液晶顯示原理-課件

液晶彩電原理液晶彩電原理1第一節(jié)液晶顯示屏結(jié)構(gòu)液晶彩電是以液晶屏為顯示器件的電視機，大家從生活當中看到的各類液晶顯示屏

有：電子手表顯示屏

計算器顯示屏

掌上游戲機顯示屏手機上的顯示屏

MP3的顯示屏

MP4的顯示屏

筆記電腦上的顯示器臺式電腦上的顯示器液晶電視的顯示屏

第一節(jié)液晶顯示屏結(jié)構(gòu)2液晶顯示原理-課件3電腦、液晶電視上用的都是薄膜晶體管液晶顯示器其英文名稱：

Thin-film

transistor

liquid

crystal

display

簡稱：

TFT

LCD電腦、液晶電視上用的都是薄膜晶體管液晶顯示器4TFT

LCD從它的英文名稱中我們可以知道,

這一種顯示器它的構(gòu)成主要有兩個特征,

一個是薄膜晶體管,

另一個就是液晶本身。

我們先談?wù)勁c液晶顯示有關(guān)的偏振光的概念。TFT

LCD從它的英文名稱中我們可以知道,5一.自然光與偏振光電磁波是橫波，由兩個相互垂直的振動矢量即電場強度E和磁場強度H來表征。光也是一種電磁波，大量試驗表明：在光波中產(chǎn)生感光作用和生理作用的是電場強度E，所以規(guī)定E為光矢量，我們把E的振動稱為光振動，光矢量E的方向就是光振動的方向。光是一種橫波。一.自然光與偏振光電磁波是橫波，由兩個相互垂直的6太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光（如圖）。太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳7◆起偏器和檢偏器

把自然光轉(zhuǎn)化為線偏振光的過程叫做起偏，用于這種轉(zhuǎn)化的光學器件稱為起偏器。

◆起偏器和檢偏器8自然光通過偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過．也就是說，通過偏振片P的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動．這種光叫做偏振光。自然光通過偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟9起偏器檢偏器起偏器檢偏器10圖甲所示，讓太陽光或燈光通過偏振片P，在P的另一側(cè)進行觀察，可以看到偏振片是透明的．以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P，透射光的強度不變。

偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，觀察通過兩塊偏振片的透射光．當Q與P的透振方向平行時，透射光的強度最大，但是，比通過一塊偏振片時要弱（圖乙）。

當Q與P的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零（圖丙）。圖甲所示，讓太陽光或燈光通過偏振片P，在P的另11二、液晶屏的結(jié)構(gòu)二、液晶屏的結(jié)構(gòu)12把兩片偏光板迭在一起,

當旋轉(zhuǎn)兩片偏光板的相對角度,

會發(fā)現(xiàn)隨著相對角度的不同,

光線的亮度會越來越暗；當兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時,

光線就完全無法通過了(請見圖8)

。1、偏光板(polarizer)

