TFT-дысплей: апісанне, прынцып працы

У сучаснай бытавой тэхніцы шырока выкарыстоўваецца такі элемент, як TFT-дысплей. Ён ужываецца ў розных тыпах прыбораў: кампутарных маніторах, тэлевізарах, экранах сотавых тэлефонаў, у відэакамеры і фотаапаратах, а таксама ў шматлікіх іншых прыладах. Што ж гэта за тэхналогія, у чым яе перавагі? У гэтым артыкуле мы разбяром, што ўяўляе сабой TFT-дысплей, яго перавагі і недахопы.

Thin-film transistor (TFT) у перакладзе з англійскай мовы азначае тонкаплёнкавыя транзістар. Гэтыя элементы вырабляюцца з тонкай плёнкі таўшчынёй 0,1-0,01 мікрона. Вось такімі транзістарамі і кіруецца TFT-матрыца, яшчэ яе называюць "актыўнай". Да пасіўным адносяць вадкакрысталічныя прыборы. Актыўны TFT-дысплей, у адрозненне ад ВК-тэхналогіі, валодае вялікім хуткадзейнасцю, значна больш высокай выразнасцю і кантраснасцю малюнка і значна вялікім вуглом агляду. У гэтых прылад адсутнічае мігаценне экрана, ад якога стамляюцца вочы. У актыўных матрыц пікселі генеруюць выпраменьванне светлавога патоку з зададзеным колерам, таму TFT-дысплей значна ярчэй пасіўных вадкакрысталічных матрыц. Усе гэтыя перавагі тлумачацца тым, што апісваная тэхналогія мае больш высокую частату абнаўлення малюнка. Гэта звязана з тым, што кожная кропка дысплея кіруецца асобным тонкаплёнкавых транзістараў. Колькасць такіх элементаў у TFT-тэхналогіі ў тры разы больш, чым колькасць пікселяў. Такім чынам, адной кропцы адпавядаюць тры каляровых ячэйкі: чырвоная, зялёная і сіняя (сістэма RGB). Для прыкладу разгледзім матрыцу: дысплей TFT (каляровы) з дазволам 1280х1024 пікселяў, адпаведна, колькасць транзістараў у такім прыборы складзе 3840х1024.

Першыя вадкакрысталічныя матрыцы з'явіліся яшчэ ў 1972 годзе. З тых часоў гэтыя тэхналогіі значна развіліся і змяніліся. Аднак усіх недахопаў ліквідаваць не ўдалося. Напрыклад, з-за вялікай колькасці пікселяў часта сярод іх можна сустрэць «бітыя», гэта значыць непрацуючыя. Такія мяздранага пункту рамонту не падлягаюць. Варта адзначыць, што на актыўных матрыцах «бітыя» пікселі менш прыкметныя, чым на пасіўных прыладах або дысплеях падвойнага сканавання. Пастаяннае развіццё TFT-тэхналогій дазволіла значна знізіць затраты на вытворчасць такіх манітораў, зараз «дарагая экзотыка» ператварылася ў штодзённая з'ява. Важным фактарам шырокага распаўсюджвання актыўных матрыц ў прамысловасці стала прастата прымянення. У нашы дні ўжо нікога не здзівіць сэнсарны TFT-дысплей, а дваццаць гадоў таму гэта было мяжой летуценняў. Распростанению сэнсарных манітораў папярэднічала з'яўленне мадэляў, здольных працаваць у жорсткіх эксплуатацыйных умовах. У выніку быў распрацаваны TFT-дысплей, які сумяшчае сродак адлюстравання візуальнай інфармацыі, а таксама прылада ўводу дадзеных (клавіятура). Працаздольнасць такой сістэмы забяспечвае кантролер паслядоўнага інтэрфейсу. Гэта прылада з аднаго боку падключаецца да манітора, а з другога - да паслядоўным порце (СОМ1 - СОМ4). Для кіравання і дэкадаванні сігналаў ад сэнсара, а таксама падаўлення «бразгату» выкарыстоўваюць PIC-кантралёры. Яны здольныя забяспечыць высокую хуткадзейнасць, а таксама дакладнасць вызначэння кропак дотыку.

У заключэнне скажам, што TFT-тэхналогіі ў якасці дысплея і сэнсараў атачаюць нас у паўсядзённым жыцці, яны выкарыстоўваюцца практычна ў кожным бытавым прыборы.