LCD Monitor Reliability Issues-PPT文档资料
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《LCD基础理论》课件(2)
《lcd基础理论》课件(2) xx年xx月xx日CATALOGUE目录•lcd基础知识•lcd显示技术•lcd应用与市场•lcd生产工艺与材料•lcd的挑战与展望01 lcd基础知识LCD为Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示技术。
LCD特点：1）低电压低功耗；2）体积小、重量轻；3）图像稳定且无辐射；4）具有广泛的应用范围。
lcd的定义与特点1888年，英国人发明的液晶态物质诞生了，但是当时并没有被应用在显示领域。
1963年，日本的荒木博士在研究液晶时发现了一种新型液晶，这种液晶在加电时会发生扭曲，从而改变了液晶分子的排列方式，进而产生明暗变化。
1970年，日本公司制造出了第一台液晶显示设备。
1991年，日本公司制造出了大屏幕液晶电视。
如今，液晶显示技术已经成为电视、电脑、手机等产品的主要显示技术。
lcd的发展历程010*******液晶的分类1）按液晶材料分：包括热致液晶和溶致液晶；2）按相态分：包括液态、固态和气态。
LCD的原理利用液晶分子的折射率与光在真空中的传播速度之差产生光的偏振，通过控制偏振光束的偏振方向，实现图像的显示。
lcd的分类与原理02 lcd显示技术液晶分子排列液晶分子在面板中以一定的排列方式堆叠，通过改变电压来控制液晶分子的转动方向，实现显示功能。
液晶工作原理液晶分子在电场作用下发生偏转，遮挡背光光源或者改变透光率，影响像素的亮度，从而产生明暗对比，形成图像。
液晶显示原理通过并联方式驱动每个像素点，适用于小尺寸、低分辨率的显示器。
静态驱动通过时序控制方式逐行或逐列驱动像素点，适用于大尺寸、高分辨率的显示器。
动态驱动lcd的驱动方式lcd的显示性能参数显示区域内能够显示的像素数量，直接影响图像清晰度和细腻程度。
分辨率对比度色彩还原响应时间液晶显示器中最亮的白色与最暗的黑色之间的比值，影响图像的明暗层次和立体感。
液晶显示器对实际颜色的呈现能力，还原能力越强，显示效果越真实。
LCD显示器电路原理
7 : GND (Signal Green) 8. GND ( Signal Blue)
9 : 5V
10 : GND (Digital)
11 : ID0 (GND)
12 : SDA
13 : H - Sync
14 : V - Sync
15 : SCL
Sheel :GND
1. 回路 部分 工作原理
1.3. 数字信号输入
像素时钟范围是从 25MHz to 135MHz.
* 输入/输出信号 *1)模拟信号输入 - R,G,B input , - H-sync,V-sync, - DDC line (D-SDA,D-SCL) *2) 数字信号输入 - TMDS signal 4 channel input *3) 输出信号 - LVDS output (5 channel) including Clock
*1 *1
*2
*3
*4
*1
上图是DVI信号输入电路图，这部分电路由TMDS input, DDET, DDC5V,SCL and SDA signals组成. *1是ESD保护电路. *2 是由4条通道组成的TMDS signal输入电路， *3 是D-DET用于与DVI信号连接.如果DVI信号已经连接，D-DET将处于低电平，如果没有与DVI连接，
*2) PWM 控制电路 U301 (OZ960)的PWM 输出控制器输出直流高压给背光源 CCFL .
*3) 驱动电路 双重 MOSFET for switch direct network to drive transformer.
*4) 反馈 and OVP circuit. 从变压器的中间探测电压，并把探测到的电压反馈到U301的2脚. 如果反馈电压超过2V，U301(OZ960)将被停止工作.
《LCD基础理论》PPT课件 (2)
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• LED 背光源 比EL寿命更长（最少 5000小时），光更强，但能耗更大。 作为固态装置，它直接使用5VDC。LCD 一般直接排列在LCD的后面，厚度要增 加5mm，LED可以发不同颜色的光，最常 见的是黄绿光。
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• CCFL冷阴极荧光灯:CCFL能够提供能耗低，光亮强的白光。它由
(b)
• 按产品用途，可分为通信工具、家用电器、掌上电脑、
交通工具、计量器械、仪器仪表、文教器具、游艺设施等类别；
(c)
• 按显示方式，可分为正性、负性两类；
(d)
• 按光学模式，可分为反射型、透射型、半透半反型
等；
(e)
• 按 LCD类别，可分为TN型、HTN型、STN型、FSTN型；
(f)
• 按颜色模式，可分为黄绿、灰、黑、白、蓝等；
• 从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二 块偏光板， 第一块的偏光板和第二块的偏光板分别在液晶的前方 及后方（向三明治一般），两块偏光板相差了90度的角度，然后 再利用电压的改变，就可以在液晶屏幕上看到色彩的变化。
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7
2.关于分类
(a) 液晶显示屏（LCD）分类方式有多种，
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15
(3) 响应时间 • 响应时间是液晶显示器的一个重要的参数,指的是液晶显示器对于
输入信号的反应时间,组成整块液晶显示板的最基本的像素单元 “液晶盒”,在接受到驱动信号后从最亮到最暗的转换是需要一段 时间的,而且液晶显示器从接收到显卡输出信号后,处理信号,把驱 动信息加到晶体驱动管也是需要一段时间,在大屏幕液晶显示器上 尤为明显.目前市面上销售的15寸液晶显示器响应时间一般在50ms 左右。
LCD异常相关知识简体中文PPT教案
外部机构件与模铁框机 构干涉.
