TFT（Thin Film Transistor）即薄膜場效應電晶體。所謂薄膜電晶體，是指液晶顯示器上的每一液晶象素點都是由集成在其後的薄膜電晶體來驅動。從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示螢幕信息。TFT屬於有源矩陣液晶顯示器。
基本介紹
基本組成,電源部分,驅動板部分,按鍵板部分,高壓板部分,液晶面板部分,變換方式,工作原理,主要特點,
基本組成
根據液晶顯示器的解剖，可以看出，液晶顯示器的構成並不複雜，液晶板加上相應的驅動板（也稱主機板，注意不是液晶面板內的行列驅動電路）、電源板、高壓板、按鍵控制板等，就構成了一台完整的液晶顯示器。
組成結構圖
組成結構圖電源部分
液晶顯示器的電源電路分為開關電源和DC/DC變換器兩部分。其中，開關電源是一種AC/DC變換器，其作用是將市電交流220V或 110V（歐洲標準）轉換成12V直流電源（有些機型為14V、18V、24V或28V），供給DC/DC變換器和高壓板電路；DC/DC直流變換器用 以將開關電源產生的直流電壓（如12V）轉換成5V、3.3V、2.5V等電壓，供給驅動板和液晶面板等使用。
液晶顯示器的開關電源主要有兩種安裝形式：①採用外部電源適配器（Adapter），輸入顯示器的電壓就是電源適配 器輸出的直流電壓；②在顯示器內部專設一塊開關電源板，即所謂的內接方式，在這種方式下，顯示器輸人的是交流220V電壓。
DC/DC變換器也有多種安裝方式，第一種是專設一塊DC/DC變換板；第二種是和開關電源部分安裝在一起（開關電源採用機內型） ；第三種是安裝在主機板中。
驅動板部分
驅動板也稱主機板，是液晶顯示器的核心電路，主要由以下幾個部分構成：
（1）輸入接口電路
液晶顯示器一般設有傳輸模擬信號的VGA接口（D-Sub接口）和傳輸數位訊號的DVI接口。其中，VGA接口用來接收主機顯示卡輸出的模 擬R、G、B和行場同步信號；DVI接口用於接收主機顯示卡TMDS（最小化傳輸差分信號）傳送器輸出的TMDS數據和時鐘信號，接收到的 TMDS信號需要經過液晶顯示器內部的TMDS接收器解碼，才能加到Sealer電路中，不過，很多TMDS接收器都被集成在Scaler晶片中 。
（2）A/D轉換電路
A/D轉換電路即模/數轉換器，用以將VGA接口輸出的模擬R、G、B信號轉換為數位訊號，然後送到Sealer電路進行處理。早期的液晶顯示器，一般單獨設立一塊A/D轉換晶片（如AD9883、AD9884等），生產的液晶顯示器，大多已將A/D轉換電路集 成在Scaler晶片中。
（3）時鐘發生器（PLL鎖相環電路）
時鐘產生電路接收行同步、場同步和外部晶振時鐘信號，經時鐘發生器產生時鐘信號，一方面送到A/D轉換電路，作為取樣時鐘信 號；另一方面送到Sealer電路進行處理，產生驅動LCD屏的像素時鐘。
另外，液晶顯示器內部各個模組的協調工作也需要在時鐘信號的配合下才能完成。顯示器的時鐘發生器一般均由鎖相環電路（PLL）進行控制，以提高時鐘的穩定度。早期的液晶顯示器，一般將時鐘發生器集成在￣A/D轉換電路中，如今生產的液晶顯示器，大都將時鐘發生器集成在Sealer晶片中。
（4）Sealer電路
Sealer電路的名稱較多，如圖像縮放電路、主控電路、圖像控制器等。Sealer電路的核心是一塊大規模積體電路，稱為Sealer晶片，其作用 是對A/D轉換得到的數位訊號或TMDS接收器輸出的數據和時鐘信號，進行縮放、畫質增強等處理，再經輸出接口電路送至液晶面板，最後，由 液晶面板的時序控制IC（TC0N）將信號傳輸至面板上的行列驅動IC。Sealer晶片的性能基本上決定了信號處理的極限能力。另外，在Sealer電 路中，一般還集成有屏顯電路（0SD電路）。
液晶顯示器為什麼要對信號進行縮放處理呢？這是由於一個面板的畫素位置與解析度在製造完成後就已經固定，但是影音裝置輸出的解析度 卻是多元的，當液晶面板必須接收不同解析度的影音信號時，就要經過縮放處理才能適合一個螢幕的大小，所以信號需要經過Sealer晶片進行 縮放處理。
（5）微控制器電路
