液晶显示PPT

液晶显示原理
LED
工作原理： 工作原理： 在半导体PN结上加上正向偏压 结上加上正向偏压， 在半导体 结上加上正向偏压，利用少数载流子在复合区产 生光辐射来实现显示。 生光辐射来实现显示。 特点： 特点： 电压低 （1.5v－2V） － ） 响应快（ 响应快（10ns) 寿命长（ 万小时 万小时） 寿命长（10万小时） 颜色不丰富 工作电流mA级，功耗大 工作电流 级
液晶显示原理
PDP
特点： 特点： 亮度高、 亮度高、视角大 高速响应 可实现全彩色显示，可达到256级灰度和 级灰度和1677万种颜色 可实现全彩色显示，可达到256级灰度和1677万种颜色 体积小、 体积小、厚度薄 （7－8 mm） － ） 有存储功能 成本高，尺寸主要集中在40～70″范围 成本高，尺寸主要集中在 ～ 范围
应用模块
液晶显示器件的驱动技术（第五章， 学时 学时） 液晶显示器件的驱动技术（第五章，10学时） 液晶显示模块的应用（第六章， 学时 学时） 液晶显示模块的应用（第六章，4学时）
扩展模块
液晶显示前沿技术（第七章， 学时 学时） 液晶显示前沿技术（第七章，6学时） 学时） 复习课（2学时） 学时
液晶显示原理
液晶显示原理
显示技术的意义
显示技术的基本过程： 显示技术的基本过程：
信息源
数据处理器
电信号信息
显示器件
光信号信息
数字、文字、 数字、文字、 图形、 图形、图形
摄像机、磁盘、传感器等 摄像机、磁盘、
特点：准确、实时、直观、处理的信息量大， 特点：准确、实时、直观、处理的信息量大，可实现图形化显示 应用：电视、摄像机、雷达仪表、工业生产、计算机、交通、 应用：电视、摄像机、雷达仪表、工业生产、计算机、交通、文化 教育、 体育、医学、 教育、 体育、医学、生物等 显示技术产业已经成为电子信息产业的一大支柱产业
E lectron gun Phosphor screen
Shadow mask Base Neck
Convergence magnet
工作原理： 用适当的控制电路控制电子束， 工作原理： 用适当的控制电路控制电子束，使其在屏 上扫描，激发荧光粉发光， 上扫描，激发荧光粉发光，以达到显示的目的
液晶显示原理
液晶显示原理
显示技术的意义
15% 3% 2% 视觉 听觉 触觉 味觉 嗅觉
20%
60%
视觉获取的信息量：60％（最多） ％（最多 视觉获取的信息量： ％（最多） 定义：显示技术是传递视觉信息的技术 定义：显示技术是传递视觉信息的技术, 是把电信号变换成可见光信 号的技术。 号的技术。 显示技术两大功能： 显示技术两大功能： 1. 展示人眼原本可见的视觉信息； 展示人眼原本可见的视觉信息； 2. 将非视觉信息转化为视觉信息（声、光、热、力、气氛等） 将非视觉信息转化为视觉信息（ 气氛等）
液晶显示原理
显示技术的分类
阴极射线管(cathode ray tube, CRT) 阴极射线管 等离子体显示板(plasma display, PDP) 等离子体显示板 电致发光显示器(electroluminescent display, ELD) 电致发光显示器 场致发射阵列平板显示器(field emission display, FED) 场致发射阵列平板显示器 真空荧光管显示器(vacuum fluorescent display, VFD) 真空荧光管显示器 光发射二极管显示器(light emitting diode, LED) 光发射二极管显示器
液晶态
液晶是指在一定温度范围内， 定义：液晶是指在一定温度范围内，既具有液体的流动性又具有晶体的各向 异性的物质。 异性的物质。
主动发光型 发光型） （发光型） 电子 显示 器件
非主动发光型 受光型） （受光型）
液晶显示器(liquid crystal display, LCD) 液晶显示器 电化学显示器(electrochemical display, ECD) 电化学显示器 电泳成像显示器(electrophoretic image display, EPID） ） 电泳成像显示器
D．Leimann ．
液晶显示原理
F. Reinitzer
LCD的发展现状 的发展现状
液晶应用的发现
