TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是多数液晶显示器的一种,它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。虽然TFT-LCD被统称为LCD,不过它是种主动式矩阵LCD。它被应用在电视、平面显示器及投影机上。
TFT-LCD皮肤可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层的玻璃基板是与彩色滤光片(Color Filter)、而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通过晶体管产生电场变化,造成液晶分子偏转,藉以改变光线的偏极性,再利用偏光片决定像素(Pixel)的明暗状态。此外,上层玻璃因与彩色滤光片贴合,形成每个像素(Pixel)各包含红蓝绿三颜色,这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了皮肤上的图像画面。
架构
寻常的液晶显示器好比计算器(calculator)的显示面版,其图像元素是由电压直接驱动;当控制一个单元时不会影响到其他单元。当像素数量增加到极大如以百万计时,这种方式就变得不实际,注意到每个像素的红、绿、蓝三色都要有个别的连接线。 为了避免这种困境,将像素排成行与列则可将连接线数量减至数以千计。如果一列中的所有像素都由一个正电位驱动,而一行中的所有像素都由一个负电位驱动,则行与列的交叉点像素会有最大的电压而被切换状态。然而此法仍有些问题,即是同一行或同一列的其他像素虽然受到的电压仅为部分值,但这种部份切换仍可使像素变暗(以不切换为亮的液晶显示器而言。)解决方法是每个像素都添加一个配属于它的晶体管开关,使得每个像素都可被独立控制。晶体管所拥有的低漏电流特征所代表的意义乃是当画面更新之前,施加在像素的电压不会任意丧失掉。每个像素是个小的电容器,前方有着透明的铟锡氧化物(ITO)层,后方也有透明层,并有绝缘性的液晶处在其中。
此种电路布置方式很类似于动态访问存储器,只不过整个架构不是建在硅晶圆上,而是建构在玻璃上。许多硅晶圆制程技术所需的温度会超过玻璃的熔点。寻常半导体的硅基质是利用液态硅长出很大的单晶,具有晶体管的良好特质。而薄膜晶体管液晶显示器所用到的硅层是利用硅化物气体制造出非晶硅层或多晶硅层,这种制造方法较不适合做出高等级的晶体管。