LCD PANEL培训教材-液晶产品专业知识2051.docx

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1、LCD PANEL培训教材（液晶产品专业知识）整理：审核：核准：售后服务技技术支持持部(内内部资料料 )JUL-007-004液晶产品专专业知识识(培训教材材目录)一、液晶显显示器基基本常识识神射射手3二、液液晶显示示器件的的结构5三、液液晶显示示器件的的基本性性能7四、液液晶显示示器件的的基本参参数8五、IIC与LLCD的的常见连连接方式式112六、LLCD专专业术语语解释 113七、液液晶显示示原理144八、液晶显显示器件件的驱动动116一、 液晶显示器器基本常常识1. 晶显示器（LCD）目前科技信信息产品品都朝着着轻、薄薄、短、小小的目标标发展，在在计算机机周边中中拥有悠悠久历史史的显示

2、示器产品品当然也也不例外外。在便便于携带带与搬运运为前提提之下，传传统的显显示方式式如CRRT映像像管显示示器及LLED显显示板等等等，皆皆受制于于体积过过大或耗耗电量甚甚巨等因因素，无无法达成成使用者者的实际际需求。而而液晶显显示技术术的发展展正好切切合目前前信息产产品的潮潮流，无无论是直直角显示示、低耗耗电量、体体积小、还还是零辐辐射等优优点，都都能让使使用者享享受最佳佳的视觉觉环境。2. 液晶的诞生生要追溯液晶晶显示器器的来源源，必须须先从液晶的诞生生开始讲讲起。在在公元118888年，一一位奥地地利的植植物学家家，菲德德烈莱莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊

3、的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为Liquid Crystal，就是液态结晶物质的意思。不过，虽然液晶早在1888年就被发现，但是真正实用在生活周遭的用品时，却是在80年后的事情了。公元19668年，在在美国RRCA公公司（收收音机与与电视的的发明公公司）的的沙诺夫夫研发中中心，工工程师们们发现液液晶分子子会受到到电压的的影响，改改变其分分

4、子的排排列状态态，并且且可以让让射入的的光线产产生偏转转的现象象。利用用此一原原理，RRCA公公司发明明了世界界第一台台使用液液晶显示示的屏幕幕。尔后后，液晶晶显示技技术被广广泛的用用在一般般的电子子产品中中，举凡凡计算器器、电子子表、手手机屏幕幕、医院院所使用用的仪器器（因为为有辐射射计量的的考虑）或或是数字字相机上上面的屏屏幕等等等。令人玩味的的是，液液晶的发发现比真真空管或或是阴极极射线管管还早，但但世人了了解此一一现象的的并不多多，直到到19662年才才有第一一本，由由RCAA研究小小组的化化学家乔乔卡司司特雷诺诺（Jooe CCasttelllanoo）先生生所出版版的书籍籍来描述述

5、。而与与映像管管相同的的，这两两项技术术虽然都都是由美美国的RRCA公公司所发发明的，却却分别被被日本的的新力（Sony）与夏普（Sharp）两家公司发扬光大。3. LCCD基本本常识 液液晶显示示是一种种被动的的显示，它它不能发发光，只只能使用用周围环环境的光光。它显显示图案案或字符符只需很很小能量量。正因因为低功功耗和小小型化使使 LCCD成为为较佳的的显示方方式。液液晶显示示所用的的液晶材材料是一一种兼有有液态和和固体双双重性质质的有机机物，它它的棒状状结构在在液晶盒盒内一般般平行排排列，但但在电场场作用下下能改变变其排列列方向。 对于于正性TTN-LLCD，当当未加电电压到电电极时，L

6、LCD处处于OOFF态，光光能透过过LCDD呈白态态；当在在电极上上加上电电压LCCD处于于ONN态，液液晶分子子长轴方方向沿电电场方向向排列，光光不能透透过LCCD，呈呈黑态。有有选择地地在电极极上施加加电压，就就可以显显示出不不同的图图案。 对于SSTN-LCDD，液晶晶的扭曲曲角更大大，所以以对比度度更好，视视角更宽宽。STTN-LLCD是是基于双双折射原原理进行行显示，它它的基色色一般为为黄绿色色，字体体蓝色，成成为黄绿绿模。当当使用紫紫色偏光光片时，基基色会变变成灰色色成为灰灰模。当当使用带带补偿膜膜的偏光光片，基基色会变变成接近近白色，此此时STTN成为为黑白模模即为FFSTNN,

