LCD 液晶顯示器課件

1、1第第3 3章章 液晶顯示技術(shù)及設(shè)備液晶顯示技術(shù)及設(shè)備 3.1 液晶簡介 3.2 液晶的基本物理特性 3.3 LCD模式及其特性 3.4 LCD驅(qū)動 3.5 LCD顯示器23.1 3.1 液晶簡介液晶簡介 3.1.1 液晶顯示的發(fā)展過程 3.1.2 液晶顯示的特點33.1.1 3.1.1 液晶顯示的發(fā)展過程液晶顯示的發(fā)展過程 19世紀(jì)末，發(fā)現(xiàn)液晶現(xiàn)象 某些有機(jī)物（胡蘿卜膽固醇的衍生物）加熱融化 不透明渾濁液態(tài) 透明液態(tài) 渾濁液態(tài)的有機(jī)物具有與晶體相似的性質(zhì) “液晶”4液晶顯示的發(fā)展過程液晶顯示的發(fā)展過程 液晶顯示最早研究與應(yīng)用 1961，美國無線電公司（RCA）Williams發(fā)現(xiàn)動態(tài)散射 (

2、DSM)液晶 1968，RCA的Heilmeir基于 DSM 研制出第一個液晶顯示器件 1969，RCA公布并出售液晶發(fā)明專利5液晶顯示的發(fā)展過程液晶顯示的發(fā)展過程 1960年末，發(fā)明賓主效應(yīng)液晶 液晶與二色性染料混合 工作電壓高、功耗大 1970年初，發(fā)明扭曲相列液晶（TN-LCD） 電場型，無電化學(xué)蛻變，壽命長 工作電壓低、功耗小 廣泛用于中小尺寸顯示屏，如手表、計算器等 行數(shù)增加時，對比度變壞，視角變窄6液晶顯示的發(fā)展過程液晶顯示的發(fā)展過程 1984年，發(fā)明超扭曲相列液晶（STN-LCD） 電光特性曲線陡，顯示行數(shù)高（512行） 用于中檔液晶產(chǎn)品，如手機(jī)屏幕、小型電視機(jī)、筆記本電腦等 1

3、990年代，有源矩陣液晶（AM-LCD）開始大規(guī)模應(yīng)用 1970年代首先出現(xiàn)，受限于成品率和制作成本 用于大容量信息顯示，如高分辨率顯示器、大屏幕電視等7液晶顯示發(fā)展的有趣現(xiàn)象液晶顯示發(fā)展的有趣現(xiàn)象 RCA時期，液晶只能做數(shù)字顯示，不能做圖像顯示？ RCA出售液晶專利，停止液晶研究。 1970s開始，日本開始發(fā)展液晶顯示，根據(jù)個人電子化的需求，將液晶與半導(dǎo)體集成電路技術(shù)相結(jié)合，挖到液晶“第一桶金”。 1990s，液晶可以做計算機(jī)的視頻終端，難以做電視顯示？ 2000s，出現(xiàn)中小尺寸液晶電視。 2000s，在大屏幕電視上，PDP相對于液晶更有優(yōu)勢？ 2010s，液晶在電視顯示占主導(dǎo)地位。8液晶顯

4、示的典型產(chǎn)品液晶顯示的典型產(chǎn)品小尺寸、低分辨率、黑白大尺寸、高分辨率、彩色9液晶顯示的發(fā)展過程液晶顯示的發(fā)展過程 目前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 日本、韓國、中國三足鼎立，為爭奪市場激勵競爭 夏普，10代線（2.85m3.05m，15塊42寸），2010年量產(chǎn)，2012年虧損1440億日元，擬出售。 中國，7條高世代（8.5代）液晶面板生產(chǎn)線相繼建設(shè)和生產(chǎn)，政府在LCD產(chǎn)業(yè)累積投入1000億，2014年中國LCD電視產(chǎn)量1.4億臺。 京東方，3年盈利1次；2015年4月20日，宣布投資400億（政府、銀行融資各45%，京東方出資10%），在合肥建立10.5代LCD面板生產(chǎn)線，用于高尺寸、超高分辨率LCD屏。 韓

