液晶1显示器-1

《液晶1显示器-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液晶1显示器-1（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、液晶显示器系列讲座,第一讲,液晶显示器基础知识、显示原理,LCD项目部,2002年3月26日,LCD：Liquid Crystal Display 液晶显示器 STN：Super Twisted Nematic超扭曲向列相 TN： Twisted Nematic 扭曲向列相 HTN：High Twisted Nematic高扭曲向列相 TFT：Thin Film Transistor 薄膜晶体管 PDA：个人数字助理,主要内容,一 显示器简介 二 液晶显示器简介 三 液晶显示屏原理 四 液晶显示模块原理 五 彩色液晶显示器简介 六 手机用液晶显示器,显示器简介,显示分类,ELECTONIC I

2、NFORMATION DISPLAYS,PROJECTION,DIRECT-VIEW,OFF-SCREEN,CRT,LIGHT- VALVE,LCD,CRT,FLAT-PANEL,SHADOW MASK,BEAM INDEX,MONO- CHROME,EMITTER,NONEMITTER,PDP,LIQUID-CRYSTAL,ELECTO- PHORETIC,ELECTO- ELECTORIC,ACTIVE-MATRIX,PASSIVE-MATRIX,PLASMA ADDRESSED,TFT,MIM,MOS,DIODE,OTHERS,TN,STN,CSTN,OTHERS,FLC,ELECTO-

3、 CHROMIC,FED,VFD,LED,EL,OLED,注： 优； 良； 差,各种显示技术的特点,What is FPD (Flat Panel Display),各种平板显示技术的特点,注： 优；良； 差,液晶显示器简介,TN,STN,电控双折射,铁电型(FE),相变型,宾主型,电场效应,多稳态液晶(MLCD),电流效应型,热效应型,电热光效应型,液晶显示分类,LIQUID-CRYSTAL,光学各向异性,DS,电热效应型,液晶显示分类,LIQUID-CRYSTAL,ACTIVE-MATRIX,PASSIVE-MATRIX,PLASMA ADDRESSED,TFT,MIM,MOS,DIODE

4、,OTHERS,TN,STN,CSTN,OTHERS,FLC,什么是液晶,液晶就是液态晶体 在一定温度范围内 液态和固态之间的中间态 液晶具有流动性和各向异性,液晶分子结构,施主基团,共轭电子体系,受主基团,液晶基本知识,液晶分子是刚性棒状分子,液晶的物性,光学各向异性,n=n -n=ne-no,介电各向异性,= -,弹性常数（K11、K22、K33） 相变温度（Tm、Tc）、液晶电阻率（）、粘度 （）等。,STN双折射,0 分子沿电场方向排列 0 分子垂直电场方向排列,液晶分类,形成方式： 热致液晶、溶致液晶,相结构： 向列相、近晶相、胆甾相,向列相,近晶相,胆甾相,近晶相液晶,SmA,Sm

5、B,SmL,SmE,SmC,SmI,SmF,SmJ,SmK,SmG,SmH,SmC*,SmI*,SmF*,SmG*,SmH*,液晶发展简史,1）发现和萌芽阶段（18541889）1854年Virchow 发现溶致液晶，神经稍磷脂类物质溶解 在水中观察到光学各向异性现象。1888年Reinitger发现热致液晶，把胆甾苯炭酸酯加热到 145.5C呈乳白状液体，再加热到178.5 C呈透明液体。1889年Lehmann确认液晶。,2）液晶合成和分类(1920年左右)20年代开始合成液晶材料，并掌握液晶分子结构特点，很快合成300多种。现在液晶品种有1万多种。Friedel把液晶分类：向列相、近晶相

6、、胆甾相。,4）应用研究阶段（19601968）Williams研究向列相液晶动态散射。Fergason研究胆甾相液晶温度色变。Fergason等人发现TN-LCD。1968年RCA公布LCD。,5） 液晶显示产业(1973 )Gray 5CB液晶材料的合成TN-LCD工业生产 (1973 )STN-LCD工业生产（1986 ）TFT-LCD工业生产 (1991 ),3）液晶物理鼎盛时期（19301960）Frank等人建立液晶连续体理论。Maier-Saupe平均场理论的建立。液晶光电磁性研究等，液晶应用基础。,TN-LCD：低信息容量，码段式显示 应用范围：电子钟表、测量仪器、电话机、游戏

7、机,STN-LCD: 图文信息显示 应用范围：便携通讯终端、PDA、仪器器表,掌上电脑,PDA,移动通讯终端,TFT-LCD: 大信息容量视频显示显像 应用范围：笔记本电脑、PC监视器、液晶电视、GPS、液晶投影,液晶显示优点,液晶显示器,平面型显示，体积小，重量轻，便于携带 功耗低，驱动电压低，例如计算器工作电压2-5V，功耗为0.01mW/cm2 寿命长，一般在5万小时以上 不含有害射线等，对人体无害，不易引起眼睛的疲劳 被动显示，不易被强光冲刷，外界光越强显示越清楚，可以在明亮的环境下显示 易于驱动，可用大规模集成电路直接驱动 结构简单，没有复杂的机械部分,视角狭窄、速度慢、使用温度范围