7、以上上三种模模式的偏偏光片转转90，即变变成了蓝蓝模，效效果会更更佳。4. 液晶显示器器的种类类液晶显示器器，英文文通称为为LCDD（Liqquidd Crrysttal Dissplaay），是是属于平平面显示示器的一一种，依依驱动方方式来分分类可分分为静态态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）以及主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。其中，被动矩阵型又可分为扭转式向列型（Twisted Nematic；TN）、超扭转式向列型（Super Twisted Nematic；STN）及其它被动矩阵驱动液晶显示器；而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型（Thi

8、n Film Transistor；TFT）及二端子二极管型（Metal/Insulator/Metal；MIM）二种方式。（详细的分类请参考附图）TN、STTN及TTFT型型液晶顯顯示器因因其利用用液晶分分子扭轉轉原理之之不同，在在視角、彩彩色、對對比及動動畫顯示示品質上上有高低低程次之之差別，使使其在產產品的應應用範圍圍分類亦亦有明顯顯區隔。以以目前液液晶顯示示技術所所應用的的範圍以以及層次次而言，主主動式矩矩陣驅動動技術是是以薄膜膜式電晶晶體型（TTFT）為為主流，多多應用於於筆記型型電腦及及動畫、影影像處理理產品。而而單純矩矩陣驅動動技術目目前則以以扭轉向向列（TTN）、以以及超扭扭轉

9、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品品為主。在在這之中中，TFFT液晶晶顯示器器所需的的資金投投入以及及技術需需求較高高，而TTN及SSTN所所需的技技術及資資金需求求則相對對較低。二、液晶显显示器件件的结构构下图是是一个反反射式TTN型液液晶显示示器的结结构图.从图中可以以看出,液晶显显示器是是一个由由上下两两片导电电玻璃制制成的液液晶盒，盒盒内充有有液晶，四四周用密密封材料料-胶框框（一般般为环氧氧树脂）密密封，盒盒的两个个外侧贴贴有偏光光片。 液晶晶盒中上上下玻璃璃片之间间的间隔隔，即通通常所说说的盒厚厚，一般般为几个个微米（人人的准确确性直径径为

10、几十十微米）。上上下玻璃璃片内侧侧，对应应显示图图形部分分，镀有有透明的的氧化甸甸-氧化化锡（简简称ITTO）导导电薄膜膜，即显显示电极极。电极极的作用用主要是是使外部部电信号号通过其其加到液液晶上去去。 液晶晶盒中玻玻璃片内内侧的整整个显示示区覆盖盖着一层层定向层层。定向向层的作作用是使使液晶分分子按特特定的方方向排列列，这个个定向层层通常是是一薄层层高分子子有机物物，并经经摩擦处处理；也也可以通通过在玻玻璃表面面以一定定角度用用真空蒸蒸镀氧化化硅薄膜膜来制备备。 在TTN型液液晶显示示器中充充有正性性向列型型液晶。液液晶分子子的定向向就是使使长棒型型的液晶晶分子平平行于玻玻璃表面面沿一个个

11、固定方方向排列列，分子子长轴的的方向沿沿着定向向处理的的方向。上上下玻璃璃表面的的定向方方向是相相互垂直直的，这这样，在在垂直于于玻璃片片表面的的方向，盒盒内液晶晶分子的的取向逐逐渐扭曲曲，从上上玻璃片片到下玻玻璃片扭扭曲了990（参参见下图图），这这就是扭扭曲向列列型液晶晶显示器器名称的的由来。实际上，靠靠近玻璃璃表面的的液晶分分子并不不完全平平等于玻玻璃表面面，而是是与其成成一定的的角度，这这个角度度称为预预倾角，一一般为1122。 液晶晶盒中玻玻璃片的的两个外外侧分别别有偏光光片，这这两片偏偏光片的的偏光轴轴相互平平行（黑黑底白字字的常黑黑型）或或相互正正交（白白底黑字字的常白白型），且

