه نمایش بهره می‌گیرند. TFT مخفف عبارت Thin Film Transistor است و ترانزیستورهای این نمایشگرها به‌صورت لایه‌ای نازک در پشت آن‌ها قرار گرفته است.
برای آگاهی از این تکنولوژی بهتر است نحوه عملکرد آن را با LCD های معمولی مقایسه کنیم:
بطور کلی کلیه pixel ها در LCD بر حسب شماره سطر و ستونی که در آن قرار گرفته‏اند، آدرس‏دهی می‏شوند.
زمانی که همه pixel هایی که در یک سطر قرار گرفته‏اند با یک ولتاژ منفی تحریک شوند و همه pixel هایی که در یک ستون قرار گرفته‏اند با یک ولتاژ مثبت شارژ شوند، آن پیکسلی که در تقاطع این سطر و ستون قرار گرفته است بالاترین ولتاژ را دریافت کرده و سوئیچ می‏شود.
ایراد این حالت این است که همه پیکسل‏هایی که در آن سطر و ستون قرار گرفته‏اند میزان کمی از آن ولتاژ را دریافت می‏کنند و اگر چه بطور کامل سوئیچ نمی‏شوند ولی حالت سایه روشن پیدا می‏کنند. این مشکل در تکنولوژیTFT رفع شده است.
به این ترتیب در TFT هر pixel با ترانزیستور مربوط به خودش سوئیچ می‏شود.
این امر این امکان را به هر pixel می‏دهد که جداگانه کنترل شود.
در واقع در این تکنولوژی هر pixel یک خازن کوچک است: یک ترانزیستور در جلو، یک لایه شفاف در عقب و یک لایه کریستال مایع در بین آنها قرار دارد.


● مزایای مانیتورهای TFT

▪ بدون تشعشع: به دلیل عدم استفاده از لامپ تصویر و مکانیزم تفنگ الکترونی و ولتاژ بالا (High Voltage) این مانیتورها هیچ گونه امواج الکترو مغناطیسی با طول موج کوتاه که برای سلامتی بسیار مضر و خطرناک هستند تولید نمی‏کنند و این در حالی است که سازندگان مانیتورهای معمولی، عمده تلاش خود را معطوف به کنترل و کاهش سطح انتشار این امواج داشته‏اند و ایجاد استاندارد TCO با این هدف بوده است.
به نظر می‏رسد با توجه به اهمیت سلامت کاربر، این مزیت خود به تنهایی می‏تواند برای جایگزینی مانیتورهای معمولی با TFT-LCD کفایت کند.

▪ مصرف انرژی بسیار پایین: به دلیل اینکه ایجاد تصویر در این مانیتورها اساساً توسط عناصر نیمه‏ هادی صورت می‏گیرد، مصرف انرژی این مانیتورها بسیار پایین است.
برای مثال نوع ۱/۱۵ اینچ آن (با ابعاد تصویر۳۰.۷×۲۳ سانتیمتر، تقریباً معادل با مانیتور ۱۷ اینچ معمولی) در حالت فعال (Active) تنها ۳۵وات و در حالت انتظار (Stand by) تنها ۵ وات مصرف انرژی دارد. این نکته برای محیط‏های اداری، همانند بانک‏ها، که مجبور به استفاده از UPSهای بزرگ، با صرف هزینه تهیه و نگهداری زیاد و خطرات و مضرات محیطی مثال بخار اسید و ... هستند، می‏تواند بسیار مهم و قابل توجه باشد.

▪ وضوح و کیفیت تصویر بالا: خلق تصویر در مانتیورهای TFT-LCD توسط میلیون‏ها عنصر نیمه هادی می‏باشد. در این مانیتورها برای هر نقطه تصویر به طور فیزیکی یک نقطه (Pixel) روی صفحه تصویر وجود دارد که خود از سه عنصر نیمه هادی برای سه رنگ اصلی تشکیل شده است.
به این ترتیب، در این مانتیورها اطلاعات دیجیتال مستقیماً با روشن و خاموش کردن این عناصر نیمه هادی ایجاد تصویر می‏نمایند.
این مکانیزم اساساً بسیاری از معایب مانیتورهای معمولی (CRT) را مرتفع می‏سازد.
برخی از این معایب به شرح زیر می‏باشد:

