LCD 光学原理 成大PPT课件
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LCD结构和显示原理PPT课件
4.3 旋光性﹕ 直線偏振光沿晶體光軸方向傳播時﹐其振動面發生旋轉的性質。
4.4 光在液晶中的傳播﹕ 因液晶的光學各向異性﹐光在液晶中的傳播有如下特點﹕ 1) 入射光沿分子偶極矩n的方向發生偏轉。由于n∥ > n⊥,因此入射光中平行n方向的速
度大于垂直于n方向的光速。 2) 入射的偏光狀態及偏振光方向發生變化。 3) 入射的左旋或右旋偏光產生對應的透過或反射。
出口 射﹐則 振光方
精选PPT课件
9
5. 液晶顯示器件的電光特性﹕
5.1 電光響應特性﹕ 液晶顯示器的相對透光率隨外加信號電壓變化的特性。
5.2 對比度(Cr)﹕在恆定的照明條件下﹐液晶顯示器件顯示部分的亮態與暗態亮度之比,也即
顯示狀態與非顯示狀態的相對透光率之比值﹐或在亮態與暗態下光電轉換器的輸出電壓
12H
15
12H
10
5
9H
3H
15 10 5
5 10 15 3H 5 10 15
全視角等對比度曲線
6HLeabharlann 精选PPT课件10
5.4 閾值電壓和飽和電壓﹕
5.4.1 閾值電壓(Uth)﹕液晶顯示器顯示部分亮度(光透過率或反射率)的變化達到最大變化量 的10%時所施加的驅動電壓有效值(Uth)。
閾值電壓(Uth)與P液晶的介電各向異性(Δε )和彈性常數(K11/K22/K33)有關,與盒厚無關。
對于扭曲向列液晶﹐液晶分子扭曲排列的螺矩P遠遠大于 入射光波長λ﹐光以平行于分子軸的偏振方向入射﹐則并以平行于 處的分子軸的偏振方向射出。光以垂直于分子軸的偏振方向入
并以垂直于出口處的分子軸的偏振方向射出。 當以其他線偏
向入射時﹐則根據平行分量和垂直分量的位相差 wd(n∥ - n⊥)/c的值,以橢圓﹑圓或直線偏振狀態射出。
LCD光学性能测量原理教材教学课件
测量仪器与设备
测量光学性能需要使用灰阶测量仪、光度计、色彩校正仪等专业仪器和设备。
光源
光源是用于提供光线照射的设备，常用的光源有LED光源和荧光灯光源。
视角模拟器
视角模拟器用于模拟不同观察角度下的显示效果，帮助评估示器以便进行光学性能测试的支持结构。
液晶显示器质量校验规范
液晶显示器质量校验规范为制造商提供了LCD屏幕质量检验的指导与标准。
LCD屏幕工程质量验收标准
LCD屏幕工程质量验收标准用于对LCD屏幕工程质量进行评估和验收。
液晶显示器单元点和灰阶校正 流程
液晶显示器单元点和灰阶校正流程用于调整液晶显示器的图像质量与显示效 果。
LCD屏幕分析与评价
对比度
对比度是显示器的最大亮度与最小亮度之间的差异，决定了图像的清晰度和色彩的深浅。
亮度均匀度
亮度均匀度指的是整个显示屏幕的亮度分布的均匀程度，影响着图像的整体亮度与细节还原。
色彩均匀度
色彩均匀度表示显示器在不同区域的色彩偏差程度，重要影响了图像的色彩还原的准确性和一致性。
反射率
反射率描述了LCD屏幕在光线照射下反射出来的光的百分比，影响着显示器 的抗外界反光能力和显示效果。
视角范围
视角范围指的是从不同角度观察LCD屏幕时，图像的亮度、对比度和色彩表现是否保持一致。
亮度随角度变化规律
显示屏亮度在不同观察角度下的变化规律，对用户从不同角度观看显示器时的视觉体验产生影响。
色彩随角度变化规律
显示屏颜色在不同观察角度下的变化规律，影响用户从不同角度观看显示器时的色彩还原。
光学性能指液晶显示器在显示图像时所表现出的性能特征，包括灰阶响应、对比度、亮度均匀度、色彩均匀度 等。
测量光学性能的意义
《lcd原理》幻灯片
輔助電容 (儲存顯示信號用)
三端元件薄膜電晶體(TFT)的 薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)
兩端元件薄膜二極體(TFD)的 薄膜電晶體液晶顯示器(TFD LCD)
最具代表性
金屬-氧化物-金屬MIM
十七.TFT薄膜電晶體
在活性半導體層的兩側附有源極(SOURCE)與吸極(DRAIN)兩電極,源極有供給源的意 義,代表電流由此流入.吸極有排出的意義,代表電流由此流出.控制源極流入電流到吸極 排出電流或不流通電流,主要是靠閘極,閘極有閥門的意義. 工作原理: 在閘極上加入正電壓時,隨著此電壓的大小,由源極流入吸極的電流也會有大小的變化, 當加入附電壓時,電流則不流通.源極與吸極所夾著的活性半導體的部分稱為通道.