把兩片偏光板迭在一起,

當旋轉(zhuǎn)兩片偏光板的相對角度,

會發(fā)現(xiàn)13液晶顯示原理-課件14

液晶顯示器就是利用偏光板這個特性來完成的。

利用上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間,

充滿液晶,

再利用電場控制液晶分子轉(zhuǎn)動,

來改變光的行進方向,

如此一來,

不同的電場大小,

就會形成不同灰階亮度了(請見圖9、10)。

15液晶顯示原理-課件16液晶顯示原理-課件17

圖10中,

當上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時,

液晶的排列會依照上下兩塊玻璃的配向膜而定。

對于TN型的液晶來說,

上下的配向膜的角度差恰為90度(見圖9)，

所以液晶分子的排列由上而下會自動旋轉(zhuǎn)90度。

當入射的光線經(jīng)過上面的偏光板（起偏器）時,

會剩下單方向極化的光波，通過液晶分子時,

由于液晶分子總共旋轉(zhuǎn)了90度,

所以當光波到達下層偏光板時,

光波的極化方向恰好轉(zhuǎn)了90度。下層的偏光板與上層偏光板,

角度也是恰好差異90度。

所以光線便可以順利的通過。

圖10中,

當上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時,

液18當上下偏光片相互垂直時，若未施加電壓，光線可通過。當上下偏光片相互垂直時，若未施加電壓，光線可通過。19

如果我們在上下兩塊玻璃之間施加電壓,

由于TN型液晶的介電系數(shù)異方性多為正型(ε//

>ε⊥

），因此當液晶分子受電場影響時,

其排列方向會傾向平行于電場方向；所以我們從圖10中便可以看到,

液晶分子的排列都變成站立著的，此時通過上層偏光板的單方向的極化光波,

經(jīng)過液晶分子時便不會改變極化方向,

因此就無法通過下層偏光板。

如果我們在上下兩塊玻璃之間施加電壓,

由于TN型液20當施加電壓時，光線被完全阻擋。當施加電壓時，光線被完全阻擋。212、Normally

white及normally

black

結(jié)構(gòu)

所謂的NW(Normally

white),是指當我們對液晶面板不施加電壓時,

我們所看到的面板是亮的畫面,

所以才叫做normally

white。

另外一種,

當對液晶面板不施加電壓時,

面板無法透光,

看起來是黑色的,

就稱之為NB(Normally

black)。

剛才的圖9及圖10都是屬于NW的配置。從圖11可以知道，TN型LCD上下玻璃的配向膜都是互相垂直的，而NB與NW的差別就在于偏光板的相對位置不同而已。

對NB來說,

其上下偏光板的極性是互相平行的，所以當NB不施加電壓時,

光線會因為液晶將之旋轉(zhuǎn)90度的極性而無法透光。

2、Normally

white及normally

blac22液晶顯示原理-課件23

為什么會有NW與NB這兩種不同的偏光板配置呢?

主要是為了不同的應用環(huán)境。

一般桌上型計算機或是筆記型計算機，大多為NW的配置，那是因為一般計算機軟件的使用環(huán)境，你會發(fā)現(xiàn)整個屏幕大多是亮點,

也就是說計算機軟件多為白底黑字的應用。

既然亮著的點占大多數(shù),

使用NW當然比較方便，也因為NW的亮點不需要加電壓,

平均起來也會比較省電。

反過來，NB的應用環(huán)境大多是屬于顯示屏為黑底的應用了。為什么會有NW與NB這兩種不同的偏光板配置呢?

24液晶顯示原理-課件25V＝3VV＝3V26V＝5VV＝5V273、上下兩層玻璃與配向膜(alignment

film)

上下兩層玻璃主要是來夾住液晶用的。

下面的那層玻璃上有薄膜晶體管（Thin

film

transistor,

TFT)；上面的那層玻璃則貼有彩色濾光片(Color

filter)。

3、上下兩層玻璃與配向膜(alignment

film)

28兩片玻璃在接觸液晶的那一面,

有鋸齒狀的溝槽。

溝槽的主要目的是希望長棒狀的液晶分子,

會沿著溝槽排列，這樣液晶分子的排列才會整齊。如果是光滑的平面,

液晶分子的排列便會不整齊,

造成光線的散射,

形成漏光的現(xiàn)象。兩片玻璃在接觸液晶的那一面,

有鋸齒狀的溝槽。

溝29

當液晶被包含在兩個槽狀表面中間，且槽的方向互相垂直，則液晶分子的排列為：上表面分子：沿著a方向下表面分子：沿著b方向

介于上下表面中間的分子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的效應。因此液晶分子在兩槽狀表面間產(chǎn)生90度的旋轉(zhuǎn)。