1961年，美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者 年 美国 公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F. 公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者 Heimeier， 他把电子学方面的知识应用于有机化学，取得了惊喜的发 ， 他把电子学方面的知识应用于有机化学， 他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。 现。他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶 层的两面施以几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。 层的两面施以几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。出身于电 子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗! 子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗
液晶显示技术是一本集电子学、有机化学、光学、 液晶显示技术是一本集电子学、有机化学、光学、半导体学等的综合性学科
液晶显示的实用化进程 1. 1968年，美国 公司公布液晶显示应用发明专利。 年 美国RCA公司公布液晶显示应用发明专利。 公司公布液晶显示应用发明专利
2. 3. 七十年代，日本投入研究，出现液晶显示的手表和计算器。 七十年代，日本投入研究，出现液晶显示的手表和计算器。 现在韩国、台湾后来居上。 现在韩国、台湾后来居上。
液晶显示原理
LCD的发展现状 的发展现状
液晶的发现
液晶现象是1888年奥地利植物学家莱尼茨尔（F. Reinitzer）在 年奥地利植物学家莱尼茨尔（ 液晶现象是 年奥地利植物学家莱尼茨尔 ） 胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现象 研究胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现象。他发现， 研究胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现象。他发现，当该化合物被加 热时， 热时，在145℃和179℃时有两个敏锐的“熔点”。在145℃时，晶体 ℃ ℃时有两个敏锐的“熔点” ℃ 转变为混浊的各向异性的液体，继续加热至179℃时，体系又进一步 转变为混浊的各向异性的液体，继续加热至 ℃ 转变为透明的各向同性的液体。 转变为透明的各向同性的液体。 研究发现，处于145℃和179℃之间的液体部分，保留了晶体物质 研究发现，处于 ℃ ℃之间的液体部分， 分子的有序排列，因此被称为“流动的晶体” 结晶的液体” 分子的有序排列，因此被称为“流动的晶体”、“结晶的液体”。 1889年，德国科学家Leimann将处 年 德国科学家 将处 于这种状态的物质命名为“液晶” 于这种状态的物质命名为“液晶” （liquid crystals，LC）。 ， ）
液晶显示原理
源自文库
LCD的发展现状 的发展现状
LCD的应用 的应用
液晶显示原理
LCD的发展现状 的发展现状
2009.06-2010.06 全球 全球TFT-LCD产值 产值942亿美元 产值 亿美元
液晶显示原理
LCD的发展现状 的发展现状
全球液晶面板制造商排名
1. 韩国 三星电子 LG 2. 台湾 友达（ 友达（AUO) 奇美 (CMO) 3. 日本
参考书
液晶显示技术，毛学军编著， 液晶显示技术，毛学军编著，电子工业出版社 液晶显示原理，黄子强编著， 液晶显示原理，黄子强编著，国防工业出版社 平板显示技术，应根欲等， 平板显示技术，应根欲等，人民邮电出版社
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成绩构成
平时（？） 平时（？） 期末（？） 期末（？）
液晶显示原理
绪论
显示技术的意义 显示技术的分类 液晶显示器件的优点 液晶显示技术发展现状
36 %
日本
12 % 4% 0%
中国大陆 韩国
4 8%
台湾
夏普（ 夏普（sharp） ） 4. 中国大陆 京东方(BOE) 京东方 天马 龙腾光电
2010.05 主要制造商产值地域分布
液晶显示原理
