液晶显示器的原理课件讲解
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TFT-LCD(液晶显示器)工作原理ppt课件
13
3
液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
5
TN、STN、TFT对比
6
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
7
TFT LCD结构
8
TFT LCBiblioteka 等效电路器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
4
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
什么是液晶
液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具 有液态流动特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、弹性 （elasticity）和极化性（polarizalility）。
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液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
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TN、STN、TFT对比
6
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
7
TFT LCD结构
8
TFT LCBiblioteka 等效电路器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
4
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
什么是液晶
液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具 有液态流动特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、弹性 （elasticity）和极化性（polarizalility）。
《液晶显示器基础》课件
响应时间
响应时间
响应时间是指液晶显示器像素点对信号反应的快慢。响应时间越短，显示动态图像时的 拖尾现象就越少，画面流畅度越高。常见的液晶显示器响应时间在5-10ms左右。
适用场景
对于需要观看高速动态图像或者进行游戏等场景，选择响应时间较短的液晶显示器更为 合适。
可视角度
可视角度
可视角度是指用户在不同角度下能够清 晰观看显示器画面的范围。一般来说， 可视角度越大，用户可以更加自由地观 看显示器。常见的液晶显示器可视角度 在170°左右。
新技术与新应用领域
总结词
随着科技的不断发展，液晶显示器正不断涌现出新技 术和新应用领域，拓展其在各个行业的用途。
详细描述
液晶显示器的柔性化技术使得显示器可以弯曲甚至折 叠，为移动设备、穿戴设备等领域带来新的可能性。 透明液晶显示器的出现则打破了传统显示器的框架， 使得信息展示更加丰富多样。此外，液晶显示器在虚 拟现实、增强现实、智能家居等领域的应用也日益广 泛，为人们的生活和工作带来更多便利和创意。
详细描述
液晶显示器按照工作原理可以分为扭曲向列型（TN型）、垂直排列型（VA型）和面内切换型（IPS型）等几种。 不同类型的液晶显示器在视角、颜色、响应速度等方面有所不同，各有其特点。
02
液晶显示器的技术参数
分辨率
分辨率
分辨率是液晶显示器的重要技术参数之一，它决定了显示画 面的清晰度和细腻度。一般来说，分辨率越高，显示效果越 好。常见的液晶显示器分辨率有1080p、4K和8K等。
低能耗与环保材料
总结词
为了响应节能减排的全球倡议，液晶显示器正不断采用 低能耗技术和环保材料，以降低能源消耗和减少对环境 的影响。
详细描述
液晶显示器的低能耗技术通过优化电路设计和采用先进 的电源管理系统，有效降低能耗，延长设备的续航时间 。此外，越来越多的液晶显示器开始采用环保材料，如 可回收材料和无毒材料，以减少对地球资源的消耗和环 境污染。
第二讲液晶显示器件基础ppt课件
同，有不同的折射率）的合二为一的物质。
近晶相液晶：分子排列成层，层内分子长轴相互平行。分子排列整齐，其规整性接
近晶体，具有二维有序性。
向列相液晶：棒状分子仍保持着与分子轴方向平行的排列状态，但没有近晶相液晶
的层状结构。分子的质心混乱无序。与近晶相相比，向列相液晶的粘度小，富于流
动性。分子的排列和运动比较自由，对外界作用相当敏感，因而应用广泛。
响应速度
响应速度是指信号由白到黑，由黑到白转换所需时间。
21
PPI与分辨率
4.LCD的显示性能
东芝在EDEX大展发布最新研制的200PPI真正高分辨率TFT液晶显示屏。 PPI所表示的是每平方英寸所拥有的像素（Pixel）数目。 因此PPI数值越高，即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。 显示的密度越高，拟真度就越高。
胆甾相液晶：液晶分子呈扁平形状，排列成层，层内分子相互平行。不同层的分子
长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列成螺旋结构。
2
偏振片的偏光作用
1.液晶显示器原理
光源
偏振片
光行进方向 穿 过 轴
吸收轴
3
偏振片的工作原理
1.液晶显示器原理
光源
光源
垂直时不透光
平行时透光
4
液晶显示原理(长白模式）
1.液晶显示器原理
10
有源矩阵
2.液晶显示器的分类
有源矩阵LCD：有有源器件，在纵列像素电极X和横列像 素电极Y交点上构成，其有源器件一侧连接数据信号，另 一侧有平行板电容，其电容间加入液晶材料构成像素。
11
有源矩阵与无源矩阵对比
2.液晶显示器的分类
