液晶显示技术试验讲义

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液晶显示器的光学基本原理

手抄本一、绪论人类生活在社会上，每时每刻都和外界交流信息，其中视觉获得的信息大概占70%以上，可见最大量的信息是由眼睛获得的。

同时，视觉信息也最准确最可靠最及时。

将各种信息转化为视觉信息的过程称之为显示，这种转化技术称之为显示技术。

从光学的角度来看，只需将显示器在透明态，吸收态，散射态，反射态中之任意两个状态之间改变造成一定的反差，即可显示图案或文字。

液晶显示是近年来发展最快的显示技术，它以扁平，轻巧，被动发光，低电压，低功耗，可与IC电路直接配合等优点而迅速增大市场，品种也不断增多。

现有的液晶显示器可分为三大类：旋转偏振面，吸收和散射。

现在应用最广泛的一类是旋转偏振面，其中包括半波片液晶显示器（π CELL），扭曲向列相液晶显示器（TN）和超扭曲向列相液晶显示器（STN）等。

本讲义的目的是为了培养STN生产线的技术人员，使他们能理解STN的工作原理与各种因素对它的影响，在生产中易于想出解决问题的办法.二、液晶的基本特性为了能够真正理解并控制液晶显示器，必须对液晶本身及其特性有基本的了解。

液晶态（Liquid Crystal phases）是介于液态和固态之间的物质状态，所以也称为中间态（mesophase）。

液态只保持物质的体积不变（即分子之间的距离不变）但分子的排列（位置和方向）是无序的。

而固体的物质分子排列是三维有序的。

只要是分子的排列介于两者之间的任何稳定态都可以称为液晶态，现已确定的液晶态就有十几种。

只有一部分有机分子能形成液晶态，一般他们的分子是长型的（长宽比大于10）或盘形的。

液晶分为两大类：热致液晶是某些物质随着温度的升高，能从固态转变为某些液晶再变成液态，目前的液晶显示器使用的都是这类液晶。

另一类是溶质液晶，它是某些两性分子（分子的一头亲水一头亲油）溶于溶剂中形成的，它的液晶态不仅决定于温度，还决定于浓度。

下面我们只对最常用的旋转偏振面类的液晶显示器的长型分子热致液晶的向列相（nematic）液晶态作较细的介绍。

OLED-讲义PPT课件

Yellow: >30,000hrs (initial brightness ~100cd/m2, Sanyo Electric)
Blue: >8,000hrs (initial brightness ~100cd/m2, Idemutsu Kosan)
Red： >14,000hrs (initial brightness ~200cd/m2, Toray)
有机发光显示技术
•1基本概念 •2有机发光显示技术发展过程 •3有机发光材料 •4有机发光显示器件工艺技术 •5有机发光显示器件驱动技术 •6新型有机发光显示若干关键技术
彩色化，高分辨（隔离柱），寿命，器件效率（功耗） ITO薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoS（微显示）， AMOLED（有源），FOLED（软屏），WOLED（白光）。
1 有机发光显示基本概念
显示技术背景
发光型
显示器
受光型
CRT(阴极射线管) PDP(等离子显示器) FED(场发射显示器) LED(发光二极管) OLED(有机发光显示器) VFD(真空荧光显示器)
LCD(液晶显示器) ECD(电致变色显示器)
平板显示器
1 有机发光显示基本概念
学科发展背景
有机电子学(Organic Electronics)：研究有机材料的电子过程与有机材料光电子特性的科学。
尺寸：显示屏对角15.1英吋驱动：低温多晶硅TFT有源驱动点阵：1024×768（XGA ）
2.3 OLED 发展现状
2003年1月9 日,索尼展示了24 英寸有机发光显
示器。
2.3 OLED 发展现状
中国大陆OLED发展状况
Visionox Technology

大学物理实验讲义实验液晶电光效应实验

实验14 液晶电光效应实验液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

一般的液体内部分子排列是无序的，而液晶既具有液体的流动性，其分子又按一定规律有序排列，使它呈现晶体的特性。

当光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。

液晶分子是含有极性基团的极性分子，在电场作用下，偶极子会按电场方向取向，导致分子原有的排列方式发生变化，从而液晶的光学性质也随之发生改变，这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。

