液晶显示基本知识
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、主线：有源矩阵液晶显示屏设计（以TFT为例）， 内容包括：液晶显示基本知识；TFT操作原理；参数 设计与图形绘制；CF的制程与设计
3、设计对象：两块玻璃之间（cell盒）
预期结果
通过本课程的学习，要求大家不仅要熟悉液晶 显示器件的原理，工艺流程，基本概念，更要掌握 设计的基本思路与考量，基于相关软件，能够独立 完成ARRAY基板，CF基板，CELL盒的设计。
1、液晶显示器件的基本结构与主要部件 2、LCD制造工艺 3、液晶光阀及其控制 4、液晶电容 5、TFT-LCD操作原理及架构 6、名词解释
第一节 液晶显示器件的基本结构与主要部件
1、基本结构
液晶显示器是一个由上下两片玻璃制成的液晶盒，盒内充 有液晶，四周用密封材料－框胶（一般为环氧树脂）密封，盒 的两个外侧贴有偏光片。上下玻璃片内侧，镀有由透明的氧化 铟－氧化锡（简称ITO）导电薄膜形成的电极图形，上下电极 交叠处（像素）可以产生电场，控制液晶分子的状态，形成显 示。对于无源矩阵显示，上下电极是具有一定图形的，而对于 有源矩阵显示，下电极是由和TFT的一个端子相连的近似长方 形的ITO电极形成阵列组成，而上电极一般是对应整个显示区 域的连续ITO作为公共电极。因此，对于无源矩阵，ITO薄膜不 仅要以本身在上下基板的形状来控制显示图形，而且，它还要 作为与外部连接的导线，来传送信号。而对于有源矩阵，下基 板的ITO只存在于像素区域，和外部信号的连接依靠TFT，而在 上板，在CF的表面覆盖一层ITO，信号是通过接触孔和下板接 通从而获得信号的。总之，无论哪种显示器件，其上下基板的 ITO交叠区域构成一个一个像素。
Polarizer film 上偏光板
Glass substrate 玻璃基板
Black Matrix 遮光區
Color Filter 濾光器
Common electrode 共通電極
Light diffuser 擴散片
Spacer Waveguide
間隔劑
plate 分光片
有源矩阵基本结构
Prism sheet
玻璃基板的制造工艺大致分为两个方面：一是制造玻璃原
板的熔化，成形工艺，二是加工为玻璃基板尺寸的工艺。形 成玻璃的方法有熔化下拉法，槽下拉法，浮法等。成形玻璃 按照用途进行切割，边缘处理清洗检查再进行包装。
Csc Csc Csc
TFT Substrate
有源矩阵上下基板电极图形
2、主要部件与材料（参考教材第八章P201－270）
液晶显示器由于类型，用途不同，其结构不可能完 全相同，但是其基本结构却大同小异。构成一个LCD 器件的主要部件和材料有： • ITO玻璃基板 • 液晶材料 • 取向膜材料 • 光学薄膜 • 彩色滤光片 • 背光源
ຫໍສະໝຸດ Baidu液晶显示器设计
绪论
以液晶为代表的平板显示器和半导体集成电路是信息产
业的两块基石，而液晶涉及的范围更广，带动的基础产业更 多，发展潜力更大，具有无限商机。高效率的制作质量优良， 式样新颖，价格便宜，广受市场欢迎的平板显示器产品，是 企业核心竞争力的集中体现。
液晶显示器产业是一个包罗万象的庞大系统，既需要实 力雄厚的跨国公司，更要求有大量的中小型企业作为后盾。 没有坚实的基础，没有长期的研究，开发及产业化经验的积 累要想在高手如林的平板显示器行业中占有一席之地是很不 容易的。作为一个参与者，要想在产业化大潮中跟上步伐， 参与竞争，并有所作为，绝非易事，首先需要对液晶显示器 的原理，设计，制程，性能改进与提高有比较透彻的了解。 其中最核心的是“TFT-LCD产品的制作”，掌握了这方面的 知识和本领，可以“以不变应万变”。
（1）玻璃基板（参考教材P201-P217） 在液晶显示器中，因为要在玻璃基板上形成布线，TFT阵
列，彩色滤光片等，因此玻璃基板是组成LCD面板最重要的 材料之一。TN和STN以及简单矩阵用的玻璃基板一般使用含 碱成分的碱石灰玻璃和低碱硼硅酸玻璃，而TFT的玻璃基板 一般用玻璃组分中不含碱的无碱硼硅酸玻璃，这是因为碱组 分会影响TFT的特性。
