LCD介紹講解學習

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LCD介紹-液晶是一種幾乎完全透明的物質。它的分子排列決定了光線穿透液晶的路徑。到20世紀60年代，人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會改變它的分子排列，繼而造成光線的扭曲或折射，由此引發(fā)了人們發(fā)明液晶顯示設備的念頭。液晶顯示器，簡稱LCD（LiquidCrystalDisplay）。世界上第一臺液晶顯示設備出現(xiàn)在20世紀70年代初，被稱之為TN-LCD（扭曲向列）液晶顯示器。盡管是單色顯示，它仍被推廣到了電子表、計算器等領域。80年代，STN-LCD（超扭曲向列）液晶顯示器出現(xiàn)，同時TFT-LCD（薄膜晶體管）液晶顯

2、示器技術被研發(fā)出來，但液晶技術仍未成熟，難以普及。80年代末90年代初，日本掌握了STN-LCD及TFT-LCD生產(chǎn)技術，LCD工業(yè)開始高速發(fā)展。TFT(ThinFilmTransistor)LCD即薄膜場效應晶體管LCD，是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種。和TN技術不同的是，TFT的顯示采用“背透式”照射方式假想的光源路徑不是像TN液晶那樣從上至下，而是從下向上。這樣的作法是在液晶的背部設置特殊光管，光源照射時通過下偏光板向上透出。由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電極，在FET電極導通時，液晶分子的表現(xiàn)也會發(fā)生改變，可以通過遮光和透光來達到顯示的目的，響應時間大大提高到

3、80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的對比度和更豐富的色彩，熒屏更新頻率也更快，故TFT俗稱“真彩”。相對于DSTN而言，TFT-LCD的主要特點是為每個像素配置一個半導體開關器件。由于每個像素都可以通過點脈沖直接控制。因而每個節(jié)點都相對獨立，并可以進行連續(xù)控制。這樣的設計方法不僅提高了顯示屏的反應速度，同時也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。目前，絕大部分筆記本電腦廠商的產(chǎn)品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于筆記本電腦的制造。盡管在當時TFT相對于DSTN具有極大的優(yōu)勢，但是由于技術上的原因，TFT-LCD在響應時間、亮度及可視角度上與傳統(tǒng)的

4、CRT顯示器還有很大的差距。加上極低的成品率導致其高昂的價格，使得桌面型的TFT-LCD成為遙不可及的尤物。不過，隨著技術的不斷發(fā)展，良品率不斷提高，加上一些新技術的出現(xiàn)，使得TFT-LCD在響應時間、對比度、亮度、可視角度方面有了很大的進步，拉近了與傳統(tǒng)CRT顯示器的差距。如今，大多數(shù)主流LCD顯示器的響應時間都提高到50ms以下，這些都為LCD走向主流鋪平了道路。LCD的應用市場應該說是潛力巨大。但就液晶面板生產(chǎn)能力而言，全世界的LCD主要集中在中國臺灣、韓國和日本三個主要生產(chǎn)基地。亞洲是LCD面板研發(fā)及生產(chǎn)制造的中心，而臺、日、韓三大產(chǎn)地的發(fā)展情況各有不同。目前主流的TFT面板有aSi(

5、非晶硅薄膜晶體管)TFT技術和LTPSTFT（低溫復晶硅）TFT技術。在a-Si方面，三個生產(chǎn)基地的技術各有千秋。日本廠商曾經(jīng)研制出分辨率高達25602048的LCD產(chǎn)品。因此，有些人認為，aSiTFT技術完全可滿足高分辨率的產(chǎn)品需要，但是，由于技術的不成熟，它還不能滿足高速視頻影像或動畫等的需要。LTPSTFT相對可以節(jié)約成本，這對于TFTLCD的推廣有著重要意義。目前，日本廠商已經(jīng)有量產(chǎn)12.1英寸LTPSTFTLCD的能力。而中國臺灣已開發(fā)完成LTPS組件制造技術與LTPSSXGA面板技術。韓國在這方面缺少專門的設計人員和研發(fā)專家，但像三星等主要企業(yè)已經(jīng)推出了LTPS產(chǎn)品，顯示出韓國廠商