當液晶被包含在兩個槽狀表面中間，且槽的方向互相垂直，則液晶30在實際的制造過程中，無法將玻璃作成有如此的槽狀的分布,

一般是在玻璃的表面上涂布一層PI(polyimide),

然后再用布去做磨擦，好讓PI的表面分子依照固定而均一的方向排列，

而這一層PI（聚酰亞胺）就叫做配向膜，

它的功用就像圖9中玻璃的凹槽一樣,

讓液晶依照預定的順序排列。

在實際的制造過程中，無法將玻璃作成有如此的槽狀的分布,

一般31

TFT

LCD的中文名稱就叫做薄膜晶體管液晶顯示器。

液晶顯示器需要電壓控制來產(chǎn)生灰階。薄膜晶體管只是一個開關(guān)，它主要是決定LCD

source

driver上來的電壓是不是要充到這個像素點來，以及這個點要充到多高的電壓,

以控制該點液晶轉(zhuǎn)向，以便顯示出怎樣的灰階。

從圖14的切面結(jié)構(gòu)圖來看,

在兩層玻璃間,

夾著液晶,

兩層玻璃間形成平行板電容器,

它的大小約為0.1pF，這個電容太小，當通過TFT對這個電容充好電后，它并無法將電壓保持住，以等待下一個畫面的更新,

(以一般60Hz的畫面更新頻率,

需要保持約16ms的時間)，

這樣一來,

所顯示的灰階就會不正確。因此一般在液晶板上會再加一個儲存電容CS（

大約為0.5pF),

以便讓充好的電壓能保持到下一個畫面的更新。4、TFT

LCDTFT

LCD的中文名稱就叫做薄膜晶體管液晶顯示32因TFT組件的動作類似一個開關(guān)(Switch)，液晶組件的作用類似一個電容，藉Switch的ON/OFF對電容儲存的電壓值進行更新/保持。SWON時信號寫入(加入、記錄)在液晶電容上，在以外時間SWOFF，可防止信號從液晶電容泄漏。在必要時可將保持電容與液晶電容并聯(lián)，以改善其保持特性。TFT陣列等效電路因TFT組件的動作類似一個開關(guān)(Switch)，液晶組件的作335、彩色濾光片(color

filter,

CF)

如果你拿著放大鏡,

靠近液晶顯示器的話，

你會發(fā)現(xiàn)如圖15中所顯示的樣子。

5、彩色濾光片(color

filter,

CF)

346、TFT-LCD的基本結(jié)構(gòu)6、TFT-LCD的基本結(jié)構(gòu)35液晶顯示原理-課件36液晶面板上的每個像素都被再次分成紅、綠、藍三種顏色，我們把每個這樣的單元稱做液晶像素的子像素。液晶面板上的每個像素都被再次分成紅、綠、藍三種顏色，我37

紅色、藍色以及綠色是所謂的三原色，

利用這三種顏色

便可以混合出各種不同的顏色，

很多平面顯示器就是利用這個原理來顯示出色彩。

我們把RGB三種顏色,

分成獨立的三個點,

各自擁有不同的灰階變化,

然后把鄰近的三個RGB顯示的點,

當作一個顯示的基本單位,

也就是像素，那這一個像素就可以擁有不同的色彩變化了。

對于一個需要分辨率為1024*768的顯示畫面,

我們只要讓這個平面顯示器的組成有1024*768個像素,

便可以正確的顯示這一個畫面。

紅色、藍色以及綠色是所謂的三原色，

利用這三38在圖15中,每一個RGB的點之間的黑色部分,

就叫做Black

matrix（黑色矩陣），它主要是用來遮住不打算透光的部分（比如一些ITO的走線,

或是Cr/Al的走線,

或者是TFT的部分。

每一個RGB的亮點看起來,

并不是矩形），在其左上角也有一塊被black

matrix遮住的部分,

這就是TFT的所在位置。

在圖15中,每一個RGB的點之間的黑色部分,

就叫做39圖16是常見的彩色濾光片的排列方式.圖16是常見的彩色濾光片的排列方式.40條狀排列最常使用于筆記本電腦，或是臺式計算機。

其原因是現(xiàn)在的軟件，多半都是窗口化的，

我們所看到的屏幕內(nèi)容，就是一大堆大小不等的方框所組成的，條狀排列,恰好可以使這些方框邊緣,

看起來更直，

而不會看起來有毛邊或是鋸齒狀的感覺。AV產(chǎn)品上,

因為電視信號多半是人物,

其輪廓大部分是不規(guī)則的曲線，

因此AV產(chǎn)品都是使用馬賽克排列，現(xiàn)在已改進到使用三角形排列。

除了上述的排列方式之外,

還有正方形排列。

它并不是以三個點來當作一個pixel,而是以四個點來當作一個pixel。條狀排列最常使用于筆記本電腦，或是臺式計算機。417、背光板(back

light,

BL)