2、有源矩阵液晶显示器
在封入液晶材料的其中一个玻璃基板上阵列布置薄膜三极 管或二极管等元件，由其控制每一个像素，构成有源矩阵， 适用于多像素动态驱动。
从这两个方面本课程的内容体系就分为两条线：一条 主线和一条副线
1、副线：无源液晶显示屏的设计（以由字段和点阵 构成的屏为例），内容包括：
液晶显示器基本知识；外观设计；显示内容设计；逻 辑走线设计；掩模版设计（副线）
参考书籍
1、田民波，叶锋 《TFT液晶显示原理与技术》科 学出版社
2、田民波，叶锋 《TFT-LCD面板设计与构装技术》 科学出版社
3、戴亚翔，《TFT-LCD》面板的驱动与设计》清 华大学出版社
4、电子行业职业技能鉴定指导中心 组编 《液晶显 示器件制造技术》人民邮电出版社
第一章 液晶显示基本知识
Alignment film 配向模
Liquid crystal 液晶
Capacitor Displa儲y 存電容 electrode 畫素電極
Polarizer 下偏光板 Edge light 燈管罩
Reflector 反光板
Row Drivers
Column Driver
Color Filter Substrate
无源矩阵基本结构
无源矩阵上下基板ITO图形
TFT
Sealant 框膠
元件
Anisotropic Conductor Film 異向性導電膠
Tape
Automatic
Bonding
ACF
Timing Control IC (ASIC)
Printed Circuit Board 印刷電路板
Driver IC 驅動IC
课程体系与主要内容
液晶显示器按照驱动方式可分为：
1、无源矩阵液晶显示器（单纯矩阵或DSTN（dualscan twisted nematic）双扫描交错液晶显示）
在两块玻璃基板内表面的透明电极上施加电压，使两电极 的交叉部位（像素）着色而进行显示，依电极结构可分为字 段型和点矩阵型。字段型多用于显示数字，文字等固定的图 形，点矩阵可通过组合而任意显示。这两种既可以采用静态 驱动，也可以采用动态（多路）驱动方式。
3、设计对象：两块玻璃之间（cell盒）
预期结果
通过本课程的学习，要求大家不仅要熟悉液晶 显示器件的原理，工艺流程，基本概念，更要掌握 设计的基本思路与考量，基于相关软件，能够独立 完成ARRAY基板，CF基板，CELL盒的设计。
1、液晶显示器件的基本结构与主要部件 2、LCD制造工艺 3、液晶光阀及其控制 4、液晶电容 5、TFT-LCD操作原理及架构 6、名词解释
第一节 液晶显示器件的基本结构与主要部件
1、基本结构
液晶显示器是一个由上下两片玻璃制成的液晶盒，盒内充 有液晶，四周用密封材料－框胶（一般为环氧树脂）密封，盒 的两个外侧贴有偏光片。上下玻璃片内侧，镀有由透明的氧化 铟－氧化锡（简称ITO）导电薄膜形成的电极图形，上下电极 交叠处（像素）可以产生电场，控制液晶分子的状态，形成显 示。对于无源矩阵显示，上下电极是具有一定图形的，而对于 有源矩阵显示，下电极是由和TFT的一个端子相连的近似长方 形的ITO电极形成阵列组成，而上电极一般是对应整个显示区 域的连续ITO作为公共电极。因此，对于无源矩阵，ITO薄膜不 仅要以本身在上下基板的形状来控制显示图形，而且，它还要 作为与外部连接的导线，来传送信号。而对于有源矩阵，下基 板的ITO只存在于像素区域，和外部信号的连接依靠TFT，而在 上板，在CF的表面覆盖一层ITO，信号是通过接触孔和下板接 通从而获得信号的。总之，无论哪种显示器件，其上下基板的 ITO交叠区域构成一个一个像素。
Polarizer film 上偏光板
Glass substrate 玻璃基板
Black Matrix 遮光區
Color Filter 濾光器
Common electrode 共通電極
Light diffuser 擴散片
Spacer Waveguide
間隔劑
plate 分光片
有源矩阵基本结构
Prism sheet
