液晶电视结构 一文了解LCD的关键技术和成本结构(3)

图四主动矩阵式（Active Matrix）液晶显示器的构造。液晶电视结构

控制每一个像素的「开关」是直接制作在后玻璃基板上，称为「薄膜晶体管（TFT）」，由于它就在每个像素的旁边，当驱动IC将每个像素要开还是要关的讯号送过来以后可以立刻反应，所以速度很快，不会造成画面「延迟（Delay）」现象，关于非晶与多晶的差别是属于固体材料的结晶性质，后续会帮大家科普科普。

主动矩阵式的液晶显示器因为每个像素反应速度比较快，适合使用在可以观看电视影片的显示器上，所以可以应用在个人计算机、笔记本电脑、液晶电视等电子产品上。

液晶显示器的种类

一般我们都是将液晶显示器依照产品应用分为四大类，包括：扭转向列型－液晶显示器（TN－LCD）、超扭转向列型－液晶显示器（STN－LCD）、薄膜晶体管－液晶显示器（TFT－LCD）与低温多晶硅－液晶显示器（LTPS－LCD）等，其中TN与STN其实是液晶的种类，而TFT与LTPS是指开关组件的不同，由于早期的黑白液晶面板都是被动矩阵式，因此才会出现TN与STN这两类，现在我们来介绍它们的差别。

扭转向列型－液晶显示器

扭转向列型液晶（TN）分子会在两片导电玻璃之间分成数层，每一层的液晶分子都会旋转一个角度，而且第一层与最后一层液晶分子旋转角度「小于90°」，如图五（a）所示。扭转向列型液晶（TN）的每一层分子旋转的角度比较小，在化学的观点上我们称这种液晶分子的「能量较低，比较安定」，当我们外加电压时，液晶会站在玻璃上，比较安定的TN分子就好像「躺在玻璃上的分子一样，很安定很舒服」，所以受到外加电压时反应比较慢，需要比较长的时间才能站在玻璃上，这种液晶显示器的黑白反应速度比较慢。

优点：驱动电压较低、耗电量较低、制作容易成本较低。

缺点：反应速度慢、有残影发生，只适合做黑白显示器。

应用：电子表、电子计算器、电子字典。

图五扭转向列型液晶（TN）与超扭转向列型液晶（STN）的定义。

超扭转向列型－液晶显示器

超扭转向列型液晶（STN）分子会在两片导电玻璃之间分成数层，每一层的液晶分子都会旋转一个角度，而且第一层与最后一层液晶分子旋转角度「大于90°（180°～240°）」，如图五（b）所示。超扭转向列型液晶（STN）的每一层分子旋转的角度比较大，在化学的观点上我们称这种液晶分子的「能量较高，比较不安定」，当我们外加电压时，液晶会站在玻璃上，比较不安定的STN分子就好像「半蹲在玻璃上的分子一样，很不安定很不舒服」，所以受到外加电压时反应比较快，立刻就站在玻璃上了，这种液晶显示器的黑白反应速度比较快。

优点：反应速度较TN快、制作较TFT容易。

缺点：反应速度仍然不够快、只适合做灰阶或高彩显示器。

应用：彩色手机、彩色个人数字助理（PDA）、数字相机。

薄膜晶体管－液晶显示器

控制每一个像素的薄膜晶体管（TFT）是直接制作在玻璃上，我们使用化学气相沉积（CVD）在玻璃上方成长一层非晶硅，再将薄膜晶体管（TFT）制作在非晶硅上方，因为玻璃基板是「非晶」所以制作在上面的开关也是「非晶」。由于玻璃的「转化温度（Trnasitiontemperature）」大约300°C，转化温度其实就是「软化温度」，也就是升温到300°C时玻璃会开始软化，所以制程温度不能超过300°C，否则玻璃就软掉了。在制程温度低于300°C的条件下，使用化学气相沉积（CVD）在玻璃上方制作「非晶硅」的薄膜晶体管（TFT），称为「低温非晶硅（Low temperature amorphous silicon）」，目前我们所称呼的「薄膜晶体管－液晶显示器（TFT－LCD）」都是使用低温非晶硅制程。

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