平板顯示技術(shù)

1、南京國(guó)顯電子公司平板顯示器件南京國(guó)顯電子公司技術(shù)研討會(huì)南京國(guó)顯電子公司TFT液晶顯示器件 TFT液晶顯示器的結(jié)構(gòu) TFT液晶顯示器的原理 TFT液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)南京國(guó)顯電子公司TFT液晶顯示器的結(jié)構(gòu)南京國(guó)顯電子公司TFT液晶顯示器的原理TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管LCD，是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種。 TFT LCD的主要特點(diǎn)是為每個(gè)像素配置一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件,其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。南京國(guó)顯電子公司由于每個(gè)像素都可以通過(guò)點(diǎn)脈沖直接控制，因而，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以進(jìn)行連續(xù)控制，這樣設(shè)計(jì)方法不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度

2、，同時(shí)可以精確控制顯示灰度，這就是TFT色彩較DSTN更為逼真的原因。TN（Twisted Nematic）型LCD的技術(shù)純粹的黑白雙色顯示，就是通過(guò)控制液晶的狀態(tài)讓光線通過(guò)或不通過(guò)兩種情況。其后出現(xiàn)的STN以及DSTN等也就是在上面的基礎(chǔ)上控制一下光線，不止是全通過(guò)或者全不通過(guò)兩種情況，出現(xiàn)了部分通過(guò)的情況。南京國(guó)顯電子公司部分通過(guò)可以從兩個(gè)方面理解，一是強(qiáng)度，那么這就會(huì)產(chǎn)生明暗有了灰度等級(jí)；二是色彩，大家都知道白光其實(shí)是由三基色混合而成，我們可以考慮控制每種顏色光線通過(guò)多少，這樣就出現(xiàn)了彩色（就像水彩顏料，三基色混合的比例不同就可以得到其它任何不同的色彩）。這些都是無(wú)源矩陣(Passive

3、 Matrix)的方式，說(shuō)它是無(wú)源矩陣主要是從液晶的角度來(lái)說(shuō)的，因?yàn)樵谶@些方式里面液晶都是接受電信號(hào)作出反應(yīng)以達(dá)到相應(yīng)的效果，是被動(dòng)的。南京國(guó)顯電子公司TFT的液晶產(chǎn)品目前主要采用有源矩陣（Active Matrix）模式。就原理來(lái)說(shuō)和前面的模式差別不是很大，只是在背光源以及偏振板等設(shè)計(jì)略有改變，使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）以及公共電極，使得TFT屏幕可以讓液晶體保持電位狀態(tài)，直到下一次的電壓改變。這里主要的不同在液晶顯示器連接了一個(gè)額外的晶體管陣列，每個(gè)像素的每種三基色都各自擁有相應(yīng)的晶體管。當(dāng)控制某一像素中三基色之一的FET電極受信號(hào)控制改變其下的液晶分子扭轉(zhuǎn)方向時(shí),其結(jié)果表現(xiàn)在通過(guò)該電極的

4、光線的明暗受到控制，并且光線在經(jīng)過(guò)電極前的濾色器后讓該濾色器代表的光線通過(guò)到達(dá)人眼，從而讓人眼感覺(jué)到一個(gè)有顏色、有明暗梯度區(qū)別的亮點(diǎn)。南京國(guó)顯電子公司簡(jiǎn)單回顧TFT-LCD工作原理以及簡(jiǎn)單了解TFT-LCD的制作過(guò)程南京國(guó)顯電子公司薄膜晶體管液晶顯示器英文簡(jiǎn)稱是TFT-LCD ，是用玻璃上的薄膜晶體管來(lái)控制液晶的光線明暗，讓不同色彩顯示在屏幕上。就跟開關(guān)一樣，可以讓有顏色的燈泡亮與不亮。 南京國(guó)顯電子公司TFT-LCD的重量又輕、又薄，它是怎么做成的呢? TFT-LCD由二片偏光片、二片玻璃，中間加上液晶，另外再組裝上背光源所組成的。 南京國(guó)顯電子公司TFT-LCD內(nèi)有二片偏光角度相互垂直的偏