6、的實力。不過，目前LTPS技術尚不成熟，產(chǎn)品集中在小屏幕，而且良品率低，成本優(yōu)勢尚無從談起。與LTPS相比，a-Si無疑是目前TFTLCD的主流。日本公司的aSiTFT投資策略上幾乎都以第三代LCD產(chǎn)品為主，通過制造技術及良品率的改善來提高產(chǎn)量，降低成本。日本一直走高端路線，其技術無疑是最先進的。由于研發(fā)力量有限，臺灣的a-SiTFT技術主要來自日本廠商的轉讓，但由于臺灣企業(yè)一般屬于勞動密集型，技術含量價低，以生產(chǎn)低端產(chǎn)品為主。韓國在a-Si方面有著強大的研發(fā)實力，比如三星公司就量產(chǎn)了全球第一臺24寸a-SiTFTLCD240T，它的響應時間小于25ms，可以滿足一般應用需要；而可視角度達到了

7、160度，使得LCD在傳統(tǒng)弱項上不輸給CRT。三星240T標志著大屏幕TFTLCD技術走向成熟，也向世人展示了韓國廠商的實力不容置疑。除了以上兩種TFT技術之間的競爭，SED將會成為TFTLCD的強大敵人。然而，SED目前仍屬于概念型產(chǎn)品，短時間內(nèi)難以進入主流市場。雖然目前LCD已經(jīng)大幅降價，但是相對于CRT仍然價格較高。因此成本問題是大家關注的焦點。實際上，TFT的生產(chǎn)成本與CRT不相上下，但良品率極低造成了TFT面板成本居高不下的情況。TFT面板是由一塊較大的基板切割而成。而LCD產(chǎn)品還要有大量的晶體管陣列來控制三原色，現(xiàn)在的制造技術很難保證在一大塊基板上數(shù)千萬甚至上億的晶體管不出一個問題

8、。如果有一個晶體管出現(xiàn)問題，那么那個晶體管對應的點的對應色彩就會出問題（只能顯示某種固定色彩），那么這個點就是通常稱的“壞點”。壞點出現(xiàn)的幾率于位置是不固定的，所以一塊基板很有可能會被浪費很多。目前一般LCD要求壞點在5個以下，而一些大廠把這個標準縮小到了3個，甚至為0，這就會使良品率降低。而一些小廠則將壞點數(shù)擴大，這樣一來，成本自然大幅下降，而產(chǎn)品品質隨之下降，這也是某些廠商為何可以大幅降低LCD售價的原因之一。雖然目前有能力生產(chǎn)液晶顯示器的廠家不少，但真正有制造TFT面板能力的廠家屈指可數(shù)。ACER作為IT業(yè)內(nèi)知名企業(yè)，實力相當雄厚，雖沒有自己生產(chǎn)TFT面板的能力，但與臺灣達基關系密切，在

9、技術配合上有一定優(yōu)勢。不過，限于臺灣企業(yè)的技術實力，ACERLCD產(chǎn)品主要集中在中低端。PHILIPS作為世界知名的顯示設備制造廠，其顯示器銷量在國內(nèi)一直名列前茅，而且于韓國LG達成同盟，共同研發(fā)、制造TFT面板。同樣由于技術原因，以及市場定位問題，PHILIPS目前的產(chǎn)品主要集中在中端，而且在零售市場PHILIPS動作一直不很明顯。三星作為另一實力強勁的顯示設備研發(fā)、制造廠商，在LCD方面投入了較大精力，致力于不斷豐富產(chǎn)品線，目前三星產(chǎn)品涵蓋了高中低端市場。LCD技術仍處在不斷發(fā)展、完善的階段，三大產(chǎn)地的發(fā)展方向各有不同，它們之間既存在競爭，又有著合作。正是這些因素促使了LCD向前發(fā)展。LC

10、D光電性能參數(shù)1電參數(shù)(Ta=25oC)項目符號條件最小典型最大單位邏輯電壓VDD-Vss-4.55.05.5伏輸入高電壓VIH-2.4VDD-伏輸入高電壓VIL-Vss-0.4伏邏輯電流IDDVDD-Vss=5.0V1.0-毫安LCD驅動推薦電壓VDD-V0，=0，=0Ta=25oC3.0-伏幀頻FFLM-128-赫茲2.光電參數(shù)(Ta=25oC)TN型:項目符號條件最小典型最大單位視角=0,01,2902530-度對比度Cr=15,=035-響應時間tr(rise)=15,=0-150200毫秒tf(fall)-200250毫秒STN型:項目符號條件最小典型最大單位視角=0,01,2903

11、040-度對比度Cr=15,=035-響應時間tr(rise)=15,=0-250350毫秒tf(fall)-250350毫秒備注1:視角,的定義,備注2:視角范圍的定義：=|2-1|備注3:對比度的定義：備注4:響應時間的定義：TN和STN制作流程一.普通TN和STN型產(chǎn)品結構示意圖TN和STN在結構上的主要不同為液晶分子的扭曲角，TN的扭曲角為90，STN的扭曲角為90270。隨著扭曲角及偏光片角度的不同STN可以有黃綠模式、藍模式、灰模式等。TN有正性和負性等。STN比TN具有更高路數(shù)的驅動能力和優(yōu)異的電光性能。FSTN在STN的基礎上加上補償膜，可以補償?shù)鬝TN的干涉顏色，實現(xiàn)真正的黑