CRT是利用電子槍發(fā)射出高速的電子,

打擊屏幕上的熒光粉,

以產(chǎn)生亮光,

來顯示出畫面。

而液晶顯示器本身,

靠控制光線通過的多少來顯示亮度,

本身并無發(fā)光的功能。

因此,液晶顯示器就必須加上一個背光組件,

來提供一個亮度高，亮度分布均勻的光源。7、背光板(back

light,

BL)C42背光模塊種類背光模塊種類43組成背光板的主要零件

燈管(冷陰極熒光燈管CCFL)---發(fā)光零件

反射板---使光線只往TFT

LCD的方向前進

導光板---

將光線分布到各處

prism

sheet（棱鏡片）---增加正面發(fā)光強度

擴散板---將光線均勻的分布到各個區(qū)域去,

緩解輝斑，提供給TFT

LCD一個明亮的光源。

而TFT

LCD則藉由電壓控制液晶的轉(zhuǎn)動,

控制通過光線的亮度,

藉以形成不同的灰階。

組成背光板的主要零件

燈管(冷陰44液晶顯示原理-課件45液晶顯示原理-課件468、框膠(Sealant)

框膠的用途,就是要讓液晶面板中的上下兩層玻璃,

能夠緊密黏住,

并且提供面板中的液晶分子與外界的阻隔。所以框膠正如其名,是圍繞于面板四周,

將液晶分子框限于面板之內(nèi)。8、框膠(Sealant)框膠的用途,就是要讓479、襯墊（spacer）

spacer主要是提供上下兩層玻璃的支撐。

它必須均勻的分布在玻璃基板上,

不然就會造成部分spacer聚集在一起,

阻礙光線通過,

也無法維持上下兩片玻璃的適當間隙，成電場分布不均的現(xiàn)象,

進而影響液晶的灰階表現(xiàn)。9、襯墊（spacer）spacer主要是提供4810、開口率(Aperture

ratio)

液晶顯示器中有一個很重要的參數(shù)就是亮度，

而決定亮度最重要的因素就是開口率。開口率就是光線能透過的有效區(qū)域比例。圖17中，左邊是一個液晶顯示器從正上方或是正下方看過去的結(jié)構(gòu)圖。

當光線經(jīng)背光板發(fā)射出來時，并不是所有的光線都能穿過面板,

象給LCD

source驅(qū)動芯片及gate驅(qū)動芯片用的信號走線、

以及TFT本身、

還有儲存電容等，

這些地方除了不完全透光外,

也由于經(jīng)過這些地方的光線

并不受到電壓的控制，而無法顯示正確的灰階，

所以都需利用black

matrix加以遮蔽,

以免干擾到其它透光區(qū)域的正確亮度。

所以有效的透光區(qū)域,

就只剩下如同圖17右邊所顯示的區(qū)域而已。

這一塊有效的透光區(qū)域,

與全部面積的比例就稱之為開口率。10、開口率(Aperture

ratio)49液晶顯示原理-課件50

光線從背光板發(fā)射出來,

會依序穿過偏光板、玻璃、液晶、彩色濾光片等等。假設(shè)各個零件的穿透率如以下所示:

偏光板:

50%(因為其只準許單方向的極化光波通過)

玻璃:95%(需要計算上下兩片)

液晶:95%

開口率:50%(有效透光區(qū)域只有一半)

彩色濾光片:27%(設(shè)材質(zhì)本身的穿透率為80%，由于濾光片本身涂有色彩,

只能容許該色彩的光波通過，所以僅剩下三分之一的亮度，總共只能通過80%*33%=27%.)