12、且与液晶晶盒表面面定向方方向相互互平行或或垂直。偏偏光片一一般是将将高分子子塑料薄薄膜在一一定的工工艺条件件下进行行加工而而成的。 我们们通常所所见的多多是反向向型的液液晶显示示器，这这种显示示器在下下边的偏偏振片后后还贴有有一片反反光片。这这样，光光的入射射和观察察都是在在液晶盒盒的同一一侧。 TN、HTTN、SSTN的的结构：FSTN、EECB-Mullti-collor STNN的结构构：Colorr STTN的结结构：三、液晶显显示器件件的基本本性能 电光性能：LCDD光学透透过率随随电压变变化的曲曲线，如如图1。 响应速度：LCDD加电压压后，透透过率变变化的快快慢程度度，如图图2。

13、 对 比 度度：LCCD在选选态透过过率与非非选态透透过率的的比值。如如图3。 视 角 图图：LCCD在不不同视角角下观察察所获得得的等对对比度曲曲线图。如如图4。 温度性能：由于液液晶材料料本身的的物理性性质随温温度变化化而变化化，因而而引起LLCD的的阈 值、透透过光谱谱等会随随温度漂漂移。 频率响应：LCDD只能工工作在一一个适当当的频率率范围，太太低会引引起显示示闪动太太高则液液晶分子子跟不上上电场变变化。 LCD功耗耗：指单单位显示示面积的的电流密密度。 寿命：1) 工业品保证证10000000小时。2) 民用品保证证500000小小时。3) 其他性能：防紫外外、防眩眩目、防防划伤等

14、等。四、液晶显显示器件件的基本本参数LCD显示示类型TN型：STN型：显示模式背景前景黄 绿 模模黄绿色蓝黑色蓝 模蓝色白色灰 模灰白色深蓝色黑白模白色黑色照明方式LCD有三三种显示示方式：反射型型，全透透型和半半透型。(1)反反射型LLCD的的底偏光光片后面面加了一一块反射射板，它它一般在在户外和和光线良良好的办办公室使使用。(2)全全透型LLCD的的底偏光光片是全全透偏光光片，它它需要连连续使用用背光源源，一般般在光线线差的环环境使用用。(33)半透透型LCCD是处处于以上上两者之之间，底底偏光片片能部分分反光，一一般也带带背光源源，光线线好的时时候，可可关掉背背光源；光线差差时，可可点亮

15、背背光源使使用LCCD。LCD显示示方式还还分正性性和负性性。正性性LCDD呈现白白底黑字字，在反反射和半半透型LLCD中中显示最最佳；负负性LCCD呈现现黑底白白字，一一般用于于全透型型LCDD，加上上背光源源，字体体清晰，易易于阅读读。正显模式（白白底黑字字）POOSITTIVEE TYYPE 负显模式（黑黑底白字字）NEEGATTIVEE TYYPE 温度特性 类型 TN STN 工作温度（） 050 -1060 -2070 -3080 050 -2070 储存温度（） -2060 -2070 -3080 -4090 -2060 -3080 LCD的采采光技术术 显示器件是是被动型型显示

16、器器件，它它本身不不会发光光，是靠靠调制外外界光实实现显示示的。外外界光是是液晶显显示器件件进行显显示的前前提条件件。因此此，在液液晶显示示装配、使使用中，巧巧妙地解解决采光光，不仅仅可以保保证和提提高液晶晶显示的的质量，而而且 一一般液晶晶显示的的采光技技术分为为自然光光采光技技术和外外光源设设置技术术。而外外光源设设置上，又又有背光光源、前前光源和和投影光光源三类类技术。 这里，我我们就较较为常见见的背光光源作简简单介绍绍:一. 背光光源采光光技术的的两大任任务是： 1.使使液晶显显示器件件在有无无外界光光的环境境下都能能使用； 22.提高高背景光光亮度，改改善显示示效果。二. 分类类：