5、光片及二片玻璃，只要加電就可以讓液晶改變光的方向，液晶可以把光留在顯示器里，也可以讓它通過(guò)最上面的玻璃，最后就變成屏幕上的色彩明暗變化了。南京國(guó)顯電子公司除了偏光片外，液晶顯示器里還有一片布滿薄膜晶體管的玻璃，一片有紅綠藍(lán)(R.G.B.)叁種顏色的彩色濾光片及背光源。當(dāng)屏幕要顯示藍(lán)天時(shí)，有晶體管的玻璃就會(huì)動(dòng)作，只讓藍(lán)光可以穿透彩色濾光片，而將紅色光及綠色光擋在顯示屏里面，這樣我們?cè)陲@示屏上就只能看到藍(lán)色的光了。 南京國(guó)顯電子公司制造液晶顯示器要經(jīng)過(guò)叁道主要的步驟，第一是矩陣制程(Array)，第二是制盒過(guò)程(Cell)，再就是模塊制程(Module)，最后就是我們看到的成品。南京國(guó)顯電子公司一

6、片表面平滑，沒(méi)有任何雜質(zhì)的玻璃，是制造薄膜晶體管玻璃基板最主要的原料。在制作之前，我們要用特殊的洗凈液，將玻璃洗干凈，然脫后水、甩干。 南京國(guó)顯電子公司要使玻璃基板鍍上金屬薄膜，需先將金屬材料放在真空鍍膜室內(nèi)，讓金屬在特殊氣體中產(chǎn)生等離子(Plasma)后，金屬上的原子就會(huì)被濺射到玻璃上，形成一層層的金屬薄膜。 南京國(guó)顯電子公司鍍完金屬薄膜后，還要在真空室內(nèi)將玻璃板加溫，鍍一層絕緣層與半導(dǎo)體層。南京國(guó)顯電子公司薄膜形成后，要在玻璃上制作晶體管圖案。首先，要進(jìn)入黃燈區(qū)噴上感光膠液，然后套上底板照射紫外光進(jìn)行曝光，最后送到顯影區(qū)噴顯影液，去除感光膠，跟照相的原理一樣，按下相機(jī)的快門后，影像就會(huì)留在

7、底片上了。 南京國(guó)顯電子公司感光膠顯影后，可用蝕刻法進(jìn)行濕式蝕刻，將沒(méi)有用的薄膜露出，亦可用離子蝕刻法進(jìn)行干式蝕刻，蝕刻后再將留下的感光膠去除，最后就產(chǎn)生晶體管所需要的電路圖案了。 南京國(guó)顯電子公司要形成可用的薄膜晶體管，需要重復(fù)清洗、鍍膜、上膠、曝光、顯影、蝕刻、去膠等過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，要制造TFT-LCD，就要重復(fù)5到7次。 南京國(guó)顯電子公司完成薄膜晶體管玻璃基板后，就要進(jìn)行液晶屏的組合了。液晶屏板是由晶體管玻璃基板與彩色濾色器組合而成。首先，要先將玻璃洗干凈，再進(jìn)行下一個(gè)步驟。 南京國(guó)顯電子公司彩色濾色器是以化學(xué)涂布的方式，在玻璃上形成紅、綠、藍(lán)三種顏色，整齊排列后再覆蓋一層導(dǎo)電的薄膜即完

8、成。 南京國(guó)顯電子公司在整個(gè)組合的過(guò)程中，首先要為布滿晶體管的玻璃和彩色濾色器涂上一層化學(xué)薄膜，然后再進(jìn)行取向。 南京國(guó)顯電子公司在組合二片玻璃板之前，要先平均布滿類似球狀的隔子固定間隔，以免液晶面板組合后，二片玻璃向內(nèi)凹曲。通常液晶屏在組合時(shí)，會(huì)留下一個(gè)或二個(gè)缺口，以利灌入液晶，接著就以封框膠封在二片玻璃邊緣，如此就制成一片玻璃盒。 南京國(guó)顯電子公司封完邊框之后，就將液晶盒放到真空室，通過(guò)剛才預(yù)留的缺口把液晶盒內(nèi)的空氣抽掉，然后借助大氣壓力灌入液晶，再將缺口封閉。南京國(guó)顯電子公司最后再貼上二片偏光片，整片液晶屏即算完成。 南京國(guó)顯電子公司偏光片貼附完成后，即開始在液晶屏的兩側(cè)貼附柔性電路或I