外力压迫Cell造成pad mura 与取放模块过程不当动作 强相关
Minor Defect--Mura
COG Mura
Corner Mura
ButterflyMura
COG Mura:COG制程过程,因TFT基板上各薄膜材料热膨胀系数之差异, 将
mura
会产生内部应力,造成局部区域产生CELLGAP的变异,形成
Corner Mura:模块经过高温测试后,因背光模块内之光学film材产生翘曲, 因而
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形成mura.
Minor Defect--BLU异物
BLU异物的来源主要是模块零件/材料本身(胶框,silicon胶…)与 模块生产之外部环境(环境中的微尘,人员身上的微尘,皮屑毛发,). 此外,模块机构设计也会影响BLU异物的产生,例如当设计不当,导 光板与灯管反射罩产生摩擦时,亦会产生碎屑….
LCD异常相关知识简体中文
会计学
1
引言
本讲义内容均为群创光电这几年碰到关于 LCD模块异常现象的真实案例.将此机密资 料介绍给各位,希望对大家在工作上有所帮 助….
群创光电 面板策略采购 面板工程 陈丕夫
2
大纲
TFT-LCD Defect分类
❖Major Defect
line, No display, Half-display, abnormal display, Glass broken, up/down revise fail….
21
337
30
18
AbnormalDisplay—VR坏损
异常画面
正常画面
可调电阻VR201已经损坏.
VR201损坏而断路,所以造成Vcom电压升高,使panel的基准电压升高,从而造成 显示画面异常
《LCD培训》PPT课件
1.背光源
背光源的作用是给Panel提供光的来源,一般采用CCFL(冷阴极荧光灯)来实布到各个区域。
3.扩散板
扩散板的作用是使光线均匀的分布到各个区域。
4.菱镜
菱镜的作用是可将光线聚集。
2-2.Panel部件作用
5.玻璃基板
玻璃基板又称导电玻璃,作用是夹住液晶,因此使用上下两片。
2-2.Panel部件作用
8.彩色滤光片
彩色滤光片作用是让透过滤光片的白光产生各种单色光,然后各邻近的子像素 再混合成各种颜色的光。
9.黑框
黑框作用是使液晶面板上下两层玻璃能够紧密的粘住,并且使面板中的液晶分 子与外界隔离。
10.薄膜电晶体(TFT)
薄膜电晶体作用是起开关作用,它控制Panel显示暗与亮。
2. 1889年德国物理学家莱曼(o.Lehmann),对此化合物做更详细的分 析。他在偏光显微镜下发现,此粘稠的半流动性白液体化合物,具有液 体的流动性及表面张力,又具有异方性结晶所持有的双折射光学现象, 故将此似晶体的液体名为液晶。
1-2.液晶的发展历史
3. 1922年法国物理学家弗里德(G.Friedel)发表一篇长达200页
Color Filter Glass
R/G/B pixel
TFT TFT Glass
Gate Line Pixel Electrode Data Line
Polarizer C/F Glass Liquid crystal
TFT Glass Polarizer
Backlight
4-1.LCD相关参数
3-1.LCD框架图
3-2.LCD框架解说
1.LCD控制板(A/D板)
A/D板的作用是将接受的各种信号转成数位格式,再经Scale依输入解析度的大 小缩放成一固定的解析度输出到Panel。
背光源的作用是给Panel提供光的来源,一般采用CCFL(冷阴极荧光灯)来实布到各个区域。
3.扩散板
扩散板的作用是使光线均匀的分布到各个区域。
4.菱镜
菱镜的作用是可将光线聚集。
2-2.Panel部件作用
5.玻璃基板
玻璃基板又称导电玻璃,作用是夹住液晶,因此使用上下两片。
2-2.Panel部件作用
8.彩色滤光片
彩色滤光片作用是让透过滤光片的白光产生各种单色光,然后各邻近的子像素 再混合成各种颜色的光。
9.黑框
黑框作用是使液晶面板上下两层玻璃能够紧密的粘住,并且使面板中的液晶分 子与外界隔离。
10.薄膜电晶体(TFT)
薄膜电晶体作用是起开关作用,它控制Panel显示暗与亮。
2. 1889年德国物理学家莱曼(o.Lehmann),对此化合物做更详细的分 析。他在偏光显微镜下发现,此粘稠的半流动性白液体化合物,具有液 体的流动性及表面张力,又具有异方性结晶所持有的双折射光学现象, 故将此似晶体的液体名为液晶。
1-2.液晶的发展历史
3. 1922年法国物理学家弗里德(G.Friedel)发表一篇长达200页
Color Filter Glass
R/G/B pixel
TFT TFT Glass
Gate Line Pixel Electrode Data Line
Polarizer C/F Glass Liquid crystal
TFT Glass Polarizer
Backlight
4-1.LCD相关参数
3-1.LCD框架图
3-2.LCD框架解说
1.LCD控制板(A/D板)
A/D板的作用是将接受的各种信号转成数位格式,再经Scale依输入解析度的大 小缩放成一固定的解析度输出到Panel。
《LCD培训资料》PPT课件
• LCD 是 Liquid Crystal Display 的缩写，LCD 的构造是在
两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有 许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状 水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT 的显示效果要好的很多,价格会贵一些
• 液晶显示器件有以下特点 :
3.双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity Nomograph
4.薄膜晶体管型（TFT－Thin Film Transistor
(其中TN－LCD、STN－LCD和DSYN－LCD的基本显示原理
相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN－LCD的液晶
分子扭曲角度为180度甚至270度而TFT－LCD则采用与TN系列 LCD截然不同的显示方式 )