以上述的穿透率來計算,

從背光板出發(fā)的光線只會剩下6%,

實在是少的可憐。這也是為什么在TFT

LCD的設(shè)計中,

要盡量提高開口率的原因，只要提高開口率,

便可以增加亮度,

同時背光板的亮度也不用那么高,

可以節(jié)省耗電及花費。光線從背光板發(fā)射出來,

會依序穿過偏光板、玻51三、TFT-LCD顯像原理三、TFT-LCD52液晶顯示原理-課件53液晶顯示原理-課件54數(shù)據(jù)線存儲電容液晶TFT控制線數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路控制線驅(qū)動電路數(shù)據(jù)線存儲電容液晶TFT控制線數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路55液晶顯示原理-課件56液晶顯示原理-課件57液晶顯示原理-課件58液晶顯示原理-課件59TFT-LCD構(gòu)造剖面圖TFT-LCD構(gòu)造剖面圖60液晶顯示原理-課件61第二節(jié)

液晶電視主要電路板組成及作用

第二節(jié)

液晶電視主要電路板組成及作用

62液晶顯示原理-課件63逆變器信號處理板USB信號處理板逆變器邏輯板或屏控制板USB信號處理板電源組件逆變器信號處理板USB信號處理板逆變器邏輯板或屏控制板USB64主信號處理板主信號處理板65電源組件板背光燈逆變器實物圖電源組件板背光燈逆變器實物圖66行列驅(qū)動板（PWB板）邏輯板或屏控制板上屏線接口，與主信號板相連屏控制板（邏輯板）和屏驅(qū)動板行列驅(qū)動板（PWB板）邏輯板或屏控制板上屏線接口，與主信號板67液晶電視原理框圖隔行/逐行變換高頻頭視頻解碼器格式變換器LVDS低壓差分信號屏A/DDVI接受器RFVGA/HDMIDVIVideo音效處理AudioD類功放液晶電視原理框圖隔行/逐行變換高頻頭視頻解碼器格式變換器LV68第三節(jié)長虹LS10機芯液晶電視

電路原理一、長虹LS10機芯主板電路組成：1、LS10機芯彩電基本組成框圖2、LS10機芯伴音信號處理電路框圖3、LS10機芯視頻信號處理電路框圖4、液晶顯示屏工作條件5、LS10機芯遙控系統(tǒng)6、電源板與主板的連接關(guān)系第三節(jié)長虹LS10機芯液晶電視

電路原理一、長虹LS69液晶彩電原理液晶彩電原理70第一節(jié)液晶顯示屏結(jié)構(gòu)液晶彩電是以液晶屏為顯示器件的電視機，大家從生活當中看到的各類液晶顯示屏

有：電子手表顯示屏

計算器顯示屏

掌上游戲機顯示屏手機上的顯示屏

MP3的顯示屏

MP4的顯示屏

筆記電腦上的顯示器臺式電腦上的顯示器液晶電視的顯示屏

第一節(jié)液晶顯示屏結(jié)構(gòu)71液晶顯示原理-課件72電腦、液晶電視上用的都是薄膜晶體管液晶顯示器其英文名稱：

Thin-film

transistor

liquid

crystal

display

簡稱：

TFT

LCD電腦、液晶電視上用的都是薄膜晶體管液晶顯示器73TFT

LCD從它的英文名稱中我們可以知道,

這一種顯示器它的構(gòu)成主要有兩個特征,

一個是薄膜晶體管,

另一個就是液晶本身。

我們先談?wù)勁c液晶顯示有關(guān)的偏振光的概念。TFT

LCD從它的英文名稱中我們可以知道,74一.自然光與偏振光電磁波是橫波，由兩個相互垂直的振動矢量即電場強度E和磁場強度H來表征。光也是一種電磁波，大量試驗表明：在光波中產(chǎn)生感光作用和生理作用的是電場強度E，所以規(guī)定E為光矢量，我們把E的振動稱為光振動，光矢量E的方向就是光振動的方向。光是一種橫波。一.自然光與偏振光電磁波是橫波，由兩個相互垂直的75太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光（如圖）。太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳76◆起偏器和檢偏器

把自然光轉(zhuǎn)化為線偏振光的過程叫做起偏，用于這種轉(zhuǎn)化的光學器件稱為起偏器。

◆起偏器和檢偏器77自然光通過偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過．也就是說，通過偏振片P的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動．這種光叫做偏振光。自然光通過偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟78起偏器檢偏器起偏器檢偏器79圖甲所示，讓太陽光或燈光通過偏振片P，在P的另一側(cè)進行觀察，可以看到偏振片是透明的．以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P，透射光的強度不變。

偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，觀察通過兩塊偏振片的透射光．當Q與P的透振方向平行時，透射光的強度最大，但是，比通過一塊偏振片時要弱（圖乙）。

當Q與P的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零（圖丙）。圖甲所示，讓太陽光或燈光通過偏振片P，在P的另80二、液晶屏的結(jié)構(gòu)二、液晶屏的結(jié)構(gòu)81把兩片偏光板迭在一起,

當旋轉(zhuǎn)兩片偏光板的相對角度,

會發(fā)現(xiàn)隨著相對角度的不同,

光線的亮度會越來越暗；當兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時,

光線就完全無法通過了(請見圖8)

。1、偏光板(polarizer)

把兩片偏光板迭在一起,

當旋轉(zhuǎn)兩片偏光板的相對角度,

會發(fā)現(xiàn)82液晶顯示原理-課件83

液晶顯示器就是利用偏光板這個特性來完成的。

利用上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間,

充滿液晶,

再利用電場控制液晶分子轉(zhuǎn)動,

來改變光的行進方向,

如此一來,

不同的電場大小,

就會形成不同灰階亮度了(請見圖9、10)。

84液晶顯示原理-課件85液晶顯示原理-課件86

圖10中,

當上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時,

液晶的排列會依照上下兩塊玻璃的配向膜而定。

對于TN型的液晶來說,

上下的配向膜的角度差恰為90度(見圖9)，

所以液晶分子的排列由上而下會自動旋轉(zhuǎn)90度。

當入射的光線經(jīng)過上面的偏光板（起偏器）時,

會剩下單方向極化的光波，通過液晶分子時,

由于液晶分子總共旋轉(zhuǎn)了90度,

所以當光波到達下層偏光板時,

光波的極化方向恰好轉(zhuǎn)了90度。下層的偏光板與上層偏光板,

角度也是恰好差異90度。

所以光線便可以順利的通過。

圖10中,

當上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時,

液87當上下偏光片相互垂直時，若未施加電壓，光線可通過。當上下偏光片相互垂直時，若未施加電壓，光線可通過。88

如果我們在上下兩塊玻璃之間施加電壓,

由于TN型液晶的介電系數(shù)異方性多為正型(ε//

>ε⊥

），因此當液晶分子受電場影響時,

其排列方向會傾向平行于電場方向；所以我們從圖10中便可以看到,

液晶分子的排列都變成站立著的，此時通過上層偏光板的單方向的極化光波,

經(jīng)過液晶分子時便不會改變極化方向,

因此就無法通過下層偏光板。

如果我們在上下兩塊玻璃之間施加電壓,

由于TN型液89當施加電壓時，光線被完全阻擋。當施加電壓時，光線被完全阻擋。902、Normally

white及normally

black

結(jié)構(gòu)

所謂的NW(Normally

white),是指當我們對液晶面板不施加電壓時,

我們所看到的面板是亮的畫面,

所以才叫做normally

white。

另外一種,

當對液晶面板不施加電壓時,

面板無法透光,

看起來是黑色的,

就稱之為NB(Normally

black)。

剛才的圖9及圖10都是屬于NW的配置。從圖11可以知道，TN型LCD上下玻璃的配向膜都是互相垂直的，而NB與NW的差別就在于偏光板的相對位置不同而已。

對NB來說,

其上下偏光板的極性是互相平行的，所以當NB不施加電壓時,

光線會因為液晶將之旋轉(zhuǎn)90度的極性而無法透光。

2、Normally

white及normally

blac91液晶顯示原理-課件92

為什么會有NW與NB這兩種不同的偏光板配置呢?

主要是為了不同的應用環(huán)境。

一般桌上型計算機或是筆記型計算機，大多為NW的配置，那是因為一般計算機軟件的使用環(huán)境，你會發(fā)現(xiàn)整個屏幕大多是亮點,

也就是說計算機軟件多為白底黑字的應用。

既然亮著的點占大多數(shù),

使用NW當然比較方便，也因為NW的亮點不需要加電壓,

平均起來也會比較省電。

反過來，NB的應用環(huán)境大多是屬于顯示屏為黑底的應用了。為什么會有NW與NB這兩種不同的偏光板配置呢?