无源矩阵的缺点： • 存在交叉串扰现象； • 随着行列电极数目的增加 交叉效应的 程 度 会 加 剧； • 扫描行数Ｎ 很大时，会失去显示功能 ； • 显示对比度伴随显示容量的增加而迅速降低 ； 有源矩阵的优点： • 无行间串扰； • ＬＣＤ的扫描行数从理论上讲可以做到无穷，实现大容量
近晶相液晶：分子排列成层，层内分子长轴相互平行。分子排列整齐，其规整性接
近晶体，具有二维有序性。
向列相液晶：棒状分子仍保持着与分子轴方向平行的排列状态，但没有近晶相液晶
的层状结构。分子的质心混乱无序。与近晶相相比，向列相液晶的粘度小，富于流
动性。分子的排列和运动比较自由，对外界作用相当敏感，因而应用广泛。
响应速度
响应速度是指信号由白到黑，由黑到白转换所需时间。
21
PPI与分辨率
4.LCD的显示性能
东芝在EDEX大展发布最新研制的200PPI真正高分辨率TFT液晶显示屏。 PPI所表示的是每平方英寸所拥有的像素（Pixel）数目。 因此PPI数值越高，即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。 显示的密度越高，拟真度就越高。
胆甾相液晶：液晶分子呈扁平形状，排列成层，层内分子相互平行。不同层的分子
长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列成螺旋结构。
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偏振片的偏光作用
1.液晶显示器原理
光源
偏振片
光行进方向 穿 过 轴
吸收轴
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偏振片的工作原理
1.液晶显示器原理
光源
光源
垂直时不透光
平行时透光
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液晶显示原理(长白模式）
1.液晶显示器原理
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有源矩阵
2.液晶显示器的分类
有源矩阵LCD：有有源器件，在纵列像素电极X和横列像 素电极Y交点上构成，其有源器件一侧连接数据信号，另 一侧有平行板电容，其电容间加入液晶材料构成像素。
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有源矩阵与无源矩阵对比
2.液晶显示器的分类
无源矩阵的缺点： • 存在交叉串扰现象； • 随着行列电极数目的增加 交叉效应的 程 度 会 加 剧； • 扫描行数Ｎ 很大时，会失去显示功能 ； • 显示对比度伴随显示容量的增加而迅速降低 ； 有源矩阵的优点： • 无行间串扰； • ＬＣＤ的扫描行数从理论上讲可以做到无穷，实现大容量
液晶显示器驱动原理介绍讲述课件
05
液晶显示器驱动技术的实 际应用
液晶显示器在电视中的应用
液晶电视
液晶显示器作为电视的核心显示部件 ，能够提供清晰、逼真的画面效果， 广泛应用于家庭和商业场合。
智能电视
随着技术的发展，液晶电视与智能技 术的结合，使得电视具备了更多的功 能，如网络浏览、视频通话等。
液晶显示器在电脑中的应用
笔记本电脑
液晶显示器驱动原 理介绍
contents
目录
• 液晶显示器的概述 • 液晶显示器的工作原理 • 液晶显示器驱动电路 • 液晶显示器驱动技术的发展趋势 • 液晶显示器驱动技术的实际应用
01
液晶显示器的概述
液晶显示器的定义与特点
定义
液晶显示器（LCD）是一种通过 液晶材料实现图像显示的设备。
特点
具有低功耗、体积小、重量轻、 无辐射等优点，广泛应用于各种 电子设备中。
智能化的液晶显示器驱动技术
智能化的液晶显示器驱动技术是液晶显示器驱动技术的最新发展方向。随着人工智能和物联网技术的 发展，智能化已经成为各种设备的必然趋势。智能化的液晶显示器驱动技术能够实现自适应调节、自 动校准等功能，提高液晶显示器的智能化水平和用户体验。
智能化的液晶显示器驱动技术主要通过引入人工智能算法、传感器技术、无线通信等技术手段实现。 这些技术手段能够使液晶显示器具备自主学习和自我调整的能力，使其在各种应用场景下都能够提供 最佳的显示效果和用户体验。
果。
液晶显示器的显示原理
010203Fra bibliotek背光系统
背光系统提供显示器所需 的基本光源，光线通过液 晶层后，由彩色滤光片决 定像素的颜色。
彩色滤光片
彩色滤光片用于决定像素 的颜色，不同颜色的像素 组合形成完整的图像。
液晶显示器驱动原理介绍分析课件
液晶显示器在长时间使用时能耗较高 ，可以通过优化背光系统、采用更高 效的电源电路等方式降低能耗。
液晶显示器的响应速度较慢，尤其是 在动态图像显示时容易产生拖影现象 ，可以通过采用新型液晶材料和驱动 技术提高响应速度。
视角限制
液晶显示器的可视角度相对较小，容 易受到视角的影响，可以通过改进像 素结构和增加视角补偿层等方式改善 视角问题。
寿命与维护
液晶显示器的寿命通常较长，且维护成本较 低。
发光效率
LED背光液晶显示器发光效率更高，具有更 好的能效表现。
环境影响
液晶显示器在生产和使用过程中对环境的影 响较小。
04
液晶显示器应用与发展趋 势
液晶显示器的应用领域
消费电子
液晶显示器广泛应用于电视、显示器 、手机、平板电脑等消费电子产品。
通过调整背光强度和液晶层厚 度，提高黑色表现和对比度。
色彩管理
通过色彩校正和校准，确保颜 色准确性和一致性。
动态对比度
根据画面内容自动调整背光亮 度，提高动态场景的对比度。
视角调节
允许用户从不同角度观看屏幕 ，提高观看舒适度。
液晶显示器的能效比较
能耗比较
液晶显示器通常比CRT显示器能耗更低，有 助于节能减排。
液晶显示器的分类与工作原理
液晶显示器按照工作原理可以 分为扭曲向列型（TN）、超扭 曲向列型（STN）、薄膜晶体
管型（TFT）等。
液晶显示器的基本工作原理是 利用液晶材料的物理特性，通 过电场的作用控制光线透过或
反射，从而显示出图像。
在TN和STN型液晶显示器中， 液晶分子在电场作用下发生扭 曲，改变光线的偏振状态，从 而实现显示。
工业控制
液晶显示器在工业控制领域用于显示 仪器仪表、自动化设备等界面。
液晶显示器原理PPT课件
示，多用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等。