動畫困難
如果每一條掃描電極在電壓到來時,可以儲存電荷,當掃描結束後,電荷還一直存在到下一次掃描到來, 如此一來,掃描電極就可以比較沒有限制,也沒有波型尖銳和串擾問題.這必須在每個PIXEL上追加開關元件, 此一動作的機制稱為薄膜電晶體主動矩陣驅動方式.
十六.主動式的簡述
主動式
一個pixel
開關元件
九.玻璃基板要求的特性.
表面的平坦度 0.04um的凹凸不能使用,主動矩陣式的所要求的更加嚴格,約為0.005um.
彎曲度 耐溫度 耐藥品性
STN:每30cm容許0.05um以下,TN:每30cm容許0.2um以下,主動矩陣式則容許0.1um以下 一般TN/STN/主動式TFT中的非晶矽(Amorphous-si)約400到500度.C 低溫多晶矽(Low Temp.Poly-si)為高溫多晶矽的場合,處理需高達600度C.
大片的液晶面板一起貼合
各個的液晶面板切離
切斷器
背部敲擊而可以分割的裝置.
《LCD成像示意》课件
5.矿产资源 风电场场地范围内主要矿产资源有花 岗岩、大理石、石英石、水晶和金等。 在场址范围内无涉及采矿权设臵，风 机机位不压覆已查明重要矿产资源。 6.生态及人文资源 场址范围内涉及文物两处，分别为： 位于西寨乡宋家庄小寨自然村西南老 庙山的小寨西老庙和位于西寨乡宋家 庄小寨自然村西的小寨山寨址。风机 机位距离文物所在地远在1km以外， 不影响已查明文物。场址及周边区域 无军事设施和国家级、省级自然保护 区，本项目为清洁能源项目对其影响 微小，大气环保也没有特殊要求。 风电场本身具有独特的工业形象，且 具有稀缺性，作为工业旅游项目有着 极大的可行性，因此，风电场建设可 结合晋中市旅游城市的建设，共同促 进当地旅游业的发展，以此带动当地 经济发展，为晋中市的经济及社会发 展做出贡献。
二、项目建设的必要性
(一)能源建设的需要 (二) 项目的建设符合国家产业政策 (三) 优化能源和电力结构 (四) 具有节能、环保效益 (五)带来可观的经济效益 此外，风力发电场建成后，将成为该地区一道独特的景观，可开发为一个新的旅游景 点。
三、晋中市昔阳县概况
(一)自然概况 (二)社会经济 (三)基础设施 (四)对总体规划，城镇体系规划概述
2.地形地貌条件 昔阳县位于太行山南北向褶断带中段，主要构造形迹是东冶头冲断裂带、刀把口逆断层、松树 岩冲断层等型断裂构造，走向均为正南北向。断面倾角均为60 度以上，向西倾斜，大部分断裂 是西盘向东逆冲，显示了东西方向的强烈挤压。西寨乡地处昔阳县城西南的沾岭山上，南与和 顺县接壤，东与昔阳县乐平镇、大寨镇接壤，西与寿阳县接壤，北与沾尚镇接壤，地理坐标位 于北纬37°27′~37°35′，东经113°20′~113°33′。西寨乡属高寒山区，地势北高南低，东西 长19 公里，南北宽10.6 公里，绕全乡一周68 公里，总面积202.68 平方公里，最高海拔 1698.8 米，平均海拔1400 米。境内山大林密，河流纵横。其中，清漳东源，始于柳林背，径 向南流，过西寨、经祈家沟、于峦思村进入和顺境，河流长19.75 公里，流域面积76 平方公里。 龙门河，全长16公里，始于东、西五川流经次峪沟入沾尚。全乡年平均气温8℃以下，降水量 600~650毫米，无霜期120~130 天。 3.水文地质条件 风电场工程区地下水类型主要为基岩孔洞裂隙水，地下水补给主要是来自大气降水，部分为地 表水补给，地下水埋深较深，山梁和丘陵顶端未见地下水，初步判断对基础影响较小。 场址地段地下水埋藏较深，基础施工过程中可不考虑地下水的腐蚀性问题及对基础施工的影响。 建议下阶段查明可靠的施工饮用水源。 4.不良地质作用 场区为地质灾害高易发区，不良地质作用主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝、泥石流，规 模均属小型，分布位臵主要为陡崖下部、沟谷底部及沟谷下部松散岩分布区。场区虽然处于地 质灾害高易发区，但由于风力发电机组机位、施工及检修道路位于山顶或山脊，分布位臵较高， 基岩坚硬，地形相对较缓，且无煤系地层分布。经调查，场区范围内未见有明显的不良地质灾 害发生。 根据《中国季节性冻土标准冻深线图》及当地气象部门资料，场区内标准冻深为0.8m，基础回 填用土应采用非冻胀性岩土
《LCD培训教材》课件
确定教学内容
确定培训目标：明确培训的目的和预期效 果