微控制器電路主要包括MCU（微控制器）、存儲器等，其中，MCU用來對顯示器按鍵信息（如亮度調節、位置調節等）和顯示器本身的狀態控 制信息（如無輸人信號識別、上電自檢、各種省電節能模式轉換等）進行控制和處理，以完成指定的功能操作。存儲器（這裡指串列EEPROM存 儲器）用於存儲液晶顯示器的設備數據和運行中所需的數據，主要包括設各的基本參數、製造廠商、產品型號、解析度數據、最大行頻率、場 刷新率等，還包括設各運行狀態的一些數據，如白平衡數據、亮度、對比度、各種幾何失真參數、節能狀態的控制數據等。
很多液晶顯示器將存儲器和MCU集成在一起，還有一些液晶顯示器甚至將MCU、存儲器都集成在Scaler晶片中。因此，在這些液晶顯示 器的驅動板上，是看不到存儲器和MCU的。
（6）輸出接口電路
驅動板與液晶面板的接口電路有多種，常用的主要有以下3種：
第二種接口是十分流行的低壓差分LVDS接口，用來驅動LVDS液晶屏。與17L接口相比，串列接口有更高的傳輸率，更低的電磁輻射和電磁 干擾，並且，需要的數據傳輸線也比並行接口少很多，所以，從技術和成本的角度，LVDS接口都比1TL好。需要說明的是，凡是具有LVDS接口的 液晶顯示器，在主機板上一般需要一塊LVDS傳送晶片（有些可能集成在Sealer晶片中），同時，在液晶面板中應有一塊LVDS接收器。
第三種是RSDS（低振幅信號）接口，用來驅動RSDS液晶屏，採用RSDS接口，可大大減少輻射強度，產晶更加健康環保，並可增強EMI抗干擾能 力，使畫面質量更加清晰穩定。
按鍵板部分
按鍵電路安裝在按鍵控制板上，另外，指示燈一般也安裝在按鍵控制板上。按鍵電路的作用就是使電路通與斷，當按下開關時，按鍵電子開關接通；手鬆開後，按鍵電子開關斷開。按鍵開關輸出的開關信號送到驅動板上的MCU中，由MCU識別後，輸出控制信號，去控制相關電路完成相應的操作和動作。
高壓板部分
高壓板俗稱高壓條（因為電路板一般較長，為條狀形式），有時也稱為逆變電路或逆變器，其作用是將電源輸出的低壓直流電壓轉變為液晶板（Panel）所需的高頻的600V以上高壓交流電，點亮液晶面板上的背光燈。
高壓板主要有兩種安裝形式：①專設一塊電路板；②和開關電源電路安裝在一起（開關電源採用機內型）。
液晶面板部分
液晶面板是液晶顯示器的核心部件，主要包含液晶屏、LVDS接收器（可選，LVDS液晶屏有該電路）、驅動IC電路（包含源極驅動IC與柵極驅動IC）、時序控制IC（TC0N）和背光源。
需要強調的是，液晶顯示器的電路結構和彩電、CRT顯示器彩顯一樣，經歷了從多片積體電路ˉ單片積體電路宀超級單片的發展過程。例如，早期的液晶顯示器、A/D轉換、時鐘發生器、Sealer和MCU電路均採用獨立的積體電路；現生產的液晶顯示器，則大多將A/D轉換、TMDS接收器、時鐘發生器、Sealer、0SD、LVDS傳送器集成在一起，有的甚至將MCU電路、TC0N、RSDS等電路也集成進來，成為一片真正的“超級晶片”。無論液晶顯示器採用哪種電路形式，但萬變不離其宗，即所有液晶顯示器的基本結構組成是相同或相似的，作為維修人員，只要理解了液晶顯示器的基本結構和組成，再結合廠家提供的主要積體電路引腳功能，就不難分析出其整機電路的基本工作過程。
變換方式
液晶分子的驅動電壓不能固定在某一個值不變，否則，時間久了，液晶分子會發生極化現象，從而逐漸失去旋光特性。因此，為了避免液晶分子的特性遭到破壞，液晶分子的驅動電壓必須進行極性變換，這就需要將液晶顯示屏內的顯示電壓分成兩種極性，一個是正極性，另一個是負極性。當顯示電極的電壓高於common（公共電極）電極電壓時，就稱為正極性；當顯示電極的電壓低於common電極電壓時，就稱為負極性。不管是正極性或負極性，都會有一組相同亮度的灰階，所以當上下兩層玻璃的壓差絕對值是固定時，所表現出來的灰階是一模一樣的。不過這兩種情況下，液晶分子的轉向卻完全相反，也就可以避免上述當液晶分子轉向一直固定在一個方向時所造成的特性破壞。常見的極性變換方式有四種，即逐幀倒相方式、逐行倒相方式、逐列倒相方式和逐點倒相方式。
對於逐幀倒相方式，在同一幀中，整個畫面所有相鄰的點都擁有相同的極性，而相鄰的幀極性則不同；對於逐行倒相方式，在同一行上擁有相同的極性，而相臨的行極性不同；對於逐列倒相方式，在同一列上擁有相同的極性，而相鄰的列極性不同；對於逐點倒相方式，則是每個點和自己相鄰的上、下、左、右四個點，極性都是不一樣。
常見的個人計算機液晶顯示屏，所使用的面板極性變換方式，大部分都是逐點變換方式，原因是逐點倒相的顯示品質相對於其他的變換方式要好得多。表列出了逐幀倒相、逐行倒相、逐列倒相和逐點倒相四種極性變換方式的性能比較。