12、白顯示。補償膜角度不同可以有正性（白底黑字）和負性（黑底白字）的顯示全息FSTN在FSTN基礎上加上一層全息膜使顯示效果更加悅目漂亮，并且具有更高的電光參數(shù)。二主要工藝流程三主要工藝介紹：1、光刻：在ITO表面形成要求形狀的電極。光刻工序的主要流程：2、定向層涂覆：在玻璃表面均勻涂覆一層定向層。3、定向層摩擦：用絨布在定向層表面摩擦出溝槽，以便液晶分子按照要求的方向進行排列。4、絲印成盒：將上下兩片玻璃，用絲印膠黏結在一起，形成一個空盒。5、切割裂粒：將大片的玻璃切割成一個個小的液晶盒，便于灌注液晶。6、液晶測試：按照客戶要求的驅動條件，底色等調(diào)制液晶，確定出滿足要求的液晶。7、灌注封口：將調(diào)

13、好的液晶灌入空盒內(nèi)，然后用封口膠將盒密封住。8、清洗：清洗掉殘存在液晶屏上的液晶。9、光臺、電測：光臺檢查LCD屏是否存在外觀、污染、盒厚不均勻等缺陷。電測檢查LCD加電顯示是否正常。10、貼偏光片：根據(jù)不同的LCD貼上滿足要求的偏光片。11、檢驗和可靠性實驗：進行最終的檢驗，保證LCD的外觀和電性能滿足客戶要求?？煽啃詫嶒炗懈邷馗邼駥嶒?、高溫實驗、低溫實驗、高低溫沖擊實驗、高溫高濕加電實驗等。通過可靠性實驗保證交到客戶手中的產(chǎn)品滿足客戶的使用要求，保證產(chǎn)品的壽命，及特定使用條件下產(chǎn)品的可靠性。液晶屏幕的驅動方式對于液晶顯示屏，它通常包括玻璃基板、ITO(IndiumTinOxide)膜、配向

14、膜、偏光板等制成的夾板，上下共有兩層。每個夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽，上下玻璃基板配向為90度。上下夾層中放置液晶，液晶將按照溝槽方向配向。整體看起來，液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉排列。當玻璃基板加入電場時，液晶分子配列產(chǎn)生變化，變成豎立狀態(tài)。當液晶分子豎立時光線無法通過，結果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。液晶顯示器(LCD)將根據(jù)電壓的有無，控制液晶分子配列方向，使面板達到顯示效果。LCD光學、顏色模式TN型顯示正性顯示時為白底黑字負性顯示時為黑底白字TN型顯示方式液晶的扭曲角為90oSTN顯示黃綠模式顯示為黃綠色底色，藍黑色顯示字體藍模式顯示為藍色底色，白色字體灰模式顯示為灰色底色，棕蘭色

15、字體STN顯示模式中液晶分子的扭曲角為180o240o，因此可以適應更高的驅動能力FSTN顯示FSTN在適應高驅動路數(shù)的前提下，實現(xiàn)黑白顯示和白黑顯示負性FSTN為黑底白字顯示正性FSTN為白底黑字FSTN是在STN的基礎上加上一層或兩層補償片來補償?shù)鬝TN的干涉色全息FSTN全息FSTN是在FSTN的基礎上加上一層全息膜全息膜可以提供悅目和明亮的底色LCD連接方式導電膠條連接使用此種連接方式時需要用一結構件將LCD與導電膠條和PCB版固定在一起因為電極間距可以做的很小，所以適合驅動路數(shù)多的產(chǎn)品金屬插腳連接將金屬插腳固定在LCD外引線上，既可以直接將LCD固定在PCB上，也可以將LCD插在PC

16、B的插座上。金屬插腳間距有2.54mm,2.0mm,1.8mm.適用的玻璃厚度有1.1mm,0.7mm,0.55mm熱壓軟帶連接用軟帶將LCD和PCB版連接在一起由于片基是柔軟的，所以使用時固定方便，并且可以減小安裝厚度TABTAB是TapeAutomatedBonding的縮寫它是將帶有驅動電路的軟帶通過ACF(各向異性導電膜）與LCD連接。減少了LCM的體積COGCOG是ChipOnGlass的縮寫它是將IC電路與LCD通過ACF直接連在一起可以大大的減小體積STN液晶顯示原理STN型的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光旋轉90度，而STN超扭轉式向列場