1888年，奥地利植物学家Reinitzer在做有机物溶解实验时，在一定的温度范围内观察到液晶。

1961年美国RCA公司的Heimeier发现了液晶的一系列电光效应，并制成了显示器件。

从70年代开始，日本公司将液晶与集成电路技术结合，制成了一系列的液晶显示器件，至今在这一领域保持领先地位。

液晶显示器件由于具有驱动电压低（一般为几伏），功耗极小，体积小，寿命长，无辐射等优点，在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势。

【实验目的】1．在学习液晶光开关的基本原理，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量液晶光开关的视角特性。

4．了解液晶光开关构成矩阵式图像显示的原理。

【仪器用具】ZKY-LCDEO型液晶光开关电光特性综合实验仪、数字示波器【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的扭曲向列型液晶为例，说明其工作原理。

光开关的结构如图1所示。

在两块玻璃板之间夹有液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃，直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。

玻璃板的内表面涂有透明电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

TFT培训讲义

适用IC 适用IC HX8323 TL1772 S6D0144 HX8345 S6D0144 R61503 HX8309 HX8309 HX8340 S6D0139 R61503U HX8346 R61505U HX8346 R61505U HX8346 R61505U HX8238
HX8227+HX8655
5.4 主要TFT-IC供应商
• 日本:HITACH NEC RENSES • 韩国:SAMSUNG • 台湾:HIMAX ILITEK NTK SOLOMON
5.5 IC主要产品LIST(一)
ID
IC型号
供应商
1 ST7712
SITRONIX
2 HX8310A HIMAX
3 HX8303A HIMAX
CPU.RGB 262k
CPU.RGB 262k
CPU.RGB 262k
CPU.RGB 262k
CPU.RGB CPU.RGB CPU.RGB CPU.RGB CPU
262k 262k 262k 262k 65k
5.6 IC主要产品LIST(二)
ID
IC型号
22 R61503B
23 R61503U
GLASS,FILM TO FILM • 目前我们使用的基本上是FILM TO
GLASS
6.2 TOUCH PANEL主要技术参数
序参数技术参数
号分类名称
技术规格（或可选项列表）
工作电压范围3~15V,一般工作在5V
1
工作电压
2
绝缘电阻在DC25V条件下大等于20M OHM
输出端子 100~600 OHM
接口方式最大支持色彩
CPU

实训一液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量

实训一液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量一、实验目的：1.了解液晶显示技术的物理基础和相关特性；2.掌握液晶显示器件特性参数的测量方法；二、实验原理：通常固体加热或浓度减少后可以变成透明液体，其组成原子或分子由整齐的有序排列转变为无序排列。

同样物体随着温度降低或浓度的增加，可以从液体向固体转变，由无序排列转变为整齐的有规则的排列。

有些有机材料却不是直接从固体变液体，或者液体变固体，而是先经过一个中间状态，这种中间状态的外观是流动性的混浊液体，但其分子组成单元却转变为整齐、有规则的排列：每个组成单元都处在一定的位置，规则地排列。

这种能在某个温度范围内兼有液体和晶体二者特性的物质称为液晶，它是不同于通常固体、液体和气体的一种新的物质状态。

物质中基本组成单元非球形结构的很多，从形状上来看，有棒形、盘形等；从结构上看是复合结构，而它们都具有介于严格的液体与严格的晶体之间的中介相，即液晶。

显示技术应用最广的是由简单的杆形有机分子(即刚性棒状分子)为组成单元的液晶。

液晶由奥地利植物学家莱尼次尔(F.Reinitzer)于1988年发现。

他在测定有机物的熔点时，惊奇地发现某些有机物(胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂)溶化后会经历一个不透明的呈白色浑浊液体状态，并发出多彩而美丽的珍珠光泽，只有在继续加热到某一温度才会变成透明清亮的液体；第二年，德国的物理学家莱曼(O.Lehmann)使用由他亲自设计、在当时最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察，发现这类白色浑浊的液体在外观上虽然属于液体，但却显示出光学中各向异性晶体特有的双折射特性。

莱曼将其命名为“液体晶体”，这就是液晶名称的由来。

液晶物质基本上都是有机化合物，从其成分和物理条件上可分为热致液晶和溶致液晶。

后者主要在生物系统中大量存在，采用溶剂破坏结晶晶格，而热致液晶是加热破坏结晶品格而形成的，主要用于显示液晶材料。

液晶一方面具有像液体一样的流动性和连续性，另一方面又具有像晶体一样的各向异性(在晶格结点上作有规则的排列，即三维有序)，这种液体和晶体之间的中间物质是一种有序的流体。