5、國，三星、LG，8.5代線。 三星，為保面板第一的位置，擬打造10.6代面板廠。102014 年至 2016 年，全球液晶顯示面板市場份額變化113.1.2 3.1.2 液晶顯示的特點液晶顯示的特點 被動顯示 本身不發(fā)光，通過調(diào)制外界光達(dá)到顯示目的 低壓、微功耗、長壽命 工作電壓23V，工作電流微安量級，功率微 瓦量級（不包括背光源） 工作電壓電流低，幾乎不會劣化，壽命受限于顯示器的其它部件（如背光源）12早期主要缺點及現(xiàn)狀早期主要缺點及現(xiàn)狀 早期主要缺點: 分辨率低 顯示視角小 不同方向入射光透射率不同 視角?。?040） 響應(yīng)速度慢 外 加 電 場 改 變 液 晶 分 子 排 列 響 應(yīng)

6、速 度 慢（100200ms） 不適合高寒高熱地區(qū)軍用 現(xiàn)狀: 已實現(xiàn)全高清至4倍高清 水平視角140 ，垂直視角135 響應(yīng)時間降低至ms量級133.2 3.2 液晶的基本物理特性液晶的基本物理特性 3.2.1 液晶的定義與分類 3.2.2 液晶的連續(xù)彈性體理論 3.2.3 弗里德里克斯轉(zhuǎn)變(Fredericksz Transition) 3.2.4 液晶指向矢分布的數(shù)值計算方法 3.2.5 液晶的單軸光學(xué)特性 3.2.6 液晶光學(xué)特性的數(shù)值計算方法143.2.1 3.2.1 液晶定義和分類液晶定義和分類 液晶：某些(有機(jī))材料在固體和液體的中間狀態(tài) 外觀，流動的渾濁液體 物理特性，晶體的各

7、向異性 溶致液晶 一種溶質(zhì)溶于一種溶劑形成液晶態(tài)物質(zhì)，目前尚未用于顯示器件。 熱致液晶 當(dāng)液晶物質(zhì)加熱時，在某一溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)各向異性的熔體。液晶顯示器采用工作于室溫的熱致液晶。15熱致液晶熱致液晶根據(jù)液晶分子結(jié)構(gòu)根據(jù)液晶分子結(jié)構(gòu) 棒狀液晶 盤狀液晶棒狀分子應(yīng)用最為廣泛棒狀分子應(yīng)用最為廣泛16棒狀液晶棒狀液晶向列相液晶向列相液晶向列相液晶瞬時示意圖向列相液晶瞬時示意圖17液晶的有序參量液晶的有序參量 指向矢相同，液晶分子排列也有所不同。 S=(3-1)/2 表示液晶分子排列的有序程度 ：液晶分子長軸相對于指向矢的偏離角 S=1，完全有序 S=0，完全無序 一般液晶，S0.3, 0.9液晶分子長

8、軸與取向矢的空間關(guān)系液晶分子長軸與取向矢的空間關(guān)系18有序參數(shù)受溫度的影響有序參數(shù)受溫度的影響 溫度越高，有序參數(shù)越小 熔點以下，晶體，S=1 熔點以上，清亮點以下， 0S1，隨溫度上升而降低 清亮點以上，液體，S=0 S越大，液晶的介電常數(shù)差和折射率差n越大LCD具有溫度依賴性有序參數(shù)有序參數(shù)S隨溫度的變化趨勢隨溫度的變化趨勢19棒狀液晶棒狀液晶膽甾相液晶膽甾相液晶 指向矢分布具有螺旋結(jié)構(gòu) 大部分是膽甾醇的各種衍生物，以此得名。 液晶分子呈扁平形狀，排列成層，層內(nèi)分子相互平行，指向矢平行于層平面的分子長軸方向。 相鄰兩層分子，其指向矢有一輕微的扭曲角。 分子指向矢沿著層的法線方向排列成螺旋狀

