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文檔簡介
1、 液晶顯示器的原理和制造液晶顯示器的原理和制造 20162016年年2 2月月 ( (一一) ) 序言序言 一、對顯示器的要求一、對顯示器的要求 1 1. .性能好且穩(wěn)定(高亮度、高對比度、性能好且穩(wěn)定(高亮度、高對比度、 寬視角、快速響應(yīng)等)寬視角、快速響應(yīng)等) 2 2. .高密度信息量高密度信息量 3 3. .可擦除可擦除 4 4. .使用方便、安全、可靠使用方便、安全、可靠 5 5. .壽命長壽命長 6 6. .適宜的價(jià)格(低成本)適宜的價(jià)格(低成本) 加電場加電場 二、液晶顯示的原理二、液晶顯示的原理 基片的表面處理基片的表面處理 液晶分子呈有序排列液晶分子呈有序排列 有一定的光學(xué)狀態(tài)
2、有一定的光學(xué)狀態(tài) 液晶分子排列液晶分子排列 發(fā)生變化發(fā)生變化 光學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化光學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化 產(chǎn)生對比度產(chǎn)生對比度顯示顯示 三、液晶顯示的模式三、液晶顯示的模式 顯示模式顯示模式 電流效應(yīng)型電流效應(yīng)型動態(tài)散射型(動態(tài)散射型(DSDS) 膽甾型(膽甾型(CHCH) 反鐵電型(反鐵電型(AFLCAFLC) 鐵電型(鐵電型(FLCFLC) 相變型(相變型(PCPC) 賓主型(賓主型(GHGH) 電控雙折射型(電控雙折射型(ECBECB) 超扭曲向列型(超扭曲向列型(STNSTN) 電場效應(yīng)型電場效應(yīng)型 介電各向異性型介電各向異性型 扭曲向列型(扭曲向列型(TNTN) ( (二二) ) 什么是液晶什
3、么是液晶 一、液晶的發(fā)現(xiàn)及命名一、液晶的發(fā)現(xiàn)及命名 1888年奧地利植物學(xué)家年奧地利植物學(xué)家 F.Reinitzer 在加熱膽甾醇在加熱膽甾醇 苯甲酸酯結(jié)晶試驗(yàn)時發(fā)現(xiàn):苯甲酸酯結(jié)晶試驗(yàn)時發(fā)現(xiàn): 結(jié)晶結(jié)晶 酯酯 加熱加熱 加熱加熱 透明透明 液體液體 冷卻冷卻冷卻冷卻 德國物理學(xué)家德國物理學(xué)家 O.Lehmann O.Lehmann 將其稱為:將其稱為:Fliessende Krystalle(Fliessende Krystalle(德語德語) ) 英文為:英文為:Liquid Crystal Liquid Crystal 中文即:液晶中文即:液晶 乳白色乳白色 渾濁液體渾濁液體 二、液晶分子
4、的結(jié)構(gòu)二、液晶分子的結(jié)構(gòu) CN 化學(xué)家的觀點(diǎn)化學(xué)家的觀點(diǎn)物理學(xué)家的觀點(diǎn)物理學(xué)家的觀點(diǎn) 形狀各向異性形狀各向異性, , 長度長度 4 4倍寬度倍寬度 上述分子上述分子(5CB) 是是 2 nm 0.5 nm 分子長軸有一定剛性分子長軸有一定剛性 分子末端分子末端含有含有極性或可極化的基團(tuán)極性或可極化的基團(tuán) CH3 - (CH2)4C N 三、液晶的定義三、液晶的定義 n通常物質(zhì)有三態(tài):固體通常物質(zhì)有三態(tài):固體 液體液體 氣體氣體 n液晶是物質(zhì)的第四態(tài)液晶是物質(zhì)的第四態(tài)介乎于各向同性液體介乎于各向同性液體 和晶體之間的中間相(和晶體之間的中間相(mesophase) n晶體晶體 液晶液晶 (各向同
5、性)液體(各向同性)液體 氣體氣體 n具有液晶相的物質(zhì)都是有機(jī)化合物具有液晶相的物質(zhì)都是有機(jī)化合物 四、液晶的特點(diǎn)四、液晶的特點(diǎn) ( (各向同性各向同性) )液體液體液晶液晶晶體晶體 宏觀宏觀流動性、各向同性流動性、各向同性流動性流動性、各向異性、各向異性有一定形狀、各向異性有一定形狀、各向異性 微觀微觀位置短程序位置短程序位置短程序、位置短程序、方向序方向序位置長程序位置長程序 表表1 溫溫 度度 晶體晶體 向列相液晶向列相液晶 各向同性各向同性相相 液液 晶晶 相相 圖圖1 五、液晶的分類五、液晶的分類 19221922年法國年法國G.FriedelG.Friedel將液晶分成三大類將液晶
6、分成三大類 向列相向列相 分子沿某一擇優(yōu)方向取向,分子重心無序分布分子沿某一擇優(yōu)方向取向,分子重心無序分布 膽甾相膽甾相 分子在空間形成連續(xù)的螺旋結(jié)構(gòu),在垂直于螺旋分子在空間形成連續(xù)的螺旋結(jié)構(gòu),在垂直于螺旋 軸的平面內(nèi)分子排列類似向列相軸的平面內(nèi)分子排列類似向列相 近晶相近晶相 層狀結(jié)構(gòu),分子垂直或斜交于層平面,層內(nèi)分子層狀結(jié)構(gòu),分子垂直或斜交于層平面,層內(nèi)分子 重心無序分布(重心無序分布(A A、C C、C C* *)或有序分布()或有序分布(B B、G G、F F、 G G) 近晶近晶C C相相 近晶近晶A A相相 向列相向列相 圖圖2 向列相向列相當(dāng)當(dāng)VgsVth時為導(dǎo)通區(qū)時為導(dǎo)通區(qū).
7、2、TFT的特性及功能 信號線信號線 掃描線掃描線 Glass Gate SiONx a-Si:H SiNx S/ D ITO PVX n+a-Si 存儲電容存儲電容 象素電極象素電極 a-Si TFT 3、TFT象素的基本結(jié)構(gòu)象素的基本結(jié)構(gòu) a-Si TFT在在TFT-LCD中的作用中的作用 功功能能: 1) 確確認(rèn)認(rèn)柵柵引線引線上上是否有電壓是否有電壓 2) TFT打打開開 3) 確確認(rèn)數(shù)據(jù)引線認(rèn)數(shù)據(jù)引線上上是否有數(shù)據(jù)是否有數(shù)據(jù) 信號電壓信號電壓 4) 液液晶晶分子偏轉(zhuǎn)分子偏轉(zhuǎn) 5) 屏屏幕顯示內(nèi)容改變幕顯示內(nèi)容改變 5、模塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖 灰度驅(qū)動方法 電壓振幅調(diào)制灰度法(電壓灰度法) 白白灰灰黑黑 (a)屏上外加電壓與屏透過率的特性)屏上外加電壓與屏透過率的特性 (b)信號源電壓波形)信號源電壓波形 像素電極像素電極 液晶分子液晶分子 公共電極公共電極 DC/DC converter Timing Controller Source driver IC Gate driver IC Interfa
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