液晶显示器的原理和制造PPT课件
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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）。
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）。
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。
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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
液晶显示器的原理和制造幻灯片PPT
二、液晶分子的构造
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
偏压比= 选点电压 = b =√N +1 非选点电压
〔10 〕
扫描电压Vo 那么选点上的电压Vs非选点上的电压Vns
〔11 〕
〔12 〕
注意Von、Voff只取决于矩阵电路，与液晶无关，要使液晶 在这个矩阵电路中防止穿插效应，应有Voff<V10<V90<Von
图15
三、TN-LCD的电光曲线和电光响应
1.电光曲线的定义和特点
(1)定义——透射光强随施加电压变化的函数关系
图16
图17
(2)特点：
(a)两偏光片的偏光轴正交，并且分别与紧邻玻 片内侧上的的摩擦 方向〔即液晶分子排列方向) 平行或垂直——正性显示〔白底黑字-常白型〕
假设两偏光片的偏光轴互相平行，且与任 一玻片内侧上的摩擦方向相一致——负性显示 〔黑底白字-常黑型〕
2.重要参量的意义
〔1〕相对透光率L透t射=光强
×100%
入射光强
〔2〕阀值电压Vth——当V>Vth时，Lt
才发生变化 〔9〕
Vth与△∈成反比，即△∈越大，Vth越
压
〔4〕陡度γ
γ=V90/V10 (负性显示) ，γ>1，γ越小，那
么陡度越好
〔5〕比照度和视角
比照度Cr 显示状态和非显示状态相对透光
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。
液晶显示器的原理和制造
对于多路驱动的电光器件，要求液晶材料
K33 /K11 = 1.1
K22 /K11 ＝ 0.4 ~ 0.8
6. 边界效应
(1)强锚定 界面对分子的作用称之为“锚定”。 在大多数实际情形下，表面作用力足够强， 能使分子在表面有确定的方向，这种情形称之 为“强锚定”。与之对应的则称为“弱锚定” 。
(2)易取向方向 液晶分子沿界面某一方向排列时表面能量为最 小，该方向称为易取向方向。
多个方向（或n 不确定） 缺陷（向错点、向错线）
精品课件
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=+1
精品课件
s=3/2 s=+2
向列相中向错线的显微照片
精品课件
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// 矢和量 D为：。
正性比负性对比度高
精品课件
图18
(b）有阀值，有饱和，Vth、Vsat都很低，易于低
电压使用；
（c）由于是场效应
低电流、微功耗；
（d）电压为交变电压，避免电极处的电化学反应从
而造成LCD的损坏；
（e）透射光强在很宽的频率范围内只与驱动电压的
均方根值有关，而与电压波形无关；
（f）电光曲线会随环境温度变化。
当Δ
>0时，若
n//E
，(n则•E)2
最小； 即分子倾向沿电场排列
为最大，W为
当Δ
<0时，若
nE
，(n 则•E )20
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
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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。
液晶显示器原理及其制程论述PPT课件( 41页)
二、優缺點：
優點 1.Monitor造型多元化 2.產品EMI問題單純化 3.Monitor厚度減少 4.晶片功能整合,降低成本 5.面板廠利潤空間增大 6.產品應用領域較廣
缺點 1.尚無標準化的產品 2.因應客戶需求衍生品種多,設計投資增加 3.庫存管理問題
三.製程簡介
組立
組檢
漏電/接地 測試
粘接對位組立後之上下基板,及框出液晶 注入之範圍 導通TFT基板Gate側之Common電極與CF之 Common電極,使兩者等電位 注入液晶於面板內及將注入口以UV膠 塗封 液晶再配向,使液晶晶格排列均一化
PI 噴嘴
PI 膜印刷
Anylox Roller
Doctor Plate 印刷凸板
印刷 Roller
Scalar
LCM Timing Controller
3.3V
Scalar
Function
5.0V
TMDS RX
ADC
EDID
EDID
MCU OSD
Power Input
DC +12V
DVI-D Connector
Digital Image Signals
Analog D-Sub
Analog Image Signals
OSD Key Connector
To OSD Key Board
Smart Panel成品
直流電源 輸入