可整理ppt
7
各种类型LCD的工作原理
• 3.双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity
Nomograph）
• DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显 示目的 DSTN的工作特点是这样的：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU同 时并行对这两部分进行刷新（双扫描），这样的刷新频率虽然要比单扫描 （STN）重绘整个屏幕快一倍，提高了占空率，改善了显示效果。而且当 DSTN分上下两屏同时扫描时，上下两部分就会出现刷新不同步的问题。 所以当内部电子元件的性能不佳时，显示屏中央可能会出现一条模糊的水 平亮线。由于DSTN显示屏上的像素信息是由屏幕左右两侧的一整行晶体 管控制下的像素来显示，而且每个像素点不能自身发光，是无源像点用户
• 7.灯管支架后挡架
• 8.液晶屏灯管与灯管支架
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5
两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有 许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状 水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT 的显示效果要好的很多,价格会贵一些
• 液晶显示器件有以下特点 :
3.双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity Nomograph
4.薄膜晶体管型（TFT－Thin Film Transistor
(其中TN－LCD、STN－LCD和DSYN－LCD的基本显示原理
相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN－LCD的液晶
分子扭曲角度为180度甚至270度而TFT－LCD则采用与TN系列 LCD截然不同的显示方式 )
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各种类型LCD的工作原理
• 3.双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity
Nomograph）
• DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显 示目的 DSTN的工作特点是这样的：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU同 时并行对这两部分进行刷新（双扫描），这样的刷新频率虽然要比单扫描 （STN）重绘整个屏幕快一倍，提高了占空率，改善了显示效果。而且当 DSTN分上下两屏同时扫描时，上下两部分就会出现刷新不同步的问题。 所以当内部电子元件的性能不佳时，显示屏中央可能会出现一条模糊的水 平亮线。由于DSTN显示屏上的像素信息是由屏幕左右两侧的一整行晶体 管控制下的像素来显示，而且每个像素点不能自身发光，是无源像点用户
• 7.灯管支架后挡架
• 8.液晶屏灯管与灯管支架
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《LCD基础知识》PPT课件
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名词解释
1.分辨率(Display Resolution) • 显示器上水平方向、垂直方向画素(pixel)之数
目
• 注：因一画素具有R、G、B三个子画素(subpixel)，故以分辨率 1024x768之显示器为例， 共具有3072x768个子画素
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2.对比(Contrast Ratio) 显示器最大亮度值(全白)与最小亮度值(全黑)之比值，一
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常见模块结构与制作方法
1.COG模块一般由以下几个部分组成：LCD（含偏光 片）、IC、ACF、FPC、硅胶、黑纸，以下逐个介绍 各组成部分
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• LCD：如前述. • IC：是整个液晶显示器的驱动部分，接收外界提供电
源及单片机（CPU/MCU/MPU）所传过来的信号，而 产生各种不同驱动波形到segment线和common线， 从而产生不同的图案。这在后面的内容会有详细的介 绍。
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显示原理
彩色濾光板
玻璃基板
像素
主動元素 (電晶體)
X電極
Y電極 整理ppt
偏光板
8
液晶是界于液体与固体的物质 其状态就像是乌贼的墨水
這是液晶的 存在状态
像米粒般的 液晶分子
当与固定方向的 微細沟槽板 接触
自然狀态下會依分子的 長軸方向規則的排列
液晶分子會 沿沟槽排列
當放置在相對而
沟槽方向差 90度的空間 時，液晶分 子也會順著 方向转90度
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LCM基本构造
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• 早期液晶显示器只生产LCD屏，驱动部分由客 户自己设计制作。目前LCD生产厂家把LCD屏 连接到COB板（带IC的PCB板）上，就做成了 LCD模块,简称LCM(LCD Module)。LCD模块 分字符型模块和图像型模块。字符模块有1~4 行，划分8~40个字块，分别组成081，161， 162…404等字符型模块。每个字块由5x7点阵 组成。每个字块单独驱动。图像型模块由多行 多列的点阵像素组成，每个像素单独驱动，可 显示文本、图像或同时显示文本和图像。图像 型模块需要IC来控制，这种控制IC有些也装 在LCD模块上。