•
(3)DSTN-lED由于支持的彩色数有限，多用于早期的
笔记本计算机。
•
(4)FFT-IED则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式，
性能较好，被广泛用于笔记本计算机和台式显示器。
1
第1页/共23页
TN型液晶彩电的原理
• TN型Twisted Nematic即扭曲向列型液晶彩电是在两片平行 放置的偏光板之间
•
RF电视信号、CVBS复合电视信号、s-Video信号、色差分
量信号等经模拟电视信号处理模块处理后，形成模拟Y、U、
V(或R、G、B)信号及行场同步信号给模拟信号／数字信号转换
模块进行A／D转换，成为24位数字Y、U、V(或R、G、B)信号。
该信号再经隔行／逐行转换处理，形成标准逐行格式的数字Y、
由于在两片玻璃板之间可以划分出不同的区域，且每一个区域都用电场进 行控制，这些不同的区域叫子像素。不同彩色滤光片放不同彩色滤光片放在每个 子像素的后面，当光透过时，就可以显示出全色的图像来。
第3页/共23页
TFT型液晶彩电的原理
•
TFT型液晶彩电的原理与TN型彩电的原理大致相同，也是由玻
璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等组成，采用两夹层间充填液晶分
点阵(点距为o．297mm)和分辨率极高的图像。同时，先进
的电子控制技术使液晶光阀产生1677万(256×256×256)种R、
G、B颜色变化，还原真实的亮度、色彩度，并再现纯真的图
像。
9
第9页/共23页
液晶电视的成像原理
10
第10页/共23页
液晶显示器中的背光灯
• 因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边 设有作为光源的灯管，而在 液晶显示器的背面设有 一块背光板(或均匀光板)和反光膜，背光板是由荧 光物质组成的可以发射光线，其主要作用是提供均 匀的背景光源。背光板发出的光线 在穿过第一层偏 振过滤层之后进入包含成千上万的液晶颗粒的液晶 层，射人液晶物质中，液晶物质受电场的控制。
第30讲液晶显示器原理 29页PPT
（3）灰阶逆转：随观看角度增加导致屏幕上出现 灰阶逆转（低灰阶比高灰阶还要亮），定义即将产生 逆转的临界点时的观看角度为最大可视角度。
28
谢
电视技术
CPA（连续焰火状排列）广视角技术
13
电视技术
FFS（边缘场切换）广视角技术
现代电子则采用FFS（Fringe Field Switching） 技 术 ， 不 需 要 额 外 的 光 学 补 偿 膜 ， FFS （ Fringe Field Switching）严格来说应该是IPS模式的一 个分支，主要是将IPS的不透明金属电极改为透明 的ITO电极，并缩小电极宽度和间距，在制造上比 原先的IPS技术复杂，但因为使用了透明的ITO电 极让透光率比IPS高出2倍以上。在视角的呈现上 达160o，反应时间因受制于采用负型液晶制造， 反应时间则略逊于IPS技术。为了增加良率与显示 品质的提升，新的UFFS（Ultra FFS）技术，能将 原色重现率提升至75%以上。
屏分辨率：屏幕上所能呈现的图像像素的密度，以水 平和垂直像素的多少来表示。 屏像素总数量是固定的，与画面尺寸及像素间距有关。
例如：分辨率为1024×768时，就是指在显示屏的横 向有1024个像素点，竖向有768个像素点。
20
电视技术
图像分辨率：是说明图像系统分解像素的能力， 由扫描行数、信号带宽等所确定的。 例如，PAL制图像分辨率为720×576扫描格式， NTSC制为720×480。我国HDTV采用的分辨率 为1920×1080方型像素格式。
2. 液晶屏的反转驱动方法 ⑴为什么要反转驱动
液晶在固定的电场作用下将发生电化学反应， 从而导致液晶材料的老化及失效，所以液晶像素 点不宜施加直流电压。
如果液晶屏显示静止画面， 也就是说像素点一 直显示同一个灰度的时候怎么办？这就要采用反 转驱动方法。
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谢
电视技术
CPA（连续焰火状排列）广视角技术
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电视技术
FFS（边缘场切换）广视角技术
现代电子则采用FFS（Fringe Field Switching） 技 术 ， 不 需 要 额 外 的 光 学 补 偿 膜 ， FFS （ Fringe Field Switching）严格来说应该是IPS模式的一 个分支，主要是将IPS的不透明金属电极改为透明 的ITO电极，并缩小电极宽度和间距，在制造上比 原先的IPS技术复杂，但因为使用了透明的ITO电 极让透光率比IPS高出2倍以上。在视角的呈现上 达160o，反应时间因受制于采用负型液晶制造， 反应时间则略逊于IPS技术。为了增加良率与显示 品质的提升，新的UFFS（Ultra FFS）技术，能将 原色重现率提升至75%以上。
屏分辨率：屏幕上所能呈现的图像像素的密度，以水 平和垂直像素的多少来表示。 屏像素总数量是固定的，与画面尺寸及像素间距有关。
例如：分辨率为1024×768时，就是指在显示屏的横 向有1024个像素点，竖向有768个像素点。
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电视技术
图像分辨率：是说明图像系统分解像素的能力， 由扫描行数、信号带宽等所确定的。 例如，PAL制图像分辨率为720×576扫描格式， NTSC制为720×480。我国HDTV采用的分辨率 为1920×1080方型像素格式。
2. 液晶屏的反转驱动方法 ⑴为什么要反转驱动
液晶在固定的电场作用下将发生电化学反应， 从而导致液晶材料的老化及失效，所以液晶像素 点不宜施加直流电压。
如果液晶屏显示静止画面， 也就是说像素点一 直显示同一个灰度的时候怎么办？这就要采用反 转驱动方法。
LCD、OLED原理PPT课件
2. 有机电致发光（OELD）：
1)载流子注入 2)载流子迁移 3)载流子的复合及激子的形成 4)发光
.