确定培训对象：了解培训对象的背景和需 求
确定培训内容：根据培训目标和对象选择 合适的教学内容
确定培训方式：选择合适的培训方式，如 讲授、讨论、案例分析等
确定培训时间：合理安排培训时间，确保 培训效果
确定培训评估：制定培训评估标准和方法， 确保培训效果得到反馈和改进
改进措施
增加互动环节， 提高学员参与
度
优化课件内容， 确保知识点准
确、全面
采用多种教学 方式，如案例 分析、小组讨
论等
定期收集学员 反馈，及时调 整课件内容和
教学方法
THANK YOU
汇报人：
汇报时间：20XX/01/01
LCD技术发展：包括TFT、OLED、 MicroLED等
LCD生产工艺：包括液晶材料、背光模组、 驱动电路等
LCD测试与维修：包括测试方法、维修技 巧等
LCD市场分析：包括市场规模、竞争格局、 发展趋势等
课件结尾
感谢：感谢参与本次培训的 学员和讲师
总结：回顾本次培训的重点 内容
展望：展望未来，鼓励学员 继续学习和进步
保持语言流畅，避免出现语法 错误和拼写错误
适当使用幽默和比喻，增加听 众的注意力和兴趣
注意语气和语调，保持亲切和 友好，避免过于严肃和刻板
使用多媒体工具
幻灯片制作软件：如PowerPoint、Keynote等 视频编辑软件：如Adobe Premiere、Final Cut Pro等 图片编辑软件：如Photoshop、Illustrator等 音频处理软件：如Audacity、GarageBand等 互动工具：如Quizlet、Kahoot等 演示工具：如Zoom、Skype等
LCD、LED产品功能原理介绍.pptx
背光源 Light Source
ON OFF polarizer
1、光电变换：被摄景物通过光学系统透射的平面光图像， 在摄像机成像靶面上产生光电变换，形成电位起伏(CCD) 或阻抗起伏(光电导）的电图像
2、时空转换：经由电子扫描，将二维的平面图像转化为 仅随时间变化的图像信号 3、电视信号是复合信号。包括亮度信号、色度信号等。 4、音频信号伴随图像信号，只随时间发生变化。
• 10、灰度等级：电视机的灰度等级是指收看黑白图像时，由 黑色到白色之间的亮度层次，电视机能够分清的灰度等级越 多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。
MEMC技术的处理：
传统液晶
A桢
A桢
B桢
应用MEMC技术的液晶A桢A’桢来自A+ B桢）B桢
B桢 B’桢
对比体验（一）
对比体验（二）
摄像机成像因素---转换
LED(light emitting diode) 发光二极管背光源液晶电视 OLED(Organic Light Emitting Display) 有机发光二极管电视
电视发展史
从黑白到彩色，再到高清、3D；从厚到薄、轻……
显示 技术
黑白TV in 1936 UK
24年
彩色TV in 1960 UK
LCD、LED產品功能原理介紹
目录
1
电视发展史
2
成像原理
3 LCD电视成像原理与特点
4 LED电视成像原理与特点
1 电视发展史
电视发展史
CRT (Cathode Ray Tube) 显像管电视
PDP (Plasma Display Panel) 等离子电视
LCD(Liquid Crystal Display) 液晶电视
《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、OLED原理PPT课件
.
5
1.3 配向膜
NW(Normal White)
.
6
1.3 配向膜
光取向
.
from zealer.c7om
1.4 TFT-LCD
.
8
1.4 TFT-LCD
TFT（Thin Film Transistor）薄膜晶体管，利用薄膜晶体管来产生电压,以控制 液晶转向，属于AM-LCD(Active Matrix LCD)。
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
.
14
1.7 TFT面板技术
3. VA面板：Vertical Alignment(垂直配向型)
a. 可分为由富士通主导的MVA面板和由三星开发的PVA面板。 b. 属于“软屏”。 c. 8bit的面板可以提供16.7M色彩和大可视角度。
（MVA）
（PVA）
.
15
1.8 LCD穿透率