《LCD培训教材》课件2
LCD工作原理
1 液晶分子排列
液晶分子通过电场的作 用，在不同的电信号下 改变排列方式，从而控 制光的透过与阻挡，形 成图像。
2 背光源
LCD面板需要一个背光 源来照亮显示区域。常 见的背光源包括LED和 CCFL。
3 像素结构
LCD面板的每一个像素 由液晶分子和色彩滤光 器组成。不同的液晶分 子排列方式和滤光器的 组合产生不同的颜色。
《LCD培训教材》PPT课 件
欢迎来到《LCD培训教材》PPT课件！在本次培训中，我们将深入探讨液晶 显示技术的工作原理、优势与挑战，以及它在各个领域的应用。让我们一起 探索LCD技术的奥秘和未来发展趋势。
什么是LCD技术
液晶显示（Liquid Crystal Display）技术是一种通过控制液晶分子排列来实现图像显示的技术。它采用 了液晶与电光材料的物理特性，将电信号转化为可见的图像。
LCD的发展历程
1
1972
பைடு நூலகம்
第一块液晶显示屏面世，使用扭曲向
1983
2
列液晶（TN-LCD）技术。
引入色彩滤光器，实现彩色液晶显示
屏。
3
1997
引入各向异性液晶（IPS）技术，提
2003
4
升观看角度和色彩还原度。
推出高清晰度液晶显示屏，支持 1080p分辨率。
LCD的优势与应用
超薄轻便
相比传统CRT显示器，LCD显示器更轻薄便携， 适用于笔记本电脑和移动设备。
响应时间
快速的像素切换速度是实现无残影显示的关键，LCD技术还需要进一步提高响应时间。
全息显示
未来，我们期待LCD技术能够突破平面显示的限制，实现更具立体感和沉浸感的全息显示。
LCD MONITOR架构详细讲解(doc 8页)
更多资料请访问.(.....)资料整理：单位：RD-PE LCD 审查；核 准： 日 期：MAR-10-02LCD MONITOR 架构讲解一、 LCD 整机框图：Convert DC 12V AC 1500～1800V HV( at 30～50KHZwith 5～9 mA)二、 INVERTER 部分INVERTER 即升压板(变压器)，是DC 转AC 升压电路。
它将Main Board 上送入12V 直流供电转换成1500～1800V 的高压交流电，频率30～50KHZ ，电流5～9mA 。
（以上数值因PANLE 特性的差异而不同）PANEL 灯管在电源的作用下被点亮，1500～1800V 的交流电持续1～2S 降至400～600V 的稳定电压(设计时环境温度以0℃为准)。
INVERTER 提供的电流大小影响灯管寿命，INVERTER 提供电压变化曲线如图所示： V oltage （V附1：T541 IBM 自制INVERTER 电路图 三、 ADAPTER 部分ADAPTER 即电源适配器，是将90～240V 的交流电转换为12V （或14V ）的直流稳定电压供给主板工作。
其工作原理同CRT MONITOR POWER 部分。
附2：T541 IBM ADPC7803A 自制ADAPTER 电路图。
四、 MAIN BOARD 部分MAIN BOARD 由PANEL 控制逻辑、亮度控制逻辑、DDC``控制逻辑、DC-DC 转换逻辑、传输TTL 、电平信号到LCD 显示电路组成。
MAIN BOARD 结构图：（1） MAIN BOARD 主要IC 描述：（以LM-500为例）1、 GMZAN1（集成ADC 、OSD 、SCALER AND INTERPOLATION ）把计算机R/G/B 模拟图象信号转换为数字信号，通过差补缩放处理，输出至LCD-PANEL 时序控制电路； 2、 MCU 作用：RS232通讯、频率计算、检测CHANGE MODE 、电源控制、OSD 控制； 3、 24LC21：MICROCHIP IC 1KB EEPROM ，用于存储DDC 数据；4、 24C04：A TMEL IC EEPROM ，4KB ，用于存储AUTO-CONFIG 数据、白平衡数据、POWER KEY 状态、POWER ON 记数数据； 5、 LM22596电源变换：12V 5V （3A ） 6、 AIC1048-33CM 电源变换：5V 3.3V （2） PANEL 控制逻辑：CONTROL SIGNAL1、 DCLK ：DISPLAY CLOCK 工作频率30MHZ ～40MHZ （15”）、50MHZ ～65MHZ（17”）之间。
LCD显示技术PPT课件
• 铁电型液晶盒的电气光学效应是由自发极化强度Ps与电 场强度E的强力相互作用(Ps·E)产生的，
• 与基于介电各向异性△ε和电场强度的弱相互作用
(△εE2/2)的通常的非铁电型液晶盒的情况相比，前者的 响应速度要快若干个数量级，达微秒量级。
• 不过，这种高响应速度，要在自发极化的取向趋于一致、 螺旋结构取消的薄膜液晶盒(图2-13(c),(d))中才能实现。
LG电子公司表示，新开发液晶显示器的灰阶响 应时间(gray-to-gray 也就是从一个灰度画面到 另一个灰度画面)为2毫秒。
这款液晶显示器的对比度为1600比1，也是液晶 显示器中最高的对比度。
液晶用于显示的物理性能
物理性质的各向异性
• 折射率n，介电常数ε，磁化率χ，电导率σ，粘
度η，在液晶分子长轴方向和与其垂直方向有 很大不同，即存在各向异性。
液晶用于显示的物理性能
折射率的各向异性与各种光学性能
• 折射率各向异性 • 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折
射率，显示出双折射性
• 单轴双折射晶体主折射率：
• no ：电矢量振动方向垂直于光轴的通常光的折射率 • ne ：电矢量振动方向平行于光轴的异常光的折射率
对于层列和向列液晶：n的方向相当于光 轴方向
液晶显示是利用液晶盒的光变换进行显示， 属于非主动发光型（受光型）显示。
LCD的特征
优点：
• 由于低功耗(几至几十微瓦每平方厘米)，利用电池即可长时间运
行，属于省能源型;
• 低电压运行(几十伏特)，可由IC直接驱动，驱动电子回路小型、
简单。
• 元件为薄型(几毫米)，而且从大型显示(对角线长几十厘米)到小
液晶的电气光学效应及显示方式
• 与基于介电各向异性△ε和电场强度的弱相互作用
(△εE2/2)的通常的非铁电型液晶盒的情况相比，前者的 响应速度要快若干个数量级，达微秒量级。
• 不过，这种高响应速度，要在自发极化的取向趋于一致、 螺旋结构取消的薄膜液晶盒(图2-13(c),(d))中才能实现。
