LCD PANEL培訓教材-液晶產(chǎn)品專業(yè)知識

1、PAGE PAGE 29LCD PANEL培訓教材（液晶產(chǎn)品專業(yè)知識）整理：審核：核準：售后服務務技術支支持部(內(nèi)部資資料 )JUL-07-04液晶產(chǎn)品品專業(yè)知知識(培訓教教材目錄錄)一、液晶晶顯示器器基本常常識神射手手3二、液液晶顯示示器件的的結構5三、液液晶顯示示器件的的基本性性能7四、液液晶顯示示器件的的基本參參數(shù)8五、IIC與LLCD的的常見連連接方式式112六、LCDD專業(yè)術術語解釋釋 13七七、液晶晶顯示原原理14八、液晶晶顯示器器件的驅(qū)驅(qū)動16液晶顯示示器基本本常識晶顯示器器（LCCD）目前科技技信息產(chǎn)產(chǎn)品都朝朝著輕、薄、短短、小的的目標發(fā)發(fā)展，在在計算機機周邊中中擁有悠悠久歷史

2、史的顯示示器產(chǎn)品品當然也也不例外外。在便便于攜帶帶與搬運運為前提提之下，傳統(tǒng)的的顯示方方式如CCRT映映像管顯顯示器及及LEDD顯示板板等等，皆受制制于體積積過大或或耗電量量甚巨等等因素，無法達達成使用用者的實實際需求求。而液液晶顯示示技術的的發(fā)展正正好切合合目前信信息產(chǎn)品品的潮流流，無論論是直角角顯示、低耗電電量、體體積小、還是零零輻射等等優(yōu)點，都能讓讓使用者者享受最最佳的視視覺環(huán)境境。液晶的誕誕生要追溯液液晶顯示示器的來來源，必必須先從從液晶晶的誕誕生開始始講起。在公元元18888年，一位奧奧地利的的植物學學家，菲菲德烈萊尼澤澤（Frrieddricch RReinnitzzer）發(fā)現(xiàn)了了

3、一種特特殊的物物質(zhì)。他他從植物物中提煉煉出一種種稱為螺螺旋性甲甲苯酸鹽鹽的化合合物，在在為這種種化合物物做加熱熱實驗時時，意外外的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)此種化化合物具具有兩個個不同溫溫度的熔熔點。而而它的狀狀態(tài)介于于我們一一般所熟熟知的液液態(tài)與固固態(tài)物質(zhì)質(zhì)之間，有點類類似肥皂皂水的膠膠狀溶液液，但它它在某一一溫度范范圍內(nèi)卻卻具有液液體和結結晶雙方方性質(zhì)的的物質(zhì)，也由于于其獨特特的狀態(tài)態(tài)，后來來便把它它命名為為Liiquiid CCrysstall，就就是液態(tài)態(tài)結晶物物質(zhì)的意意思。不不過，雖雖然液晶晶早在118888年就被被發(fā)現(xiàn)，但是真真正實用用在生活活周遭的的用品時時，卻是是在800年后的的事情了了。公元19

4、968年年，在美美國RCCA公司司（收音音機與電電視的發(fā)發(fā)明公司司）的沙沙諾夫研研發(fā)中心心，工程程師們發(fā)發(fā)現(xiàn)液晶晶分子會會受到電電壓的影影響，改改變其分分子的排排列狀態(tài)態(tài)，并且且可以讓讓射入的的光線產(chǎn)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象象。利用用此一原原理，RRCA公公司發(fā)明明了世界界第一臺臺使用液液晶顯示示的屏幕幕。爾后后，液晶晶顯示技技術被廣廣泛的用用在一般般的電子子產(chǎn)品中中，舉凡凡計算器器、電子子表、手手機屏幕幕、醫(yī)院院所使用用的儀器器（因為為有輻射射計量的的考慮）或是數(shù)數(shù)字相機機上面的的屏幕等等等。令人玩味味的是，液晶的的發(fā)現(xiàn)比比真空管管或是陰陰極射線線管還早早，但世世人了解解此一現(xiàn)現(xiàn)象的并并不多，直到1

5、19622年才有有第一本本，由RRCA研研究小組組的化學學家喬卡司特特雷諾（Joee Caasteellaano）先生所所出版的的書籍來來描述。而與映映像管相相同的，這兩項項技術雖雖然都是是由美國國的RCCA公司司所發(fā)明明的，卻卻分別被被日本的的新力（Sonny）與與夏普（Shaarp）兩家公公司發(fā)揚揚光大。3. LLCD基基本常識識液晶顯顯示是一一種被動動的顯示示，它不不能發(fā)光光，只能能使用周周圍環(huán)境境的光。它顯示示圖案或或字符只只需很小小能量。正因為為低功耗耗和小型型化使 LCDD成為較較佳的顯顯示方式式。液晶晶顯示所所用的液液晶材料料是一種種兼有液液態(tài)和固固體雙重重性質(zhì)的的有機物物，它的

6、的棒狀結結構在液液晶盒內(nèi)內(nèi)一般平平行排列列，但在在電場作作用下能能改變其其排列方方向。 對于正正性TNN-LCCD，當當未加電電壓到電電極時，LCDD處于OFFF態(tài)，光能透透過LCCD呈白白態(tài)；當當在電極極上加上上電壓LLCD處處于OON態(tài)態(tài)，液晶晶分子長長軸方向向沿電場場方向排排列，光光不能透透過LCCD，呈呈黑態(tài)。有選擇擇地在電電極上施施加電壓壓，就可可以顯示示出不同同的圖案案。 對對于STTN-LLCD，液晶的的扭曲角角更大，所以對對比度更更好，視視角更寬寬。STTN-LLCD是是基于雙雙折射原原理進行行顯示，它的基基色一般般為黃綠綠色，字字體藍色色，成為為黃綠模模。當使使用紫色色偏光片

