TFT-LCDとは?
About TFT-LCD
TFT-LCDとは、各画素に薄膜トランジスタ(TFT)を配置したアクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイである。
画素ごとに電圧を制御する構造を持ち、高解像度表示が可能です。
TFT-LCDとは
TFT-LCD(TFT液晶)はTFTを用いた液晶ディスプレイである。画素ごとにトランジスタを配置する構造を持つ。アクティブマトリクス駆動により高精細表示が可能です。
主な特徴は次の通り。
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高解像度表示
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高コントラスト
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高速応答
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動画表示に対応
現在の液晶ディスプレイはほぼすべてTFT方式である。
仕組み
各画素にスイッチ素子を配置し、画素電圧を保持する。
表示制御の基本動作は次の通り。
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ゲート信号を行単位で入力する
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トランジスタが導通状態になる
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データ線から画素電極へ電圧が供給される
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画素電極と保持容量に電荷が蓄積される
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次の書き込みまで電圧が保持される
この構造により画素単位の精密な表示制御が可能になる。
TFTの構造
ガラス基板上に形成された薄膜トランジスタ構造を持つ。主な構造は次の通りです。
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ガラス基板
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半導体層(アモルファスシリコンなど)
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ゲート電極
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ソース電極
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ドレイン電極
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絶縁膜
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薄膜プロセス
TFTアレイはフォトリソグラフィ工程で形成される。
画素電極とカラーフィルタ層が対向基板側に配置される。
電界効果トランジスタのON/OFF制御を利用する。TFTは電界効果トランジスタの一種である。
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ゲート電圧印加→半導体層に導電チャネル形成
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ソース・ドレイン間に電流が流れる
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ゲート電圧遮断→チャネル消失
この動作により画素電圧の書き込みと保持を行う。
TFT-LCDの特徴
TFTは画素単位で表示を制御するアクティブマトリクス方式である。
主な特徴は次の通り。
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各画素にスイッチ素子を配置
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高解像度表示が可能
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応答速度が速い
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大型パネルに対応可能
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カラー表示に適する
TFT-LCDのメリット
パッシブ液晶より表示性能が高いです。
主な利点は次の通り。
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高解像度表示が可能
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高コントラスト表示
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動画表示に対応
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視認性が高い
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大型ディスプレイに適する
アクティブマトリクス方式により画素干渉が少ない。
TFTのデメリット
構造が複雑で製造工程が多い。
主な課題は次の通り。
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製造プロセスが複雑
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製造コストが高い
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回路設計が複雑
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消費電力が増加する場合がある
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欠陥画素が発生する可能性
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