93液晶顯示原理-課件94V＝3VV＝3V95V＝5VV＝5V963、上下兩層玻璃與配向膜(alignment

film)

上下兩層玻璃主要是來夾住液晶用的。

下面的那層玻璃上有薄膜晶體管（Thin

film

transistor,

TFT)；上面的那層玻璃則貼有彩色濾光片(Color

filter)。

3、上下兩層玻璃與配向膜(alignment

film)

97兩片玻璃在接觸液晶的那一面,

有鋸齒狀的溝槽。

溝槽的主要目的是希望長棒狀的液晶分子,

會沿著溝槽排列，這樣液晶分子的排列才會整齊。如果是光滑的平面,

液晶分子的排列便會不整齊,

造成光線的散射,

形成漏光的現(xiàn)象。兩片玻璃在接觸液晶的那一面,

有鋸齒狀的溝槽。

溝98

當液晶被包含在兩個槽狀表面中間，且槽的方向互相垂直，則液晶分子的排列為：上表面分子：沿著a方向下表面分子：沿著b方向

介于上下表面中間的分子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的效應。因此液晶分子在兩槽狀表面間產(chǎn)生90度的旋轉(zhuǎn)。

當液晶被包含在兩個槽狀表面中間，且槽的方向互相垂直，則液晶99在實際的制造過程中，無法將玻璃作成有如此的槽狀的分布,

一般是在玻璃的表面上涂布一層PI(polyimide),

然后再用布去做磨擦，好讓PI的表面分子依照固定而均一的方向排列，

而這一層PI（聚酰亞胺）就叫做配向膜，

它的功用就像圖9中玻璃的凹槽一樣,

讓液晶依照預定的順序排列。

在實際的制造過程中，無法將玻璃作成有如此的槽狀的分布,

一般100

TFT

LCD的中文名稱就叫做薄膜晶體管液晶顯示器。

液晶顯示器需要電壓控制來產(chǎn)生灰階。薄膜晶體管只是一個開關(guān)，它主要是決定LCD

source

driver上來的電壓是不是要充到這個像素點來，以及這個點要充到多高的電壓,

以控制該點液晶轉(zhuǎn)向，以便顯示出怎樣的灰階。

從圖14的切面結(jié)構(gòu)圖來看,

在兩層玻璃間,

夾著液晶,

兩層玻璃間形成平行板電容器,

它的大小約為0.1pF，這個電容太小，當通過TFT對這個電容充好電后，它并無法將電壓保持住，以等待下一個畫面的更新,

(以一般60Hz的畫面更新頻率,

需要保持約16ms的時間)，

這樣一來,

所顯示的灰階就會不正確。因此一般在液晶板上會再加一個儲存電容CS（

大約為0.5pF),

以便讓充好的電壓能保持到下一個畫面的更新。4、TFT

LCDTFT

LCD的中文名稱就叫做薄膜晶體管液晶顯示101因TFT組件的動作類似一個開關(guān)(Switch)，液晶組件的作用類似一個電容，藉Switch的ON/OFF對電容儲存的電壓值進行更新/保持。SWON時信號寫入(加入、記錄)在液晶電容上，在以外時間SWOFF，可防止信號從液晶電容泄漏。在必要時可將保持電容與液晶電容并聯(lián)，以改善其保持特性。TFT陣列等效電路因TFT組件的動作類似一個開關(guān)(Switch)，液晶組件的作1025、彩色濾光片(color

filter,

CF)

如果你拿著放大鏡,

靠近液晶顯示器的話，

你會發(fā)現(xiàn)如圖15中所顯示的樣子。

5、彩色濾光片(color

filter,

CF)

1036、TFT-LCD的基本結(jié)構(gòu)6、TFT-LCD的基本結(jié)構(gòu)104液晶顯示原理-課件105液晶面板上的每個像素都被再次分成紅、綠、藍三種顏色，我們把每個這樣的單元稱做液晶像素的子像素。液晶面板上的每個像素都被再次分成紅、綠、藍三種顏色，我106