LG电子公司表示，新开发液晶显示器的灰阶响 应时间(gray-to-gray 也就是从一个灰度画面到 另一个灰度画面)为2毫秒。
这款液晶显示器的对比度为1600比1，也是液晶 显示器中最高的对比度。
液晶用于显示的物理性能
物理性质的各向异性
• 折射率n，介电常数ε，磁化率χ，电导率σ，粘
度η，在液晶分子长轴方向和与其垂直方向有 很大不同，即存在各向异性。
液晶用于显示的物理性能
折射率的各向异性与各种光学性能
• 折射率各向异性 • 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折
射率，显示出双折射性
• 单轴双折射晶体主折射率：
• no ：电矢量振动方向垂直于光轴的通常光的折射率 • ne ：电矢量振动方向平行于光轴的异常光的折射率
对于层列和向列液晶：n的方向相当于光 轴方向
液晶显示是利用液晶盒的光变换进行显示， 属于非主动发光型（受光型）显示。
LCD的特征
优点：
• 由于低功耗(几至几十微瓦每平方厘米)，利用电池即可长时间运
行，属于省能源型;
• 低电压运行(几十伏特)，可由IC直接驱动，驱动电子回路小型、
简单。
• 元件为薄型(几毫米)，而且从大型显示(对角线长几十厘米)到小
液晶的电气光学效应及显示方式
《LCD显示技术》课件2
《LCD显示技术》PPT课 件
LCD显示技术是一种广泛应用于电子产品的显示技术。本课程将介绍LCD的原 理、分类、优缺点以及应用领域，并展望其未来的发展趋势。
简介
LCD是液晶显示技术的简称。它通过液晶分子的定向与光学性质实现图像的显示。LCD显示技术被广泛应用于 各种电子产品中。
原理
液晶分子的定向与光学性质 液晶显示器的构造
缺点：对温度和湿度敏感、成本高、 画质受限、灰度表现差
LCD显示器对温度和湿度较为敏感，且成本较高， 灰度表现有限。
LCD的应用领域
电子产品（手机、电视、 笔记本电脑等）工业控制医疗器械发展趋势
• 精度提高、成本下降 • 向2K、4K、8K分辨率发展 • 省电、高亮度、广色域 • 与VR、AR相结合
液晶分子的定向能够对光线进行 调节，从而实现图像的显示。
液晶显示器由液晶层、玻璃基板 和背光源等组成，通过调节液晶 分子的定向来显示图像。
LCD显示器的工作原理
LCD显示器通过调节液晶分子的 定向来控制图像的亮度和颜色。
LCD分类
TN液晶
TN液晶是最常见的液晶类型，具有快速响应时 间和较低的成本。
IPS液晶
IPS液晶具有较大的可视角度和更准确的颜色表 现，常用于专业图像编辑领域。
VA液晶
VA液晶具有较高的对比度和更广的可视角度， 适用于高质量图像显示。
OLED液晶
OLED液晶采用有机发光材料，具有更高的对比 度和更快的响应时间。
LCD的优缺点
优点：节能、环保、可视角度广、不 闪烁
LCD显示器具有低功耗、环保、广视角和无闪烁 等优点。
结语
LCD显示技术在现代社会中起着重要的作用。未来，LCD将继续发展，带来更 高的精度和更广泛的应用。
LCD显示技术是一种广泛应用于电子产品的显示技术。本课程将介绍LCD的原 理、分类、优缺点以及应用领域，并展望其未来的发展趋势。
简介
LCD是液晶显示技术的简称。它通过液晶分子的定向与光学性质实现图像的显示。LCD显示技术被广泛应用于 各种电子产品中。
原理
液晶分子的定向与光学性质 液晶显示器的构造
缺点：对温度和湿度敏感、成本高、 画质受限、灰度表现差
LCD显示器对温度和湿度较为敏感，且成本较高， 灰度表现有限。
LCD的应用领域
电子产品（手机、电视、 笔记本电脑等）工业控制医疗器械发展趋势
• 精度提高、成本下降 • 向2K、4K、8K分辨率发展 • 省电、高亮度、广色域 • 与VR、AR相结合
液晶分子的定向能够对光线进行 调节，从而实现图像的显示。
液晶显示器由液晶层、玻璃基板 和背光源等组成，通过调节液晶 分子的定向来显示图像。
LCD显示器的工作原理
LCD显示器通过调节液晶分子的 定向来控制图像的亮度和颜色。
LCD分类
TN液晶
TN液晶是最常见的液晶类型，具有快速响应时 间和较低的成本。
IPS液晶
IPS液晶具有较大的可视角度和更准确的颜色表 现，常用于专业图像编辑领域。
VA液晶
VA液晶具有较高的对比度和更广的可视角度， 适用于高质量图像显示。
OLED液晶
OLED液晶采用有机发光材料，具有更高的对比 度和更快的响应时间。
LCD的优缺点
优点：节能、环保、可视角度广、不 闪烁
LCD显示器具有低功耗、环保、广视角和无闪烁 等优点。
结语
LCD显示技术在现代社会中起着重要的作用。未来，LCD将继续发展，带来更 高的精度和更广泛的应用。
LCD-液晶显示器PPT课件
• 采用准直光作为LCD的背光源， 对比度大大提高。
• 普通边光冷阴极荧光灯背光源， 输出光与角度呈余弦分布，可以 在表面黏贴一层由二维的微光学 单元组成的特殊薄膜，使背光源 输出光在水平和垂直方向的发散 角在10，近似为准直光源。
-Байду номын сангаас
40
40
水平切换 (In-Plane Switching: IPS)
-
19
19
胆甾相、扭曲相列相
• 相列相液晶，添加旋光物 质胆甾相液晶
• <<h( 螺距) ，透射光是 沿 着螺旋轴旋转的偏振光
• 透射光偏振方向的改变由 分子扭曲角决定扭曲向 列相(TN)液晶
胆甾相分子指向矢旋转示意图
-
20
20
棒状液晶——近晶相液晶
• 最接近晶体，有序性最好
– 层间有序，分子排列成层， 不能在层间移动。
– 1969，RCA公布并出售液晶发明专利
-
4
4
液晶显示的发展过程
• 1960年末，发明宾主效应液晶
– 液晶与二色性染料混合 – 工作电压高、功耗大
• 1970年初，发明扭曲相列液晶（TN-LCD）
– 电场型，无电化学蜕变，寿命长 – 工作电压低、功耗小 – 广泛用于中小尺寸显示屏，如手表、计算器等 – 行数增加时，对比度变坏，视角变窄
不会超过“黑→白→黑”部分的最大电压，寿命不会 受到任何影响。 – 液晶本身最大的翻转电压处在“黑→白→黑”阶段， 而所有灰阶部分的翻转电压全部都小于“黑→白→黑” 的部分。
-
32
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3.2.5 液晶的双折射光学特性
• 折射率椭球
– 液晶具有单轴晶体光学特性， 折射率在平行和垂直于分子长 轴方向不同
