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1、,报告人：梦金源2010.7.6,液晶显示器是什么？最早的时候，就是掌上型电动玩具使用的显示屏，随着笔记型计算机的普及，就是使用在手机上的显示板。时至今日，液晶显示器，对于一般的普罗大众，已经不再是生涩的名词。它已经是继半导体以后另一种可以再创造大量营业额的科技新兴产品，更由于其轻薄的特性，因此它的应用范围，比起原先使用的阴极射线管所做成的显示器更多更广。,引言,TFT-LCD,液晶显示器泛指一大堆利用液晶制造出来的显示器，薄膜晶体管液晶显示器，英文名称为Thin-film-transistor liquid crystal display,简称为TFT-LCD，整体构造如下：,LCD主要由以
2、下几个部分构成： 1.主板：用于外部RGB信号的输入处理，并控制PANEL工作。 2.Adapter电源适配器：用于将90240V的交流电压转变为12V的直流电源供给显示器工作。 3.Inverter逆变器：用于将主板或Adapter输出的12V的直流电压转变为PANEL需要的高频的15001800V的高压交流电，用于点亮PANEL的背光灯。 4.PANEL部分：该部分为液晶显示用模块，它是液晶显示器的核心部件，其包含液晶板和驱动电路。LCD显示器的整体模块图如图1-1。,Panel部分的工作原理,Panel部分即是液晶显示模块LCM，它是整个液晶显示器的核心部分。它是一种将液晶显示器件、连接
3、件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件配在一起的一体化组件。 一.什么是液晶？ 液晶显示器是以液晶为基本材料的组件，由于液晶(Liquid Crystal)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，所以液晶可以说是处于一个中间相的物质。,液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量的不同方向，会有不同的效果。此外，液晶除了有黏性的特性反应外，还具有弹性的表现，它们都是对于外加的力，呈现出方向性的特点。也因
4、此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式传播行进，产生了自然的偏转现象。所以，当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的光折射特性，以及对光线的偏转能力来获得亮暗差别（或者称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。,二.液晶的显示原理 1.液晶的物理特性,当通电施加上电场时，液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。2.液晶显示器原理LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之
5、间。这两个平面上的槽互相垂直(相交成90度)。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转,LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光器构成，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，若给液晶加一个电压，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器挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。,三.偏光板 光波的行进方向，是与电厂与磁场相互垂直的.同时光波本身的电场与磁场的分量，彼此也是互相垂直的.也就是说行进方向，与电场与磁场的分
6、量，彼此是两两互相平行的.而偏光板的作用就像是栅栏一样，会阻隔掉与栅栏垂直的分量，只准许与栅栏平行的分量通过，所以如果拿起一片偏光板对着光源看，会感觉像是带了太阳镜一般，光线变的较暗.但是如果把两片偏光板叠在一起，那就不一样了，当旋转两片偏光板的相对角度，会发现随着相对角度的不同，光线的亮度会越来越暗.当两片偏光板的相对角度相互垂直时，光线就无法通过了.而液晶显示器就是利用这个原理来完成的，利用上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间，充满液晶，再利用电场控制液晶转动，来改变光的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同的灰阶亮度了.,如果拿着放大镜，靠近液晶显示器的话，我们会看到下图所示的样子
7、，所谓的三原色即红，绿蓝，三色，利用这三个颜色，可以混合出各种不同的颜色，很多平面的显示器就是利用这个原理来显示出色彩。,如上图所示，RGB三原色组成的单位为pixel，即为画素，每个RGB叫DOT，即为次画素。画素结构如下：,掃瞄訊號線（Scan） 資料訊號線（Data） 開關元件（TFT） 儲存電容（Cst） 液晶電容（Clc） 寄生電容,画素充电模式如下：,液晶显示器件是被动型显示器件，它本身不会发光，是靠调制外界光实现显示的。外界光是显示器件进行显示的前提条件。因此在液晶显示装配、使用中，要解决采光问题。目前液晶显示的采光技术分为自然光采光技术和外光源设置技术。而外光源设置有背光源，前
8、光源和投影光源三种技术。这里主要介绍TFT-LCD的背光源技术。 背光源采光技术的两大任务是： 1. 使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能够使用； 2. 提高背景光亮度，改善显示效果。 液晶显示背光源的特点： 亮度均匀一致，能形成均匀的面光源； 亮度高，并可调亮度范围； 平板、薄型，适于装配； 重量轻； 光色悦目、基色准确、对液晶显示器件有较好的透过能力； 功耗低，效率高； 在目前的TFT-LCD中采用的是冷阴极荧光灯（CCF）为背光源的。这是一种依靠冷阴极气体放电，激发荧光粉而发光的光源。掺有少量水银的稀薄气体在高电压下会产生电离，被电离的气体的二次电子发射，轰击水银蒸气，使水银蒸气被激发，发射出紫外线，紫外线激发涂布于管壁的荧光粉层，使其发光。由于电致发光的荧光粉品种齐全，转化率高，所以这种光源可制成三基色准确、色温高、亮度高的理想光源。冷阴极荧光灯大都作成管型，所以CCF是管型线光源，用作液晶显示背光源时，必须将其变为面光源。要实现线光源到面光源的转变，需要在液晶显示模块后加背光板，这样可以使光源均匀的通过滤色膜产生RGB三基色，通过液晶材料的光调制就可以实现彩色显示效果。 水银-电离(气体)-二次电子发射-水银蒸气-紫外线-激发荧光粉-发光,END,