9、C電路板。 南京國(guó)顯電子公司在組裝背光源之后，模塊的工作已基本完成，最后，還要經(jīng)過(guò)許多檢驗(yàn)測(cè)試的程序，才算真正完成整個(gè)液晶顯示器的制作過(guò)程。南京國(guó)顯電子公司TFT液晶顯示器的驅(qū)動(dòng) 南京國(guó)顯電子公司TFT LCD采用有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式，其電極構(gòu)成方式是：將X電極群與Y電極群以矩陣狀交叉排列，將其一個(gè)個(gè)交點(diǎn)當(dāng)作像素來(lái)構(gòu)成整個(gè)畫面。南京國(guó)顯電子公司薄膜晶體管用做切換開關(guān)，經(jīng)由此切換開關(guān)，可以使在某一時(shí)間所加入的電壓，記憶至下一個(gè)選擇時(shí)間。 TFT LCD的驅(qū)動(dòng)波形上圖所示。選擇時(shí)間t1分配Yl電極，t2分配Y2電極，t3分配Y3電極，也就是在一期間內(nèi)，各選擇時(shí)間分配各Y電極。但是，Y電極的驅(qū)動(dòng)波形是用

10、來(lái)控制薄膜晶體管(TFT)的。如果像素A的Y1線被選擇，則在Y1線上所連接的TFT全部導(dǎo)通，即整行的TFT全部為ON。因此，加到源極電極X1Xn的電壓經(jīng)過(guò)TFT而寫入液晶層。 以像素A為例，在時(shí)間tl加在X1電極的Vn電壓經(jīng)過(guò)ON狀態(tài)的、連接在Yl線上的TFT而寫入像素A的液晶層。接著，在不是選擇像素A的時(shí)間，也就是再將信號(hào)供給Y2電極、Y3電極的選擇下一個(gè)像素的時(shí)間t2，t3，加上X1電極的電壓，由于像素A的TFT截止，故已寫入像素A的電壓并不受影響(理想狀態(tài))。南京國(guó)顯電子公司LCD的各像素都附加有R、G、B顏色的濾光器，利用R、G、B信號(hào)控制通過(guò)這些像素的光通量，即利用R、G、B信號(hào)而改

11、變LCD的顏色像素的透過(guò)量，以達(dá)到顏色的顯示。就單個(gè)像素而言，圖2是典型的薄膜晶體開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路南京國(guó)顯電子公司由圖可見(jiàn)，每一個(gè)像素酷似一個(gè)薄膜開關(guān)電路，其中場(chǎng)效應(yīng)晶體管便作為開關(guān)管使用，當(dāng)掃描信號(hào)加到X2電極上時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管T1和T1導(dǎo)通，此時(shí)如有視頻信號(hào)加Y2電極上，就會(huì)通過(guò)T1使T2導(dǎo)通，并向C1充電。南京國(guó)顯電子公司T2一旦導(dǎo)通，工作電壓就通過(guò)T2加到像素上LC11上，使透光率或反射率發(fā)生變化。X1上的掃描信號(hào)一旦消失，T2本來(lái)是應(yīng)該立即截止的，但是由于C1有充電電壓存在，T2便會(huì)延續(xù)工作一段時(shí)間，直到C2上的電荷放完為止。這個(gè)延續(xù)的時(shí)間與圖像信號(hào)的幅度直接有關(guān)，信號(hào)強(qiáng)則延時(shí)長(zhǎng)，信號(hào)弱則延

12、時(shí)短。T2導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)，液晶像素就亮一些，反之就暗些。由此可見(jiàn)，這種液晶電視的亮度完全可以由晶體管的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)控制的。圖2(a)電路是適用于工作電壓高于30V較高水平的液晶顯示屏，圖2(b)電路則是適用于工作電壓較低的液晶顯示屏，它是采用藍(lán)寶石硅(Silicon On Saphire簡(jiǎn)寫為SOS)作開關(guān)元件和薄膜晶體管(TFT)，利用無(wú)缺陷工藝集成于一體的，圖中T3、T3為晶體管，C2為存儲(chǔ)電容器，LC11、LC12為液晶的像素，它的基本原理與圖2(a)相同，南京國(guó)顯電子公司只是Y電極加圖像信號(hào)、X1電極加掃描信號(hào)時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)晶體管T3導(dǎo)通，圖像信號(hào)便通過(guò)T3加液晶像素LC11上，便它出現(xiàn)圖像，同

13、時(shí)對(duì)電容電C2充電；同樣由于C2的作用，在掃描信號(hào)消失后，T3的導(dǎo)通時(shí)間也會(huì)延遲一段時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)灰度調(diào)制。南京國(guó)顯電子公司平板顯示器件的驅(qū)動(dòng)電路（以LCM為例） LCMLCMLCM常用IC的封裝形式 SMTSMTSMT方式的驅(qū)動(dòng) COBCOBCOB方式的驅(qū)動(dòng) TABTABTAB方式的驅(qū)動(dòng) COFCOFCOF方式的驅(qū)動(dòng) COGCOGCOG方式的驅(qū)動(dòng)南京國(guó)顯電子公司LCM常用IC的封裝形式 SOP(Small Outline Package)(Small Outline Package)(Small Outline Package) QFP(Quad Flat Package)(Quad Flat

