LCDPANEL培训教材液晶产品专业知识.docx

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1、整理:核准:Lcdpanel培训教材液晶产品专业知识LCD PANEL培训教材（液晶产品专业知识）售后服务技术支持部（内部资料）JUL-07-04液晶产品专业知识（培训教材目录）一、液晶显示器基本常识神射手3二、液晶显示器件的结构5三、液晶显示器件的基本性能7四、液晶显示器件的基本参数8五、IC与LCD的常见连接方式12六、LCD专业术语解释13七、液晶显示原理14八、液晶显示器件的驱动16一、液晶显示器基本常识1 .晶显示器（LCD）目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标进展，在计算机周边中拥有悠久历史的 显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前提之下，传统的显示方式如CRT映像管显

2、 示器及LED显示板等等，皆受制于体积过大或者耗电量甚巨等因素，无法达成使用者的实际 需求。而液晶显示技术的进展正好切合目前信息产品的潮流，不管是直角显示、低耗电量、 体积小、还是零辐射等优点，都能让使用者享受最佳的视觉环境。2 .液晶的诞生要追溯液晶显示器的来源，务必先从液晶的诞生开始讲起。在公元1888年，一位奥 地利的植物学家，菲德烈.莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植 物中提炼出一种称之螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现 此种化合物具有两个不一致温度的熔点。而它的状态介于我们通常所熟知的液态与固态物质 之间，有点类似

3、肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体与结晶双方性质的物 质，也由于其特殊的状态，后来便把它命名为Liquid Crystal，就是液态结晶物质的意思。 只是，尽管液晶早在1888年就被发现，但是真正有用在生活周遭的用品时，却是在80年后 的情况了。公元1968年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师 们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，同时能够让射入的光线产生偏 转的现象。利用此一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示 技术被广泛的用在通常的电子产品中，举凡计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器 （由于

4、有辐射计量的考虑）或者是数字相机上面的屏幕等等。令人玩味的是，液晶的发现比真空管或者是阴极射线管还早，但世人熟悉此一现象的并 不多，直到1962年才有第一本，由RCA研究小组的化学家乔.卡司特雷诺（JOeCaStenano） 先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的，这两项技术尽管都是由美国的RCA公司所发 明的，却分别被日本的新力（Sony）与夏普（SharP）两家公司发扬光大。3 . LCD基本常识液晶显示是一种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。它显示图案或者字符只需很小能量。正由于低功耗与小型化使LCD成为较佳的显示方式。液晶显示所用的液晶材 料是一种兼有液态与固体双重性质的

5、有机物，它的棒状结构在液晶盒内通常平行排列，但在电 场作用下能改变其排列方向。关于正性TN-LCD,当未加电压到电极时，LCD处于OFF态，光能透过LCD呈白态；当在电 极上加上电压LCD处于ON态，液晶分子长轴方向沿电场方向排列，光不能透过LCD,呈黑态。 有选择地在电极上施加电压，就能够显示出不一致的图案。关于STN-LCD,液晶的扭曲角更大，因此对比度更好，视角更宽。STNTCD是基于双折射原 理进行显示，它的基色通常为黄绿色，字体蓝色，成为黄绿模。当使用紫色偏光片时，基色会 变成灰色成为灰模。当使用带补偿膜的偏光片，基色会变成接近白色，如今STN成为黑白模即 为FSTN,以上三种模式的

6、偏光片转90。，即变成了蓝模，效果会更佳。4.液晶显示器的种类液晶示器的分分段显TN茶触矩隙踮勤扭裨向列型(TN) 超扭情向列型(STN) 为携重型(FLC) 高分子分散曼(PDLC)二标髓元件(MIM)甯用1元件(TFT)Double Super Twisted Newatic (DSTN)Film SUPerTwisted Newatlc (FSTN) 非晶矽(*si) amorphous sili8vpolysilin液晶显示器，英文通称之LCD (Liquid Crystal Display),是属于平面显示器的一种，依驱 动方式来分类可分为静态驱动(Static单纯矩阵驱动(SimP

7、Ie Matrix)与主动矩阵驱动(ACtiVe Matrix)三种。其中，被动矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic； TN)、超扭转式 向列型(Super Twisted Nematic； STN)及其它被动矩阵驱动液晶显示器；而主动矩阵型大致 可区分为薄膜式晶体管型(Thin Film Transistor； TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Meta1； MlM)二种方式。(全面的分类请参考附图)恻TNSTNTFT原理液晶分子液晶分子液晶分子扭髀go度扭醇240270度扭髀90度以上特性黑白、堂色黑白，彩色（26离色）彩色（1667离色）低封

8、比（20 ： 1）低封比，鼓TN佳高封比，鼓STN佳（40 ： 1）（300 ： 1）全色彩化否否可媲美CRT之全彩色Ij重示否否可媲美CRT视角数窄（30度以下）狭窄（40度以下）酸直（80度以下）视角数窄00度以下）数窄（40度以下）敕:宣（80度以下）面板尺寸13时112时6-17t18用豌圉甯子、算榛、筒里之学电子字典、行Ib、他人彩色己型甯脚、皤壁型彩上型避激榛。数位助理、股票械、低隋肇色重祝、投影械、汽熏雪航型重脚。系SE oTN、STN及TFT型液晶示器因其利用液晶分子扭斡原理之不一致，在视角、彩色、望寸 比及勤示品上有高低程次之差别，使其在羟品的鹰用10圉分类真亦有明展隔。以目