17、现现对常用用的背照照明光源源，按如如下分类类说明： 光源种类 LED EL（电致致发光） CCFL寿命(小时时) 100,0000 (半衰期)20000550000 (半衰期）55000080000 特点 优点 寿命长 分光特性好好,无亮亮斑,薄薄而轻,耐振抗抗冲击 在可见光范范围光谱谱峰值可可任选,亮度高高,寿命命长，适适于彩色色化 缺点 单色光，调调光难 寿命短，电电压高 不能调光，驱驱动电压压高，有有一定厚厚度 发光方式 边光 背光 一般为边光光 工作电压 3.844.5VV 602000V 500110000V 推荐工作电电压 701110V 工作频率 - 5010000HHz 20K

18、Hzz 推荐工作频频率 - 4007700HHz 工作电流 不定(由LLED的的数量决决定） 0.100.255mA/cm22 46mAA 电容值 - 100110000pF/cm22 工作温度 -30+50 +1050 存储温度 -40+60 -2060 存储湿度 70%RRH 亮度 3000350000ccd/mm2 功耗 不定(由LLED的的数量决决定) 14W 颜色种类 黄、红、绿绿、橙、白白 EL是低亮亮度照明明光源，发发光颜色色仅绿色色、蓝绿绿色、橙橙色。 白色 外接元器件件 外接5V电电源时须须限流 需DC-AAC逆变变器 需DC-AAC逆变变器,串串联限流流电阻1100KK20

19、00K 全透型和半半全透型型LCDD一般都都需要加加背光源源，其放放置位置置根据实实际情况况下面介介绍几种种常见的的背光源源： EL背光LED背光光CCFL背背光电致发光(EL)：ELL背光源源厚度薄薄，重量量轻、发发光均匀匀。它可可用于不不同颜色色，但最最常用于于LCDD白光背背光。EEL背光光源功耗耗低，只只需电压压80-1100VACC，通过过变压器器将5VV,122V或224VDDC转变变得到。EEL背光光源的半半衰期约约为20000-50000小时时。 发光二极管管(LEED):LEDD背光源源主要用用于字符符型模块块。比EEL寿命命更长（最最少50000小小时），光光更强，但但能耗

20、更更大。作作为固态态装置，它它直接使使用5VVDC。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可以以发不同同颜色的的光，最最常见的的是黄绿绿光。 冷阴极荧荧光灯(CCFFL):CCFFL能够够提供能能耗低，光光亮强的的白光。它它由冷阴阴极荧光光管发光光，通过过散射器器将光均均匀分散散在视窗窗区。侧侧背光源源体积小小，能耗耗低，但但CCFFL需要要一个变变压器来来供应2270-3000VACC的电源源。它主主要用于于图形LLCD，寿寿命达1100000-1150000小时时。 LCD的的视角 视角简单地地说就是是显示图图案能看看得清楚楚的角度度。它是是由定向向

21、层的摩摩擦方向向决定，不不能通过过旋转偏偏光片改改变。视视角以时时针的钟钟点来命命名，如如6:000视角角，122:000视角等等等。66:000视角就就是指在在6点时时针的平平面方向向到法线线方向这这个区域域LCDD显示效效果理想想；122:000视角是是指122点时针针的平面面到法线线方向区区域显示示理想。 LCD的视视角是由由LCDD显示屏屏在仪器器上的位位置来确确定。例例如计算算器一般般放在桌桌上或拿拿在手上上使用，LLCD做做成6:00视视角最好好。有些些仪器上上的LCCD屏装装在低于于人眼视视线以下下，一般般做成112:000视角角。汽车车上的时时钟一般般装在驾驾驶员的的右边，做做