7、片時，基基色會變變成灰色色成為灰灰模。當當使用帶帶補償膜膜的偏光光片，基基色會變變成接近近白色，此時SSTN成成為黑白白模即為為FSTTN,以以上三種種模式的的偏光片片轉(zhuǎn)900，即即變成了了藍模，效果會會更佳。液晶顯示示器的種種類液晶顯示示器，英英文通稱稱為LCCD（Liqquidd Crrysttal Dissplaay），是屬于于平面顯顯示器的的一種，依驅(qū)動動方式來來分類可可分為靜靜態(tài)驅(qū)動動（Sttatiic）、單純矩矩陣驅(qū)動動（Siimplle MMatrrix）以及主主動矩陣陣驅(qū)動（Acttivee Maatriix）三三種。其其中，被被動矩陣陣型又可可分為扭扭轉(zhuǎn)式向向列型（Twiis

8、teed NNemaaticc；TN）、超扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式向列列型（SSupeer TTwisstedd Neemattic；STNN）及其其它被動動矩陣驅(qū)驅(qū)動液晶晶顯示器器；而主主動矩陣陣型大致致可區(qū)分分為薄膜膜式晶體體管型（Thiin FFilmm Trranssisttor；TFTT）及二二端子二二極管型型（Meetall/Innsullatoor/MMetaal；MIMM）二種種方式。（詳細細的分類類請參考考附圖）TN、SSTN及及TFTT型液晶晶顯示器器因其利利用液晶晶分子扭扭轉(zhuǎn)原理理之不同同，在視視角、彩彩色、對對比及動動畫顯示示品質(zhì)上上有高低低程次之之差別，使其在在產(chǎn)品的的應用範範圍分類

9、類亦有明明顯區(qū)隔隔。以目目前液晶晶顯示技技術所應應用的範範圍以及及層次而而言，主主動式矩矩陣驅(qū)動動技術是是以薄膜膜式電晶晶體型（TFTT）為主主流，多多應用於於筆記型型電腦及及動畫、影像處處理產(chǎn)品品。而單單純矩陣陣驅(qū)動技技術目前前則以扭扭轉(zhuǎn)向列列（TNN）、以以及超扭扭轉(zhuǎn)向列列（STTN）為為主，目目前的應應用多以以文書處處理器以以及消費費性產(chǎn)品品為主。在這之之中，TTFT液液晶顯示示器所需需的資金金投入以以及技術術需求較較高，而而TN及及STNN所需的的技術及及資金需需求則相相對較低低。二、液晶晶顯示器器件的結結構下圖圖是一個個反射式式TN型型液晶顯顯示器的的結構圖圖.從圖中可可以看出出,液

10、晶晶顯示器器是一個個由上下下兩片導導電玻璃璃制成的的液晶盒盒，盒內(nèi)內(nèi)充有液液晶，四四周用密密封材料料-膠框框（一般般為環(huán)氧氧樹脂）密封，盒的兩兩個外側(cè)側(cè)貼有偏偏光片。 液晶晶盒中上上下玻璃璃片之間間的間隔隔，即通通常所說說的盒厚厚，一般般為幾個個微米（人的準準確性直直徑為幾幾十微米米）。上上下玻璃璃片內(nèi)側(cè)側(cè)，對應應顯示圖圖形部分分，鍍有有透明的的氧化甸甸-氧化化錫（簡簡稱ITTO）導導電薄膜膜，即顯顯示電極極。電極極的作用用主要是是使外部部電信號號通過其其加到液液晶上去去。 液液晶盒中中玻璃片片內(nèi)側(cè)的的整個顯顯示區(qū)覆覆蓋著一一層定向向?qū)印６ǘㄏ驅(qū)拥牡淖饔檬鞘鞘挂壕ЬХ肿影窗刺囟ǖ牡姆较蚺排帕校?/p>

11、這這個定向向?qū)油ǔ３Ｊ且槐”痈叻址肿佑袡C機物，并并經(jīng)摩擦擦處理；也可以以通過在在玻璃表表面以一一定角度度用真空空蒸鍍氧氧化硅薄薄膜來制制備。 在TNN型液晶晶顯示器器中充有有正性向向列型液液晶。液液晶分子子的定向向就是使使長棒型型的液晶晶分子平平行于玻玻璃表面面沿一個個固定方方向排列列，分子子長軸的的方向沿沿著定向向處理的的方向。上下玻玻璃表面面的定向向方向是是相互垂垂直的，這樣，在垂直直于玻璃璃片表面面的方向向，盒內(nèi)內(nèi)液晶分分子的取取向逐漸漸扭曲，從上玻玻璃片到到下玻璃璃片扭曲曲了900（參參見下圖圖），這這就是扭扭曲向列列型液晶晶顯示器器名稱的的由來。實際上，靠近玻玻璃表面面的液晶晶分子