9、結(jié)構(gòu)。20膽甾相、扭曲相列相膽甾相、扭曲相列相 相列相液晶，添加旋光物質(zhì)膽甾相液晶 VW10V，產(chǎn)生周期性液晶分子環(huán)流，呈現(xiàn)出與液晶盒厚度相同間隔的周期性靜態(tài)條紋圖案（威廉斯疇） 再加大電壓，液晶分子紊流，使光變成強(qiáng)烈地向前散射，稱為動態(tài)散射(DS)效應(yīng)液晶乳白色，對光不透明。動態(tài)散射液晶顯示基本原理動態(tài)散射液晶顯示基本原理49動態(tài)散射液晶特點動態(tài)散射液晶特點 優(yōu)點：無需偏振片 缺點： 采用低電阻液晶材料，電流較大 摻入有機(jī)電解質(zhì)，液晶工作壽命不夠高 對比度差 光散射的紊流使圖像邊緣不夠清晰 液晶盒較厚（6m） 第一個實用化液晶顯示器件，目前已不再使用。50偏振片的工作原理偏振片的工作原理 偏

10、振片：只通過固定偏振方向的入射光 偏振片和入射光的偏振方向的夾角，決定透射光的亮度 偏振方向相互平行，完全通過 偏振方向相互垂直，完全不通過 入射光透射率cos2 51吸收二色性吸收二色性 二色性染料 某些有機(jī)染料在分子長、短軸方向?qū)庥胁煌奈杖玖戏肿庸廨S平行于電矢量染料分子光軸平行于電矢量強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收染料分子光軸垂直于電矢量染料分子光軸垂直于電矢量弱弱吸收吸收52賓主效應(yīng)液晶顯示賓主效應(yīng)液晶顯示 將少量二色性染料溶于形狀和大小相似的液晶分子中，液晶分子為“主”，染料分子為“賓”，染料分子傾向于與液晶分子平行。未加電壓：未加電壓：液晶分子長軸平行于入射光偏振方向液晶分子長軸平行于入射光偏振

11、方向染料染料分子長軸平行于入射光偏振方向分子長軸平行于入射光偏振方向入射入射白光中的某些色光被強(qiáng)烈吸收，白光中的某些色光被強(qiáng)烈吸收，透射光著色透射光著色施加電壓（施加電壓（VVth）：）：液晶分子長軸垂直入射光偏振方向液晶分子長軸垂直入射光偏振方向染料染料分子長軸垂直入射光偏振方向分子長軸垂直入射光偏振方向入射入射白光不被吸收，透射光不著色白光不被吸收，透射光不著色53賓主效應(yīng)液晶顯示特點賓主效應(yīng)液晶顯示特點 優(yōu)點： 從任何角度都能觀察到相近的顯示效果 原則上可實現(xiàn)廣視角LCD 缺點： 響應(yīng)速度慢 對比度低 入射光不能被完全吸收，黑色較淡 至今仍未商用54電控雙折射電控雙折射(ECB)(ECB

12、)55 加電壓，分子長軸與入射偏振光的偏振方向構(gòu)成一定角度 入射光將被分解成o光（偏振垂直分子長軸）和e光（偏振沿分子長軸），對應(yīng)折射率分別為no, ne 經(jīng)過液晶盒后產(chǎn)生光程差nd，偏振狀態(tài)發(fā)生改變 出現(xiàn)平行檢偏器的分量，透光56電控雙折射顯示特點電控雙折射顯示特點 可獲得的彩色范圍較窄 色調(diào)變化由兩偏振光光程差決定，光程差受諸多外界環(huán)境影響 I=I0sin22sin2(dnsin2(V)/) I0：入射光強(qiáng)度，：入射光偏振方向與液晶盒O光偏振方向的夾角，d：液晶盒厚度，n：液晶折射率的各向異性， (V)：液晶分子夾角， ：入射光波長 溫度變化，液晶盒厚度變化，顏色改變 厚度不均勻，液晶盒呈

13、現(xiàn)很多彩色斑 顏色與觀察視角有很強(qiáng)的依賴關(guān)系 盡管早期人們研究投入很大，但并未成功57旋光特性旋光特性 膽甾相液晶 螺距P：指向矢在空間旋轉(zhuǎn)2沿螺旋軸移動的距離。 分為左旋和右旋（根據(jù)指向矢旋轉(zhuǎn)方向） 透射光是沿著螺旋軸旋轉(zhuǎn)的偏振光 其偏振方向的改變由分子扭曲角決定 TN液晶工作基礎(chǔ) 在入射光為直線偏振光的情況下，出射光的線偏振光的偏振方向相對于入射光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)了一定角度 電矢量旋轉(zhuǎn)方向和螺旋軸旋轉(zhuǎn)方向相同，反射。 電矢量旋轉(zhuǎn)方向和螺旋軸旋轉(zhuǎn)方向相反，透射。58扭曲向列扭曲向列(TN)(TN)液晶顯示液晶顯示原理原理 電場決定上、下二個基片液晶分子扭曲角 未加電場時，使上、下二個基片液晶