22、成9:00的的视角最最佳。 LCD视角角示意图图 LCD模块块 早期液晶显显示器只只生产LLCD屏屏，驱动动部分由由客户自自己设计计制作。目目前LCCD生产产厂家把把LCDD屏连接接到COOB板（带带IC的的PCBB板）上上，就做做成了LLCD模模块。LLCD模模块分字字符型模模块和图图象型模模块。字字符模块块有14行，划划分166400个字块块，每个个字块由由5x77点阵组组成。每每个字块块单独驱驱动。图图象型模模块由多多行多列列的点阵阵象素组组成，每每个象素素单独驱驱动，可可显示文文本、图图象或同同时显示示文本和和图象。图图象型模模块需要要IC来来控制，这这种控制制IC有有些也装装在LCC

23、D模块块上。 字符符型模块块可使用用TN-LCDD或者SSTN-LCDD，但图图象型模模块都是是采用SSTN-LCDD。大多多数模块块的背光光源可用用EL或或者LEED。五、IC与与LCDD的常见见连接方方式 IC与LCD的常见连接方式 SMT是英文Surface mount technology的缩写即表面安装技术，这是一种较传统的安装方式。其优点是可靠性高，缺点是体积大，成本高，限制LCM的小型化。COB是英文Chip On Board的缩写 即芯片被邦定（Bonding)在PCB上，这样可省去PCB板等料件，可大大的模块减少体积，同时在价格方面也可降低成本。由于IC制造商在LCD控制及相

24、关芯片的生产上正 在减小QFP（SMT的一种）封装的产量，因此，在今后的产品中传统的SMT方式将被逐步取代。TAB是英文Tape Aotomated Bonding的缩写 即各向异性导电胶连接方式。将封装形式为TCP（Tape Carrier Package带载封装)的IC用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上。这种安装方式可减小LCM的重量、 体积、安装方便、可靠性较好！ COG 是英文Chip On Glass的缩写 即芯片被直接邦定在玻璃上。这种安装方式可大大减小整个LCD模块的体积，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品用的LCD，如：手机、PDA等便携式电子产品。这种安装方式在I

25、C生产商的推动下，将会是今后IC与LCD的主要连接方式。COF 是英文Chip On Film的缩写 即芯片被直接安装在柔性PCB上。这种连接方式的集成度较高，外围元件可以与IC一起安装在柔性PCB上，这是一种新兴技术，目前已进入试生产阶段。六、LCDD专业术术语解释释LCDD： LLiquuid Cryystaal DDispplayy 液晶晶显示 LCMM：Liiquiid CCrysstall Moodulle 液液晶模块块 TNN ：TTwisstedd Neemattic 扭曲向向列。液液晶分子子的扭曲曲取向偏偏转900 SSTN： Suuperr Twwistted Nemmati

26、ic 超超级扭曲曲向列。约约18002770扭扭曲向列列 FSSTN：Forrmullateed SSupeer TTwisstedd Neemattic 格式化化超级扭扭曲向列列。一层层光程补补偿片加加于 SSTN ，用于于单色显显示 TTFT：Thiin FFilmm Trranssisttor 薄膜晶晶体管 COBB： CChipp Onn Booardd 通过过邦定将将IC裸裸片固定定于印刷刷线路板板上 CCOF：Chiip OOn FFPC 将ICC固定于于柔性线线路板 上 CCOG ：Chhip On Glaass 将芯片片固定于于玻璃上上 Baackllighht ： 背光光 L

27、EED LLighht EEmitttinng DDiodde 发发光二极极管 EEL EElecctroo Luuminnesccencce 电电致发光光。ELL层由高高分子量量薄片构构成 IInveerteer ： 逆变变器 OOSD ： OOn SScreeen Dissplaay 在在屏上显显示 DDVI ： DDigiitall Viisuaal IInteerfaace （VGGA）数数字接口口 LVVDS：Loww Vooltaage Diffferrenttiall Siignaalinng 低低压差分分信号 IC：Inttegrratee Ciircuuit 集成电电路 TT

28、CP ： TTapee Caarriier Pacckagge 柔柔性线路路板 DDutyy：占空空比，高高出点亮亮的阀值值电压的的部分在在一个周周期中所所占的比比率 CCCFLL(CCCFT) ： Colld CCathhodee Flluorresccentt Liightt/Tuube 冷阴极极荧光灯灯 PDDP ： Pllasmma DDispplayy Paanell 等离离子显示示屏 CCRT ：Caathoode Raddiall Tuube 阴极射射线管 VGAA ：VVideeo GGrapphicc Arrrayy 视频频图形阵阵列 PPCB ：Prrintted Cirr