12、并并不完全全平等于于玻璃表表面，而而是與其其成一定定的角度度，這個個角度稱稱為預傾傾角，一一般為1122。 液晶盒盒中玻璃璃片的兩兩個外側(cè)側(cè)分別有有偏光片片，這兩兩片偏光光片的偏偏光軸相相互平行行（黑底底白字的的常黑型型）或相相互正交交（白底底黑字的的常白型型），且且與液晶晶盒表面面定向方方向相互互平行或或垂直。偏光片片一般是是將高分分子塑料料薄膜在在一定的的工藝條條件下進進行加工工而成的的。 我我們通常常所見的的多是反反向型的的液晶顯顯示器，這種顯顯示器在在下邊的的偏振片片后還貼貼有一片片反光片片。這樣樣，光的的入射和和觀察都都是在液液晶盒的的同一側(cè)側(cè)。 TN、HHTN、STNN的結構構：F

13、STNN、ECCB-MMultti-ccoloor SSTN的的結構：Coloor SSTN的的結構：三、液晶晶顯示器器件的基基本性能能電光性能能：LCCD光學學透過率率隨電壓壓變化的的曲線，如圖11。響應速度度：LCCD加電電壓后，透過率率變化的的快慢程程度，如如圖2。對 比 度：LLCD在在選態(tài)透透過率與與非選態(tài)態(tài)透過率率的比值值。如圖圖3。視 角 圖：LLCD在在不同視視角下觀觀察所獲獲得的等等對比度度曲線圖圖。如圖圖4。溫度性能能：由于于液晶材材料本身身的物理理性質(zhì)隨隨溫度變變化而變變化，因因而引起起LCDD的閾 值、透過光光譜等會會隨溫度度漂移。頻率響應應：LCCD只能能工作在在一個

14、適適當?shù)念l頻率范圍圍，太低低會引起起顯示閃閃動太高高則液晶晶分子跟跟不上電電場變化化。LCD功功耗：指指單位顯顯示面積積的電流流密度。壽命：工業(yè)品保保證10000000小時時。民用品保保證5000000小時。其他性能能：防紫紫外、防防眩目、防劃傷傷等。四、液晶晶顯示器器件的基基本參數(shù)數(shù)LCD顯顯示類型型TN型：STN型型：顯示模式式背景前景黃 綠 模黃綠色藍黑色藍 模模藍色白色灰 模?；野咨钏{色黑白模白色黑色照明方式式LCD有有三種顯顯示方式式：反射射型，全全透型和和半透型型。(11)反射射型LCCD的底底偏光片片后面加加了一塊塊反射板板，它一一般在戶戶外和光光線良好好的辦公公室使用用。(2

15、2)全透透型LCCD的底底偏光片片是全透透偏光片片，它需需要連續(xù)續(xù)使用背背光源，一般在在光線差差的環(huán)境境使用。(3)半透型型LCDD是處于于以上兩兩者之間間，底偏偏光片能能部分反反光，一一般也帶帶背光源源，光線線好的時時候，可可關掉背背光源；光線差差時，可可點亮背背光源使使用LCCD。LCD顯顯示方式式還分正正性和負負性。正正性LCCD呈現(xiàn)現(xiàn)白底黑黑字，在在反射和和半透型型LCDD中顯示示最佳；負性LLCD呈呈現(xiàn)黑底底白字，一般用用于全透透型LCCD，加加上背光光源，字字體清晰晰，易于于閱讀。正顯模式式（白底底黑字）POSSITIIVE TYPPE 負顯模式式（黑底底白字）NEGGATIIVE

16、 TYPPE 溫度特性性 類型 TN STN 工作溫度（） 050 -1060 -2070 -3080 050 -2070 儲存溫度（） -2060 -2070 -3080 -4090 -2060 -3080 LCD的的采光技技術 顯示器件件是被動動型顯示示器件，它本身身不會發(fā)發(fā)光，是是靠調(diào)制制外界光光實現(xiàn)顯顯示的。外界光光是液晶晶顯示器器件進行行顯示的的前提條條件。因因此，在在液晶顯顯示裝配配、使用用中，巧巧妙地解解決采光光，不僅僅可以保保證和提提高液晶晶顯示的的質(zhì)量，而且 一般液液晶顯示示的采光光技術分分為自然然光采光光技術和和外光源源設置技技術。而而外光源源設置上上，又有有背光源源、前光

17、光源和投投影光源源三類技技術。 這里，我們就就較為常常見的背背光源作作簡單介介紹:一一. 背背光源采采光技術術的兩大大任務是是： 1.使液晶晶顯示器器件在有有無外界界光的環(huán)環(huán)境下都都能使用用； 2.提提高背景景光亮度度，改善善顯示效效果。二. 分分類： 現(xiàn)對常常用的背背照明光光源，按按如下分分類說明明： 光源種類類LEDEL（電電致發(fā)光光）CCFLL壽命(小小時)100,0000 (半衰期期)2000050000 (半衰期期）5000080000 特點優(yōu)點壽命長分光特性性好,無無亮斑,薄而輕輕,耐振振抗沖擊擊 在可見光光范圍光光譜峰值值可任選選,亮度度高,壽壽命長，適于彩彩色化 缺點單色光，調(diào)