14、分子扭曲角9059 加電場，垂直玻璃基板，液晶分子向電場方向傾斜，扭曲角變小。 大電場，液晶分子垂直基板，不發(fā)生扭曲。60TNTN液晶的技術(shù)參量液晶的技術(shù)參量 閾值電壓Uth 液晶分子上下沿面排列，外加垂直電壓UUth時，分子指向矢向平行電場方向轉(zhuǎn)動。 飽和電壓US，液晶工作獲得最大對比度所需的最高電壓。 實際應(yīng)用中，取透射率曲線的某些點表示閾值電壓和飽和電壓 白底黑字：Uth=U90，透光率下降到90%處的電壓；US=U10，透光率下降到10%處的電壓。TN-LCD常白模式透光率常白模式透光率61陡度陡度P P和比陡度和比陡度 62TN LCDTN LCD的優(yōu)點的優(yōu)點 微能耗（尤其是反射式T

15、N） 制作成本低 被廣泛應(yīng)用于手表、計算器等液晶中的低檔產(chǎn)品63TNTN液晶的主要問題和解決方案液晶的主要問題和解決方案 提高液晶材料響應(yīng)速度 過驅(qū)動技術(shù) 相位補(bǔ)償膜 IPS、MVA 無源，增加電光特性陡度，STN 有源，TFT-TN矩陣1. 響應(yīng)速度慢響應(yīng)速度慢 100ms量級量級2. 視角特性差視角特性差 45 3. 分辨率低分辨率低 幾十路幾十路643.4 LCD3.4 LCD驅(qū)動驅(qū)動液晶驅(qū)動技術(shù)的液晶驅(qū)動技術(shù)的特點特點 基本為電壓驅(qū)動 除最早期的動態(tài)散射(DS)液晶以外 必須采用交流驅(qū)動 液晶在直流電壓下會分解交流成分中的直流分量不大于幾十毫伏 液晶透光率的改變只與外加電壓的有效值有關(guān)

16、 依靠液晶作為彈性連續(xù)體的彈性形變，響應(yīng)時間長(ms)，交變驅(qū)動電壓的作用效果不取決于峰值 液晶單元是容性負(fù)載 電阻極大，無極性，在正壓和負(fù)壓的作用效果一樣65液晶驅(qū)動分類液晶驅(qū)動分類 無源驅(qū)動 驅(qū)動電壓直接加在像素電極上，使液晶顯示直接對應(yīng)于所加驅(qū)動 電壓信號 靜態(tài)驅(qū)動，像素前后電極上一直施加電壓信號 適用于像素較少的情況，段式電極連接，如電子表、計算器等 動態(tài)驅(qū)動，像素前后電極上順序加電壓信號（掃描） 適用于像素較大的情況，常用點陣方式工作，低檔液晶（TN, STN） 有源驅(qū)動 每像素連接一非線性有源器件，電壓信號有源器件液晶像素 在點陣方式工作的基礎(chǔ)上，適用于像素極大的情況，高檔液晶顯示

17、器（TFT-TN）661. 1. 液晶顯示器件的電極連接液晶顯示器件的電極連接 靜態(tài)驅(qū)動 顯示像素為一長棒，也稱為筆段式 最常見：7段顯示 每個數(shù)碼7段，加一個小數(shù)點，共8個電極引出線 背電極相互連接，用一根電極引線 要顯示n位數(shù)，需要8n+1根電極引線 工作時背電極和筆段持續(xù)加占空比為1/2 、幅度相等V0、頻率相同的連續(xù)方波 要顯示筆段與背電極相位相反，電壓2V0Vth 不顯示筆段與背電極相位相同，電壓為0 用于顯示數(shù)字，如電子表，計算器靜態(tài)驅(qū)動方式的靜態(tài)驅(qū)動方式的七段七段的的電極引線排布電極引線排布672. 2. 動態(tài)驅(qū)動動態(tài)驅(qū)動 點陣形 上玻璃基片內(nèi)側(cè)光刻出X方向引線電極 下玻璃基片內(nèi)

