液晶顯示器的工作原理

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一液晶顯示器的組成結(jié)構(gòu) 2\o"CurrentDocument"1液晶分子 2\o"CurrentDocument"2LCD的構(gòu)造 2\o"CurrentDocument"液晶的制作流程 3\o"CurrentDocument"二液晶顯示器的工作原理 4\o"CurrentDocument"液晶顯示器的原理 4\o"CurrentDocument"液晶顯示器的驅(qū)動與顯示 4\o"CurrentDocument"三液晶顯示器的好處 5\o"CurrentDocument"1機身薄，節(jié)省空間 5\o"CurrentDocument"2省電，不產(chǎn)生高溫 5\o"CurrentDocument"低輻射，益健康 5\o"CurrentDocument"畫面柔和不傷眼 5\o"CurrentDocument"四總結(jié) 5一液晶顯示器的組成結(jié)構(gòu)液晶分子液晶顯示器顧名思義，核心的材料是液晶。液晶是一種液態(tài)的晶體，它在電場的作用下會發(fā)生電光效應(yīng)就是它的液晶分子的排列會發(fā)生變化。而液晶顯示器的產(chǎn)生主要就是應(yīng)用了液晶的這一效應(yīng)。液晶材料工作時是放在兩個電極之間，當兩個電極施加電場時，液晶分子縱向排列，當沒有電壓時，橫向排列。即有電壓時光能通過，沒電壓時光不能通過。液晶在應(yīng)用的時候所需含量并不是很多。由于要顯示畫面，所以我們所需要的電極是透明的，通常我們采用的材料是銦錫氧化物，簡稱為ITO。ITO是以兩種氧化物的固溶體結(jié)構(gòu)存在，并以薄膜的形式沉積在玻璃基板上，做成透明電極而是用。ITO膜的典型制作方法有兩種真空蒸鍍法和濺射鍍膜法。2LCD的構(gòu)造TFT液晶顯示器從上到下依次為前框，水平偏光片，彩色濾光片，液晶，TFT玻璃，垂直偏光片，驅(qū)動IC與印刷電路板，擴散片，擴散版，膠框，背光源，背板，主控制板，背光膜組點燈器。其主要是由液晶盒的兩塊玻璃基板構(gòu)成，液晶盒中封灌液晶。兩塊玻璃板中，下玻璃基板布置有源元件（薄膜晶體管TFT），上玻璃基板中布置共用電極。在兩塊玻璃基板的外側(cè)，要分別貼附僅使沿一個方向振動的光頭過的偏光片，而且，在共用電極與偏光片之間還要布置用于彩色顯示的彩色濾光片，因此共用電極板也稱作CF基板。在TFT基板下側(cè)，設(shè)有LED背光源，背光源與電源相連接，TFT基板與印刷電路板連接，印刷電路板上裝有支持顯示屏工作的驅(qū)動電路和控制電路。在構(gòu)成液晶顯示屏的兩塊玻璃基板模塊上，都設(shè)有透明導(dǎo)電膜，由這些透明導(dǎo)電膜分別做成TFT基板模塊的TFT、像素電極。以及彩色濾光片上的共用電極。在兩塊玻璃基板所設(shè)置的透明導(dǎo)電膜之間施加電壓，則夾于玻璃基板的液晶取向會隨之發(fā)生變化，配合以取向膜偏光片的作用，使光透過或遮斷，從而產(chǎn)生液晶光閘的功能。液晶顯示器的組要組成部件包括：1照明光源（LED）為顯示器提供光源，2反射膜，3導(dǎo)光板4擴散片，5上下增透膜，6上下偏光片，7液晶盒（包括玻璃基板，透明電極，取向膜，液晶層，隔離子等構(gòu)成）。其中，反光膜，導(dǎo)光板和擴散片以及增透膜所起的作用是將電光源（LED）發(fā)出的光均勻的分布到整個畫面。下偏光片起到的作用：產(chǎn)生僅沿特定方向振動的光（偏振光）。上偏光片起見偏片的作用：或?qū)ζ窆庹趽?，或使偏振光透過。液晶盒由兩塊玻璃基板封接而成，中間僅保持5um左右的縫隙，其中封入液晶。玻璃基板表面按要求預(yù)先形成透明電極，以便對液晶施加電壓。在上述布置下，可以使液晶分子的方向發(fā)生變化，進而利用液晶分子取向不同，使偏振光透過或者遮斷，從而達到畫面顯示的目的。前框水平條光片彩魚濾光片前框水平條光片彩魚濾光片液晶TFT玻璃.寸富一一垂直偏光片好$ 驅(qū)動￡與印刷電路板——擴散片^^3一擴削?膠?背板f"?—背光模組點燈器3液晶的制作流程玻璃基板的洗凈，玻璃基板要徹底的洗凈，清洗有機物，一般采用三氯乙烯和異丙醇等，除去金屬和金屬繡以及灰塵等等，一般采用過氧化氫的氫氧化鈉溶液以及過氧化氫的鹽酸溶液等。利用真空蒸鍍法和濺射鍍膜法等，在洗凈的玻璃基板上全面沉降ITO透明導(dǎo)電膜。利用光刻法制作電極圖形。在基板內(nèi)表面涂覆取向膜，利用外帶長纖維的輥子等對取向膜進行摩擦，使取向膜表面留下按特定方向排列的傷痕，則液晶分子會沿著表面?zhèn)鄱ㄏ蚺帕?。當然，也有需要使液晶分子垂直表面并排的場合，對此可采用特殊蒸鍍沉積等取向方式。在前后兩塊玻璃基板之間，散布隔離子，以保持兩塊玻璃基板的間隙為5um左右。兩塊玻璃基板由框膠固定貼合，并預(yù)留液晶注入口，需要特別注意的是，兩塊玻璃基板的間隙要均勻，否則畫面顯示易出現(xiàn)色斑。排除間隙中的空氣，使之保持真空狀態(tài)在對液晶少許加熱，使之具有流動性之后，想間隙中注入液晶，充滿之后，堵塞注入口。貼附上下偏振片安裝背光模塊二液晶顯示器的工作原理1液晶顯示器的原理“扭曲向列型液晶顯示器”簡稱“TN型液晶顯示器”。