17、效應是將入射光旋轉180270度。要在這里說明的是，單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形（或稱黑白），并沒有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關系，以及光線的干涉現(xiàn)象，因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片（colorfilter），并將單色顯示矩陣之任一像素（pixel）分成三個子像素（sub-pixel），分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越大，其屏幕對比度就會顯得較差，不過藉由STN的改良技術，則可以彌補對比度不足的情況。液

18、晶屏幕的驅動方式-單純矩陣驅動方式是由垂直與水平方向的電極所構成，選擇要驅動的部份由水平方向電壓來控制，垂直方向的電極則負責驅動液晶分子。在TN與STN型的液晶顯示器中，所使用單純驅動電極的方式，都是采用X、Y軸的交叉方式來驅動，如下圖所示，因此如果顯示部份越做越大的話，那么中心部份的電極反應時間可能就會比較久。而為了讓屏幕顯示一致，整體速度上就會變慢。講的簡單一點，就好象是CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠快，那是使用者就會感到屏幕閃爍、跳動；或著是當需要快速3D動畫顯示時，但顯示器的顯示速度卻無法跟上，顯示出來的要果可能就會有延遲的現(xiàn)象。所以，早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制，而且并不適合

19、拿來看電影、或是玩3D游戲。-主動式矩陣的驅動方式是讓每個畫素都對應一個組電極，它個構造有點像DRAM的回路方式，電壓以掃描的（或稱作一定時間充電）方式，來表示每個畫素的狀態(tài)。為了改善此一情形，后來液晶顯示技術采用了主動式矩陣（active-matrixaddressing）的方式來驅動，這是目前達到高資料密度液晶顯示效果的理想裝置，且分辨率極高。方法是利用薄膜技術所做成的硅晶體管電極，利用掃描法來選擇任意一個顯示點（pixel）的開與關。這其實是利用薄膜式晶體管的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能。如上圖，在TFT型液晶顯器中，導電玻璃上畫上網(wǎng)狀的細小線路，電極則由是薄膜式晶體管所排列

20、而成的矩陣開關，在每個線路相交的地方則有著一弄控制匣，雖然驅動訊號快速地在各顯示點掃瞄而過，但只有電極上晶體管矩陣中被選擇的顯示點得到足以驅動液晶分子的電壓，使液晶分子軸轉向而成亮的對比，不被選擇的顯示點自然就是暗的對比，也因此避免了顯示功能對液晶電場效應能力的依靠。背光模塊背光模塊由光源,導光板,反射板,擴散板,增光片.組合而成.品質上要求光的輝度愈高愈好,平均輝度一般要求70%以上,當然愈高愈好喔。目前筆記型計算機所用的TFT-LCD來看，內(nèi)部的背光模塊是由導光板(LightGuide)、擴散片(diffuser)、反射板(ReflectSheet)及冷陰極管(CCFL)等所構成的。冷陰極

21、熒光燈，英文名ColdCathodeFluorescentLamps，簡稱CCFL。它其實就是霓虹燈，不過管徑更小而已當然，管徑小于6mm的“霓虹燈”跟普通霓虹燈的工藝已經(jīng)完全不同。霓虹燈是一種線光源，那如何把它“轉化”成液晶顯示器所需要的背光源呢？這就涉及到一個復雜而考究的光線處理機構，如圖1、2，其中導光板是呈鍥形的平板，它負責把線光源霧化成均勻的面光源?？梢?，背光模組的作用無非就是把線光源發(fā)出的光通過漫反射使之成為面光源。但這個背光源大有學問，在搭配不同數(shù)量的燈管時其表面的紋理會有不同的變化，背光板的設計涵蓋了光學設計、精密模具以及蝕刻、印刷等精密科技。背光模組里的反射板用于將沒有直接散

22、射出去的雜亂光線再次引入導光板以提高光源的利用率；它上面的擴散膜同樣具備把光線形成漫反射并均勻擴散的能力；而作為背光模組另一重要組件的棱鏡片（垂直和水平相間隔）則負責把光線聚攏，使其垂直進入液晶模塊以提高輝度，所以又稱增亮膜。經(jīng)過上述處理，冷陰極熒光燈組成的線光源就可以形成亮度均勻并垂直射出的面光源。導光板是背光模塊的心臟,既然要導光.當然要選擇光折射低.穿透性高的材料喔.玻璃是不錯的,可是太重又易碎唷.所以有PMMA,PC,COC等等塑料材質來選擇.為了將測面光引導到正面,于是各種光學設計紛紛出籠.有人用射出的.有用印刷的.還有用滾壓的(韓國三星聽說有用喔).網(wǎng)點的設計有凸的.凹的.V型槽的