8、有限,液晶显示缺点,液晶显示器,液晶显示器,无源矩阵方式,显示器件结构：,简单结构,等效电路,液晶显示器,有源矩阵方式,显示器件结构：,简单结构,等效电路,TN（扭曲向列相） HTN（高扭曲向列相） ETN（改进扭曲向列相） MTN（混合扭曲向列相） STN（超扭曲向列相） DSTN （双盒补偿超扭曲向列相） FSTN （膜补偿超扭曲向列相） CSTN （彩色超扭曲向列相）,常见的无源矩阵的类型,常见的液晶显示器简单比较,液晶显示器,按显示内容分类：,段码式 字符点阵 图形点阵,按显示方式分类：,正性显示（白底黑字） 负性显示（黑底白字）,按后偏振片类型分类：,透射式 反射式 半反半透式,液晶

9、显示器,按显示内容分类：,段码式（7段）,液晶显示器,按显示内容分类：,字符点阵(161）,液晶显示器,按显示内容分类：,图形点阵（12864）,液晶显示器,按显示方式分类：,正性显示（白底黑字）,负性显示（黑底白字）,液晶显示器,按STN背景模式分类：,液晶显示器,按后偏振片类型分类：,透射式,反射式,半反半透式,光学各向异性,液晶显示器,视 角,3点 6点 9点 12点 其他,视角分类,视角原因：,材料的温度特性,液晶显示器,温度范围,一般温度分类,温度范围：,液晶显示模块,液晶屏与电路连接方式,金属插脚连接（PIN） 斑马条连接（Zebra导电橡胶条，组装型模块） 斑马纸连接（Heat

10、Seal热压胶片，热连接或组装） 热压带载封装片和COF片（TAB：TCP、COF） 热压集成电路芯片（COG） 直接集成连接（CIG）,斑马条连接,斑马纸连接,斑马纸连接样品,热压带载封装片连接,热压带载封装片连接样品,热压集成电路芯片连接（COG）,热压集成电路芯片连接（COG）样品,液晶显示模块,典型驱动电路板工艺方式,表面贴装（SMT：QFP） 邦定方式（COB：IC CHIP） 带载封装和COF（TAB、COF：TCP、 IC CHIP ） 集成芯片裸片（COG： IC CHIP ）,液晶显示模块,典型驱动电路板方式,邦定方式（COB：IC CHIP）,液晶显示模块,典型驱动电路板方

11、式,TCP,COF,带载封装和COF（TAB、COF：TCP、 IC CHIP ）,液晶显示模块,典型驱动电路板方式,集成芯片裸片（COG： IC CHIP ）,液晶显示模块,采光技术,自然光 普通电光源（白炽灯等） 冷阴极荧光灯（CCFL） 电致发光片（EL） 发光二极管阵列（LED） 有机发光二极管阵列（OLED）,背照明 侧照明 前照明,光源,光源布局,点光源 线光源 面光源,光源形状,液晶显示模块,采光技术,几种常见光源简单比较,液晶显示器原理,TN、STN、TFT液晶显示原理简介,液晶显示屏,液晶显示器的结构,导电玻璃（ITO玻璃）,In2O3中掺杂少量Sn（Tin） ITO层是透明

12、的、导电的并且可以用酸腐蚀掉 物理特性：方块电阻、透过率、可靠性等 机械特性：外型尺寸、平整度、波纹度、翘曲度等,ITO,SiO2,玻璃衬底,偏振片,PVA（聚乙烯醇）膜片沾碘拉伸 对自然光线选择性透过 物理特性：偏光度、透过率和色相、可靠性等 机械特性：外型尺寸、缺陷等,保护膜,保护层,保护层,偏振片,粘接剂,削离层,液晶显示器的主要材料,偏振片工作原理,液晶显示器的主要材料,取向剂材料（PI聚酰亚胺）,二酐和二胺低温聚合生成聚酰胺酸（PA），经高温聚合成聚酰亚胺（PI） 印刷PA 固化成PI膜：膜厚、均匀性 用绒布摩擦PI膜，产生沟槽 液晶分子会按照沟槽方向排列,液晶显示器的主要材料,取向剂材料取向原理,液晶显示器的主要材料,液晶初态,PI摩擦,液晶取向,TN-LCD 工作原理,亮 态,暗 态,摩根条件：nP/2= n 2d,TN-LCD 工作时分子运动情况,未加电,加电,