17
2.2 电极材料
1. 阳极材料：ITO（铟锡氧化物） 特点：高功函数，性质稳定，透光性好；
2. 阴极材料：Ag、Al、Ca、In、Li、Mg等金属或复合金属 特点：低功函数；
.
18
2.3 载流子注入、传输层
3. HTL材料：芳香胺萤光化合物 如：TPD、TDATA 等有机材料
.
19
2.4 发光材料
关键参数：
1. 量子效率 外量子效率：发光器件输出的光子数与注入的电子数之比 内量子效率：产生于器件内部的光子数与注入的电子数之比
2. 功率效率 功率效率：向器件外部辐射的光功率与外加的电功率之比 单位：lm/W
2.6 OLED彩色化技术
独立发光材料
彩色滤光膜法
光色转换法
.
23
2.6 OLED彩色化技术
绿光较为成熟，发光效率及寿命符合应用要求 红光寿命较低，发光效率不够 蓝光寿命低，发光效率低
.
24
2.7 OLED对比LCD
屏幕类型
OLED
发光方式
自发光
响应时间
几微秒
可视角度
>170度
发光效率
>15lm/W
能耗
较LCD面板低， 约为后者的2/3
厚度
1~1.5mm
操作温度
-40°C～85°C
重量
(手机中)<1g
彩色显示 RGB三色有机发光材料或 彩色滤光片等多种方式
环保性能 材料满足绿色环保要求
.
LCD 需要背光模块
40ms >120度 4~8lm/W 背光灯耗电量大
1)载流子注入 2)载流子迁移 3)载流子的复合及激子的形成 4)发光
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2.2 电极材料
1. 阳极材料：ITO（铟锡氧化物） 特点：高功函数，性质稳定，透光性好；
2. 阴极材料：Ag、Al、Ca、In、Li、Mg等金属或复合金属 特点：低功函数；
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2.3 载流子注入、传输层
3. HTL材料：芳香胺萤光化合物 如：TPD、TDATA 等有机材料
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2.4 发光材料
关键参数：
1. 量子效率 外量子效率：发光器件输出的光子数与注入的电子数之比 内量子效率：产生于器件内部的光子数与注入的电子数之比
2. 功率效率 功率效率：向器件外部辐射的光功率与外加的电功率之比 单位：lm/W
2.6 OLED彩色化技术
独立发光材料
彩色滤光膜法
光色转换法
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2.6 OLED彩色化技术
绿光较为成熟，发光效率及寿命符合应用要求 红光寿命较低，发光效率不够 蓝光寿命低，发光效率低
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2.7 OLED对比LCD
屏幕类型
OLED
发光方式
自发光
响应时间
几微秒
可视角度
>170度
发光效率
>15lm/W
能耗
较LCD面板低， 约为后者的2/3
厚度
1~1.5mm
操作温度
-40°C～85°C
重量
(手机中)<1g
彩色显示 RGB三色有机发光材料或 彩色滤光片等多种方式
环保性能 材料满足绿色环保要求
.
LCD 需要背光模块
40ms >120度 4~8lm/W 背光灯耗电量大
LCD液晶显示器结构原理-PPT精选文档
液晶面板（液晶屏）的原理
• 液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分 子排列的有机化合物。如果把 它加热会呈现透明状的液 体状态，把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态，具 有液体与 晶体的特性，故称之为“液晶”。液晶显示的 原理简单地说，就是将置于两个电极之间的液 晶通电， 液晶分子的排列顺序在电极通电时会发生改变，从而改变 透射光的光路，实现对影 像的控制。 • 液晶面板按照控制方式的不同可分为被动矩阵式（无源矩 阵式）LCD 及主动矩阵式（有 • 源矩阵式）LCD 两种。
• 框胶(Sealant)及 spacer • 在 TFT LCD 的切面结构图中另外还有框胶与 spacer 两种结构成分. 其中框胶的用途, 就是要 让液晶面板中的上下两层玻璃, 能够紧密黏住, 并且提供面板中的液晶分子与外界 的阻隔,所以 框胶正如其名,是围绕于面板四周, 将液晶分子框 限于面板之内. 而 spacer 主 要是提供上下两层 玻璃的支撑, 它必须均匀的分布在玻璃基板上, 不然一但分布不均造成 部分 spacer 聚集在一 起, 反而会阻碍光线通过, 也无 法维持上 下两 片玻璃的适当 间隙 • (gap), 会成电场分布不均的现象, 进而影响液晶 的灰阶表现。
• 背光板(back light, BL) • 在一般的 CRT 屏幕, 是利用高速的电子枪发射出电子, 打击在银光幕上的荧光粉, • 藉以产生亮光, 来显示出画面. 然而液晶显示器本身, 仅能控制光线通过的亮度, 本身并 无发光的功能. 因此, 液晶显示器就必须加上一个背光板, 来提供一个高亮度, 而且亮度分 布均匀的光源. 我们在上面的 TFT LCD 的 切面结构图中可以看到, 组成背光板的主要零件有 灯管 (冷阴极管), 反射板, 导光板, prism sheet, 扩散板等 等. 灯管是主要的发光零件, 藉由导光板, 将光线分布到 各处. 而反射板则将光线限制住都只往 TFT LCD 的方 向前进. 最 后藉由 prism sheet 及扩散板的帮忙, 将 光线均匀的分布到各个区域去, 提供给 TFT LCD 一个 明亮的光源. 而 TFT LCD 则藉由电压控制液晶的转动, 控制通过光线的亮度, 藉以形成 不同的灰阶.