紅色、藍色以及綠色是所謂的三原色，

利用這三種顏色

便可以混合出各種不同的顏色，

很多平面顯示器就是利用這個原理來顯示出色彩。

我們把RGB三種顏色,

分成獨立的三個點,

各自擁有不同的灰階變化,

然后把鄰近的三個RGB顯示的點,

當作一個顯示的基本單位,

也就是像素，那這一個像素就可以擁有不同的色彩變化了。

對于一個需要分辨率為1024*768的顯示畫面,

我們只要讓這個平面顯示器的組成有1024*768個像素,

便可以正確的顯示這一個畫面。

紅色、藍色以及綠色是所謂的三原色，

利用這三107在圖15中,每一個RGB的點之間的黑色部分,

就叫做Black

matrix（黑色矩陣），它主要是用來遮住不打算透光的部分（比如一些ITO的走線,

或是Cr/Al的走線,

或者是TFT的部分。

每一個RGB的亮點看起來,

并不是矩形），在其左上角也有一塊被black

matrix遮住的部分,

這就是TFT的所在位置。

在圖15中,每一個RGB的點之間的黑色部分,

就叫做108圖16是常見的彩色濾光片的排列方式.圖16是常見的彩色濾光片的排列方式.109條狀排列最常使用于筆記本電腦，或是臺式計算機。

其原因是現(xiàn)在的軟件，多半都是窗口化的，

我們所看到的屏幕內(nèi)容，就是一大堆大小不等的方框所組成的，條狀排列,恰好可以使這些方框邊緣,

看起來更直，

而不會看起來有毛邊或是鋸齒狀的感覺。AV產(chǎn)品上,

因為電視信號多半是人物,

其輪廓大部分是不規(guī)則的曲線，

因此AV產(chǎn)品都是使用馬賽克排列，現(xiàn)在已改進到使用三角形排列。

除了上述的排列方式之外,

還有正方形排列。

它并不是以三個點來當作一個pixel,而是以四個點來當作一個pixel。條狀排列最常使用于筆記本電腦，或是臺式計算機。1107、背光板(back

light,

BL)

CRT是利用電子槍發(fā)射出高速的電子,

打擊屏幕上的熒光粉,

以產(chǎn)生亮光,

來顯示出畫面。

而液晶顯示器本身,

靠控制光線通過的多少來顯示亮度,

本身并無發(fā)光的功能。

因此,液晶顯示器就必須加上一個背光組件,

來提供一個亮度高，亮度分布均勻的光源。7、背光板(back

light,

BL)C111背光模塊種類背光模塊種類112組成背光板的主要零件

燈管(冷陰極熒光燈管CCFL)---發(fā)光零件

反射板---使光線只往TFT

LCD的方向前進

導光板---

將光線分布到各處

prism

sheet（棱鏡片）---增加正面發(fā)光強度

擴散板---將光線均勻的分布到各個區(qū)域去,

緩解輝斑，提供給TFT

LCD一個明亮的光源。

而TFT

LCD則藉由電壓控制液晶的轉(zhuǎn)動,

控制通過光線的亮度,

藉以形成不同的灰階。

組成背光板的主要零件

燈管(冷陰113液晶顯示原理-課件114液晶顯示原理-課件1158、框膠(Sealant)

框膠的用途,就是要讓液晶面板中的上下兩層玻璃,

能夠緊密黏住,

并且提供面板中的液晶分子與外界的阻隔。所以框膠正如其名,是圍繞于面板四周,

將液晶分子框限于面板之內(nèi)。8、框膠(Sealant)框膠的用途,就是要讓1169、襯墊（spacer）

spacer主要是提供上下兩層玻璃的支撐。

它必須均勻的分布在玻璃基板上,

不然就會造成部分spacer聚集在一起,

阻礙光線通過,

也無法維持上下兩片玻璃的適當間隙，成電場分布不均的現(xiàn)象,

進而影響液晶的灰階表現(xiàn)。9、襯墊（spacer）spacer主要是提供11710、開口率(Aperture

ratio)

液晶顯示器中有一個很重要的參數(shù)就是亮度，

而決定亮度最重要的因素就是開口率。開口率就