18、光難難壽命短，電壓高高不能調(diào)光光，驅(qū)動動電壓高高，有一一定厚度度發(fā)光方式式邊光背光一般為邊邊光工作電壓壓3.84.55V 602200VV 50010000V 推薦工作作電壓701110VV 工作頻率率- 50110000Hz 20KHHz 推薦工作作頻率- 4007000Hz 工作電流流不定(由由LEDD的數(shù)量量決定） 0.10.225mAA/cmm246mmA 電容值- 10010000pFF/cmm2工作溫度度-30+50+1050存儲溫度度-40+60-2060存儲濕度度70%RH 亮度300003550000cd/m2功耗不定(由由LEDD的數(shù)量量決定) 14WW 顏色種類類黃、紅、

19、綠、橙橙、白EL是低低亮度照照明光源源，發(fā)光光顏色僅僅綠色、藍綠色色、橙色色。 白色外接元器器件外接5VV電源時時須限流流 需DC-AC逆逆變器 需DC-AC逆逆變器,串聯(lián)限限流電阻阻1000K2000K全透型和和半全透透型LCCD一般般都需要要加背光光源，其其放置位位置根據(jù)據(jù)實際情情況下面面介紹幾幾種常見見的背光光源： 電致發(fā)光光(ELL)：EEL背光光源厚度度薄，重重量輕、發(fā)光均均勻。它它可用于于不同顏顏色，但但最常用用于LCCD白光光背光。EL背背光源功功耗低，只需電電壓800-1110VAAC，通通過變壓壓器將55V,112V或或24VVDC轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變得到到。ELL背光源源的半衰衰期約為為

20、20000-550000小時。 發(fā)光二極極管(LLED):LEED背光光源主要要用于字字符型模模塊。比比EL壽壽命更長長（最少少50000小時時），光光更強，但能耗耗更大。作為固固態(tài)裝置置，它直直接使用用5VDDC。LLCD一一般直接接排列在在LCDD的后面面，厚度度要增加加5mmm，LEED可以以發(fā)不同同顏色的的光，最最常見的的是黃綠綠光。 冷陰極極熒光燈燈(CCCFL):CCCFL能能夠提供供能耗低低，光亮亮強的白白光。它它由冷陰陰極熒光光管發(fā)光光，通過過散射器器將光均均勻分散散在視窗窗區(qū)。側(cè)側(cè)背光源源體積小小，能耗耗低，但但CCFFL需要要一個變變壓器來來供應2270-3000VACC的

21、電源源。它主主要用于于圖形LLCD，壽命達達100000-150000小小時。 LCD的的視角 視角簡單單地說就就是顯示示圖案能能看得清清楚的角角度。它它是由定定向?qū)拥牡哪Σ练椒较驔Q定定，不能能通過旋旋轉(zhuǎn)偏光光片改變變。視角角以時針針的鐘點點來命名名，如66:000視角，12:00視視角等等等。6:00視視角就是是指在66點時針針的平面面方向到到法線方方向這個個區(qū)域LLCD顯顯示效果果理想；12:00視視角是指指12點點時針的的平面到到法線方方向區(qū)域域顯示理理想。 LCD的的視角是是由LCCD顯示示屏在儀儀器上的的位置來來確定。例如計計算器一一般放在在桌上或或拿在手手上使用用，LCCD做成成6

22、:000視角角最好。有些儀儀器上的的LCDD屏裝在在低于人人眼視線線以下，一般做做成122:000視角。汽車上上的時鐘鐘一般裝裝在駕駛駛員的右右邊，做做成9:00的的視角最最佳。 LCD視視角示意意圖 LCD模模塊 早期液晶晶顯示器器只生產(chǎn)產(chǎn)LCDD屏，驅(qū)驅(qū)動部分分由客戶戶自己設設計制作作。目前前LCDD生產(chǎn)廠廠家把LLCD屏屏連接到到COBB板（帶帶IC的的PCBB板）上上，就做做成了LLCD模模塊。LLCD模模塊分字字符型模模塊和圖圖象型模模塊。字字符模塊塊有14行，劃分116440個字字塊，每每個字塊塊由5xx7點陣陣組成。每個字字塊單獨獨驅(qū)動。圖象型型模塊由由多行多多列的點點陣象素素組

23、成，每個象象素單獨獨驅(qū)動，可顯示示文本、圖象或或同時顯顯示文本本和圖象象。圖象象型模塊塊需要IIC來控控制，這這種控制制IC有有些也裝裝在LCCD模塊塊上。 字符符型模塊塊可使用用TN-LCDD或者SSTN-LCDD，但圖圖象型模模塊都是是采用SSTN-LCDD。大多多數(shù)模塊塊的背光光源可用用EL或或者LEED。五、ICC與LCCD的常常見連接接方式六、LCCD專業(yè)業(yè)術語解解釋LCCD： Liqquidd Crrysttal Dissplaay 液液晶顯示示 LCCM：LLiquuid Cryystaal MModuule 液晶模模塊 TTN ：Twiisteed NNemaaticc 扭曲曲

24、向列。液晶分分子的扭扭曲取向向偏轉(zhuǎn)990 STNN： SSupeer TTwisstedd Neemattic 超級扭扭曲向列列。約11802700扭曲曲向列 FSTTN：FFormmulaatedd Suuperr Twwistted Nemmatiic 格格式化超超級扭曲曲向列。一層光光程補償償片加于于 STTN ，用于單單色顯示示 TFFT：TThinn Fiilm Traansiistoor 薄薄膜晶體體管 CCOB： Chhip On Boaard 通過邦邦定將IIC裸片片固定于于印刷線線路板上上 COOF：CChipp Onn FPPC 將將IC固固定于柔柔性線路路板 上上 COO

