2024年6月1日发(作者：碧鲁春雪)
薄膜晶体管的定义：
Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管)，是指液晶显示器上的每一液晶象素
点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示
屏幕信息。TFT属于有源矩阵液晶显示器。
补充：TFT（ThinFilmTransistor）是指薄膜晶体管，意即每个液晶像素点都是由
集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显
示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色显示设备之一，其效果接近CRT显示器，是现
在笔记本电脑和台式机上的主流显示设备。TFT的每个像素点都是由集成在自身上的
TFT来控制，是有源像素点。因此，不但速度可以极大提高，而且对比度和亮度也大
大提高了，同时分辨率也达到了很高水平。
TFT ( Thin film Transistor，薄膜晶体管）屏幕，它也是目前中高端彩屏手机中
普遍采用的屏幕，分65536 色及26 万色，1600万色三种，其显示效果非常出色。
平板显示器种类：
经过二十多年的研究、竞争、发展，平板显示器已进入角色，成为新世纪显示器的主
流产品，目前竞争最激烈的平板显示器有四个品种：
1、场致发射平板显示器（FED）；
2、等离子体平板显示器（PDP）；
3、有机薄膜电致发光器（OEL）；
4、薄膜晶体管液晶平板显示器（TFT-LCD） 。
场发射平板显示器原理类似于CRT，CRT只有一支到三支电子枪，最多六支，
而场发射显示器是采用电子枪阵列（电子发射微尖阵列，如金刚石膜尖锥），分辨率
为VGA（640×480×3）的显示器需要92.16万个性能均匀一致的电子发射微尖，材
料工艺都需要突破。目前美国和法国有小批量的小尺寸的显示屏生产，用于国防军工，
离工业化、商业化还很远。
等离子体发光显示是通过微小的真空放电腔内的等离子放电激发腔内的发光材
料形成的，发光效应低和功耗大是它的缺点（仅1.2lm/W，而灯用发光效率达80lm/
W以上，6瓦/每平方英寸显示面积），但在102～152cm对角线的大屏幕显示领域
有很强的竞争优势。业内专家分析认为，CRT、LCD和数字微镜(DMD)3种投影显示
器可以与PDP竞争，从目前大屏幕电视机市场来看，CRT投影电视价格比PDP便
宜，是PDP最有力的竞争对手，但亮度和清晰度不如PDP，LCD和DMD投影的象
素和价格目前还缺乏竞争优势。尽管彩色PDP在像质、显示面积和容量等方面有了
明显提高，但其发光效率、发光亮度、对比度还达不到直观式彩色电视机的要求，最
重要的是其价格还不能被广大家用消费者所接受，这在一定程度上制约了彩色PDP
市场拓展。目前主要在公众媒体展示场合应用开始普遍起来。
半导体发光二极管（LED）的显示方案由于GaN蓝色发光二极管的研制成功，
从而一举获得了超大屏幕视频显示器市场的绝对控制权，但是这种显示器只适合做户
外大型显示，在中小屏幕的视频显示器也没有它的市场。
显示器产业的专家一直期望有机薄膜电致发光材料能提供真正的象纸一样薄的
显示器。有机薄膜电致发光真正的又轻又薄，低功耗广视角，高响应速度（亚微妙）
的固体平板显示器。大规模工业生产的成本很低，使用寿命目前只有几千小时。OLE
D在可以预见的将来将首先应用作为TFT-LCD的主要竞争对手，但目前还处于研究
试制阶段。
液晶平板显示器，特别TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿
命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大
规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世
纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。
TFT工作原理：
（1）TFT是如何工作的 TFT就是“Thin Film Transistor”的简称，一般代指薄
膜液晶显示器，而实际上指的是薄膜晶体管（矩阵）—— 可以“主动的”对屏幕上的各
个独立的象素进行控制，这也就是所谓的主动矩阵TFT（active matrix TFT）的来