控制面板 (OSD)
Inverter -逆變器
電磁波干擾 遮沒鐵蓋
類比輸入 數位輸入
1024x768@60Hz 65MHz
• 1024:Dot(點) • 768:Line(掃描線) • 60:Hz(赫芝) • 65:MHz
液晶显示原理及制造工艺 课件
導電膠
RGB RGB
遮避層 ITO導線
電著後之 ITO導線
GRB RBG
(a)直條狀排列
(b)馬賽克排列
•染色法
彩色層製程
黑紋[BM] 玻璃基板 1.樹脂塗佈 著色光阻
2.曝光
3.顯像
5.染色
.重覆1～5製程
三色形成
•印刷法
彩色層製程技術
1.Blanket轉動
Blanket
油墨
黑紋
.油墨轉印至
Blanket
25
Mask 5：SD (Source及Drain電極形成)
A
A
A’
1. 成膜前洗淨
A’
SPC/芝蒲
2. 成膜Cr/Al/Cr
ULVAC/AKT
3. 光阻塗佈/曝光/顯影 TEL/Nikon
4. 顯影檢查/光阻寸檢
Nikon/Hitachi
5. 蝕刻上層Cr(WET)
DNS
6. 硬烤
光洋
7. 蝕刻Al(WET)
彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（Glass Substrate）， 黑色矩阵（Black Matrix），彩色层（Color Layer）， 保护层（Over Coat），ITO导电膜组成。一般穿透式 TFT用彩色光片结构如下图。
GLASS SUBSTRAT
E
Colo r
Laye r
Black Matri
1st Grinding 圖示
一、長邊整形機 功能：將裂片後的面板長邊磨平
Barlzers SPC/芝蒲
4. 成膜SiNx/a-Si/n+Si Barlzers 5. 光阻塗佈/曝光/顯影 TEL/Nikon
6. 顯影檢查
《液晶显示技术》课件
提高分辨率和增加视角范围
总结词
高分辨率和大视角范围是液晶显示技术的重要发展方向，将有助于提升显示效果和用户 体验。
详细描述
目前，液晶显示技术已经可以实现高分辨率显示，但仍需进一步优化像素结构和排列方 式，以提高显示清晰度和细腻度。同时，通过采用特殊的视角控制技术，如广角补偿膜 和多层扩散器等，可以扩大液晶显示器的视角范围，使观众在不同角度都能获得良好的
环保
液晶显示器不含汞等有害物质，对环 境友好，符合绿色环保的要求。
缺点
视角有限
响应速度
液晶显示器的视角相对较小，超过一定角 度观看时，图像可能会出现失真或颜色失 真。
液晶显示器的响应速度相对较慢，对于高 速动态图像可能会出现模糊或拖尾现象。
价格较高
不适合阳光下使用
液晶显示器相比一些传统的CRT显示器，价 格较高，可能会增加采购成本。
1990年代至今
液晶显示技术不断创新发展， 分辨率、色彩表现、视角等技 术指标不断提升，应用领域不
断扩大。
液晶显示技术的应用领域
电子产品
液晶电视、显示器、笔记本电脑、平板电脑 、手机等。
医疗设备
血压计、血糖仪、监护仪等医疗设备的显示 屏。
工业控制
各种仪表盘、显示屏等。
安防监控
监控显示屏、摄像机取景器等。
《液晶显示技术》 ppt课件
contents
目录
• 液晶显示技术概述 • 液晶显示技术原理 • 液晶显示技术的主要类型 • 液晶显示技术的优缺点 • 液晶显示技术的发展趋势和未来展望 • 液晶显示技术的应用实例
01
CATALOGUE
液晶显示技术概述
液晶显示技术的定义
01
液晶显示技术是一种利用液晶材 料特性实现信息显示的平板显示 技术。
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
液晶显示器课件
2
(a) 层列液晶
(b) 向列液晶
(c) 胆甾相液晶图2.31-1 三种液晶相的分子排列结构
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§2.3.1液晶显示器原理
3
液晶物质的大多数为有机化合物，其分子的形状
一般为细长的棒状或扁平的板状。液晶相中这些分子
的排列状态一般取图2.3.1-1所示的特殊的排列方式，
5
z
a
n
θ
液晶分子
o
y
x
2.3.1-2 液晶方向与分子取向的空间关系
像各向异性液体那样，分子长轴取向完全无序的场合， S=0；所有分子完全平行取向的理想液晶，S=1。通常， 向列液晶的有序化参数S也与温度有关，取值在0.3~0.8之 间。
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6
2、 折射率的各向异性
结构，且多为片状，其透光率为40%~50%，偏光度一般为
98%左右。而且，光反射板与偏振片往往做成一体结构。
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§2.3.3液晶显示器的驱动
14
§2.3.3 液晶显示器的驱动
一、各种驱动电极的结构
液晶显示器驱动用电极结构及其用途：
1、段电极，主要用于数字显示、模拟图形显示；
2、固定图案电极，用于符号显示、图案显示；
3、矩阵电极，字符显示、图形显示、电视画面
显示。
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§2.3.3液晶显示器的驱动
在各种段电极中， 典型的是图2.3.3-1所 示的7段
公共电极
段电极
15
图2.3.3-2为矩阵电极 结构示意图，利用这种电 极可以显示任意图案。