這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜以作電極之用。這種薄膜通常是一種銦（Indium）和錫（Tin）的氧化物（Oxide）,簡稱ito。然后再在有ito的玻璃上鍍表面配向劑,以使液晶順著一個特定且平行于玻璃表面之方向排列。左邊玻璃使液晶排成上下的方向,右邊玻璃則使液晶排成垂直于圖面之方向。此組件中之液晶的自然狀態(tài)具有從左到右共的扭曲,這也是為什么被稱為扭曲型液晶顯示器的原因。利用電場可使液晶旋轉(zhuǎn)的原理,在兩電極上加上電壓則會使得液晶偏振化方向轉(zhuǎn)向與電場方向平行。因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變,其結(jié)果是光經(jīng)過TN型液晶盒以后其偏振性會發(fā)生變化。我們可以選擇適當?shù)暮穸仁构獾钠窕较騽偤酶淖?。那?我們就可利用兩個平行偏振片使得光完全不能通過。若外加足夠大的電壓V使得液晶方向轉(zhuǎn)成與電場方向平行，光的偏振性就不會改變。因此光可順利通過第二個偏光器。于是,我們可利用電的開關(guān)達到控制光的明暗。這樣會形成透光時為白、不透光時為黑，字符就可以顯示在屏幕上了。TFT型液晶顯示器也采用了兩夾層間填充液晶分子的設(shè)計。只不過是把左邊夾層的電極改為了FET晶體管，而右邊夾層的電極改為了共通電極。在光源設(shè)計上，TFT的顯示采用"背透式"照射方式，即假想的光源路徑不是像TN液晶那樣的從左至右，而是從右向左，這樣的作法是在液晶的背部設(shè)置了類似日光燈的光管。光源照射時先通過右偏振片向左透出，借助液晶分子來傳導(dǎo)光線。由于左右夾層的電極改成FET電極和共通電極，在FET電極導(dǎo)通時，液晶分子的表現(xiàn)如TN液晶的排列狀態(tài)一樣會發(fā)生改變，也通過遮光和透光來達到顯示的目的。但不同的是，由于FET晶體管具有電容效應(yīng)，能夠保持電位狀態(tài)，先前透光的液晶分子會一直保持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電改變其排列方式為止。相對而言，TN就沒有這個特性，液晶分子一旦沒有被施壓，立刻就返回原始狀態(tài)，這是TFT液晶和TN液晶顯示原理的最大不同。液晶顯示器的驅(qū)動與顯示不同的液晶采用不同的驅(qū)動方式，超扭曲向列液晶通常采用的是簡單矩陣驅(qū)動，但這種驅(qū)動存在兩大問題。一是難以適應(yīng)液晶分子相應(yīng)速度慢的問題，也就是動態(tài)畫面顯示延遲。二是串擾問題由于此液晶需要外加高電壓，被驅(qū)動像素旁邊的像素會因為受到較高電壓的干擾而也被驅(qū)動從而有所顯示。為了解決簡單矩陣驅(qū)動的兩個缺點從而有了有源矩陣驅(qū)動。也就是說在開關(guān)切斷后，為了配合動作延遲的液晶分子完成取向轉(zhuǎn)換，而在較長時間內(nèi)維持住這一電壓，可以在液晶盒的電極上附帶一個起儲存電荷作用的電容器，或者在液晶盒中并聯(lián)插入電容器等方法。這樣做的好處是出了在原來行、列電極的交叉點設(shè)置開關(guān)外，還應(yīng)具備充電，充電停止、放電、放電停止四個階段。經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，人們利用具有放大功能的三激管作為像素開關(guān)，實現(xiàn)了這一目的，稱其為TFT有緣矩陣驅(qū)動。如今我們常用的是MOS型集成電路。三液晶顯示器的好處1機身薄，節(jié)省空間與比較笨重的CRT顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。2省電，不產(chǎn)生高溫它屬于低耗電產(chǎn)品，可以做到完全不發(fā)熱（主要耗電和發(fā)熱部分存在于背光燈管或LED），而CRT顯示器，因顯像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。低輻射，益健康液晶顯示器的輻射遠低于CRT顯示器（僅僅是低，并不是完全沒有輻射，電子產(chǎn)品多多少少都有輻射），這對于整天在電腦前工作的人來說是一個福畫面柔和不傷眼不同于CRT技術(shù)，液晶顯示器畫面不會閃爍，可以減少顯示器對眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。液晶顯示器綠色環(huán)保，它的能源消耗相對于傳統(tǒng)的CRT來說，簡直是太小了（17''功率大概在65-12W之間）；對于近來逐漸引起國人重視的噪音污染也與它無緣，因為它的自身的工作特點決定了它不會產(chǎn)生噪音（對于那種喜歡一邊使用電腦，一邊有節(jié)奏的敲打顯示器的用戶發(fā)出的噪音，這里不予以考慮）；液晶顯示器還有一個好處就是發(fā)熱量比較低，長時間使用不會有烤熱的感覺，這一點也是以前的顯示器無可比擬的，以前的顯示器可是寶貴，尤其是夏天，家里的空調(diào)、電扇都得為它服務(wù)給它降溫。使用液晶顯示器無形中為大氣降了溫，也為阻止日益升溫的大氣