历。那么图象究竟是怎么产生的呢？基本原理很简单：显示屏由许多可以发出任意颜
色的光线的象素组成，只要控制各个象素显示相应的颜色就能达到目的了。在TFT
LCD中一般采用背光技术，为了能精确地控制每一个象素的颜色和亮度就需要在每一
个象素之后安装一个类似百叶窗的开关，当“百叶窗”打开时光线可以透过来，而“百叶
窗”关上后光线就无法透过来。当然，在技术上实际上实现起来就不像刚才说的那么
简单。LCD（Liquid Crystal Display）就是利用了液晶的特性（当加热时为液态，冷
却时就结晶为固态），一般液晶有三种形态：
类似粘土的层列（Smectic）液晶
类似细火柴棒的丝状（Nematic）液晶
类似胆固醇状的（Cholestic）液晶
液晶显示器使用的是丝状，当外界环境变化它的分子结构也会变化，从而具有不
同的物理特性——就能够达到让光线通过或者阻挡光线的目的——也就是刚才比方
的百叶窗。
大家知道三原色，所以构成显示屏上的每个象素需上面介绍的三个类似的基本组
件来构成，分别控制红、绿、蓝三种颜色。
目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶显示器（Twisted Nematic TFT LC
D），下图就是解释的此类TFT显示器的工作原理。现存的技术差别很大，我们将会
在本文的第二部分中详细介绍。
在上、下两层上都有沟槽，其中上层的沟槽是纵向排列，而下层是横向排列的。
而下层是横向排列的。当不加电压液晶处于自然状态，从发光图2a扭曲向列TFT显
示器工作原理图示意图层发散过来的光线通过夹层之后，会发生90度的扭曲，从而
能在下层顺利透过。
当两层之间加上电压之后，就会生成一个电场，这时液晶都会垂直排列，所
以光线不会发生扭转——结果就是光线无法通过下层。
2 、 TFT的技术特点
TFT技术是二十世纪九十年代发展起来的，采用新材料和新工艺的大规模半导体
全集成电路制造技术，是液晶（LC）、无机和有机薄膜电致发光（EL和OEL）平板
显示器的基础。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片上（当然也可以在晶片上）通过
2024年6月1日发(作者：碧鲁春雪)
薄膜晶体管的定义：
Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管)，是指液晶显示器上的每一液晶象素
点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示
屏幕信息。TFT属于有源矩阵液晶显示器。
补充：TFT（ThinFilmTransistor）是指薄膜晶体管，意即每个液晶像素点都是由
集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显
示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色显示设备之一，其效果接近CRT显示器，是现
在笔记本电脑和台式机上的主流显示设备。TFT的每个像素点都是由集成在自身上的
TFT来控制，是有源像素点。因此，不但速度可以极大提高，而且对比度和亮度也大
大提高了，同时分辨率也达到了很高水平。
TFT ( Thin film Transistor，薄膜晶体管）屏幕，它也是目前中高端彩屏手机中
普遍采用的屏幕，分65536 色及26 万色，1600万色三种，其显示效果非常出色。
平板显示器种类：
经过二十多年的研究、竞争、发展，平板显示器已进入角色，成为新世纪显示器的主
流产品，目前竞争最激烈的平板显示器有四个品种：
1、场致发射平板显示器（FED）；
2、等离子体平板显示器（PDP）；
3、有机薄膜电致发光器（OEL）；
4、薄膜晶体管液晶平板显示器（TFT-LCD） 。
场发射平板显示器原理类似于CRT，CRT只有一支到三支电子枪，最多六支，
而场发射显示器是采用电子枪阵列（电子发射微尖阵列，如金刚石膜尖锥），分辨率
为VGA（640×480×3）的显示器需要92.16万个性能均匀一致的电子发射微尖，材
料工艺都需要突破。目前美国和法国有小批量的小尺寸的显示屏生产，用于国防军工，
离工业化、商业化还很远。
等离子体发光显示是通过微小的真空放电腔内的等离子放电激发腔内的发光材
料形成的，发光效应低和功耗大是它的缺点（仅1.2lm/W，而灯用发光效率达80lm/