玻璃基板 透明电极
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图8
-2 0
-1 0
0
T - T N I ( °C )
（2）弹性常数对显示的影响 阈值电压
弹性常数越大 → 阈值电压也越大
响应时间
弹性常数越大 → 响应速度越快
电光曲线
K33 /K11越小 → 该液晶的电光曲线越陡 → 多 路驱动能力越强
对于多路驱动的电光器件，要求液晶材料
K33 /K11 = 1.1
(二) 什么是液晶
6
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
W D •d E 2 2
（2）
（2）式中第一项与取向无关，第二项对取向非常重要
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 nE，则 (n •E )20， W为最小；
即分子倾向垂直电场排列
20
图5 21
3.电阻率与电极效应
液晶的电阻率ρ的 数量级为 108~1102•c，m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）
K22 /K11 ＝ 0.4 ~ 0.8
液晶显示器的原理和制造
2009年12月
1
(一) 序言
2
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）
3
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
• 奇点 ——空间中某些点或线上n 可以有
多个方向（或n不确定） 缺陷（向错点、向错线）
16
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=+1
s=+2
17
向列相中向错线的显微照片
18
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
有一定的光学状态
发生变化
光学状态发生变化
撤除电场
产生对比度→显示
4
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）
5
五、液晶的分类
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…）
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
22
4.光学各向异性: 双折射 △n = ne - no
冰洲石
图6
23
光在向列相中的传播 液晶分子长轴的方向——光轴
双折射现象、光波的叠加、干涉等现象均同 样在液晶中发生，只要将液晶作为单轴正晶
● K 3 3 K 1 ， 1 K 3 3 K 2 ， 2 K 1 1 K 22
●温度增高
Kii减少
26
弹性常数K22与温度之间的关系
K2 2 ( x 1- 102 N e w t o n )
7 6 5 4 3 2
-3 0
P -azo xyp h en eto le
P -azo xyan iso le (P A A )
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)。
15
(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
Krystalle(德语)
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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
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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
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：
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
19
由于介电各向异 性， 导致向E 列2相分子(n 被•E 电)2 场强迫取向：
12
近晶C相
近晶A相
图2
向列相
13
•向列相&胆甾相
指向矢
n
螺距
P
通常向列相
向序
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
体就可作类似的分析。
24
5.弹性各向异性: 向列相的三种形变
展曲 K11
扭曲 K22
图7
弯曲 K33
25
(1)关于弹性常数的讨论
●向列相中可以只产生其中一种形变，因此每一个Kii （i=1,2,3）都必须是正的。
●Kii的量纲是尔格/厘米（或达因）
● Kii的数量U 级 （～ a分 （子 分间 子相 线互 度 ～1作 ） 06达 用因 能）
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
9
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
10
液晶相
晶体
向列相液晶
温 图度1
各向同性相
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