1. 偏光板: 44% 2. 玻璃:90% 3. 液晶:95% 4. 开口率:60~80% 5. 彩色滤光片:32~36%
更复杂柔性设计 可采用弯曲的塑料基板 实现柔性显示
不能实现
对比 OLED>LCD OLED>LCD
OLED>LCD
.
日本SEL实验室2研6 制的8.7英寸柔性屏
2.7 OLED对比LCD
LCD 液晶屏面板工作原理介绍(精选PPT)
15
TFT结构
TFT-LCD 等效电路 Source Driver
Clc
Cstor
Gate Driver
16
TFT结构
17
图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
玻璃基板(TFT Glass)
18
图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
TFT Sealant
Anisotropic conductor film
TAB Connection Control IC
Printed circuit board
Driver LSI
Polarizer film
Glass substrate
Black matrix
Color filter
Protective film
12
成像原理
13
成像原理
Scaler IC传送信号 Driver IC传送控制液晶工作状态的信号 当某一Sub-Pixel导通时，该Sub-Pixel因
无法透过光线而呈黑色 若该Sub-Pixel未导通，则因光通过CF而
显示颜色 经过光的合成效果，显示器即可产生彩色
效果
14
TFT结构
TFT Driver Board
19
图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
TFT Driver Board
Gamma Voltage Circuit
DC/DC Converter
20
图片资料
21
图片资料
22
8
成像原理
偏光片特性：
将非偏极光（一般光线）过滤成 偏振光。 当非偏极光通过a方向的偏光片时， 光线被过滤成与a方向平行的线性 偏极光 上图：偏振方向相同，线性偏极 光继续前进，通过第二片偏光片 时，光线通过。 下图：偏振方向不同，通过第二 片时，光线被完全阻挡
TFT结构
TFT-LCD 等效电路 Source Driver
Clc
Cstor
Gate Driver
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TFT结构
17
图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
玻璃基板(TFT Glass)
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图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
TFT Sealant
Anisotropic conductor film
TAB Connection Control IC
Printed circuit board
Driver LSI
Polarizer film
Glass substrate
Black matrix
Color filter
Protective film
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成像原理
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成像原理
Scaler IC传送信号 Driver IC传送控制液晶工作状态的信号 当某一Sub-Pixel导通时，该Sub-Pixel因
无法透过光线而呈黑色 若该Sub-Pixel未导通，则因光通过CF而
显示颜色 经过光的合成效果，显示器即可产生彩色
效果
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TFT结构
TFT Driver Board
19
图片资料（资料来源：Hannstar: Vincent Chen 等)
TFT Driver Board
Gamma Voltage Circuit
DC/DC Converter
20
图片资料
21
图片资料
22