25、G ：Chiip OOn GGlasss 將將芯片固固定于玻玻璃上 Bacckliightt ： 背光 LEDD Liightt Emmitttingg Diiodee 發(fā)光光二極管管 ELL Ellecttro Lummineesceencee 電致致發(fā)光。EL層層由高分分子量薄薄片構成成 Innverrterr ： 逆變器器 OSSD ： Onn Sccreeen DDispplayy 在屏屏上顯示示 DVVI ： Diigittal Vissuall Innterrfacce （VGAA）數(shù)字字接口 LVDDS：LLow Volltagge DDifffereentiial Siggna

26、llingg 低壓壓差分信信號 IIC：IInteegraate Cirrcuiit 集集成電路路 TCCP ： Taape Carrrieer PPackkagee 柔性性線路板板 Duuty：占空比比，高出出點亮的的閥值電電壓的部部分在一一個周期期中所占占的比率率 CCCFL(CCFFT) ： CColdd Caathoode Fluuoreesceent Ligght/Tubbe 冷冷陰極熒熒光燈 PDPP ： Plaasmaa Diispllay Pannel 等離子子顯示屏屏 CRRT ：Catthodde RRadiial Tubbe 陰陰極射線線管 VVGA ：Viideoo G

27、rraphhic Arrray 視頻圖圖形陣列列 PCCB ：Priinteed CCirccuitt Booardd 印刷刷電路板板 Coompoositte vvideeo： 復合視視頻 NNTSCC ：NNatiionaal TTeleevissionn Syysteems Commmittteee NTTSC制制式,全全國電視視系統(tǒng)委委員會制制式 PPAL ： PPhasse AAlteernaatinng LLinee PAAL制式式(逐行行倒相制制式) SECCAM： SEEqueentiial Couuleuur AAvecc Meemoiire SECCAM制制式(順順序與存存

28、儲彩色色電視系系統(tǒng)) VODD ：VVideeo OOn DDemaand 視頻點點播 DDPI ：Doot PPer Incch 點點每英寸寸七、液晶晶顯示原原理TN型液液晶顯示示原理TN型的的液晶顯顯示技術術可說是是液晶顯顯示器中中最基本本的，而而之后其其它種類類的液晶晶顯示器器也可說說是以TTN型為為原點來來加以改改良。同同樣的，它的運運作原理理也較其其它技術術來的簡簡單。圖中所所表示的的是TNN型液晶晶顯示器器的簡易易構造圖圖，包括括了垂直直方向與與水平方方向的偏偏光板，具有細細紋溝槽槽的配向向膜，液液晶材料料以及導導電的玻玻璃基板板。 （1）不不加電場場的情況況下，入入射光經(jīng)經(jīng)過偏光

29、光板后通通過液晶晶層，偏偏光被分分子扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)排列的的液晶層層旋轉(zhuǎn)990度，離開液液晶層時時，其偏偏光方向向恰與另另一偏光光板的方方向一致致，因此此光線能能順利通通過，整整個電極極面呈光光亮。 （2）當加入入電場的的情況時時，每個個液晶分分子的光光軸轉(zhuǎn)向向與電場場方向一一致，液液晶層因因此失去去了旋光光的能力力，結果果來自入入射偏光光片的偏偏光，其其偏光方方向與另另一偏光光片的偏偏光方向向成垂直直的關系系，并無無法通過過，電極極面因此此呈現(xiàn)黑黑暗的狀狀態(tài)。 其顯像像原理是是將液晶晶材料置置于兩片片貼附光光軸垂直直偏光板板之透明明導電玻玻璃間，液晶分分子會依依配向膜膜的細溝溝槽方向向依序旋旋轉(zhuǎn)排列列

30、，如果果電場未未形成，光會順順利的從從偏光板板射入，依液晶晶分子旋旋轉(zhuǎn)其行行進方向向，然后后從另一一邊射出出。如果果在兩片片導電玻玻璃通電電之后，兩片玻玻璃間會會造成電電場，進進而影響響其間液液晶分子子的排列列，使其其分子棒棒進行扭扭轉(zhuǎn)，光光線便無無法穿透透，進而而遮住光光源。這這樣所得得到光暗暗對比的的現(xiàn)象，叫做扭扭轉(zhuǎn)式向向列場效效應，簡簡稱TNNFE（twiisteed nnemaaticc fiieldd efffecct）。在電子子產(chǎn)品中中所用的的液晶顯顯示器，幾乎都都是用扭扭轉(zhuǎn)式向向列場效效應原理理所制成成。STN液液晶顯示示原理STN型型的顯示示原理與與TN相相類似，不同的的是TN

31、N扭轉(zhuǎn)式式向列場場效應的的液晶分分子是將將入射光光旋轉(zhuǎn)990度，而STTN超扭扭轉(zhuǎn)式向向列場效效應是將將入射光光旋轉(zhuǎn)11802700度。 要在在這里說說明的是是，單純純的TNN液晶顯顯示器本本身只有有明暗兩兩種情形形（或稱稱黑白），并沒沒有辦法法做到色色彩的變變化。而而STNN液晶顯顯示器牽牽涉液晶晶材料的的關系，以及光光線的干干涉現(xiàn)象象，因此此顯示的的色調(diào)都都以淡綠綠色與橘橘色為主主。但如如果在傳傳統(tǒng)單色色STNN液晶顯顯示器加加上一彩彩色濾光光片（ccoloor ffiltter），并將將單色顯顯示矩陣陣之任一一像素（pixxel）分成三三個子像像素（ssub-pixxel），分別別通過彩