液晶显示器PPT课件
⑥ 正常和DMA传输模式
23
2．IIS－BUS 结构
24
如图4-29所示，BRFC包括:
➢总线接口、内部寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑 和FIFO访问； ➢3位的双分频器包括一个作为IIS总线主设备时钟发生器， 另外一个作为外部编解码器的时钟发生器; ➢16字节发送和接收FIFO完成发送数据写入发送FIFO， 接收数据从接收FIFO中读出功能；
4.11 LCD 控制器
4.11.1 LCD工作原理
如图4-24 所示，LCD 的横截面很像 是很多层三明治叠在一起。每面最外一 层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就 是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可 以显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。 通常，LCD后面都有照明灯以显示画面。
1
一般只要电流不变动，液晶都在非结 晶状态。这时液晶允许任何光线通过。
14
4.11.4 LCD 控制器专用寄存器
LCD控制器主要提供液晶屏显示数据的传送 时钟和各种信号产生与控制功能。
1. LCD 控制参数设定 VFRAME和VLINE脉冲的产生通过对 LCDCON2寄存器的HOZVAL和LINEVAL域进行 配置来完成。每个域都与LCD的尺寸和显示模式 有关。 HOZVAL和LINEVAL可以通过下式计算出来: HOZVAL=(显示宽度/VD数据线的位数)－1
红
绿
蓝 10
3. 虚拟显示
S3C44B0X支持硬件方式的平行或垂直滚动。 如果要使屏幕滚动，可以通过修改LCDSADDR1 和LCDSADDR2寄存器中的LCDBASEU和LCDBASEL 的值来实现。 但不是通过修改PAGEWIDTH和OFFSIZE来实现。 如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于LCD显 示屏的大小。 LCDBASEU、LCDBASEL、PAGEWIDTH和 OFFSIZE的定义如图4-28所示，LCDBASEU帧缓冲区 的开始地址，在突发4字存取模式,最低4位必须取消。
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2．IIS－BUS 结构
24
如图4-29所示，BRFC包括:
➢总线接口、内部寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑 和FIFO访问； ➢3位的双分频器包括一个作为IIS总线主设备时钟发生器， 另外一个作为外部编解码器的时钟发生器; ➢16字节发送和接收FIFO完成发送数据写入发送FIFO， 接收数据从接收FIFO中读出功能；
4.11 LCD 控制器
4.11.1 LCD工作原理
如图4-24 所示，LCD 的横截面很像 是很多层三明治叠在一起。每面最外一 层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就 是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可 以显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。 通常，LCD后面都有照明灯以显示画面。
1
一般只要电流不变动，液晶都在非结 晶状态。这时液晶允许任何光线通过。
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4.11.4 LCD 控制器专用寄存器
LCD控制器主要提供液晶屏显示数据的传送 时钟和各种信号产生与控制功能。
1. LCD 控制参数设定 VFRAME和VLINE脉冲的产生通过对 LCDCON2寄存器的HOZVAL和LINEVAL域进行 配置来完成。每个域都与LCD的尺寸和显示模式 有关。 HOZVAL和LINEVAL可以通过下式计算出来: HOZVAL=(显示宽度/VD数据线的位数)－1
红
绿
蓝 10
3. 虚拟显示
S3C44B0X支持硬件方式的平行或垂直滚动。 如果要使屏幕滚动，可以通过修改LCDSADDR1 和LCDSADDR2寄存器中的LCDBASEU和LCDBASEL 的值来实现。 但不是通过修改PAGEWIDTH和OFFSIZE来实现。 如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于LCD显 示屏的大小。 LCDBASEU、LCDBASEL、PAGEWIDTH和 OFFSIZE的定义如图4-28所示，LCDBASEU帧缓冲区 的开始地址，在突发4字存取模式,最低4位必须取消。
液晶显示器驱动原理介绍分析PPT课件
12345 1+ + + + + 2+ + + + + Lines 3 + + + + + 4+ + + + + 5+ + + + +
12345
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1⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
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2⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
2⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
Lines 3 ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ Lines 3 + + + + +
第24页/共39页
3、液晶显示器驱动原理
液晶显示器驱动原理：实际电压VS理论电压—gate
第25页/共39页
3、液晶显示器驱动原理
液晶显示器驱动原理：极性反转
Frame N Columns
Frame N+1 Co lum n s
Frame N Columns
Frame N+1 Co lum n s
降低EMI问题
降低EMI问题
画质低
画质高
画质高
成本高
成本低
成本低
兼容性问题
兼容性问题
第30页/共39页
4、液晶显示器驱动实现
液晶显示器驱动实现：TFT-LCD驱动电路架构
Vcc
DC/DC
Converter
Gamma Correction
VCOM Generation
Vg Vdd/Vss VGH/VGL
4、液晶显示器驱动实现
液晶显示器驱动实现：MIPI
液晶显示屏原理与维修课堂PPT
2.3液晶面板的构造与显示原理
Polarizer
上偏光片 LCD面板
Liquid Crystal
-----
-
ITO電極 TFT面板
Light
下偏光片
当液晶站立起來（和面板方向呈現90度）時，光线
不受液晶引导。
液晶和面板方向平行，光线可以穿透过去。
14
彩色滤光片产生红绿蓝三原色
2.4液晶显示技术对比—软屏与硬屏
全反射
传播到相 邻的棱镜
BEF BEF
回导光板实 现循环利用
28
4.3.3 反射片
反射片工作原理
-将向模组底面传播的光线反射回正面
29
4.3.4 扩散板
扩散板工作原理：普通扩散板
-光线经散射粒子发生折射、反射和散射现象
30
44.1.30.5.2导导光光板板的的工工作作原原理理
光线在导光板中以全反射传输
转控制透光，彩色滤光片产生三原色
12
2.3液晶面板显示原理-TFT-LCD
何谓TFT-LCD？
TFT ( Thin Film Transistor ) 薄膜電晶體
LCD ( Liquid Crystal Display ) 液晶顯示器
彩色滤光板CF
上偏光板
LC液晶层
ITO 电极
下偏光板
TFT
13
间隔剂 液晶分子 框胶
22
2024
Part Ⅳ 背光模组 主要器件
23
4.1背光源--LED
1.正向偏压下的载流子注入 2.电子与空穴复合辐射光子 3.光能传输
24
4.2 LED与Light Bar
LB的组成部分：
铝基板（部分用PCB板） LED灯 连接器，线材 导热胶
液晶显示显示原理及其驱动方式.课件
THANK YOU
发展趋势
高清晰度
大屏幕
随着人们对图像质量的要求不断提高，液 晶电视和显示器都在向高清晰度方向发展 。
随着人们对视觉享受的需求不断增加，大 屏幕液晶电视和显示器已经成为市场上的 主流产品。
智能化
可穿戴设备
随着智能化技术的不断发展，液晶电视和 显示器也在向智能化方向发展，如智能语 音识别、智能图像识别等。
可穿戴设备是未来发展的一个重要方向， 液晶显示技术也将更多地应用到可穿戴设 备中，如智能手表、智能眼镜等。
06
液晶显示的前景展望
技术创新
01
柔性显示技术
随着有机发光二极管（OLED）技术的不断发展，柔性显示已成为液晶
显示未来的发展方向之一。这种技术可以制造出可弯曲、可穿戴的显示
设备，为不同领域的应用提供了更多可能性。
特点
结构简单，易于实现，适 用于小尺寸显示。
不足
随着尺寸增大，功耗和成 本增加，且显示效果受电 极间距影响。
动态驱动方式
原理
通过时序控制信号对液晶 进行驱动，使液晶分子进 低，显示效果好。
不足
实现复杂度较高，时序控 制信号的稳定性和一致性 要求高。
市场发展前景
市场规模持续增长
随着液晶显示技术的不断进步和应用领域的拓展，市场规模将持续增长。根据 市场研究机构的数据，未来几年全球液晶显示市场将保持5%左右的年复合增 长率。
竞争格局加剧
随着液晶显示技术的不断成熟和普及，越来越多的企业加入到这个市场中来， 竞争格局将进一步加剧。同时，技术的不断进步也将加速市场的洗牌和整合。
02
高分辨率技术
液晶显示技术不断向高分辨率方向发展，从最初的QVGA到现在的4K甚
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小的体积内将大量分子的长轴方向的平均取向作为一个择优取向， 这个择优取向常常用单位n矢量 来表示,它被称为指向矢
(director)。
(2)指向矢的性质
•
n
满足：n
n
1
即 n是一个无量纲的单位矢量
• n= - n
• 多畴 —— 整个液晶层有多个n方向
• 单畴 —— 整个液晶层只有一个 n方向
• 奇点 —— 空间中某些点或线上 n 可以有
p-Si a-Si CdSe
TFT
有源方 式
FET
MOS
三端子器 件
第二节 液晶显示器的显示原理
2、偏光片特性
第四节 液晶显示驱动原理
1、驱动方式比较
液晶显示
有源方式
帧反转
行反转
点反转
高分辨率彩色视频显示 ※ 液晶显示主要采用交流驱动
无源方式
静态驱动法
动态驱动法 多路驱动法
笔段、棒形显示 数字、文字等
液晶屏剖面图
驱动结构图
TFT-LCD阵列基板的整体基本布局
d
c
c
e
h
e
h db
hf
a
g b
h
i
a 像素显示区 b 扫描电极外引线（栅线外引线） c 信 号电极外引线
d 短路环 e 转印电极和对盒标记 f 对版标记（套刻 标记）
无源方式
二端子器 件
液晶显示 器
相变模式
铁电液晶
ECB STN TN pin BTB DR MSI MIM Te
