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1、1,液晶显示器基础,LCD项目部,2001年7月16日,2,基本名词,LCD：液晶显示器STN：超扭曲向列相TN：扭曲向列相PDA：个人数字助理,3,显示分类,ELECTONIC INFORMATION DISPLAYS,PROJECTION,DIRECT-VIEW,OFF-SCREEN,CRT,LIGHT-VALVE,LCD,CRT,FLAT-PANEL,SHADOWMASK,BEAMINDEX,MONO-CHROME,EMITTER,NONEMITTER,LUMINESCENCE,INCANDESCENCE,LIQUID-CRYSTAL,ELECTO-CHROMIC,ELECTO-PHOR
2、ETIC,ELECTO-ELECTORIC,ACTIVE-MATRIX,PASSIVE-MATRIX,PLASMAADDRESSED,TFT,MIM,MOS,DIODE,OTHERS,TN,STN,CSTN,OTHERS,FLC,4,注：优；良；差,各种显示技术的特点,5,什么是液晶,液晶就是液态晶体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,6,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,SmB,SmL,SmE,SmC,SmI,SmF,SmJ,SmK,Sm
3、G,SmH,SmC*,SmI*,SmF*,SmG*,SmH*,7,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年代)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、胆甾相。,3）液晶物理鼎盛时期（19301960）Frank
4、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。,8,4）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（1985）TFT-LCD工业生产(1991),9,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
5、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,10,液晶应用领域,1-生物膜,2-液晶高分子,3-光逻辑，光双稳，传感器，可变电位器，直流变压器,光逻辑应用,11,液晶显示优缺点,低电压、微功耗、易彩色化、被动显示、平板化、小型便携、易于集成电路集成,视角狭窄、速度慢、使用温度范围有限,液晶显示器,12,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、游戏机,13,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,14,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
6、、液晶电视、GPS、液晶投影,15,液晶显示器的结构,16,液晶显示器的结构,17,导电玻璃（ITO玻璃）,In2O3中掺杂少量Sn（Tin）ITO层是透明的、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,18,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
7、 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,19,TN-LCD 工作原理,亮 态,暗 态,摩根条件：nP/2=n 2d,20,TN-LCD 工作原理,21,TN-LCD 工作时分子运动情况,22,TN-LCD 电光特性曲线,23,TN-LCD 电光特性曲线 中间层分子与玻璃基板的夹角随电场变化曲线,24,STN-LCD 工作原理,扭曲角与电光特性的关系,25,STN-LCD 工作原理,26,STN-LCD 电光特性曲线,27,液晶弹性常数对器件电光特性的影响,28,TN-LCD 和STN-LCD电光特性曲线比较,29,TN-LCD 和
8、STN-LCD视角特性曲线比较,3.0002.9002.7002.5002.3202.0991.8801.6601.4501.2201.000,30,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,31,液晶显示器,按STN背景模式分类：,32,液晶显示模块,驱动方式,静态驱动动态驱动双线或多线驱动,驱动电路原理,接口部,控制部,驱动部,液晶屏,分 压 电 路,温度补偿电路,33,Iron law of Multiplexing,Nmax Von/Voff16 1.291 1.199
9、64 1.134 1.093160 1.082 1.073 1.067 1.066300 1.059,液晶显示模块,多路扫描,34,交叉效应,液晶显示模块,矩阵显示,35,液晶显示模块,驱动波形方式,MLA（多线驱动法）,0V,28V,-28V,28V,0V,-2V,26V,20V,-20V,0V,28V,0V,2V,-2V,2V,-2V,28V,24V,2.8V,-2.8V,2V,-2V,56V,30V,40V,28V,4V,30V,5.6V,4V,36,液晶显示模块,液晶屏与电路连接方式,金属插脚连接斑马条连接（导电橡胶条，组装型模块）斑马纸连接（热压胶片，热连接或组装）热压带载封装片（TCP、COF，TAB）热压集成电路芯片（COG）直接集成连接（CIG）,37,液晶显示模块,典型驱动电路板方式,表面贴装（SMT：QFP）邦定方式（COB：IC CHIP）带载封装（TCP：TAB、COF）集成芯片裸片（COG：IC CHIP）,38,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（OLED）,39,谢谢！,