32、彩色濾光光片顯示示紅、綠綠、藍三三原色，再經(jīng)由由三原色色比例之之調(diào)和，也可以以顯示出出全彩模模式的色色彩。另另外，TTN型的的液晶顯顯示器如如果顯示示屏幕做做的越大大，其屏屏幕對比比度就會會顯得較較差，不不過藉由由STNN的改良良技術，則可以以彌補對對比度不不足的情情況。TFT液液晶顯示示原理TFT型型的液晶晶顯示器器較為復復雜，主主要的構構成包括括了，螢螢光管、導光板板、偏光光板、濾濾光板、玻璃基基板、配配向膜、液晶材材料、薄薄模式晶晶體管等等等。首首先液晶晶顯示器器必須先先利用背背光源，也就是是螢光燈燈管投射射出光源源，這些些光源會會先經(jīng)過過一個偏偏光板然然后再經(jīng)經(jīng)過液晶晶，這時時液晶分分

33、子的排排列方式式進而改改變穿透透液晶的的光線角角度。然然后這些些光線接接下來還還必須經(jīng)經(jīng)過前方方的彩色色的濾光光膜與另另一塊偏偏光板。因此我我們只要要改變刺刺激液晶晶的電壓壓值就可可以控制制最后出出現(xiàn)的光光線強度度與色彩彩，并進進而能在在液晶面面板上變變化出有有不同深深淺的顏顏色組合合了。 八、液晶顯顯示器件件的驅(qū)動動液晶屏幕幕的驅(qū)動動方式在TN與與STNN型的液液晶顯示示器中，所使用用單純驅(qū)驅(qū)動電極極的方式式，都是是采用XX、Y軸的交交叉方式式來驅(qū)動動，如下下圖所示示，因此此如果顯顯示部份份越做越越大的話話，那么么中心部部份的電電極反應應時間可可能就會會比較久久。而為為了讓屏屏幕顯示示一致，

34、整體速速度上就就會變慢慢。講的的簡單一一點，就就好象是是CRTT顯示器器的屏幕幕更新頻頻率不夠夠快，那那是使用用者就會會感到屏屏幕閃爍爍、跳動動；或著著是當需需要快速速3D動畫畫顯示時時，但顯顯示器的的顯示速速度卻無無法跟上上，顯示示出來的的要果可可能就會會有延遲遲的現(xiàn)象象。所以以，早期期的液晶晶顯示器器在尺寸寸上有一一定的限限制，而而且并不不適合拿拿來看電電影、或或是玩33D游戲戲。液晶的光光學傳輸輸特性取取決于分分子排列列狀態(tài)，改變分分子的排排列狀態(tài)態(tài)就可以以改變液液晶層光光學傳輸輸特性，這就是是液晶電電子學的的應用基基礎。而而液晶分分子排列列的改變變可以通通過電、磁、熱熱等外部部場的作作

35、用來實實現(xiàn)。我我們把這這種通過過表2-11外場作用用來改變變分子排排列狀態(tài)態(tài)的過程程稱為液液晶顯示示器的驅(qū)驅(qū)動。液液晶顯示示器常用用的驅(qū)動動方式分分為如表表2-11所示的的幾種類類型。目前，在在LCDD Moonittor方方面，使使用的都都是采用用TFTT（薄膜膜式晶體體管）LLCD，它采用用的是有有源矩陣陣的驅(qū)動動方式。因此本本節(jié)將先先對TFFT器件件進行簡簡要的介介紹，再再著重介介紹有源源矩陣的的驅(qū)動方方式。1.薄膜膜式有源源矩陣液液晶顯示示器介紹紹由于普通通的矩陣陣液晶顯顯示器的的電光特特性對多多路、視視頻活動動圖象顯顯示是很很難滿足足要求的的，因為為每個像像素都等等效于一一個無極極電

36、容，顯示中中會產(chǎn)生生串擾。為了改改善，又又會限制制驅(qū)動的的路數(shù)。因此在在每個像像素上設設計一個個非線性性的有源源器件，使每個個像素可可以被獨獨立驅(qū)動動，從而而克服了了串擾，解決了了大容量量多路顯顯示遇到到的困難難，提高高了畫面面質(zhì)量，使多路路顯示畫畫面成為為可能。有源矩陣陣液晶顯顯示器件件根據(jù)有有源器件件的種類類可分為為如表22-2所所列的多多種類型型。表2-22以下將對對主流的的a-ssiTFFT三端端有源矩矩陣液晶晶顯示器器件進行行介紹。圖2-11 TTFT有有源矩陣陣驅(qū)動LLCD的的基本結結構a-siiTFTT是一種種非晶硅硅-薄膜膜晶體管管類型的的三端有有源矩陣陣液晶顯顯示器件件。它制

37、制作容易易，基板板玻璃成成本低，導通比比大，可可靠性高高，容易易大面積積化。因因此受到到廣泛應應用。圖圖2-11為其基基本結構構。同一般液液晶顯示示器件類類似，aa-SiiTFTT液晶顯顯示器件件也是在在兩片玻玻璃之間間封入液液晶，而而且液晶晶顯示器器件就是是普通的的TN型型方式。不過，其玻璃璃基板則則與普通通液晶顯顯示器件件大不相相同，在在下玻璃璃板上要要配制上上掃描線線和尋址址線（即即行、列列線），將其組組合成一一個個矩矩陣，在在其交點點上再制制作上TTFT有有源器件件和像素素電極，如圖22-2所所示。圖2-22 TTFT有有源矩陣陣液晶顯顯示屏的的電極排排布為了改善善此一情情形，后后來液