《液晶与显示器》讲义

《液晶与显示器》讲义一、液晶的基本概念液晶，这个听起来有些神秘的物质，其实在我们的日常生活中无处不在。

它既不是传统意义上的液体，也不是完全的固体，而是处于一种介于两者之间的特殊状态，被称为“液晶态”。

液晶分子通常具有细长的形状，就像一根根小棒子。

这些分子在一定的条件下，能够有序地排列，形成一种独特的结构。

这种有序排列使得液晶具有一些特殊的光学性质，比如可以控制光的透过和阻挡。

二、液晶的分类液晶根据分子排列的不同方式，可以分为向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶等。

向列型液晶的分子长轴大致平行，但分子的重心位置无序。

这种类型的液晶在显示器中应用广泛，因为它对外加电场比较敏感，容易通过电场来控制其光学特性。

近晶型液晶的分子不仅长轴平行，而且分子层之间还有一定的顺序。

它的粘度相对较大，响应速度较慢。

胆甾型液晶则具有螺旋状的分子结构，能反射特定波长的光，呈现出美丽的色彩。

三、液晶显示器的工作原理液晶显示器（LCD）的工作核心就是利用液晶的电光效应。

简单来说，就是通过在液晶两侧施加电场，来改变液晶分子的排列方式，从而控制光的透过和阻挡。

在液晶显示器中，通常有一个背光源，提供均匀的光线。

然后，光线通过一层偏振片，变成只有特定方向振动的偏振光。

接下来，光线经过液晶层。

当液晶分子未受到电场作用时，光线能够顺利通过；而当施加电场后，液晶分子的排列发生改变，光线就被阻挡或者偏转，从而实现显示图像的效果。

为了实现彩色显示，通常会采用一种叫做“滤色片”的技术。

通过在液晶层后面放置红、绿、蓝三种颜色的滤色片，就可以组合出各种不同的颜色。

四、液晶显示器的优点液晶显示器具有许多显著的优点，这也是它能够在众多显示技术中脱颖而出的原因。

首先，它的能耗相对较低。

与传统的阴极射线管（CRT）显示器相比，液晶显示器不需要高电压来激发电子束，因此耗电量大大减少，这对于移动设备和节能环保都具有重要意义。

其次，液晶显示器的体积小、重量轻。

这使得它在便携式设备如笔记本电脑、平板电脑和手机等中得到广泛应用，方便人们随时随地使用。

液晶显示应用技术

在电晶体上透过研磨技术磨平，并在上面镀铝膜电极作为反射镜
，形成CMOS有源点阵基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极
之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进行封装。像素电极同时也作为
反射镜，像素的尺寸一般可以做的很小约为7～20μm，开口率高达
96%，对于百万像素的高分辨率的基板的大小还不到一英寸。
电子纸
苏州光宝康
苏州友达
已累计投资2
亿美元
苏州三星
南京统宝
ห้องสมุดไป่ตู้深圳众人
吴江华映已累
计投资2亿美
元
无锡夏普
深圳IDTech
计划投资10亿美
北京京东方
元
东莞东芝松下
苏州日立
北方彩晶
其它
汕尾信利
飞利浦佳汇
深圳唯冠
规划中
建设中
生产中
LCM厂商
LCD厂商
第二章光度和色度
2.1 人眼构造
2.2 光特性与人眼的视觉特性
膜）和感光系统（包括视网膜和视神经）。在三大部分的密切
配合下，共同完成眼球的视觉功能。
结构方面：
cornea 眼角膜，相当于对焦系统和镜头保护镜
iris 虹膜，相当于光圈
pupil 瞳孔，相当于镜头
retina 视网膜，相当于胶片或感光芯片
参数方面：
人眼的焦距：相当于全副相机的22mm～24mm焦距
国内液晶电视市场未来有望超过4,000万台/年。
2009年春季，国务院出台的《电子信息产业调整和振兴规
划》对平板显示行业进行直接支持。我国利用经济危机时期，
引进高世代液晶面板生产线计划集中出台，总投资超过2,000亿
元，实现我国TFT-LCD面板产业的突破。