23、.只要輝度亮又均勻就好啦.各位大哥大姐們瞧瞧下面的照片是不是五花八門各顯神通呢.導光板是用射出成型的方法將丙烯壓制成表面光滑的楔形板塊，然后用具高反射率且不吸光的材料，在導光板底面用網(wǎng)版印刷印上圓形或方形的擴散點，導光板主要功能在于導引光線方向，提高面板光輝度及控制亮度均勻。冷陰極管位于導光板厚側的端面，冷陰極管所發(fā)的光以端面照光(edgelight)的方式進入導光板，大部份的光利用全反射往薄的一端傳導，當光線在底面碰到擴散點時，反射光會往各個角度擴散，破壞全反射條件而自導光板正面射出，利用疏密、大小不同的擴散點圖案設計，可使導光板面均勻發(fā)光。擴散片的作用是讓射出的光分布更加均勻，可也在擴散片

24、上加上有聚光作用的棱鏡片(prism/lenticularsheet)，增加出射光的方向性，達到提高正面亮度的目的。反射板將自底面漏出的光反射回導光板中，防止光源外漏，以增加光的使用效率。反射板(reflector)也有人叫它反射片,顧名思義就是將側投光反射到面板.既然反射效率要好,想當然耳就是白色最棒喔.有誰會選一種有色材質的來吸收可見光波呢.況且,液晶面板底下還有彩色濾光片呢,總不能選個顏色來干擾吧.反射板的材質以Polyester為大宗,加一些無機填充料,像是二氧化鈦或是硫酸鋇這類的白粉.如果你還嫌我的白不夠白,偷偷加點螢光藍,把不可見光區(qū)的波偷偷轉換一點過來,或者在里頭加一點發(fā)泡劑之類

25、的充充胖子(Toray的E60L就是這樣搞,還有專利呢),3M還有把它壓成菱紋呢,動這么多手腳,花這么多腦筋,其實就是要證明-還是我的白厲害.增光板是背光模塊化妝師.光線由導光板側邊投入.經(jīng)過反射板,網(wǎng)點,擴散板層層消耗及散射漫射.損失慘重.3M發(fā)展的增光板利用V型細條紋讓側光經(jīng)過折射使漫射的光集中角度,達到輝度增加的目的.依光波的特性(水平波與垂直波),用一片增光板是不夠的啦.一片垂直一片水平,保證有最佳效果,這玩意這么神奇,一定很多油水，你可以用全像方式做,你也可以開一付V型槽電鑄模仁壓出來,也可以切一些V槽涂上UV樹脂硬化后轉印下來,還有用液晶順向排列方式想達到相同功能喔.嘿嘿嘿.不管你

26、用啥方式去COPY,你最好乖乖在實驗室玩玩就好,3M的專利厚厚一疊唷,比六法全書還厚呢.擴散板(Diffuser)也有人叫它擴散片,主要功能就是要讓光線透過擴散涂層產(chǎn)生漫射,讓光的分布均勻化.基材需選擇光透過率高的材料如PET/PC/PMMA.既然擴散效果要好,擴散層的表面處理就是一門學問,從銘板工業(yè)壓花處理的PC材料到內(nèi)加擴散劑的薄膜材料或涂布式的擴散材料或是結合增光膜功能的復合型擴散材料不一而足.主要就是要霧里看花嘛:遮掩導光板上網(wǎng)點與光分散.上圖是擴散板基本結構,因應不同擴散度需要,可以在基材上作單面擴散處理或雙面擴散處理,擴散劑種類亦可分無機型擴散劑與高分子型擴散劑,通常應用于TFT型

27、的擴散板是采用球狀擴散劑以達到良好光學效果.冷光EL1.冷光的沿革什么是冷光(E.L,ElectroLuminesence)電機發(fā)光（EL）早在1936年首度由Destria博士發(fā)現(xiàn)，是一項已有六十年歷史的技術，直到近年由于固態(tài)化學與薄膜半導體技術的發(fā)展，EL平面顯示器才逐漸受到重視。EL可依發(fā)光材料分為有機和無機兩種，過去多以無機的研究為主。目前，有機電激發(fā)光材料在操作壽命達到突破后，已經(jīng)達工業(yè)化價值。EL可應用致文字處理機、個人計算機、等各種OA機器，以及車輛用導航終端機等各種用途。此外，EL顯示器的全彩化已達實用水準，在不久的將來，渴望提升高精細的全彩EL顯示器。由于信息科技的發(fā)展，平面