38、晶晶顯示技技術采用用了主動動式矩陣陣（acctivve-mmatrrix adddresssinng）的的方式來來驅(qū)動，這是目目前達到到高資料料密度液液晶顯示示效果的的理想裝裝置，且且分辨率率極高。方法是是利用薄薄膜技術術所做成成的硅晶晶體管電電極，利利用掃描描法來選選擇任意意一個顯顯示點（pixxel）的開與與關。這這其實是是利用薄薄膜式晶晶體管的的非線性性功能來來取代不不易控制制的液晶晶非線性性功能。如上圖，在TFFT型液液晶顯器器中，導導電玻璃璃上畫上上網(wǎng)狀的的細小線線路，電電極則由由是薄膜膜式晶體體管所排排列而成成的矩陣陣開關，在每個個線路相相交的地地方則有有著一弄弄控制匣匣，雖然然驅(qū)

39、動訊訊號快速速地在各各顯示點點掃瞄而而過，但但只有電電極上晶晶體管矩矩陣中被被選擇的的顯示點點得到足足以驅(qū)動動液晶分分子的電電壓，使使液晶分分子軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向而成成亮的對比比，不被被選擇的的顯示點點自然就就是暗暗的對對比，也也因此避避免了顯顯示功能能對液晶晶電場效效應能力力的依靠靠。2. TTFT-LCDD的驅(qū)動動原理由于TFFT-LLCD矩矩陣結構構是由一一塊帶有有TFTT三端元元件陣列列和像素素電極陣陣列的基基板與另另一塊帶帶有彩色色膜和公公共電極極的基板板，以及及由此兩兩基板疊疊合后夾夾入的液液晶層構構成，此此外，此此方式的的掃描線線和信號號線都設設置在同同一個三三端子元元件的基基板上。掃描線

40、線與該行行上所有有TFTT元件的的柵極相相連，而而信號線線與該列列上所有有的TFFT元件件的源電電極相連連。TFFT-LLCD的的等效電電路如圖圖2-33所示。在以行行順序驅(qū)驅(qū)動方式式依次掃掃描行電電極過程程中，當當某行一一旦被選選通，則則該行上上所有的的TFTT開關元元件同時時被行脈脈沖閉合合，變成成低阻（Ronn）導通通狀態(tài)。與行掃掃同步，各列信信號電荷荷分別通通過列電電極從保保持電路路送入與與導通元元件TFFT相連連的各相相應像素素電容，信號電電壓被記記錄在像像素電容容和儲存存電容上上。當行行選一結結束，TTFT開開關元件件即斷開開（處于于高阻RRofff狀態(tài)），被記記錄的信信號電壓壓將

41、被保保持并持持續(xù)驅(qū)動動像素液液晶，直直到下幀幀掃描到到來之前前。稱此此驅(qū)動為為準靜態(tài)態(tài)驅(qū)動。由此工工作過程程可看出出，掃描描電壓只只做TFFT元件件的開關關電壓之之用，而而驅(qū)動液液晶的電電壓是信信號電壓壓通過導導通TFFT元件件對像素素電容充充電后在在像素電電極和公公共電極極之間形形成的電電位差VVLC。VLCC大小決決定于信信號電壓壓Vs?？梢?，采用TTFT元元件作有有源矩陣陣驅(qū)動，可實現(xiàn)現(xiàn)開關電電壓和驅(qū)驅(qū)動電壓壓分開，從而可可達到開開關元件件的開關關特性和和液晶像像素的電電光特性性的最佳佳組合，可獲得得高像質(zhì)質(zhì)顯示。a TTFT-LCDD等效電電路b 單單像素TTFT工工作原理理圖2-33

42、 TFFT工作作原理3. TTFT液液晶顯示示器件寫寫入機理理液晶顯示示器件寫寫入機理理，即液液晶顯示示器件是是依靠什什么方法法將人們們所需顯顯示的信信息用來來作用于于器件，使器件件達到顯顯示的目目的。液晶顯示示器件寫寫入的條條件眾所周知知，所有有液晶顯顯示器件件的顯示示原理是是依靠外外場（包包括電、熱、光光等）作作用于初初始排列列的液晶晶分子上上。依靠靠液晶分分子的偶偶極矩和和各向異異性的特特點，使使液晶分分子的初初始排列列發(fā)生變變化，通通過液晶晶器件的的外界光光被調(diào)制制，使液液晶顯示示器件發(fā)發(fā)生明、暗、遮遮、透、變色等等效果達達到顯示示目的。但是要要想實現(xiàn)現(xiàn)某一特特性的顯顯示目的的，則需需

43、要滿足足以下兩兩個基本本條件： 足足夠強的的電（熱熱、光）信號作作用于液液晶，使使其改變變其初始始排列； 每每個電（熱、光光）信號號均可以以在一段段時內(nèi)作作用于一一個或幾幾個像素素單元。使像素素能夠組組合成一一個視覺覺信號。由于直直流電場場將會導導致液晶晶材料的的電化學學反映和和電極劣劣化、老老化，因因此只能能在像素素電極上上建立交交流電場場，而且且應該盡盡可能減減少交流流電場中中的直流流成分，實用中中應保持持直流成成分在幾幾十毫伏伏以下，所施加加的交流流電場的的強弱以以其有效效值來表表示。只只有所施施加的交交流電場場有效值值大于液液晶顯示示器件的的閥值電電壓時，該像素素才能呈呈顯示狀狀態(tài)。由