和晶体之间的中间相（mesophase）
晶体 液晶 （各向同性）液体 具有液晶相的物质都是有机化合物
气体
四、液晶的特点
表1
(各向同性)液体
液晶
晶体
宏观
流动性、各向同性
流动性、各向异性
有一定形状、各向异性
微观
位置短程序
位置短程序、方向序
位置长程序
液晶相
晶体
向列相液晶
各向同性相
温 图度1
五、液晶的分类
电极效应 直流电 → 电极处发生电化学反应 → 液晶材料发生 分解 → LCD损坏 防止办法：利用低频交变电场驱动
(三) 液晶显示器的结构
第一节 液晶显示器件的基本结构
1
2
21
34 5 6
7
22
20 17
18 16
19
15 14 13 12
4
8 9 10 2
1 11
1.偏振片 2.玻璃基板 3.公共电极 4.取向层 5.封框胶 6.液晶 7.隔垫物 8.保护层 9.ITO像素电极 10.栅绝缘层 11.存贮电容底电极 12.TFT漏电极 13.TFT柵电极 14.有机半导体有源层 15.TFT源电极及引线 16.各向异性导电胶（ACF）17.TCP 18.驱动IC 19.印刷电路板（PCB）20.控制IC 21.黑矩阵（BM）22. 彩膜（CF）
D E (n • E)n
（1）
定义 // 为液晶的介电各向异性。
分子具有与其长轴平行的永久偶极距 > 0 分子具有与其长轴垂直的永久偶极距 < 0
由于介电W各向异 D性• ，dE导致向 E列22 相 分子(n被•2E电 )2场强迫取（向2）：
（2）式中第一项与取向无关，第二项对取向非常重要
矩阵显示 任意图形
无源驱动
Passive Matrix型显示方式是使用把电极顺序驱动的多路驱 动方法，选择像素和非选择像素之间的电压差小，明暗比低下, 很难显示广视角图像。
发生变化
光学状态发生变化
撤除电场
产生对比度→显示
三、液晶显示的模式
显示模式
电流效应型 电场效应型
动态散射型（DS） 扭曲向列型（TN） 超扭曲向列型（STN）
介电各向异性型 电控双折射型（ECB） 宾主型（GH） 相变型（PC）
铁电型（FLC）
反铁电型（AFLC） 胆甾型（CH）
(二) 什么是液晶
多个方向（或 n不确定） 缺陷（向错点、向错线）
向列相液晶分子在不同强度向错线周围排列的情况
s=1/2 s=+1
s=-1/2 s=+1
s=-1
s=3/2
s=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
s=+2
向列相中向错线的显微照片
2.介电各向异性
在向列相中分别沿与液晶指向矢平行和垂直的方向进
行对测液量晶，沿可某以 一得方到向两加个电不场等E，的相介应电的常电数位 /移/ 和矢量 。D为：
1922年法国G.Friedel将液晶分成三大类
向列相 分子沿某一择优方向取向，分子重心无序分布 胆甾相 分子在空间形成连续的螺旋结构，在垂直于螺旋
轴的平面内分子排列类似向列相 近晶相 层状结构，分子垂直或斜交于层平面，层内分子
重心无序分布（A、C、C*…）或有序分布（B、G、F、 G…）
近晶C相
一、液晶的发现及命名
1888年奥地利植物学家 F.Reinitzer 在加热胆甾醇 苯甲酸酯结晶试验时发现：
结晶 酯
加热 冷却
乳白色 浑浊液体
加热 冷却
透明 液体
德国物理学家 O.Lehmann 将其称为：Fliessende 英文为：Liquid Crystal 中文即：液晶
Krystalle(德语)
当Δ>0时，若
n
//
E，则
(n
•
E
)2
为最大，W为最小；
即分子倾向沿电场排列
当Δ <0时，若
n
E，则
(n •
E)2
0，
W为最小；
即分子倾向垂直电场排列
图5
3.电阻率与电极效应
液晶的电阻率ρ的 数量级为 108 ~ 1012 • cm，近乎半导 体和绝缘体的边界。ρ作为液晶纯度的表征量， ρ小→ 直流分量大 → 电化学分解 → LCD的寿命降低 ρ大 → 质量好，但ρ太大，则难以制备（产率太低）
近晶A相
图2
向列相
•向列相&胆甾相
指向矢
n
螺距
P
通常向列相
向列相 位置无序 胆甾相 位置无序
指向有序
指向有序 图3
手性向列相
指向矢倾向沿某一方向 指向矢排列呈螺旋状
六、液晶的物理性质
1.指向矢
n
(1)定义
图4
在宏观上把液晶当作连续体来处理的理论中，常引用一个平滑
的矢量场来描述液晶分子的排列状态。更确切地说，即在一个无限
二、液晶分子的结构
化学家的观点
物理学家的观点
• 形状各向异性, 长度 > 4倍宽度 • 分子长轴有一定刚性 • 分子末端含有极性或可极化的基团
CH3 - (CH2)4
CN
上述分子(5CB) 是 ~2 nm ×0.5 nm
三、液晶的定义
通常物质有三态：固体 液体 气体 液晶是物质的第四态——介乎于各向同性液体
液晶显示器的原理和制造
2016年2月
(一) 序言
一、对显示器的要求
1.性能好且稳定（高亮度、高对比度、 宽视角、快速响应等）
2.高密度信息量 3.可擦除 4.使用方便、安全、可靠 5.寿命长 6.适宜的价格（低成本）
二、液晶显示的原理
基片的表面处理
液晶分子呈有序排列 加电场 液晶分子排列
有一定的光学状态
(director)。
(2)指向矢的性质
•
n
满足：n
n
1
即 n是一个无量纲的单位矢量
• n= - n
• 多畴 —— 整个液晶层有多个n方向
• 单畴 —— 整个液晶层只有一个 n方向
• 奇点 —— 空间中某些点或线上 n 可以有
p-Si a-Si CdSe
TFT
有源方 式
FET
MOS
三端子器 件
第二节 液晶显示器的显示原理
2、偏光片特性
第四节 液晶显示驱动原理
1、驱动方式比较
液晶显示
有源方式
帧反转
行反转
点反转
高分辨率彩色视频显示 ※ 液晶显示主要采用交流驱动