18、側(cè)光刻出Y方向引線電極 X, Y電極條每個交叉處的電信號控制一個像素。 行掃描工作方式 X方向，行電極（掃描電極），按時間順序加選通掃描信號 Xi(i=1,n) Y方向，列電極（信號電極），同時加亮度信號Yj(j=1,m) 像素nm個，引線m+n根 占空比，每行選通時間與幀周期之比稱為，1/n68無源矩陣無源矩陣 驅(qū)動信號直接加在像素電極上。Uij=Yj-Xi（理想狀態(tài)） Yj0, Uth (j=1,m) 選通行 Xi(i=1,n)=-Uth |Uij|Uth, 2Uth 未選通行 Xi(i=1,n)=0（理想情況） |Uij|0, Uth 結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低 各像素電壓相互干擾，交叉效應(yīng)6

19、9無源矩陣驅(qū)動的交叉效應(yīng)無源矩陣驅(qū)動的交叉效應(yīng) Crosstalk，原來指多路通信中兩條互不相干線路之間的“串音”現(xiàn)象 液晶交叉效應(yīng)，在多路驅(qū)動的情況下，當(dāng)選中的一個像素上施加電壓時，附近未被選中的像素也會有一定 電壓。當(dāng)所施加的電壓大于Vth較多，而液晶顯示器的電光特性曲線由不夠陡峭時，附近未被選中的像素也會呈現(xiàn)顯示狀態(tài)。 原因：液晶是容性高電阻率材料，夾在X, Y電極群之間的每個液晶像素可等效為一個高電阻和一個小電容的并聯(lián)的阻抗，各像素之間有電耦合（相互干擾）的途徑。70交叉效應(yīng)舉例（交叉效應(yīng)舉例（2 22 2矩陣點掃描）矩陣點掃描） 理想情況，P11電壓2Uth，其它為0 實際情況，P1

20、1電壓2Uth，P12, P22, P21為2Uth/371交叉效應(yīng)舉例（交叉效應(yīng)舉例（8 88 8矩陣點掃描）矩陣點掃描） 全選點，與電源兩端連接，Pij 電壓：2Uth 半選點，只和電源一端連接，另外一端斷路； Pik(k=1,m, k j) Plj(l=1,n, k j) 電壓：14Uth/15 非選點，兩端都斷路 電壓：2Uth/1572交叉效應(yīng)舉例（交叉效應(yīng)舉例（8 88 8矩陣行掃描）矩陣行掃描） 理想狀態(tài)：左明右暗 全選點：2Uth 半選點、非選點85%，彩色偏振片要求偏光度80% 透光度和透射光譜 入射光為自然光時，理想透光率50%，實際略低 要求整個可見光范圍內(nèi)的透光率均勻，

21、否則會偏色 顏色 普通偏振片位灰色，包括中灰色和藍(lán)灰色 目前已經(jīng)開發(fā)出多種顏色的偏振片（紅、藍(lán)、黃、紫等）81偏振片結(jié)構(gòu)與制作工藝偏振片結(jié)構(gòu)與制作工藝基片 采用聚乙烯醇(PVA)膜 PVA，線性高分子聚合物，在很長的分子鍵上均勻的掛著許多強(qiáng)極性的-OH基團(tuán) PVA基片，光學(xué)上各向同性浸液 PVA膜浸入含碘的化合物進(jìn)行反應(yīng)，形成碘鏈 碘鏈具有二向色性，能吸收振動方向平行于碘鏈的光，基板不吸收振動方向垂直于碘鏈的光拉伸 對基片機(jī)械拉伸，使所有大分子按拉伸力作用方向伸展。這樣碘鏈沿拉伸方向整齊排列。 偏振片能強(qiáng)烈吸收沿拉伸方向振動的光，而基本不吸收垂直拉伸方向振動的光膠合保護(hù)膜，防止水汽等對PVA膜