所謂Flicker現象，就是畫面會有閃爍的感覺，但並不是特意做出的視覺效果，而是因為顯示的畫面灰階在每次更新畫面時會有些微小的變動，讓人眼感受到畫面在閃爍。使用逐幀倒相的極性變換方式最容易發生這種情況。因為逐幀倒相的整個畫面都是同一極性，當這次畫面是正極性時，下次就都變成了負極性，假若common電壓有一點誤差，這時正、負極性的同一灰階電壓便會有差別，當然灰階的感覺也就不一樣，如圖2所示。在不停切換畫面的情況下，由於正、負極性畫面交替出現，就會出現Flicker現象。而其他面板的極性變換方式，雖然也會有此Flicker的現象，但由於不像逐幀倒相是同時整個畫面一起變換極性，只有一行或一列，甚至於是一個點變化極性而已，以人眼的感覺來說，就會覺得不明顯。
所謂Crosstalk現象，指的是相鄰的點之間，要顯示的資料會影響到對方，以至於顯示的畫面會有不正確的狀況。雖然Ctosstalk現象的成因有很多種，只要相鄰點的極性不一樣，便可以減少此現象的發生。
工作原理
1、TFT工作原理
TFT就是“Thin Film Transistor”的簡稱，一般代指薄膜液晶顯示器，而實際上指的是薄膜電晶體（矩陣）―― 可以“主動的”對螢幕上的各個獨立的象素進行控制，這也就是所謂的主動矩陣TFT（active matrix TFT）的來歷。那么圖象究竟是怎么產生的呢？基本原理很簡單：顯示屏由許多可以發出任意顏色的光線的象素組成，只要控制各個象素顯示相應的顏色就能達到目的了。在TFT LCD中一般採用背光技術，為了能精確地控制每一個象素的顏色和亮度就需要在每一個象素之後安裝一個類似百葉窗的開關，當“百葉窗”打開時光線可以透過來，而“百葉窗”關上後光線就無法透過來。當然，在技術上實際上實現起來就不像剛才說的那么簡單。LCD（Liquid Crystal Display）就是利用了液晶的特性（當加熱時為液態，冷卻時就結晶為固態），一般液晶有三種形態：
類似粘土的層列（Smectic）液晶
類似細火柴棒的絲狀（Nematic）液晶
類似膽固醇狀的（Cholestic）液晶
液晶顯示器使用的是絲狀，當外界環境變化它的分子結構也會變化，從而具有不同的物理特性――就能夠達到讓光線通過或者阻擋光線的目的――也就是剛才比方的百葉窗。大家知道三原色，所以構成顯示屏上的每個象素需上面介紹的三個類似的基本組件來構成，分別控制紅、綠、藍三種顏色。目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶顯示器（Twisted Nematic TFT LCD）。
主要特點
隨著九十年代初TFT技術的成熟，彩色液晶平板顯示器迅速發展，不到10年的時間，TFT-LCD迅速成長為主流顯示器，這和它具有的優點是分不開的。主要特點是：
（1）使用特性好：低壓套用，低驅動電壓，固體化使用安全性和可靠性提高；平板化，又輕薄，節省了大量原材料和使用空間；低功耗，它的功耗約為CRT顯示器的十分之一，反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右，節省了大量的能源；TFT-LCD產品還有規格型號、尺寸系列化，品種多樣，使用方便靈活、維修、更新、升級容易，使用壽命長等許多特點。顯示範圍覆蓋了從1英寸至40英寸範圍內的所有顯示器的套用範圍以及投影大平面，是全尺寸顯示終端；顯示質量從最簡單的單色字元圖形到高解析度，高彩色保真度，高亮度，高對比度，高回響速度的各種規格型號的視頻顯示器；顯示方式有直視型，投影型，透視式，也有反射式。
（2）環保特性好：無輻射、無閃爍，對使用者的健康無損害。特別是TFT-LCD電子書刊的出現，將把人類帶入無紙辦公、無紙印刷時代，引發人類學習、傳播和記栽文明方式的革命。
（3）適用範圍寬，從-20℃到+50℃的溫度範圍內都可以正常使用，經過溫度加固處理的TFT-LCD低溫工作溫度可達到零下80℃。既可作為移動終端顯示，台式終端顯示，又可以作大螢幕投影電視，是性能優良的全尺寸視頻顯示終端。
（4）製造技術的自動化程度高，大規模工業化生產特性好。TFT-LCD產業技術成熟，大規模生產的成品率達到90[%]以上。
（5）TFT-LCD易於集成化和更新換代，是大規模半導體積體電路技術和光源技術的完美結合，繼續發展潛力很大。目前有非晶、多晶和單晶矽TFT-LCD，將來會有其它材料的TFT，既有玻璃基板的又有塑膠基板。