▪ لرزش تصویر: بدلیل اثرپذیری پرتو الکترون (پرتویی که توسط تفنگ الکترونی در لامپ تصویر (CRT) ایجاد کننده تصویر می‏باشد) از امواج الکترو مغناطیس محیط کار (Noise) که توسط سایر دستگاه‏های برقی و الکترونیکی تولید می‏شوند، لبه‏های تصویر در مانیتور معمولی دارای لرزش می‏باشند، برای رفع این مشکل در مانیتورهای معمولی فرکانس نمایش تصویر را بالا می‏برند تا این لرزش‏ها توسط چشم انسان قابل مشاهده نباشد که نهایتاً این امر باعث ایجاد هاله در لبه‏های تصویر می‏شود. در صورتی که در مکانیزم TFT-LCD به دلیل اینکه هر نقطه تصویر توسط یک عنصر نیمه هادی که به طور فیزیکی به آن اختصاص دارد، ایجاد می‏شود، بدون نیاز به بالا بردن فرکانس نمایش تصویر، هیچ‏گونه لرزش و یا هاله‏ای در تصویر وجود ندارد و این باعث بالا رفتن قابل ملاحظه کیفیت تصویر می‏شود.

▪ فاصله نقاط تصویر: در مانیتور معمولی، محدودیت‏های مکانیزم تفنگ الکترونی عملاً باعث محدودیت در کاهش فاصله نقاط تصویر می‏شود.(pixel pitch=۰.۴x) در صورتی که در تکنولوژی TFT-LCD با استفاده از فناوری روز دنیا در زمینه ساخت نیمه هادی مختلف این فاصله به حداقل رسیده (pixel pitch=۰.۲۶۴x) و تصویر دارای وضوح خیره کننده‏ای می‏باشد.

▪ رنگ‏های واقعی: در تکنولوژیTFT-LCD رنگ‏ها از ترکیب سه رنگ اصلی توسط سه عنصر نیمه‏ هادی ایجاد می‏شوند لذا با توجه به دقیق بودن طول موج رنگ ایجاد شده توسط عنصر نیمه هادی، رنگ‏ها کاملاً طبیعی و واقعی می‏باشند.
در حالیکه چون نور و رنگ در مانیتور معمولی (CRT) توسط مواد شیمیایی فلورسانس تولید می‏شود، اولاً رنگ‏ها دقیق و واقعی نبوده و ثانیاً در طول زمان به دلیل پایین آمدن تدریجی حساسیت این مواد شیمیایی، رنگ‏ها تغییر کرده و شفافیت آنها کاهش می‏یابد.

▪ درخشندگی تصویر: در لامپ تصویر (CRT)، درخشندگی و وضوح تصویر (Contrast) بستگی به شدت پرتو الکترون تابش شده به صفحه تصویر و حساسیت مواد شیمیایی فلورسانس آن دارد و چون سطح انتشار پرتوهای الکترو مغناطیس مضر نیز با افزایش شدت پرتو الکترون، افزویش می‏یابد.
لذا سازندگان ناگزیر به کنترل شدت پرتو الکترون و نتیجتاً محدودیت درخشندگی تصویر هستند.
اما در مانیتورهای TFT-LCD به دلیل عدم وجود چنین محدودیتی درخشندگی تصویر بالاتر و برتر می‏باشد.
مجموعه عوامل فوق باعث شده تا وضوح و کیفیت تصویر مانیتور TFT-LCD عملاً بسیار برتر و بالاتر از مانیتور معمولی باشد.

▪ عمر مفید طولانی: لامپ تصویر (CRT) ذاتاً دارای نرخ استهلاک بالایی بوده و کیفیت تصویر آن همزمان با استفاده کاهش می‏یابد. این امر به دلیل کاهش سطح حساسیت مواد شیمیایی فلورسانس صفحه تصویر و نیز کاهش قدرت تفنگ الکترونی می‏باشد. در صورتی که عناصر نیمه هادی که تولید کننده تصویر در مانیتور TFT-LCDمی‏باشد، دارای عمر مفید طولانی‏تر و بدون افت کیفیت تصویر هستند.

▪ اندازه واقعی تصویر: به دلیل محدودیت‏های استفاده از لامپ تصویر (CRT) برای مانیتور، اندازه واقعی تصویر در این گونه مانیتورها کمتر از اندازه نامی آنها است.
به عنوان نمونه، سطح مفید یک مانیتور ۱۵ اینچ معمولی، عملاً در حدود ۸/۱۳ اینچ می‏باشد. در صورتی که نمایشگر TFT-LCD از تمامی سطح بهره‏مند بوده و اندازه واقعی تصویر دقیقاً به اندازه نامی آن است.
لذا ابعاد واقعی تصویر برای مانیتور ۱/۱۵ اینچ TFT-LCD برابر با ۲۳×۷/۳۰ سانتی متر می‏باشد.
لذا با استفاده از مانیتورهای Maxmedia می‏توان استفاده بهینه از فضا و محیط کار را به نحو موثری بهبود بخشید. از نظر زیبایی ظاهری نیز، بسیار زیباتر و برتر از مانیتورهای معمولی می‏باشند.