无源方式
静态驱动法
动态驱动法 多路驱动法
笔段、棒形显示 数字、文字等
液晶屏剖面图
驱动结构图
TFT-LCD阵列基板的整体基本布局
d
c
c
e
h
e
h db
hf
a
g b
h
i
a 像素显示区 b 扫描电极外引线（栅线外引线） c 信 号电极外引线
d 短路环 e 转印电极和对盒标记 f 对版标记（套刻 标记）
无源方式
二端子器 件
液晶显示 器
相变模式
铁电液晶
ECB STN TN pin BTB DR MSI MIM Te
和晶体之间的中间相（mesophase）
晶体 液晶 （各向同性）液体 具有液晶相的物质都是有机化合物
气体
四、液晶的特点
表1
(各向同性)液体
液晶
晶体
宏观
流动性、各向同性
流动性、各向异性
有一定形状、各向异性
微观
位置短程序
位置短程序、方向序
位置长程序
液晶相
晶体
向列相液晶
各向同性相
温 图度1
五、液晶的分类
电极效应 直流电 → 电极处发生电化学反应 → 液晶材料发生 分解 → LCD损坏 防止办法：利用低频交变电场驱动
(三) 液晶显示器的结构
第一节 液晶显示器件的基本结构
1
2
21
34 5 6
7
22
20 17
18 16
19
15 14 13 12
4
8 9 10 2
1 11
1.偏振片 2.玻璃基板 3.公共电极 4.取向层 5.封框胶 6.液晶 7.隔垫物 8.保护层 9.ITO像素电极 10.栅绝缘层 11.存贮电容底电极 12.TFT漏电极 13.TFT柵电极 14.有机半导体有源层 15.TFT源电极及引线 16.各向异性导电胶（ACF）17.TCP 18.驱动IC 19.印刷电路板（PCB）20.控制IC 21.黑矩阵（BM）22. 彩膜（CF）
D E (n • E)n
（1）
定义 // 为液晶的介电各向异性。
分子具有与其长轴平行的永久偶极距 > 0 分子具有与其长轴垂直的永久偶极距 < 0
由于介电W各向异 D性• ，dE导致向 E列22 相 分子(n被•2E电 )2场强迫取（向2）：
（2）式中第一项与取向无关，第二项对取向非常重要
矩阵显示 任意图形
无源驱动
Passive Matrix型显示方式是使用把电极顺序驱动的多路驱 动方法，选择像素和非选择像素之间的电压差小，明暗比低下, 很难显示广视角图像。
发生变化
光学状态发生变化
撤除电场
产生对比度→显示
三、液晶显示的模式
显示模式
电流效应型 电场效应型
动态散射型（DS） 扭曲向列型（TN） 超扭曲向列型（STN）
介电各向异性型 电控双折射型（ECB） 宾主型（GH） 相变型（PC）
铁电型（FLC）
反铁电型（AFLC） 胆甾型（CH）
(二) 什么是液晶
多个方向（或 n不确定） 缺陷（向错点、向错线）
向列相液晶分子在不同强度向错线周围排列的情况
s=1/2 s=+1
s=-1/2 s=+1
s=-1
s=3/2
s=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
s=+2
向列相中向错线的显微照片
2.介电各向异性
在向列相中分别沿与液晶指向矢平行和垂直的方向进
行对测液量晶，沿可某以 一得方到向两加个电不场等E，的相介应电的常电数位 /移/ 和矢量 。D为：
1922年法国G.Friedel将液晶分成三大类
向列相 分子沿某一择优方向取向，分子重心无序分布 胆甾相 分子在空间形成连续的螺旋结构，在垂直于螺旋
轴的平面内分子排列类似向列相 近晶相 层状结构，分子垂直或斜交于层平面，层内分子
重心无序分布（A、C、C*…）或有序分布（B、G、F、 G…）
近晶C相
一、液晶的发现及命名
1888年奥地利植物学家 F.Reinitzer 在加热胆甾醇 苯甲酸酯结晶试验时发现：
结晶 酯
加热 冷却
乳白色 浑浊液体
加热 冷却
透明 液体
德国物理学家 O.Lehmann 将其称为：Fliessende 英文为：Liquid Crystal 中文即：液晶
Krystalle(德语)
当Δ>0时，若
n
//
E，则
(n
•
E
)2
为最大，W为最小；
即分子倾向沿电场排列
当Δ <0时，若
n
E，则
(n •
E)2
0，
W为最小；
即分子倾向垂直电场排列
图5
3.电阻率与电极效应
液晶的电阻率ρ的 数量级为 108 ~ 1012 • cm，近乎半导 体和绝缘体的边界。ρ作为液晶纯度的表征量， ρ小→ 直流分量大 → 电化学分解 → LCD的寿命降低 ρ大 → 质量好，但ρ太大，则难以制备（产率太低）
近晶A相
图2
向列相
•向列相&胆甾相
指向矢
n
螺距
P
通常向列相
向列相 位置无序 胆甾相 位置无序
指向有序
指向有序 图3
手性向列相
指向矢倾向沿某一方向 指向矢排列呈螺旋状
六、液晶的物理性质
1.指向矢
n
(1)定义
图4
在宏观上把液晶当作连续体来处理的理论中，常引用一个平滑
的矢量场来描述液晶分子的排列状态。更确切地说，即在一个无限
二、液晶分子的结构
化学家的观点
物理学家的观点
• 形状各向异性, 长度 > 4倍宽度 • 分子长轴有一定刚性 • 分子末端含有极性或可极化的基团
CH3 - (CH2)4
CN
上述分子(5CB) 是 ~2 nm ×0.5 nm
三、液晶的定义
通常物质有三态：固体 液体 气体 液晶是物质的第四态——介乎于各向同性液体
液晶显示器的原理和制造
2016年2月
(一) 序言
一、对显示器的要求
1.性能好且稳定（高亮度、高对比度、 宽视角、快速响应等）
2.高密度信息量 3.可擦除 4.使用方便、安全、可靠 5.寿命长 6.适宜的价格（低成本）
二、液晶显示的原理
基片的表面处理
液晶分子呈有序排列 加电场 液晶分子排列
有一定的光学状态