44、由于液晶晶顯示器器件有類類型、規(guī)規(guī)格、型型號的不不同，對對所施加加電壓的的波形、相位、頻率、占空比比、有效效值都有有不同的的要求。而對于于像素控控制方面面的要求求，則包包含有以以下兩層層意思：首先，由由于器件件像素電電極連線線的排布布不同，要求外外部必須須配置相相應的硬硬件，以以提供驅(qū)驅(qū)動電壓壓波形。其次，按按照一定定的指令令將若干干個顯示示像素組組合成不不同的數(shù)數(shù)字、字字符、圖圖形或圖圖象。液晶顯示示器件的的寫入機機理在滿足液液晶顯示示器件寫寫入基本本條件下下，信息息信號作作用與不不同類型型的液晶晶顯示器器件的機機理也不不一樣。這里只只介紹有有源矩陣陣薄膜晶晶體管（TFTT）液晶晶顯示器器件

45、的寫寫入機理理。對于于其他類類型液晶晶顯示器器件的寫寫入機理理將不做做介紹。TFT-LCDD的寫入入機理：以行掃掃描信號號和列尋尋址信號號控制作作用于被被寫入像像素電極極上的薄薄膜晶體體管有源源電路，使有源源電路產(chǎn)產(chǎn)生足夠夠大的通通斷比（Ronn/Rooff），從而而間接控控制像素素電極間間呈TNN型的液液晶分子子排列，達到顯顯示的目目的。該該寫入的的特點就就是經(jīng)TTFT有有源電路路間接控控制的TTN型器器件顯示示像素，可實現(xiàn)現(xiàn)高路數(shù)數(shù)多路顯顯示和視視頻圖象象顯示。4. TTFT液液晶顯示示器件的的驅(qū)動方方法依據(jù)液晶晶顯示器器件寫入入機理和和顯示像像素電極極的排布布方式即即可確定定對其進進行驅(qū)

46、動動的基本本條件。液晶顯顯示器件件的種類類繁多，驅(qū)動的的方法也也不同。但是無無論哪種種類型的的器件，還是使使用什么么不同的的驅(qū)動方方法都是是以調(diào)整整施加到到像素電電極上的的電壓、相位、頻率、峰值、有效值值、時序序、占空空比等一一系列參參數(shù)、特特性來建建立起一一定的驅(qū)驅(qū)動條件件，實現(xiàn)現(xiàn)顯示。主要的的驅(qū)動有有很多，在此僅僅介紹TTFT-LCDD所采用用的有源源矩陣驅(qū)驅(qū)動法。由于有源源矩陣液液晶顯示示器件的的每個像像素點上上都有一一套有源源器件，所以對對這種器器件的驅(qū)驅(qū)動是對對每個像像素點上上的有源源器件的的驅(qū)動。圖2-4為TTFT液液晶顯示示驅(qū)動的的時序圖圖。從圖中可可以看出出，外電電路不能能直接

47、將將電壓施施加到液液晶像素素上，施施加在圖2-44 TFFT驅(qū)動動時序波波形圖像素上的的電壓決決定于TTFT晶晶體管的的特性。當晶體體管開、關比達達到1006以上時時，則可可以滿足足液晶功功能像素素對通斷斷比的要要求。晶體管TTFT是是這樣工工作的，當TFFT柵極極G掃描描被選通通時，VVG被接入入一個正正高脈沖沖，此時時同步輸輸入選址址的源極極信號是是一個圍圍繞一個個中心值值為VCC的永遠遠低于VVG選通脈脈沖幅值值的選址址數(shù)據(jù)電電壓VLLD，TTFT晶晶體管被被打開。從源極極到接通通液晶像像素的漏漏極之間間呈一通通路，電電壓被加加到液晶晶像素電電極和補補償電容容電極上上。這時時即使施施加電

48、場場撤掉，由于電電容作用用，其像像素上施施加的電電壓也將將保持相相當時間間，直至至下次選選通的到到來。若若設置的的電容值值使其像像素選通通達半幀幀時間，同時使使下半幀幀尋址信信號以VVC進行反反相，則則可以實實現(xiàn)： 如如圖2-6所示示，使加加在像素素上的驅(qū)驅(qū)動波形形呈交流流態(tài)； 驅(qū)驅(qū)動路數(shù)數(shù)與TFFT晶體體管特性性有關，而與液液晶電光光響應特特性無關關。這將將徹底解解決液晶晶多路驅(qū)驅(qū)動難題題； 從從圖中波波形還可可以看出出，這種種驅(qū)動方方式?jīng)]有有半選通通波形，因此也也就沒有有交叉效效應以及及對比度度下降等等缺陷； 此此外，這這種驅(qū)動動也不受受液晶電電光響應應速度的的影響，可以顯顯示視頻頻活動圖圖象，沒沒有閃爍爍也沒有有拖尾。5. 液液晶顯示示驅(qū)動器器原理液晶顯示示器驅(qū)動動器是為為液晶顯顯示器件件的像素素提供電電場的器器件。由由于液晶晶顯示像像素上施施加的必必須是交交流電場場，因此此要求液液