14、 Package)(Quad Flat Package) CHIP (DIE(DIE(DIE、裸片裸片裸片裸片裸片裸片) ) ) TCP(Tape Carrier Package)(Tape Carrier Package)(Tape Carrier Package)南京國(guó)顯電子公司SOP(Small Outline Package)南京國(guó)顯電子公司QFP(Quad Flat Package)南京國(guó)顯電子公司CHIP (DIE、裸片裸片)南京國(guó)顯電子公司TCP(Tape Carrier Package)南京國(guó)顯電子公司SMT方式的驅(qū)動(dòng)SMT是英文“Surface mount technolog

15、y”的縮寫即表面安裝技術(shù)，這是一種較傳統(tǒng)的安裝方式。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，缺點(diǎn)是體積大，成本高，限制LCM的小型化。南京國(guó)顯電子公司COB方式的驅(qū)動(dòng)COB是英文“Chip On Board”的縮寫 即芯片被邦定（Bonding)在PCB上，由于IC制造商在LCD控制及相關(guān)芯片的生產(chǎn)上正在減小QFP（SMT的一種）封裝的產(chǎn)量，因此，在今后的產(chǎn)品中傳統(tǒng)的SMT方式將被COB方式逐步取代。南京國(guó)顯電子公司 COB 生產(chǎn)流程圖南京國(guó)顯電子公司TAB方式的驅(qū)動(dòng)TAB是英文“Tape Automated Bonding”的縮寫即各向異性導(dǎo)電膠連接方式。將封裝形式為TCP（Tape Carrier Packag

16、e帶載封裝)的IC用各向異性導(dǎo)電膠(ACF)分別固定在LCD和PCB上。這種安裝方式可減小LCM的重量、 體積、安裝方便、可靠性較好！ TAB工藝流程南京國(guó)顯電子公司采用TAB工藝的產(chǎn)品南京國(guó)顯電子公司COF是英文“Chip On Film”的縮寫 即芯片被直接安裝在柔性PCB上。這種連接方式的集成度較高，外圍元件可以與IC一起安裝在柔性PCB上，這是一種新興技術(shù)，目前已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。是一種柔性電路模塊技術(shù)，利用COG技術(shù)的特點(diǎn)，柔性電路具有承載IC及無(wú)源元件的能力，並且在可撓曲方面，COF除有助于提升產(chǎn)品功能、高組裝密度化及小型化外，更可提高產(chǎn)品的附加值。COF方式的驅(qū)動(dòng)南京國(guó)顯電子公司采

17、用COF技術(shù)的LCM的構(gòu)造南京國(guó)顯電子公司采用COF技術(shù)生產(chǎn)的LCM南京國(guó)顯電子公司COG方式的驅(qū)動(dòng)COG是英文“Chip On Glass”的縮寫 即芯片被直接邦定在印有電路的玻璃上。這種安裝方式可大大減小整個(gè)LCD模塊的體積，且易于大批量生產(chǎn)，適用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品用的LCD，如：手機(jī)、PDA等便攜式電子產(chǎn)品。這種安裝方式在IC生產(chǎn)商的推動(dòng)下，將會(huì)是今后IC與LCD的主要連接方式。南京國(guó)顯電子公司采用COG技術(shù)的LCM的構(gòu)造南京國(guó)顯電子公司采用COG技術(shù)生產(chǎn)的LCM南京國(guó)顯電子公司觸摸屏（Touch Panel） 觸摸屏的種類 簡(jiǎn)介電阻式觸摸屏工作原理 電阻式觸摸屏的控制方法南京國(guó)顯電子公司

18、觸摸屏的種類及特點(diǎn)目前常使用的觸摸屏主要有三大類：電阻技術(shù)觸摸屏；表面聲波技術(shù)觸摸屏；電容技術(shù)觸摸屏。南京國(guó)顯電子公司電阻技術(shù)觸摸屏四線電阻屏特點(diǎn)：高解析度，高速傳輸反應(yīng)。表面硬度強(qiáng)化處理，減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理。具有光面及霧面處理。一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。四線電阻模擬量技術(shù)的兩層透明金屬層工作時(shí)每層均增加5V恒定電壓：一個(gè)豎直方向，一個(gè)水平方向?？偣残杷母娎|。南京國(guó)顯電子公司五線電阻屏特點(diǎn)：解析度高，高速傳輸反應(yīng)。表面硬度高，減少擦傷、刮傷及訪化學(xué)處理。通電接觸3000萬(wàn)次尚可使用。導(dǎo)電玻璃為基材的介質(zhì)。一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。五線電阻模擬量技術(shù)把兩個(gè)方向的電壓通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)