28、顯示器（FlatPanelDisplay；FPD）逐漸成為電子應用產(chǎn)品中的主流，舉凡日常生活中的各種電器用品，包括；電視、汽車儀表板、手表、廣告看板.等。目前平面顯示器的技術有三種，即液晶式（LiquidCrystalDisplay；LCD）、電漿式（PlasmaDisplayPanel；PDP）與電激發(fā)光式（ElectronluminescentDisplay；ELD），液晶式由于成本低，耗電量小，已經(jīng)大量使用于手提形計算機，不過，液晶式仍有許多缺點存在，像是視角不良、速度慢、結構復雜、無法大型化與生產(chǎn)成本高等，而電激發(fā)光式顯示器所具有的視角度、發(fā)光卻不發(fā)熱、軟屏可撓與輕薄短小等特性，使EL

29、平面顯示器在未來有極大發(fā)展?jié)摿Αｋ娂ぐl(fā)光（Electronluminescence；EL），即將電能轉換成光能的一種物理現(xiàn)象。EL在1936年首度被德國科學家Destria博士發(fā)現(xiàn)，發(fā)光現(xiàn)象是由一根硫化鋅（ZnS）棒浸在水銀電極中產(chǎn)生，但是當時沒有透明電極的發(fā)現(xiàn)，所以直到1951年透明電極的發(fā)現(xiàn)，才間接促進EL作為平面光源之設計，不過由于EL的發(fā)光強度與壽命的問題，EL仍無法實際應用。1974年Inoguchi發(fā)表具有雙絕緣層的薄膜EL結構，解決發(fā)光強度與及壽命的問題，才開始成為研究的新領域。表1-1為EL平面顯示器之發(fā)展歷史。平面顯示器一詞最早出現(xiàn)在1960年代，發(fā)展至今，種類繁多，目前有日

30、本的Sharp與美國的Planarsystems兩家公司，后者是Tektronix于1983年成立的子公司。240Sharp在1983年首先推出單色320240EL顯示器，第一代的便攜式計算機就是使用這種顯示器。美國Planar公司則在1988年推出全色ACTFEL(交流驅動薄膜型)320dots平面顯示器，引起顯示器業(yè)者相當大的注意力。現(xiàn)今Planarsystems已完成多色EL顯示器商品化，并于1993年第一個全彩色EL原型樣品。EL是一種簡單可靠的發(fā)光方式，是種已有六十年歷史的科技，但因涉及較復雜的固態(tài)化學與材料應用，發(fā)展至今一直沒有受到重視，近年來固態(tài)技術日漸成熟，EL顯示器在未來將占

31、重要市場。2.原理激發(fā)光平面顯示器（ELD）的基本構造如圖2-1，主要包含電極材料、絕緣材料與發(fā)光材料（螢光體），螢光體材料通常區(qū)分為有機與無機兩種，其中以無機的研究較多。EL類似半導體，螢光體內(nèi)主要有母體材料（Host）與適當?shù)奶砑游铮―opant，又稱為Activator）形成的發(fā)光中心所組成。目前已經(jīng)開發(fā)的母體材料多為二六族（-）的離子化合物，大致上包括Ca、Sr、Ba（A族）或是Zn、Cd、Hg（B族）搭配S、Se（族）作為母體材料。添加物則決定發(fā)光顏色，一般添加物多為Mn、Cu、Ag及鑭系元素（Eu、Sm、Tb）等過渡金屬，表2-1則是以硫化鋅為母體材料加入不同的活化劑之發(fā)光顏色；由

32、于發(fā)光機制涉及陽離子洞隙的填補，因此若添加物非二價金屬，則必須加入平衡電荷用的一價或三價物質，通常為F、Br、Cl等鹵素，此平衡電荷物稱為共同活化劑（Co-activator）。EL發(fā)光的形成需要大約10V/cm以上的外加電壓，本文將對外加電壓、EL組件的亮度與發(fā)光效率之關系作個說明，圖2-3為EL組件的亮度、發(fā)光效率與外加電壓之關系圖，圖中可分為三個區(qū)域，第一個區(qū)域為低電壓區(qū)（），由于外加電場很低，所以傳導電子無法激發(fā)發(fā)光中心的外層電子，EL組件不會發(fā)光；當電壓到達中電壓區(qū)（），傳導電子被加速為熱電子，可以激發(fā)發(fā)光中心，EL組件有發(fā)光現(xiàn)象產(chǎn)生；同時在這個區(qū)域，電場的增加造成熱電子的能量遽增，