• 普通边光冷阴极荧光灯背光源， 输出光与角度呈余弦分布，可以 在表面黏贴一层由二维的微光学 单元组成的特殊薄膜，使背光源 输出光在水平和垂直方向的发散 角在10，近似为准直光源。
-Байду номын сангаас
40
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水平切换 (In-Plane Switching: IPS)
-
19
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胆甾相、扭曲相列相
• 相列相液晶，添加旋光物 质胆甾相液晶
• <<h( 螺距) ，透射光是 沿 着螺旋轴旋转的偏振光
• 透射光偏振方向的改变由 分子扭曲角决定扭曲向 列相(TN)液晶
胆甾相分子指向矢旋转示意图
-
20
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棒状液晶——近晶相液晶
• 最接近晶体，有序性最好
– 层间有序，分子排列成层， 不能在层间移动。
– 1969，RCA公布并出售液晶发明专利
-
4
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液晶显示的发展过程
• 1960年末，发明宾主效应液晶
– 液晶与二色性染料混合 – 工作电压高、功耗大
• 1970年初，发明扭曲相列液晶（TN-LCD）
– 电场型，无电化学蜕变，寿命长 – 工作电压低、功耗小 – 广泛用于中小尺寸显示屏，如手表、计算器等 – 行数增加时，对比度变坏，视角变窄
不会超过“黑→白→黑”部分的最大电压，寿命不会 受到任何影响。 – 液晶本身最大的翻转电压处在“黑→白→黑”阶段， 而所有灰阶部分的翻转电压全部都小于“黑→白→黑” 的部分。
-
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3.2.5 液晶的双折射光学特性
• 折射率椭球
– 液晶具有单轴晶体光学特性， 折射率在平行和垂直于分子长 轴方向不同
LCD Monitor Reliability Issues
• Key commodities which cause repetitive problems for all LCD Monitor Suppliers
– Inverter Under-rated Fuse Fails, Solder problems – LCD Weak Tab bonds / ITO corrosion – LCD Gap Mura defects – Motherboard Mcu Firmware Upgrades – Motherboard problems causing Distorted Display – Poor Cable connection between LCD / Mother Bd – Power Board voltage overload – Power Adapter issues with Voltage Spikes leading to Display Flashing
• Poor bonding evident if ‘Tab Peel Test’ is performed on sample LCD panels
– Poor control of production environment can result in moisture / chemicals trapped between Tab chip carrier and Glass panel
• Focus on NFF returns at early stage in new monitor lifetime will bring significant benefits
• Repetitive Stress Testing Successful at bringing NFF problems to Hard defect
– Inverter Under-rated Fuse Fails, Solder problems – LCD Weak Tab bonds / ITO corrosion – LCD Gap Mura defects – Motherboard Mcu Firmware Upgrades – Motherboard problems causing Distorted Display – Poor Cable connection between LCD / Mother Bd – Power Board voltage overload – Power Adapter issues with Voltage Spikes leading to Display Flashing
• Poor bonding evident if ‘Tab Peel Test’ is performed on sample LCD panels
– Poor control of production environment can result in moisture / chemicals trapped between Tab chip carrier and Glass panel
• Focus on NFF returns at early stage in new monitor lifetime will bring significant benefits
• Repetitive Stress Testing Successful at bringing NFF problems to Hard defect
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ITO LINES
Copyright © 2004 reliability solutions all rights reserved
LCD Monitor Reliability Testing
ITO CORROSION
ITO LINES
Copyright © 2004 reliability solutions all rights reserved