22、性能的影響粘附外保護(hù)膜82背光源材料背光源材料 冷陰極熒光燈 依靠冷陰極放電，激發(fā)熒光粉發(fā)光（高亮度日光燈） 光致熒光粉品種齊全，轉(zhuǎn)化效率高 曾有壽命問題，已大大改善 目前5萬小時 目前應(yīng)用最為廣泛 發(fā)光二極管 依靠半導(dǎo)體載流子復(fù)合發(fā)光 長壽命(10萬小時)，易實現(xiàn)薄型化 發(fā)光效率有待進(jìn)一步提高83背光源結(jié)構(gòu)背光源結(jié)構(gòu) 正后方型 光源位于液晶面板正后方，直接照亮液晶屏 可設(shè)置多個光源，很容易實現(xiàn)高亮度 很難做薄 側(cè)燈型 光源位于液晶面板側(cè)面，通過導(dǎo)光板射出的散射光照亮液晶屏幕 將導(dǎo)光板做得很薄，很容易實現(xiàn)背光源的薄型化 光源設(shè)計空間受限，很難實現(xiàn)高亮度和大型化84853.5 3.5 液晶顯示器

23、件液晶顯示器件3.5.1 液晶顯示器件的構(gòu)造液晶顯示器件的構(gòu)造86 LCD是非發(fā)光型的。其特點是視感舒適，而且是很緊湊的平板型。 LCD的驅(qū)動由于模式的不同而多少有點區(qū)別，但都有以下特點： 是具有電學(xué)雙向性的高電阻、電容性器件，其驅(qū)動電壓是交流的。 在沒有頻率相依性的區(qū)域，對于施加電壓的有效值響應(yīng)（鐵電液晶除外）。 是低電壓、低功耗工作型，CMOS驅(qū)動也是可以的。 器件特性以及液晶物理性質(zhì)常數(shù)的溫度系數(shù)比較大，響應(yīng)速度在低溫下較慢。873.5.2 液晶顯示器件的顯像原理液晶顯示器件的顯像原理 1. 液晶的基本顯示原理液晶的基本顯示原理 液晶的物理特性是：當(dāng)通電時導(dǎo)通，排列變得有序，使光線容易通

24、過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透，從技術(shù)上說，液晶面板包含了兩片相當(dāng)精致的無鈉玻璃素材，中間夾著一層液晶。當(dāng)光束通過這層液晶時，液晶本身會排排站立或扭轉(zhuǎn)呈不規(guī)則狀，因而阻隔或使光束順利通過。88 （1）單色液晶顯示器的原理）單色液晶顯示器的原理 LCD技術(shù)是把液晶灌入兩個列有細(xì)槽的平面之間。這兩個平面上的槽互相垂直（相交成90）。也就是說，若一個平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子?xùn)|西向排列，而位于兩個平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過液晶時也被扭轉(zhuǎn)90。但當(dāng)液晶上加一個電壓時，分子便會重新垂直排列

25、，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。89LCD正是由這樣兩個相互垂直的極化濾光器構(gòu)成，所以在正常情況下應(yīng)該阻斷所有試圖穿透的光線。但是，由于兩個濾光器之間充滿了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個濾光器后，會被液晶分子扭轉(zhuǎn)90，最后從第二個濾光器中穿出。另一方面，若為液晶加一個電壓，分子又會重新排列并完全平行，使光線不再扭轉(zhuǎn)，所以正好被第二個濾光器擋住，如圖3.8所示?？傊与妼⒐饩€阻斷，不加電則使光線射出。 90919293（2）彩色）彩色LCD顯示器工作原理顯示器工作原理對于筆記本電腦或者桌面型的LCD顯示器以及需要采用的更加復(fù)雜的彩色顯示器而言，還要具備專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常，

26、在彩色LCD面板中，每一個像素都是由3個液晶單元格構(gòu)成，其中每一個單元格前面都分別有紅色、綠色或藍(lán)色的過濾器。這樣，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。94 LCD與與CRT的優(yōu)缺點比較的優(yōu)缺點比較 液晶顯示器（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢。 顯示質(zhì)量高 沒有電磁輻射 可視面積大 應(yīng)用范圍廣 畫面效果好 數(shù)字式接口 體積小 功耗小95（3）液晶顯示器件的顯示方式）液晶顯示器件的顯示方式LCD的顯示方式可分為兩種： 一種是LCD面板本身為顯示面的直觀式； 另一種則是將LCD面板的圖像放大投影到投影屏，以供觀看的投影式。1）直觀式