玻璃基板的制造工艺大致分为两个方面：一是制造玻璃原
板的熔化，成形工艺，二是加工为玻璃基板尺寸的工艺。形 成玻璃的方法有熔化下拉法，槽下拉法，浮法等。成形玻璃 按照用途进行切割，边缘处理清洗检查再进行包装。
Csc Csc Csc
TFT Substrate
有源矩阵上下基板电极图形
2、主要部件与材料（参考教材第八章P201－270）
液晶显示器由于类型，用途不同，其结构不可能完 全相同，但是其基本结构却大同小异。构成一个LCD 器件的主要部件和材料有： • ITO玻璃基板 • 液晶材料 • 取向膜材料 • 光学薄膜 • 彩色滤光片 • 背光源
ຫໍສະໝຸດ Baidu液晶显示器设计
绪论
以液晶为代表的平板显示器和半导体集成电路是信息产
业的两块基石，而液晶涉及的范围更广，带动的基础产业更 多，发展潜力更大，具有无限商机。高效率的制作质量优良， 式样新颖，价格便宜，广受市场欢迎的平板显示器产品，是 企业核心竞争力的集中体现。
液晶显示器产业是一个包罗万象的庞大系统，既需要实 力雄厚的跨国公司，更要求有大量的中小型企业作为后盾。 没有坚实的基础，没有长期的研究，开发及产业化经验的积 累要想在高手如林的平板显示器行业中占有一席之地是很不 容易的。作为一个参与者，要想在产业化大潮中跟上步伐， 参与竞争，并有所作为，绝非易事，首先需要对液晶显示器 的原理，设计，制程，性能改进与提高有比较透彻的了解。 其中最核心的是“TFT-LCD产品的制作”，掌握了这方面的 知识和本领，可以“以不变应万变”。
（1）玻璃基板（参考教材P201-P217） 在液晶显示器中，因为要在玻璃基板上形成布线，TFT阵
列，彩色滤光片等，因此玻璃基板是组成LCD面板最重要的 材料之一。TN和STN以及简单矩阵用的玻璃基板一般使用含 碱成分的碱石灰玻璃和低碱硼硅酸玻璃，而TFT的玻璃基板 一般用玻璃组分中不含碱的无碱硼硅酸玻璃，这是因为碱组 分会影响TFT的特性。
2、有源矩阵液晶显示器
在封入液晶材料的其中一个玻璃基板上阵列布置薄膜三极 管或二极管等元件，由其控制每一个像素，构成有源矩阵， 适用于多像素动态驱动。
从这两个方面本课程的内容体系就分为两条线：一条 主线和一条副线
1、副线：无源液晶显示屏的设计（以由字段和点阵 构成的屏为例），内容包括：
液晶显示器基本知识；外观设计；显示内容设计；逻 辑走线设计；掩模版设计（副线）
参考书籍
1、田民波，叶锋 《TFT液晶显示原理与技术》科 学出版社
2、田民波，叶锋 《TFT-LCD面板设计与构装技术》 科学出版社
3、戴亚翔，《TFT-LCD》面板的驱动与设计》清 华大学出版社
4、电子行业职业技能鉴定指导中心 组编 《液晶显 示器件制造技术》人民邮电出版社
第一章 液晶显示基本知识
Alignment film 配向模
Liquid crystal 液晶
Capacitor Displa儲y 存電容 electrode 畫素電極
Polarizer 下偏光板 Edge light 燈管罩
Reflector 反光板
Row Drivers
Column Driver
Color Filter Substrate
无源矩阵基本结构
无源矩阵上下基板ITO图形
TFT
Sealant 框膠
元件
Anisotropic Conductor Film 異向性導電膠
Tape
Automatic
Bonding
ACF
Timing Control IC (ASIC)
Printed Circuit Board 印刷電路板
Driver IC 驅動IC
课程体系与主要内容
液晶显示器按照驱动方式可分为：
1、无源矩阵液晶显示器（单纯矩阵或DSTN（dualscan twisted nematic）双扫描交错液晶显示）
在两块玻璃基板内表面的透明电极上施加电压，使两电极 的交叉部位（像素）着色而进行显示，依电极结构可分为字 段型和点矩阵型。字段型多用于显示数字，文字等固定的图 形，点矩阵可通过组合而任意显示。这两种既可以采用静态 驱动，也可以采用动态（多路）驱动方式。