33、導致發(fā)光強度與效率亦增加；最后電壓到達高電壓區(qū)域（），發(fā)光層中的熱電子將引起絕緣破壞，所以外加電場的增加不會再造成發(fā)光層中的電場上升，熱電子的能量也不會增加，發(fā)光強度與發(fā)光效率也就保持一定。有機EL與無機EL之比較1.何謂OELOLED有機EL是ORGANICELECTROLUMINESCENT簡稱OEL，OLED是ORGANICLIGHTEMITTERDEVICE與有機EL、OEL均是相同只是名稱不一樣而已2.有機EL與無機EL，原理都是一樣，二端加電極中間發(fā)光層被激致而發(fā)光，只是無機發(fā)光層的原料及客發(fā)光體材料（DOPANTEMITTERMATERIAL）均用無機物諸如ZnS、Cu、Mn等，

34、而有機EL則用有機化合物做為發(fā)光材料及客發(fā)光材料諸如PPV、CN-PPV、PVK。3.有機EL（OLED）又分為小分子（MOLECULES）EL及高分子（POLYMER）EL其特性請看附表一4.無機EL加工容易成本低但顏色的變化比較不易控制又其DRIVER的電壓高，有機EL工作電壓低（DC10V以下）因此控制電路比較容易制作，有機EL顏色控制比較容易有機EL初期的投資大，因其制程上有用到蒸鍍所以大尺寸的也比較困難，又有機EL其材料目前均有專利，所以從事有機EL的制造均屬大廠，諸如柯達、PHILIP、PIONEER等，臺灣的工廠要生產(chǎn)有機EL必須克服初期投資資金并取得專利的授權，因此障礙很大。圖

35、片資料：偏光膜的工作原理偏光膜(PolarizingFilm)為制造液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay;簡稱LCD)之關鍵零組件，屬于受光顯示組件，LCD顯示原理為運用兩個電極夾住一層液晶材料，靠電極間產(chǎn)生之電場，驅動液晶材料以控制光源透射，并透過偏光積層薄膜(Polarizer;簡稱偏光膜或偏光板)將普通光線變成精密控制方向的偏極光，進而顯示影像。本產(chǎn)品因需具備特殊光學性質，所以需運用精密機械、化工科技及光學技術加工生產(chǎn)，使此薄膜兼具偏光透視及保護液晶材料的特性。偏光板是液晶顯示器的眼睛.光線由導光板投射.經(jīng)過反偏光片時光線將全數(shù)被垂直與水平的偏光片吸收,吸收垂直光波的偏光

36、片讓水平波通過,吸收水平波的偏光片讓垂直波通過.這樣的顯示器就暗啦.那液晶顯示器怎么會顯示呢?別緊張,別忘記有液晶唷.當ITO玻璃的ITO將驅動電壓傳來的訊號接通,沉睡躺平在PI配向膜的液晶會挺起.將原先被阻擋在水平向偏光片的水平波干涉為垂直波.這樣簡單又可以通過啦.你就瞧見光線啦.雖然薄薄一片,可是確大大有學問唷.首先,你先得千辛萬苦低聲下氣買一些PVA膜(供貨商全球這這么一兩家嘛),然后呢,來個三溫暖蒸氣浴(干式法)或SPA(濕式法)將碘染在PVA膜上頭,接下來呢,像拉面一樣把PVA延伸,說點專業(yè)術語叫順向,然后呢,再給它烤干貼上透明TAc(醋酸纖維膜)保護這嬌弱身軀.液晶顯示器是以液晶材

37、料為基本組件，液晶分子的液體特性使得它具有兩種非常有用的特點：如果你讓電流通過液晶層，這些分子將會以電流的流向方向進行排列，如果沒有電流，它們將會彼此平行排列。如果你提供了帶有細小溝槽的外層，將液晶倒入后，液晶分子會順著槽排列，并且內(nèi)層與外層以同樣的方式進行排列。液晶的第三個特性是很神奇的，液晶層能夠使光線發(fā)生扭轉。液晶層表現(xiàn)的有些類似偏光器，這就意味著它能夠過濾掉除了那些從特殊方向射入之外的所有光線。此外，如果液晶層發(fā)生了扭轉，光線將會隨之扭轉，以不同的方向從另外一個面中射出。液晶的這些特點使得它可以被用來當作一種開關，即可以阻礙光線，也可以允許光線通過。液晶單元的底層是由細小的脊構成的，這