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成像原理
偏光片特性：
将非偏极光（一般光线）过滤成 偏振光。 当非偏极光通过a方向的偏光片时， 光线被过滤成与a方向平行的线性 偏极光 上图：偏振方向相同，线性偏极 光继续前进，通过第二片偏光片 时，光线通过。 下图：偏振方向不同，通过第二 片时，光线被完全阻挡
LCD结构及显示原理ppt课件
★ TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Disply)即薄膜晶體管的有源矩陣液 晶顯示﹐它是目前LCD市場
4
普通STN类LCD结构图示:
5
TFT-LCD 結构---- (Side View)
Glass substrate Black matrix
導通的作用; ITO有阻值, 越厚其阻值越低; 框膠:形成密閉的空間,供液晶注入; 間隙子:cell內間隙子,框間隙子,導電間隙子 液晶LC:有旋光性,與面板底色有關;
PI膜:又稱配向膜, PI:是聚酰亚胺的英文缩写;
7
PI膜
在LCD生产时 是将PI液(聚酰 亚胺酸)经APR 板印刷在玻璃 上, 经高温烘 烤生成PI膜,再 经过磨擦工艺Line部分
18
Assembly Line部分:
19
20
Edge light Driver LSI Light diffuser Spacer Waveguide Prism Reflector
plate sheet
6
LCD 結构
LCD由三大組成部分構成: 玻璃基板、液晶、偏光片 ITO: Indium Tin Oxide氧化銦錫, 作為電极起上下
Sealant TFT Polarizer film
Color filter
Anisotropic conductor film
TAB Connection Control IC
Printed circuit board
Protective film
Common electrode Alignment film Liquid crystal Capacitor Display electrode Polarizer
4
普通STN类LCD结构图示:
5
TFT-LCD 結构---- (Side View)
Glass substrate Black matrix
導通的作用; ITO有阻值, 越厚其阻值越低; 框膠:形成密閉的空間,供液晶注入; 間隙子:cell內間隙子,框間隙子,導電間隙子 液晶LC:有旋光性,與面板底色有關;
PI膜:又稱配向膜, PI:是聚酰亚胺的英文缩写;
7
PI膜
在LCD生产时 是将PI液(聚酰 亚胺酸)经APR 板印刷在玻璃 上, 经高温烘 烤生成PI膜,再 经过磨擦工艺Line部分
18
Assembly Line部分:
19
20
Edge light Driver LSI Light diffuser Spacer Waveguide Prism Reflector
plate sheet
6
LCD 結构
LCD由三大組成部分構成: 玻璃基板、液晶、偏光片 ITO: Indium Tin Oxide氧化銦錫, 作為電极起上下
Sealant TFT Polarizer film
Color filter
Anisotropic conductor film
TAB Connection Control IC
Printed circuit board
Protective film
Common electrode Alignment film Liquid crystal Capacitor Display electrode Polarizer
LCD基础光学特性介绍幻灯片PPT
2、根本参数： 频率f 、光速v、波长λ
速度v=頻率f *波長λ
Confidential
Giantplus Technology
X Z
Y
λ
Giantplus Technology
方向 a. 光的行進〔传播〕方向 b. 偏振方向 光的行進〔传播〕方向垂直于偏振方向
X
行進方向
Z Y
偏振方向
Confidential
2. 位相差板 (不加偏光片無用武之地)
垂直視角
△n = ne - no
Nz
傾斜視角
Ny (no)
Nx (ne)
n
n
(nm) Confidential
f (HZ)
Giantplus Technology
位相差板是用來補償LCD的色散.