• Will result in accelerated ITO corrosion and loss of signal leading to dead line on screen which cannot be repaired
• Accelerated testing in humid conditions very effective in accelerating failure mechanism, LCD supplier must be able to show Env test data to prove LCD panel robustness
• Poor bonding evident if ‘Tab Peel Test’ is performed on sample LCD panels
– Poor control of production environment can result in moisture / chemicals trapped between Tab chip carrier and Glass panel
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LCD Monitor Reliability Testing
• B/L performance degradation (18” Monitor Example)
Chart Title
• Focus on NFF returns at early stage in new monitor lifetime will bring significant benefits
• Repetitive Stress Testing Successful at bringing NFF problems to Hard defect
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LCD Monitor Reliability Testing
• Power Adapter Failures
– Often caused by change of source / components used creating problem with Voltage Spikes above Monitor Design spec • Recent Catastrophic Problem for Taiwan Supplier caused by missing capacitor on Input Voltage lines between earth and ground • New Supplier not fully verified, Adapter samples should have been stripped down and compared in detail to original source
LCD Monitor Reliability Testing
• B/L performance degradation – Often higher spec monitors run 24hrs / day, 7 days per week in Banking / Stock Exchange applications • 36 mth warranty still provided to the corporate accounts • Annual power on usage will average 8500 hrs • Monitors will require to have brightness of > 150 cd / m2 to be acceptable to customer – Must specify B/L spec with LCD Supplier as minimal brightness of 150 cd/m2 after B/L ON-Time of 12,000 hrs
500
450
400
350
300
250
BRIGHTNESS
200
Power (BRIGHTNESS)
150
100
50
0
125 1320 3431 5244 8011 9204 12227 12970 13889 13971 14135 14152 14185 14739
Copyright © 2004 reliability solutions all rights reserved
• Key commodities which cause repetitive problems for all LCD Monitor Suppliers
– Inverter Under-rated Fuse Fails, Solder problems – LCD Weak Tab bonds / ITO corrosion – LCD Gap Mura defects – Motherboard Mcu Firmware Upgrades – Motherboard problems causing Distorted Display – Poor Cable connection between LCD / Mother Bd – Power Board voltage overload – Power Adapter issues with Voltage Spikes leading to Display Flashing
/ Intermittent Display Loss – NFF problems which lead to eventual failure – Power Adapter Failures – BackLight performance degradation
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LCD Monitor Reliability Testing
Focusing on Key Areas which affect Reliability
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LCD Monitor Reliability Testing
• Power adapter component tolerance ?
