液晶模组工作原理

TFT-LCD模組结构 模組结构 模組
• 以SXGA為例，解析度為1,280 x 1,024，意思為有效 顯示區間之畫素矩陣共有1,280行與1,024列，由於單 一畫素要呈現彩色則必須包括R、G、B三原色，因此 SXGA必須要有1,280 x 3 = 3,072 個Column data。 • 如果Gate Driver IC腳數為256 pin，Source Driver IC 腳數為384 pin，要驅動SXGA的液晶顯示面板則需要
極性反轉驅動
• 如果連續使用相同極性電壓來驅動液晶，長久之下會使 液晶產生形變慣性，使得顯示品質變差，因此驅動電壓 須以某種順序改變極性。如圖所示，一般而言有四種方 法：
1. Frame Inversion：掃描完整個畫面之後，更換一次驅動電壓極性。 2. Row Inversion：每掃描一列，更換一次驅動電壓極性。 3. Column Inversion：同一行採用相同之驅動電壓極性，隔壁行則採用 另一極性。 4. Dot Inversion：每一相鄰畫素驅動電壓極性皆不同。
• 介电系数ε(dielectric permittivity) • 折射系数(refractive index) • 弹性常数(elastic constant :κ11 , κ22 , κ33 ) • 黏性系数(viscosity coefficients ,η ) 液晶特性中,最重要的就是液晶的介电系数与折射系数. 介电系数是液晶受电场的影响决定液晶分子转向的特性, 而 折射系数则是光线穿透液晶时影响光线行进路线的重要参数. 而液晶显示器就是利用液晶本身的这些特性, 适当的利用电 压, 来控制液晶分子的转动, 进而影响光线的行进方向, 来 形成不同的灰阶, 作为显示影像的工具.
导电粒子
间隔层
接着剂
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制程中ACF的变化 的变化 制程中
本压前
本压后
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DC/DC
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面板信號流程簡介
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TFT-LCD 面板與驅動電路結構
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PWB作用： 与IC形成接续，将外部输入的电源或者信号转换为IC所需要的工作电压及时序。 (1)形成Power：VDD、VEEG、VDDG、VDDA、VCOM VDD：PWB、IC工作电压 VEEG：液晶的关闭电压，提供G-IC电源 VDDG：液晶的开启电压，提供G-IC电源 Vcom：液晶的基准电压，提供S-IC、G-IC。 VDDA：经过分压形成一组Gamma电压作为形成阶调电压之标准 (2)通过Asic将输入的LVDS信号转换为RSDS信号，并且根据输入的时钟信号生成IC所需要的 各种时序控制信号。 (3)形成Gamma电压
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D
S
D S
D
S
G
G
G 1. TFT为一三端子元件。 2.在LCD的应用上可将其视为一个开关。
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※ 模组材料分解图 anel介紹 ※ Panel介紹 ※ PWB介紹 PWB介紹 IC介紹 ※ IC介紹 模組工作原理 ※ 模組工作原理
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Source IC Source PWB 螺丝 铁框
Gate IC
背光板
液晶面板
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彩色滤 彩色滤光片 液晶层 液晶层 上玻璃基板
Array Matrix
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Source Driver
Gate Driver Gate Driver
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1,024/256 = 4顆Gate Driver IC 1,280 x 3 / 384 = 10顆Source Driver IC。
• 以相同腳數之驅動IC來驅動XGA(1,024 x 768)，則需 要3顆Gate Driver IC與8顆Source Driver IC。
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我们知道红色, 蓝色以及绿色, 是所谓的三原色. 也就是说利用这三种颜色, 便可以混合出各种不同的颜色. 平面显示器就是利用这个原理来显示出 色彩. 我们把RGB三种颜色, 分成独立的三个点, 各自拥有不同的灰阶变化, 然后把邻近的三个RGB显示的点, 当作一个显示的基本单位, 也就是pixel. 那这一个pixel,就可以拥有不同的色彩变化了. 然后对于一个需要分辨率为 1024*768的显示画面, 我们只要让这个平面显示器的组成有1024*768个 pixel, 便可以正确的显示这一个画面.