NRF570 n*d (nm)
820
570
LCD NRF570
通光軸
Giantplus Technology
Confidential
Giantplus Technology b. STN LCD (Twist > 180o)
Twist = 220o、240o、270o Gray,Yellow,Blue,FSTN Mode 偏光片穿透軸與配向方向夾45o左右.
Confidential
Giantplus Technology
上偏光片 位相差板 Twist 240
30
B G R 位相差引起幹涉圖像：
G
R
B
0
π/2
0~ π左旋
π ~ 2π 右旋
π 3π/2 2π
在LCD中， 位相差
ζ =(2 π /λ) *Δ nd=2k π+ π/2
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液晶材料及液晶顯示器簡介
傅永貴教授兼系主任/所長 成功大學物理系/光電所 E-mail:andyfuh@.tw 2007-01-16
1
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
13
(2)Ordered Fluid Mesophases: 通常稱為「液態晶體」 (Liquid Crystals)簡稱液晶。由於此相常由長條狀(Rodlike)或圓盤狀(Dise-like)的分子所組成。故易形成一分 子重心位置無次序性，但方向有次序性的相。由於此 相分子重心位置不受限於晶格[位置無序]，故具有一定 程度的流動性。
Thermotropic (熱致液晶)
分子形狀 a) 長條狀
b) 圓盤狀
排列方式 1. Nematic (向列相) 2. Cholesteric (膽固醇相) 3. Smectic (近晶相)
1. Columnar （柱狀相） 2. Nematic
16
Classification of liquid crystal:
Based on their symmetry of molecular arrangements, liquid crystals are divided into three major classes:
(1) Nematic Phase (向列相) (2) Cholesteric Phase (膽固醇相) (3) A distorted form of the nematic phase (4) Smectics (近晶相)
z
n
n
L
n
y
n
x
Cholesteric 相液晶的分子排列。
nx = cos(qo z + φ) ny = sin(qo z + φ) nz = 0
qo > 0 表液晶分子為右旋排列， qo < 0 表液晶分子為左旋排列。
螺距(Pitch) = 2L
因為n與-n是不可區分的，所以其週期等於半螺距，即L = π / |qo|
到目前為止，已被發現的這些中間相大致可被區分成兩大類別: (1)Disordered Crystal Mesophases: 一般稱之為「塑性晶體」 (Plastic
Crystals)。其分子形狀常為圓球狀(Globular)，故易形成分子位置 有次序性，但方向無次序性的相。因其分子位置仍保留三維晶格 排列，故不具流動性。
「塑性晶體」
圓球狀
位置有序，方向無序
晶格排列，不具流動性
Ordered Fluid Mesophases 「液態晶體」
長條狀、圓盤狀
位置無序，方向有序
位置無序，有流動性
15
液晶的分類
以產生相變之原因來區分 1) Thermotropic (熱致液晶) 2) Lyotropic (溶致液晶)
因溫度的改變而產生相變 因溶於溶劑中濃度比例的改變而產生相變
由上述可知，這些中間相的分子形狀是決定其物性 的重要因素。
結晶固作更進一步地介紹。
14
結晶狀的固體 (Crystalline Solid)
各向同性的液體 (Isotropic Liquid)
中間相 (Mesophases)
Disordered Crystal Mesophases
2
（綱要）Outlines
簡介 ˙市場 ˙液晶簡介
液晶光學性質 液晶顯示器模式
3
簡介
LCD結構圖
Or 3M DEBF
4
Twisted Nematic Liquid Crystal Displays
Conducting Layer (ITO)
Alignment Layer
Color Filter
Backlight
TFT: Thin Film Transistor
5
2004年我國大型TFT產值比較 2004年全球大型TFT產值約346億美元，而我國產值較前一年成 長67%，估計佔全球比重約38%，僅次於韓國45%；另外，日本 約佔17%，排名第三(圖一)。
6