W以上，6瓦/每平方英寸显示面积），但在102～152cm对角线的大屏幕显示领域
有很强的竞争优势。业内专家分析认为，CRT、LCD和数字微镜(DMD)3种投影显示
器可以与PDP竞争，从目前大屏幕电视机市场来看，CRT投影电视价格比PDP便
宜，是PDP最有力的竞争对手，但亮度和清晰度不如PDP，LCD和DMD投影的象
素和价格目前还缺乏竞争优势。尽管彩色PDP在像质、显示面积和容量等方面有了
明显提高，但其发光效率、发光亮度、对比度还达不到直观式彩色电视机的要求，最
重要的是其价格还不能被广大家用消费者所接受，这在一定程度上制约了彩色PDP
市场拓展。目前主要在公众媒体展示场合应用开始普遍起来。
半导体发光二极管（LED）的显示方案由于GaN蓝色发光二极管的研制成功，
从而一举获得了超大屏幕视频显示器市场的绝对控制权，但是这种显示器只适合做户
外大型显示，在中小屏幕的视频显示器也没有它的市场。
显示器产业的专家一直期望有机薄膜电致发光材料能提供真正的象纸一样薄的
显示器。有机薄膜电致发光真正的又轻又薄，低功耗广视角，高响应速度（亚微妙）
的固体平板显示器。大规模工业生产的成本很低，使用寿命目前只有几千小时。OLE
D在可以预见的将来将首先应用作为TFT-LCD的主要竞争对手，但目前还处于研究
试制阶段。
液晶平板显示器，特别TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿
命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大
规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世
纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。
TFT工作原理：
（1）TFT是如何工作的 TFT就是“Thin Film Transistor”的简称，一般代指薄
膜液晶显示器，而实际上指的是薄膜晶体管（矩阵）—— 可以“主动的”对屏幕上的各
个独立的象素进行控制，这也就是所谓的主动矩阵TFT（active matrix TFT）的来
历。那么图象究竟是怎么产生的呢？基本原理很简单：显示屏由许多可以发出任意颜
色的光线的象素组成，只要控制各个象素显示相应的颜色就能达到目的了。在TFT
LCD中一般采用背光技术，为了能精确地控制每一个象素的颜色和亮度就需要在每一
个象素之后安装一个类似百叶窗的开关，当“百叶窗”打开时光线可以透过来，而“百叶
窗”关上后光线就无法透过来。当然，在技术上实际上实现起来就不像刚才说的那么
简单。LCD（Liquid Crystal Display）就是利用了液晶的特性（当加热时为液态，冷
却时就结晶为固态），一般液晶有三种形态：
类似粘土的层列（Smectic）液晶
类似细火柴棒的丝状（Nematic）液晶
类似胆固醇状的（Cholestic）液晶
液晶显示器使用的是丝状，当外界环境变化它的分子结构也会变化，从而具有不
同的物理特性——就能够达到让光线通过或者阻挡光线的目的——也就是刚才比方
的百叶窗。
大家知道三原色，所以构成显示屏上的每个象素需上面介绍的三个类似的基本组
件来构成，分别控制红、绿、蓝三种颜色。
目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶显示器（Twisted Nematic TFT LC
D），下图就是解释的此类TFT显示器的工作原理。现存的技术差别很大，我们将会
在本文的第二部分中详细介绍。
在上、下两层上都有沟槽，其中上层的沟槽是纵向排列，而下层是横向排列的。
而下层是横向排列的。当不加电压液晶处于自然状态，从发光图2a扭曲向列TFT显
示器工作原理图示意图层发散过来的光线通过夹层之后，会发生90度的扭曲，从而
能在下层顺利透过。
当两层之间加上电压之后，就会生成一个电场，这时液晶都会垂直排列，所
以光线不会发生扭转——结果就是光线无法通过下层。
2 、 TFT的技术特点
TFT技术是二十世纪九十年代发展起来的，采用新材料和新工艺的大规模半导体
全集成电路制造技术，是液晶（LC）、无机和有机薄膜电致发光（EL和OEL）平板
显示器的基础。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片上（当然也可以在晶片上）通过