9、前液 晶示技彳杆所鹰用的Ig圉与Ji次而言，主勤式矩障，勤技彳杆是以薄膜式雷晶Il型（TFT）悬主 流，多鹰用於型雷月慨及勤重、影像虞理羟品。而罩幺屯矩障n技彳杆目前即以扭斡向列 （TN）、与超扭斡向列（STN）悬主,目前的鹰用多以文耆虑理器与消费性羟品悬主。在造 之中，TFT液晶示器所需的资金投入与技彳行需求较高，而TN及STN所需的技彳籽及资金需 求即相举寸敕低。二、液晶显示器件的结构下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.配向膜偏光片Polorizer重梗ElectrodeConductrve PosieLiquid Crystal液晶PolorizerElecfrode法框Perim

10、eter SealElectrodeGlass玻璃Polymef滥璃偏光片从图中能够看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒，盒内充有液晶, 四周用密封材料-胶框（通常为环氧树脂）密封，盒的两个外侧贴有偏光片。液晶盒中上下玻璃片之间的间隔，即通常所说的盒厚，通常为几个微米（人的准确性直 径为几十微米）。上下玻璃片内侧，对应显示图形部分，镀有透明的氧化甸-氧化锡（简称 ITO）导电薄膜，即显示电极。电极的作用要紧是使外部电信号通过其加到液晶上去。液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。定向层的作用是使液晶分子按特 定的方向排列，这个定向层通常是一薄层高分子有机物，并经摩擦处理

11、；也能够通过在玻 璃表面以一定角度用真空蒸镀氧化硅薄膜来制备。在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平 行于玻璃表面沿一个固定方向排列，分子长轴的方向沿着定向处理的方向。上下玻璃表面 的定向方向是相互垂直的，这样，在垂直于玻璃片表面的方向，盒内液晶分子的取向逐步 扭曲，从上玻璃片到下玻璃片扭曲了 90。（参见下图），这就是扭曲向列型液晶显示器名 称的由来。Field Effect of LCDPolarizer液晶分子排列俯祝园Liquid crystal alignment as seen from topPolarizer实际上，靠近玻璃表面的液晶分子

12、并不完全平等于玻璃表面，而是与其成一定的角度， 这个角度称之预倾角，通常为1。2。液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片，这两片偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字 的常黑型）或者相互正交（白底黑字的常白型），且与液晶盒表面定向方向相互平行或者垂 直。偏光片通常是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的。我们通常所见的多是反向型的液晶显示器，这种显示器在下边的偏振片后还贴有一片反光片。这样，光的入射与观察都是在液晶盒的同一侧。TN、HTN、STN 的结构:FSTN、ECB-Multi-Color STN 的结构:Color STN的结构:三、液晶显示器件的基本性能图LLCD光学透过率随电压变

13、化的曲线 电光性能：LCD光学透过率随电压变化的曲线，如图1。 响应速度：LCD加电压后，透过率变化的快慢程度，如图2。 对 比 度：LCD在选态透过率与非选态透过率的比值。如图3。图3.透过率曲线380 -Contrast20-MBS F T Th Ph 64 9 S 70 20 0 0m 64 9 N 70 20 0 0 40-ReL luminance % 100 -r=Contrast ratio 54321011 Voltage VA 视角图：LCD在不一致视角下观察所获得的等对比度曲线图。如图4。 温度性能：由于液晶材料本身的物理性质随温度变化而变化，因而引起LCD的阈 值、透过光

14、谱等会随温度漂移。 频率响应：LCD只能工作在一个适当的频率范围，太低会引起显示闪动太高则液晶 分子跟不上电场变化。 LCD功耗：指单位显示面积的电流密度。A 寿命：1）工业品保证IOOOOO小时。2）民用品保证50000小时。3）其他性能：防紫外、防眩目、防划伤等。四、液晶显示器件的基本参数LCD显示类型TN型：TN型正性 浣底暗字）显示示意图TN型负性 媚底壳字）显示示意图STN 型：显示模式背景前景黄绿模黄绿色蓝黑色蓝模蓝色白色灰模灰白色深蓝色黑白模白色黑色照明方式LCD有三种显示方式：反射型，全透型与半透型。（1）反射型LCD的底偏光片后面加了一 块反射板，它通常在户外与光线良好的办公室使用。（2）全透型LCD的底偏光片是全透偏光 片，它需要连续使用背光源，通常在光线差的环境使用。（3）半透型LCD是处于以上两者之 间，底偏光片能部分反光，通常也带背光源，光线好的时候，可关掉背光源；光线差时，可 点亮背光源使用LCDo还分正性与负性。正性LCD呈现白底黑字，在反射与半透型LCD中显示最佳；负性LCD呈 现黑底白字，通常用于全透型LCD,加上背光源，字体清晰，易于阅读。正显模式（白底黑字）POSITIVE TYPE负显模式（黑底白字）NEGATIVE TYPE0 0-00口:口,