2004年我國中小型TFT產值比較 2004年全球中小型TFT產值約102億美元，而我國產值較前一 年成長140%，估計佔全球比重約12%，次於韓國78%，而日本 約佔10%，排名第三。
7
我國大型TFT廠商營利表現比較
8
韓國大型TFT廠商營利表現比較
9
10
（綱要）Outlines
簡介 ˙市場 ˙液晶簡介
液晶光學性質 液晶顯示器模式
11
物質的相變
12
何謂液晶?
對於一般常見的物質由結晶狀的固體(Crystalline Solid)相變為各 向同性的液體(Isotropic Liquid)，通常是經由單一過程的相變。但有 很多有機物由結晶固體到各向同性液體間卻需要經過多個步驟的相 變。因此必定存在一個或多個介於結晶固體與各向同性液體間的中 間相(Mesophases)。由於這些中間相的分子次序是介於結晶固體與各 向同性液體間，所以這些相的力學、光學性質和對稱性也介於結晶 固體與液體之間。
17
Liquid Crystals (LCs)
Solid
Crystalline
LC mesophases
Smectic C Smectic A Nematic
Liquid
Isotropic
Tm
TNI
Temp.
18
Nematic 液晶
Nematic 液晶特性: (a) 分子的重心位置沒有次序性。
(b) 分子的排列方向存在一定程度的次序性，分子傾向平行於某個共同的 方向去排列，如圖所示，我們定義這個方向為導軸 (Director Axis)以 n 表示。
(c) 導軸的方向在空間中是任意的。
(d) 導軸 n 與 – n 的狀態是不可區分的。
n
長條狀之Nematic相液晶的分子排列。
19
Cholesteric 液晶
將Chiral溶解在Nematic相液晶中，原來的Nematic液晶結構會出現 螺旋畸變。我們將這種螺旋的Nematic相稱為Cholesteric相。
20
The Chiral Nematic
Ordinary Nematic
Chiral Nematic
CN
傅永貴教授兼系主任/所長 成功大學物理系/光電所 E-mail:andyfuh@.tw 2007-01-16
1
整体概况
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概况2
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概况3
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13
(2)Ordered Fluid Mesophases: 通常稱為「液態晶體」 (Liquid Crystals)簡稱液晶。由於此相常由長條狀(Rodlike)或圓盤狀(Dise-like)的分子所組成。故易形成一分 子重心位置無次序性，但方向有次序性的相。由於此 相分子重心位置不受限於晶格[位置無序]，故具有一定 程度的流動性。
Thermotropic (熱致液晶)
分子形狀 a) 長條狀
b) 圓盤狀
排列方式 1. Nematic (向列相) 2. Cholesteric (膽固醇相) 3. Smectic (近晶相)
1. Columnar （柱狀相） 2. Nematic
16
Classification of liquid crystal:
Based on their symmetry of molecular arrangements, liquid crystals are divided into three major classes:
(1) Nematic Phase (向列相) (2) Cholesteric Phase (膽固醇相) (3) A distorted form of the nematic phase (4) Smectics (近晶相)
z
n
n
L
n
y
n
x
Cholesteric 相液晶的分子排列。
nx = cos(qo z + φ) ny = sin(qo z + φ) nz = 0
qo > 0 表液晶分子為右旋排列， qo < 0 表液晶分子為左旋排列。
螺距(Pitch) = 2L
因為n與-n是不可區分的，所以其週期等於半螺距，即L = π / |qo|
到目前為止，已被發現的這些中間相大致可被區分成兩大類別: (1)Disordered Crystal Mesophases: 一般稱之為「塑性晶體」 (Plastic
Crystals)。其分子形狀常為圓球狀(Globular)，故易形成分子位置 有次序性，但方向無次序性的相。因其分子位置仍保留三維晶格 排列，故不具流動性。
「塑性晶體」
圓球狀
位置有序，方向無序
晶格排列，不具流動性
Ordered Fluid Mesophases 「液態晶體」
長條狀、圓盤狀
位置無序，方向有序
位置無序，有流動性