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异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film) 异方性导电膜
异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film)为同时具有接着、导电、绝缘 接着、 接着 导电、 三特性之半透明高分子接续材料，其特性乃在膜厚方向具有导电性 膜厚方向具有导电性。但在 膜厚方向具有导电性 面方向则不具有导电性。一般用于两相对电极间之永久接着与电气导通， 但在电极上之相邻线路间则彼此绝缘，如面板上之 ITO 电极及IC 引脚。
極性反轉方法
註：(A)Frame Inversion (B)Row Inversion (C)Column Inversion (D)Dot Inversion。 。
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Y
偏光板(一)
液晶
偏光板(二)
Z
亮
X
光行进方向
*不施加电场，液晶 Twist 光线沿液晶光轴偏转 液晶
Y
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將一柔软透明塑胶板( 將一柔软透明塑胶板(Poly vinyl alcohol)浸于I2/KI水溶液中碘离子会扩 alcohol)浸 /KI水溶液中碘离 散渗透入PVA中，再经拉伸作用使附着于PVA上碘离子而隨之有方向性， 渗透入PVA中，再经拉伸作用使附着于PVA上碘离 形成碘离子长链。碘离子有很好的起偏性，可以吸收平行於碘离 形成碘离子长链。碘离子有很好的起偏性，可以吸收平行於碘离子排列方 向的光束电场分量，只让垂直于 向的光束电场分量，只让垂直于碘离子排列方向的光束电场分量通过，此 子排列方向的光束电场分量通过 原理即可制造偏光膜。 原理即可制造偏光膜。
偏光板(一)
偏光板(二)
Z
X
光行进方向
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暗
*施加电场，液晶 Tilt 光线直进不偏转
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• NW是指当我们对液晶面板不施加电压时, 我们所看到的 面板是透光的画面, 也就是亮的画面, 所以才叫做 normally white. 而反过来, 当我们对液晶面板不施加电 压时, 如果面板无法透光, 看起来是黑色的话, 就称之为 NB(Normally black).TN型的LCD而言, 位于上下玻璃的 配向膜都是互相垂直的, 而NB与NW的差别就只在于偏光 板的相对位置不同而已. 对NB来说, 其上下偏光板的极性 是互相平行的. 所以当NB不施加电压时, 光线会因为液晶 将之旋转90度的极性而无法透光. • NW一般应用于桌上型计算机或是笔记型计算机, NB的应 用环境主要为显示屏为黑底的应用.
TAC PVA TAC
I I
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I I
I I
I I
I I I I
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将不具偏极性的自然光产生偏极化，使进入液晶显示器 的光为偏极光(Polarized 的光为偏极光(Polarized Light)
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從TFT面板的正上方看下去，我們可以看到數百萬個排界整齊的小元件 （TFT device）以及控制液晶的ITO區域，其TFT device排列簡圖如下：
TFT Array
Gate line
ITO
TFT device Signal line
TFT元件
液晶 加入电压
保持电容
1.因TFT元件的动作类似一个开关(Switch)，液晶元件的 作用类似一个电容，藉Switch的ON/OFF对电容储存 的电压值进行更新/保持。 2.SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在以外 时间 SW OFF，可防止信号从液晶电容泄漏。 3.在必要时可将保持电容与液晶电容并联，以改善其保持 特性。
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扫描线 信 号 线 S G D
RON ROFF
1.上图为TFT一个画素的等效电路图，扫描线连接同一列 所有TFT闸极电极，而信号线连接同一行所有TFT源极 电极。 2.当ON时信号线的资料写入液晶电容，此時，TFT元件 成低阻抗(RON)，当OFF时TFT元件成高阻抗(ROFF)，可 防止信号线资料的泄漏。 3.一般RON与ROFF电阻比至少约为105以上。
上偏光板 ITO 电极
下玻璃基板
下偏光板
配向膜
间隔剂
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液晶分子
框胶
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液晶是一种类似晶体但在一些条件下（例： 温度、浓度） 呈现液体的有机化合物。 Pg ‹#›
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• 大尺寸常用Column Inversion與Dot Inversion，因為可以避免若干 Crosstalk之干擾，畫質比較好。其中Column Inversion比較省電， 常用在筆記型電腦面板上。
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