– LCD monitor extended B/I is effective in finding ‘true’ defects which are waiting to happen
• Often means NFF returns from customer need b/i at 40 deg for up to 16-24 hrs for hard fail to occur
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LCD Monitor Reliability Testing
• LCD Reliability
– Often Tab defects can be excessive due to poor boding process
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LCD Monitor N CAUSED BY INTIAL CONTAMINATION. CREATING CONDUCTIVITY (SHORT CIRCUIT BETWEEN ITO LINES)
LCD MONITOR Q&R PROBLEMS
• Inverter Failures – Very high % of all LCD monitor types undergoing repair require Inverter Swap / Upgrade
– Typical problems ; • Under-rated fuses being overstressed , causing long life problems and high return rates (often epidemic) – Solution expensive with upgrade costs of around $5 per board • Rogue signals leading to FOS noise, often needs cap add to take signal to ground • Requires inverter test at 10-15% above normal voltage input with repeated power switching and long periods of power on • Thermal Shock Testing is fast and effective in finding weak solder joints and poorly soldered SMT components – Use extreme temp points of +60 and –20 deg C – 30 mins in each environment, move immediately after 30 mins into cold or hot environment – Cycle minimum of 4 times providing 4 hr thermal shock conditions – Run Elevated temp test at minimum 50deg C with same inverters built into test monitors, run normal ORT test profile
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LCD Monitor Reliability Testing
ITO CORROSION
ITO LINES
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• Will result in accelerated ITO corrosion and loss of signal leading to dead line on screen which cannot be repaired
• Accelerated testing in humid conditions very effective in accelerating failure mechanism, LCD supplier must be able to show Env test data to prove LCD panel robustness
• Poor bonding evident if ‘Tab Peel Test’ is performed on sample LCD panels
– Poor control of production environment can result in moisture / chemicals trapped between Tab chip carrier and Glass panel
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LCD Monitor Reliability Testing
• B/L performance degradation (18” Monitor Example)
Chart Title
• Focus on NFF returns at early stage in new monitor lifetime will bring significant benefits
• Repetitive Stress Testing Successful at bringing NFF problems to Hard defect
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LCD Monitor Reliability Testing
• Power Adapter Failures
– Often caused by change of source / components used creating problem with Voltage Spikes above Monitor Design spec • Recent Catastrophic Problem for Taiwan Supplier caused by missing capacitor on Input Voltage lines between earth and ground • New Supplier not fully verified, Adapter samples should have been stripped down and compared in detail to original source
LCD Monitor Reliability Testing
• B/L performance degradation – Often higher spec monitors run 24hrs / day, 7 days per week in Banking / Stock Exchange applications • 36 mth warranty still provided to the corporate accounts • Annual power on usage will average 8500 hrs • Monitors will require to have brightness of > 150 cd / m2 to be acceptable to customer – Must specify B/L spec with LCD Supplier as minimal brightness of 150 cd/m2 after B/L ON-Time of 12,000 hrs
500
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BRIGHTNESS
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Power (BRIGHTNESS)
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• Key commodities which cause repetitive problems for all LCD Monitor Suppliers
– Inverter Under-rated Fuse Fails, Solder problems – LCD Weak Tab bonds / ITO corrosion – LCD Gap Mura defects – Motherboard Mcu Firmware Upgrades – Motherboard problems causing Distorted Display – Poor Cable connection between LCD / Mother Bd – Power Board voltage overload – Power Adapter issues with Voltage Spikes leading to Display Flashing
/ Intermittent Display Loss – NFF problems which lead to eventual failure – Power Adapter Failures – BackLight performance degradation
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LCD Monitor Reliability Testing
Focusing on Key Areas which affect Reliability
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LCD Monitor Reliability Testing
• Power adapter component tolerance ?
– LCD monitor extended B/I is effective in finding ‘true’ defects which are waiting to happen
• Often means NFF returns from customer need b/i at 40 deg for up to 16-24 hrs for hard fail to occur
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LCD Monitor Reliability Testing
• LCD Reliability
– Often Tab defects can be excessive due to poor boding process
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LCD Monitor N CAUSED BY INTIAL CONTAMINATION. CREATING CONDUCTIVITY (SHORT CIRCUIT BETWEEN ITO LINES)
LCD MONITOR Q&R PROBLEMS
• Inverter Failures – Very high % of all LCD monitor types undergoing repair require Inverter Swap / Upgrade
– Typical problems ; • Under-rated fuses being overstressed , causing long life problems and high return rates (often epidemic) – Solution expensive with upgrade costs of around $5 per board • Rogue signals leading to FOS noise, often needs cap add to take signal to ground • Requires inverter test at 10-15% above normal voltage input with repeated power switching and long periods of power on • Thermal Shock Testing is fast and effective in finding weak solder joints and poorly soldered SMT components – Use extreme temp points of +60 and –20 deg C – 30 mins in each environment, move immediately after 30 mins into cold or hot environment – Cycle minimum of 4 times providing 4 hr thermal shock conditions – Run Elevated temp test at minimum 50deg C with same inverters built into test monitors, run normal ORT test profile