15
液晶的分類
以產生相變之原因來區分 1) Thermotropic (熱致液晶) 2) Lyotropic (溶致液晶)
因溫度的改變而產生相變 因溶於溶劑中濃度比例的改變而產生相變
由上述可知，這些中間相的分子形狀是決定其物性 的重要因素。
結晶固作更進一步地介紹。
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結晶狀的固體 (Crystalline Solid)
各向同性的液體 (Isotropic Liquid)
中間相 (Mesophases)
Disordered Crystal Mesophases
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（綱要）Outlines
簡介 ˙市場 ˙液晶簡介
液晶光學性質 液晶顯示器模式
3
簡介
LCD結構圖
Or 3M DEBF
4
Twisted Nematic Liquid Crystal Displays
Conducting Layer (ITO)
Alignment Layer
Color Filter
Backlight
TFT: Thin Film Transistor
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2004年我國大型TFT產值比較 2004年全球大型TFT產值約346億美元，而我國產值較前一年成 長67%，估計佔全球比重約38%，僅次於韓國45%；另外，日本 約佔17%，排名第三(圖一)。
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2004年我國中小型TFT產值比較 2004年全球中小型TFT產值約102億美元，而我國產值較前一 年成長140%，估計佔全球比重約12%，次於韓國78%，而日本 約佔10%，排名第三。
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我國大型TFT廠商營利表現比較
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韓國大型TFT廠商營利表現比較
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（綱要）Outlines
簡介 ˙市場 ˙液晶簡介
液晶光學性質 液晶顯示器模式
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物質的相變
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何謂液晶?
對於一般常見的物質由結晶狀的固體(Crystalline Solid)相變為各 向同性的液體(Isotropic Liquid)，通常是經由單一過程的相變。但有 很多有機物由結晶固體到各向同性液體間卻需要經過多個步驟的相 變。因此必定存在一個或多個介於結晶固體與各向同性液體間的中 間相(Mesophases)。由於這些中間相的分子次序是介於結晶固體與各 向同性液體間，所以這些相的力學、光學性質和對稱性也介於結晶 固體與液體之間。
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Liquid Crystals (LCs)
Solid
Crystalline
LC mesophases
Smectic C Smectic A Nematic
Liquid
Isotropic
Tm
TNI
Temp.
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Nematic 液晶
Nematic 液晶特性: (a) 分子的重心位置沒有次序性。
(b) 分子的排列方向存在一定程度的次序性，分子傾向平行於某個共同的 方向去排列，如圖所示，我們定義這個方向為導軸 (Director Axis)以 n 表示。
(c) 導軸的方向在空間中是任意的。
(d) 導軸 n 與 – n 的狀態是不可區分的。
n
長條狀之Nematic相液晶的分子排列。
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Cholesteric 液晶
將Chiral溶解在Nematic相液晶中，原來的Nematic液晶結構會出現 螺旋畸變。我們將這種螺旋的Nematic相稱為Cholesteric相。
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The Chiral Nematic
Ordinary Nematic
Chiral Nematic
CN