27、顯示方式）直觀式顯示方式：這是直接觀看顯示面的方式。直觀式中有透射型、反射型、透射反射兼用型。 透射型 反射型 透射反射兼用型96 2）投影式顯示方式）投影式顯示方式 投影式是將LCD上寫入的光學(xué)圖像放大，投影到投影屏上的方式，也稱為液晶光閥（LV）。圖像的放大率和亮度可以通過加大投影用光源的光強(qiáng)來提高。 將光信息寫入LCD的激勵方式中有光寫入方式、熱（激光）寫入方式和電寫入（矩陣驅(qū)動）方式。97a光寫入方式光寫入方式：液晶和光導(dǎo)電體雙層結(jié)構(gòu)，電壓通過透明電極均勻施加。光照部分因光導(dǎo)電層的電阻下降而將電壓施加到液晶層，產(chǎn)生電光效應(yīng)。98 b熱（激光）寫入方式熱（激光）寫入方式: 將液晶加熱到相

28、變溫度以上，然后急劇冷卻，那么該部分由透明組織變成排列紊亂的不透明組織。 利用紅外激光束的偏轉(zhuǎn)，在LCD面板上進(jìn)行掃描加熱，就可在LCD上寫入高分辨率的圖像。寫入的圖像可用照射光源和光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行放大投影。 在層列液晶中有兩種常溫下的層列相用于顯示，即透明以及各向同性相紊亂排列的不透明組織，這種方式一般都有存儲功能。 寫入所用的是數(shù)毫瓦到500mW的半導(dǎo)體激光器，擦除是通過對液晶層施加高電場（數(shù)十千伏/厘米）或在向列相溫度以上的冷卻中施加低電場而進(jìn)行。99 c電寫入（矩陣驅(qū)動）方式：電寫入（矩陣驅(qū)動）方式： 簡單矩陣型有STN模式、膽甾類液晶的相變模式等。 實際應(yīng)用的是有源矩陣型，其中有非晶硅薄

29、膜晶體管（a-Si TFT ）驅(qū)動LCD、多晶硅薄膜晶體管（P-Si TFT）驅(qū)動LCD、單晶硅MOS晶體管（LCOS）驅(qū)動LCD。液晶主要采用TN模式。最常用的是TFT-LCD型投影液晶面板。 dTFT-LCD型： 一個彩色LCD的單板式； 將一個黑白型LCD和三原色雙色鏡組合起來的單板式； 將3個黑白型LCD和雙色濾光片或棱鏡式三基色分離光學(xué)系統(tǒng)組合起來的三板式100投影方式中有從屏前面投影的前面投影方式和從屏后面投影的背面投影方式。背面投影方式在屏前的側(cè)表面上做了減輕外光反射的處理，在在比較比較亮的場所使用也亮的場所使用也對對比度影響不對對比度影響不大大，這是其優(yōu)點。1013.5.3液晶

30、顯示器的分類液晶顯示器的分類 根據(jù)液晶驅(qū)動方式分類，可將目前LCD產(chǎn)品分為扭曲向列（TN）型、超扭曲向列（STN）型及薄膜晶體管（TFT）型3大類 。 1）扭曲向列型（）扭曲向列型（ TN型）型） 扭曲向列（TN）型液晶顯示器的基本構(gòu)造為上下兩片導(dǎo)電玻璃基板，其間注入向列型的液晶，上下基板外側(cè)各加上一片偏光板，另外在導(dǎo)電膜上涂布一層、摩擦后具有極細(xì)溝紋的配向膜。由于液晶分子擁有液體的流動特性，很容易順著溝紋方向排列，當(dāng)液晶填入上下基板溝紋方向，以90垂直配置的內(nèi)部，接近基板溝紋的束縛力較大，液晶分子會沿著上下基板溝紋方向排列，中間部分的液晶分子束縛力較小，會形成扭轉(zhuǎn)排列，因為使用的液晶是向列型的液晶，且液晶分子扭轉(zhuǎn)90，故稱為TN型。1022） 超扭曲向列型（超扭曲