38、些脊的作用是讓分子呈平行排列。上表面也是如此，在這兩側之間的分子平行排列，不過當上下兩個表面之間呈一定的角度時，液晶成了隨著兩個不同方向的表面進行排列，就會發(fā)生扭曲。結果便是這個扭曲了的螺旋層使通過的光線也發(fā)生扭曲。如果電流通過液晶，所有的分子將會按照電流的方向進行排列，這樣就會消除光線的扭轉。如果將一個偏振濾光器放置在液晶層的上表面，扭轉的光線通過了，而沒有發(fā)生扭轉的光線將被阻礙。因此可以通過電流的通斷改變LCD中的液晶排列，使光線在加電時射出，而不加電時被阻斷。也有某些設計了省電的需要，有電流時，光線不能通過，沒有電流時，光線通過。由于STN、TFT兩種液晶顯示技術都以TN技術基礎發(fā)展而來

39、的，所以先理解TN液晶技術有利于理解其它兩種技術。HYPERLINK/view/1023804.html編輯本段TN技術原理不加電場的情況下，入射光經(jīng)過偏光板后通過液晶層，偏光被分子扭轉排列的液晶層旋轉90度，離開液晶層時，其偏光方向恰與另一偏光板的方向一致，因此光線能順利通過，整個電極面呈光亮。當加入電場的情況時，每個液晶分子的光軸轉向與電場方向一致，液晶層因此失去了旋光的能力，結果來自入射偏光片的偏光，其偏光方向與另一偏光片的偏光方向成垂直的關系，并無法通過，電極面因此呈現(xiàn)黑暗的狀態(tài)。其顯像原理是將液晶材料置于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導電玻璃間，液晶分子會依配向膜的細溝槽方向依序旋轉排

40、列，如果電場未形成，光線會順利的從偏光板射入，依液晶分子旋轉其行進方向，然后從另一邊射出。如果在兩片導電玻璃通電之后，兩片玻璃間會造成電場，進而影響其間液晶分子的排列，使其分子棒進行扭轉，光線便無法穿透，進而遮住光源。這樣所得到光暗對比的現(xiàn)象，叫做扭轉式向列場效應，簡稱TNFE（TwistedNematicFieldEffect）。在電子產(chǎn)品中所用的液晶顯示器，幾乎都是用扭轉式向列場效應原理所制成。STN技術原理STN型的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光旋轉90度，而STN超扭轉式向列場效應是將入射光旋轉180270度。要在這里說明的是，單純的TN液晶顯示

41、器本身只有明暗兩種情形（或稱黑白），并沒有辦法做到色彩的變化。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片（colorfilter），并將單色顯示矩陣之任一像素（pixel）分成三個子像素（sub-pixel），分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越大，其屏幕對比度就會顯得較差，不過藉由STN的改良技術，則可以彌補對比度不足的情況。STN-LCD結構STN-LCD彩屏模塊的內(nèi)部結構，它的上部是一塊由偏光片、玻璃、液晶組成的LCD屏，其下是白光LED和背光板，還包括LCD的驅動IC，和給LCD驅動

42、IC提供一個穩(wěn)定電源的低壓差穩(wěn)壓器（LDO），二到八顆白光LED，LED驅動的升壓穩(wěn)壓IC。液晶屏幕的驅動方式-單純矩陣驅動方式是由垂直與水平方向的電極所構成，選擇要驅動的部份由水平方向電壓來控制，垂直方向的電極則負責驅動液晶分子。在TN與STN型的液晶顯示器中，所使用單純驅動電極的方式，都是采用X、Y軸的交叉方式來驅動，如下圖所示，因此如果顯示部份越做越大的話，那么中心部份的電極反應時間可能就會比較久。而為了讓屏幕顯示一致，整體速度上就會變慢。講的簡單一點，就好像是CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠快，那是使用者就會感到屏幕閃爍、跳動；或者是當需要快速3D動畫顯示時，但顯示器的顯示速度卻無法跟上

43、，顯示出來的要果可能就會有延遲的現(xiàn)象。所以，早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制，而且并不適合拿來看電影、或是玩3D游戲。-主動式矩陣的驅動方式是讓每個畫素都對應一個組電極，它個構造有點像DRAM的回路方式，電壓以掃描的（或稱作一定時間充電）方式，來表示每個畫素的狀態(tài)。為了改善此一情形，后來液晶顯示技術采用了主動式矩陣（active-matrixaddressing）的方式來驅動，這是目前達到高資料密度液晶顯示效果的理想裝置，且分辨率極高。方法是利用薄膜技術所做成的硅晶體管電極，利用掃描法來選擇任意一個顯示點（pixel）的開與關。這其實是利用薄膜式晶體管的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能。在TFT型液晶顯器中，導電玻璃上畫上