LCD的发展现状 的发展现状
液晶面板生产代线扩张情况
液晶显示原理
第1章 液晶基础知识 章
1.1 液晶是什么
液晶显示原理
LCD
工作原理： 工作原理： 在两平行平板电极之间充有液晶物质，利用液晶在电场或磁场作用下， 在两平行平板电极之间充有液晶物质，利用液晶在电场或磁场作用下， 光学性能的改变来实现显示。 光学性能的改变来实现显示。 在显示过程中，液晶本身不产生光辐射，必须外加背景光源， 在显示过程中，液晶本身不产生光辐射，必须外加背景光源，属于被动显 示或非辐射发光
液晶显示原理
LCD的优点 的优点
低压(2-3V)，微功耗，平面薄型（几毫米），特别适用于便携式装置 ，微功耗，平面薄型（几毫米），特别适用于便携式装置 低压 ）， 显示面积覆盖范围大（几英寸-几十英寸 几十英寸） 显示面积覆盖范围大（几英寸 几十英寸） 容易实现全彩色显示 被动发光， 被动发光，不易引起视觉疲劳 可以进行投影显示或组合显示， 可以进行投影显示或组合显示，易实现大画面显示 寿命长 无辐射、 无辐射、无污染
发光型：利用发光信息， 发光型：利用发光信息，直接进行显示 受光型：本身不发光，而是通过光的反射、散射、 受光型：本身不发光，而是通过光的反射、散射、干涉等现象对其它光源 发出的光进行控制， 发出的光进行控制，即通过光变换进行显示
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CRT
E lectron beam Deflection yoke Funnel Face Plate
液态
固态
气态
液晶显示原理
1. 液晶的基本概念
何谓液晶？ 何谓液晶？
有些物质的受热熔融或被溶解后， 有些物质的受热熔融或被溶解后，虽然失去了固态物质的大部分 特性，外观呈液态物质的流动性， 特性，外观呈液态物质的流动性，但仍然保留着结晶态物质分子的有 序排列，从而在物理性质上表现为晶体的各向异性， 序排列，从而在物理性质上表现为晶体的各向异性，形成一种兼有晶 体和液体部分性质的过渡中间相态，这种中间相态被称为液晶态 液晶态， 体和液体部分性质的过渡中间相态，这种中间相态被称为液晶态，处 液晶（ 于这种状态下的物质称为液晶 ）。 于这种状态下的物质称为液晶（liquid crystals）。 结晶状的固态 (Crystalline Solid) 各向同性的液体 各向同性的液体 (Isotropic Liquid)
– 液晶基本概念 – 液晶的分类
1.2 液晶的物理特性
– – – – 有序参量 液晶的各向异性 液晶的连续体理论 使液晶分子排列发生变化的临界电场
1.3 液晶的光学特性
– 光的偏振 – 晶体的双折射现象 – 液晶的光学性质
液晶显示原理
1. 液晶的基本概念
何谓液晶？ 何谓液晶？
物质在自然界中通常以固态、液态和气态形式存在，即常说的三相态。 物质在自然界中通常以固态、液态和气态形式存在，即常说的三相态。 固态 形式存在 三相态 在外界条件发生变化时（如压力或温度发生变化）， ），物质可以在三种相态 在外界条件发生变化时（如压力或温度发生变化），物质可以在三种相态 之间进行转换，即发生所谓的相变 相变。 之间进行转换，即发生所谓的相变。大多数物质发生相变时直接从一种相 态转变为另一种相态，中间没有过渡态生成。 态转变为另一种相态，中间没有过渡态生成。
袁红梅 Hmyuan_2010@163.com
课程内容
基础模块
液晶基础知识（绪论、第一章， 学时 学时） 液晶基础知识（绪论、第一章，8学时） 液晶显示器件（第二章， 学时 学时） 液晶显示器件（第二章，8学时）
工艺模块
液晶显示器件制备工艺（第三章， 学时 学时） 液晶显示器件制备工艺（第三章，8学时） 液晶显示器件的装配（第四章， 学时 学时） 液晶显示器件的装配（第四章，2学时）
CRT
特点： 特点： 亮度高（ 亮度高（300－3000 cd/m2） － 良好的灰度等级 彩色丰富 寿命长（ － 万小时 万小时） 寿命长（1－3万小时） 体积大而笨重、 体积大而笨重、功耗大
液晶显示原理
PDP
工作原理： 工作原理： 在两个平板电极之间充惰性气体（ ），当在电极之间 在两个平板电极之间充惰性气体（如Ne＋Ar），当在电极之间 ＋ ）， 加上一定的电压时，在电极之间产生辉光放电， 加上一定的电压时，在电极之间产生辉光放电，发出紫外线激发荧 光粉发光， 光粉发光，以实现显示