19、加在靠里的那層金屬層上，靠既檢測(cè)電壓又檢測(cè)電流的的方法測(cè)得觸摸點(diǎn)的位置，而外層ITO僅當(dāng)作導(dǎo)體層，共需五根電纜。南京國(guó)顯電子公司表面聲波技術(shù)觸摸屏表面聲波技術(shù)是利用聲波在物體的表面進(jìn)行傳輸，當(dāng)有物體觸摸到表面時(shí)，阻礙聲波的傳輸，換能器偵測(cè)到這個(gè)變化，反映給計(jì)算機(jī)，進(jìn)而進(jìn)行鼠標(biāo)的模擬。表面聲波屏特點(diǎn)：清晰度較高，透光率好。高度耐久，抗刮傷性良好。一次校正不漂移。反應(yīng)靈敏。適合于辦公室、機(jī)關(guān)單位及環(huán)境比較清潔的場(chǎng)所。表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù)，因?yàn)榛覊m，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會(huì)阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽，使波不能正常發(fā)射，或使波形改變而控制器無(wú)法正常識(shí)別，從而影響觸摸屏的正常使用。南京國(guó)顯電

20、子公司電容技術(shù)觸摸屏利用人體的電場(chǎng)感應(yīng)進(jìn)行工作。用戶觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。南京國(guó)顯電子公司電容觸摸屏的特點(diǎn)：對(duì)大多數(shù)的環(huán)境污染物有抗力。人體成為線路的一部分，因而漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重。帶手套不起作用。需經(jīng)常校準(zhǔn)不適用于金屬機(jī)規(guī)當(dāng)外界有電感和磁感的時(shí)候，會(huì)使觸摸屏失靈。南京國(guó)顯電子公司電阻技術(shù)觸摸屏的工作原理電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非

21、常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小(小于千分之一英寸)的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣。南京國(guó)顯電子公司當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測(cè)到這個(gè)接通后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。南京國(guó)顯電子公司觸摸點(diǎn)+5V0VRy1Ry2觸摸時(shí)的等

22、效電路南京國(guó)顯電子公司四線式電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)示意南京國(guó)顯電子公司電阻式觸摸屏的控制方法常用的控制方法是通過(guò)測(cè)量觸摸點(diǎn)的電壓，或觸摸點(diǎn)的電阻比的方法來(lái)獲得該點(diǎn)的某個(gè)方向的坐標(biāo)值。 當(dāng)在layer1引出線兩端加+5V電壓時(shí)，將A/D轉(zhuǎn)換的輸入端連在layer2的一端，測(cè)量得到的是一南京國(guó)顯電子公司05V的電壓，由于整個(gè)layer電阻是線性的，所以該電壓可以方便地?fù)Q算出該點(diǎn)坐標(biāo)的一個(gè)值，我們把電壓加在layer2的引出線上同理可在layer1獲得另一個(gè)坐標(biāo)值。這樣坐標(biāo)的精度就取決于A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，一般小尺寸觸摸屏多選用8位A/D轉(zhuǎn)換，大尺寸觸摸屏可選用10位A/D轉(zhuǎn)換甚至更高。 根據(jù)具體應(yīng)用，用戶可以選擇帶有A/D的單片機(jī)，或者采用觸摸屏專用控制電路。南京國(guó)顯電子公司通常單獨(dú)采購(gòu)觸摸屏供應(yīng)商會(huì)提供對(duì)應(yīng)的控制器，但是帶有觸摸屏的LCM常常不配控制器。我公司為用戶提供的LCM給用戶多種選擇，可選配控制器。南京國(guó)顯電子公司常用觸摸屏控制器AD公司的觸摸屏控制器AD7873南京國(guó)顯電子公司BB公司的觸摸屏控制器ADS7846南京國(guó)顯電子公司BB公司的觸摸屏控制器ADS7843ADS7843ADS7843南京國(guó)顯電子公司四線、五線電阻觸摸屏的區(qū)別 四線式兩層