液晶和检查Pattern讲义资料

CF 工程的理解
▪ CF 制造工艺 – Ink Jet 方法
Ink Jet方法是？
使用染料，在Ink吸收层上直接注射的方式，一次性印刷R,G,B Color Filter 的方式
缺点:连续性喷射相同量的ink困难
树脂BM Coating 树脂BM
使用Photo Mask形成BM的Pattern
树脂BM 树脂 BM
诱电率异向性是指液晶分子的长轴方向和短轴方向的流电率不同性质。由于诱电率的差异导致液晶层增加的电压强度不同，因此液晶倾斜的角度也变得不一样，调节光透过的量
诱电率异向性越大有对电磁场能反应敏感，能迅速应变的优点，但也有抵抗离子性污染弱的缺点。
诱电率异向性越大
诱电率异向性不同大小的优缺点
优点缺点
对电磁场反应敏感，能迅速应变抵抗离子性污染弱
消除机板两面的异物质，来提高收率及形成下一层的粘合力
使用PECVC,Spatter把机板上a-Si,半导体膜，金属膜等用化学，物理性方法形成
Photo工程结束后，选择性形成Pattern, 再次区分为使用Plasma的Dry Etch和使用化学作用的Wet Etch.
显像Glass的清洗，Photo Resist的涂布，使用marsk的Pattern漏光和已漏光的Photo Resist的连续工程
检查数
生产数的 100%
生产数的约 4.5%
检查PTN数检查时间
• NBPC : 10~13ea • MNT : 10~13ea • TV : 10~14ea
• NBPC : 20~25sec • MNT : 20~25sec • TV : 30~35sec
• NBPC : 20~45ea • MNT : 20~45ea • TV : 20~45ea

专题一：液晶显示技术(中)1

平均电压法是动态驱动最基本的方法，采用此法可以减轻交叉效应的影响。问题：驱动电压的范围是多大？
1、简单的动态驱动技术（笔段式LCD）
笔段式数码静态显示，需要电极引线总数为(8n+1)，当位数n 较大时，总电极引线数仍然较多。如果采用动态驱动技术，就可以大大减少电极引线，从而简化外围电路。可以将各数码的相对应笔段互相连在一起，包括小数点的连线公共引出8根，各数码的背电极单独引出，共n根。所以总的电极引线数为（n+8）根。
1
1
0
当输入端A为高电平时，输入端B与输高低电平出端Y的电压正好符合要显示段的电压控制端A 波形要求；当输入端A为低电平时，输方波电压入端B与输出端Y的电压正好符合不需要输入端B 显示段的电压波形要求；
2.3.2 普通矩阵LCD的驱动技术
笔段式数码显示驱动静态驱动器
0
集成电路CD405பைடு நூலகம்是一位BCD—— 七段LCD驱动器，原理如图所示。数据从输入端D0、D1、D2、D3输入，经过缓冲器（BUFFER），加到BCD 七段译码器，经过转换成七段字型数据，去控制七个异或门的输出端为集成块的a、 b、c、d、e、g、f七个电
2.3.1 液晶显示器件电极的连接
2、普通点矩阵（无源矩阵）电极排布
x1
矩阵电极结构示意图
y1 y2 y3 y4 „ yn
x2 x3
„
扫描行电极
xn
信号列电极
2.3.1 液晶显示器件电极的连接
同时可扫描两行，等效地增加了每行显示时间的占空比。
奇数列电极引线和偶数列电极引线分别从上下两侧引出，主要用于在单边引出线太挤，线宽变小，引线电阻太大，或引线工艺发生困难的情况。

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

液晶培训资料教材课程

重结晶法
通过多次结晶过程，去除液晶材料中的杂质。
3
色谱法
利用色谱柱对液晶分子进行分离和纯化。
液晶取向技术
摩擦取向
通过摩擦基底表面，使液晶分子沿特定方向排列。
光控取向
利用偏振光或紫外光照射，使液晶分子发生光化学反应而排列。
电场取向
在电场作用下，液晶分子发生转动而排列成特定方向。
液晶灌注与封装工艺
基于市场和技术发展趋势，预测未来液晶显示产业的发展方向和市场需求变化。
政策法规对产业影响解读
政策法规概述
介绍与液晶显示产业相关的政策法规，如环保政策、贸易政策和产业政策等。
对产业的影响
分析政策法规对液晶显示产业的影响，包括对企业经营、技术创新和市场格局等方面的影响。
应对策略建议
针对政策法规的影响，提出企业应对策略和建议，如加强技术研发、优化产品结构和拓展国际市场等。
液晶分类
根据分子排列方式和性质不同，液晶可分为热致液晶和溶致液晶两大类。
液晶物理性质
光学性质
液晶具有双折射现象，即光在液晶中传播时，会发生折射率的改变。
电学性质
磁学性质
力学性质
液晶分子在外加电场作用下，会发生排列方式的改变，
从而影响其光学性质。
某些液晶分子具有磁性，可在磁场作用下发生排
产业链环节。
03
竞争格局
分析全球液晶显示产业的竞争格局，包括领先企业、市场份额和技术实
力等方面的对比。
主要厂商及产品竞争力分析
主要厂商介绍
列举全球液晶显示产业的主要厂商，如三星、LG、京东方等，并简要介绍其发展历程和业务范围。
产品竞争力分析
从技术水平、产品质量、价格和市场占有率等方面，对比分析各厂商的产品竞争力。

dsp实验讲义

实验一CCS的安装与配置一、实验目的：1. 熟悉CCS软件的安装过程2. 掌握CCS软件的配置方法二、实验设备1．一台装有CCS软件的计算机；2. DSP实验箱的TMS320C5410主控板；3. DSP硬件仿真器。

三、实验步骤1、 CSS软件的安装分两部分：CCS2000和CCS5000，安装路径为：C:\TI\2000和C:\TI\5000。

2、EPP（并口）仿真器的驱动安装在2000和5000下分别安装。

3、USB仿真器驱动程序的安装在2000和5000下分别安装。

4、USB仿真器在CCS环境下的设置在2000和5000下分别设置。

5、 C5410软件仿真在CCS环境下的设置。

CCS（Code Composer Studio数据设计工作室）代码调试器是一种合成开发环境。

它是一种针对标准TMS320调试器接口的交互式方法。

CCS目前有CCS1.1，CCS1.2 和CCS2.0等三个不同时期的版本，又有CC2000 ( 针对C2XX )，CCS5000 ( 针对C54XX )和CCS6000 (针对C6X )三个不同的型号。

我们所使用的是CCS50002.0的版本。

CCS5000具有以下特性：TI编译器的完全集成的环境：CCS5000目标管理系统，内建编辑器，所有的调试和分析能力集成在一个Windows环境中。

对C和DSP汇编文件的目标管理：目标编辑器保持对所有文件及相关内容的跟踪。

它只对最近一次编译中改变过的文件重新编译，以节省编译时间。

高集成的编辑器调整C和DSP汇编代码：CCS5000的内建编辑器支持C和汇编文件的动态语法加亮显示。

使用户能很容易地阅读代码和当场发现语法错误。

编辑和调试时的后台编辑：用户在使用编译器和汇编器时没有必要退出系统到DOS 环境中，因为CCS5000会自动将这些工具装载在它的环境中。

在其窗口中，错误会加亮显示只要双击错误就可以直接到达出错处。

在含有浮点并行调试管理器(PDM)的原有的MS窗口下支持多处理器CCS5000在Windows95和Windows-me中支持多处理。

液晶显示技术实验v

色彩表现
实验结果显示，液晶显示器能够呈现出较为鲜艳的色彩，但色彩饱和度略低，需要进一步优化。
对比度表现
液晶显示器在显示高对比度图像时表现出色，但在低对比度环境下细节表现不够理想。
视角范围
液晶显示器的视角范围较广，但垂直视角较小，用户在不同角度观看时可能会感受到色彩和亮度的变化。
驱动程序的优化建议
掌握实验技能
在实验过程中，我们学会了使用相关设备和工具，如示波器、信号发生器等，并掌握了液晶显示模块的焊接和调试技巧。
培养解决问题能力
在实验过程中遇到问题时，我们学会了独立思考和团队协作，通过查阅资料和讨论，寻找解决方案。
对液晶显示技术的进一步了解
01
了解液晶显示技术的发展历程
通过实验，我们了解了液晶显示技术的发展历程、现状及未来趋势，对
编写程序
使用编程软件编写控制液晶显示模块的程序，确保程序逻辑正确。
调试程序
通过微控制器上的调试接口，对程序进行调试，确保程序运行正常。
液晶显示内容的编写与测试
编写显示内容
根据实验要求，编写液晶显示的内容，包括文字、图像等。
测试显示内容
通过微控制器发送指令，测试液晶显示的内容是否正确。
调整显示效果
微控制器
微控制器是实验的控制中心，负责处理显示内容并控制液晶显示模块。
确保微控制器具备足够的IO口，以满足与液晶显示模块和其他外设的连接需求。
根据实验要求选择合适的微控制器，如Arduino、STM32或ESP32等。
电源模块
电源模块为实验提供稳定的电源供应，确保各组件正常工作。
根据液晶显示模块和微控制器的功耗要求，选择合适的电源电压
01