29、cuiit BBoarrd 印印刷电路路板 CCompposiite viddeo： 复合合视频 NTSSC ：Nattionnal Telleviisioon SSysttemss Coommiitteee NNTSCC制式,全国电电视系统统委员会会制式 PALL ： Phaase Altternnatiing Linne PPAL制制式(逐逐行倒相相制式) SEECAMM： SSEquuenttiall Coouleeur Aveec MMemooiree SEECAMM制式(顺序与与存储彩彩色电视视系统) VOOD ：Viddeo On Demmandd 视频频点播 DPII ：DDot

30、 Perr Innch 点每英英寸七、液晶显显示原理理TN型液晶晶显示原原理TN型的液液晶显示示技术可可说是液液晶显示示器中最最基本的的，而之之后其它它种类的的液晶显显示器也也可说是是以TNN型为原原点来加加以改良良。同样样的，它它的运作作原理也也较其它它技术来来的简单单。图中所所表示的的是TNN型液晶晶显示器器的简易易构造图图，包括括了垂直直方向与与水平方方向的偏偏光板，具具有细纹纹沟槽的的配向膜膜，液晶晶材料以以及导电电的玻璃璃基板。 （1）不不加电场场的情况况下，入入射光经经过偏光光板后通通过液晶晶层，偏偏光被分分子扭转转排列的的液晶层层旋转990度，离离开液晶晶层时，其其偏光方方向恰与

31、与另一偏偏光板的的方向一一致，因因此光线线能顺利利通过，整整个电极极面呈光光亮。 （2）当当加入电电场的情情况时，每每个液晶晶分子的的光轴转转向与电电场方向向一致，液液晶层因因此失去去了旋光光的能力力，结果果来自入入射偏光光片的偏偏光，其其偏光方方向与另另一偏光光片的偏偏光方向向成垂直直的关系系，并无无法通过过，电极极面因此此呈现黑黑暗的状状态。 其显像像原理是是将液晶晶材料置置于两片片贴附光光轴垂直直偏光板板之透明明导电玻玻璃间，液液晶分子子会依配配向膜的的细沟槽槽方向依依序旋转转排列，如如果电场场未形成成，光会会顺利的的从偏光光板射入入，依液液晶分子子旋转其其行进方方向，然然后从另另一边射

32、射出。如如果在两两片导电电玻璃通通电之后后，两片片玻璃间间会造成成电场，进进而影响响其间液液晶分子子的排列列，使其其分子棒棒进行扭扭转，光光线便无无法穿透透，进而而遮住光光源。这这样所得得到光暗暗对比的的现象，叫叫做扭转转式向列列场效应应，简称称TNFFE（ttwisstedd neemattic fieeld efffectt）。在在电子产产品中所所用的液液晶显示示器，几几乎都是是用扭转转式向列列场效应应原理所所制成。STN液晶晶显示原原理STN型的的显示原原理与TTN相类类似，不不同的是是TN扭扭转式向向列场效效应的液液晶分子子是将入入射光旋旋转900度，而而STNN超扭转转式向列列场效应

33、应是将入入射光旋旋转18802270度度。 要在这这里说明明的是，单单纯的TTN液晶晶显示器器本身只只有明暗暗两种情情形（或或称黑白白），并并没有办办法做到到色彩的的变化。而而STNN液晶显显示器牵牵涉液晶晶材料的的关系，以以及光线线的干涉涉现象，因因此显示示的色调调都以淡淡绿色与与橘色为为主。但但如果在在传统单单色STTN液晶晶显示器器加上一一彩色滤滤光片（ccoloor ffiltter），并并将单色色显示矩矩阵之任任一像素素（piixell）分成成三个子子像素（ssub-pixxel），分分别通过过彩色滤滤光片显显示红、绿绿、蓝三三原色，再再经由三三原色比比例之调调和，也也可以显显示出全

34、全彩模式式的色彩彩。另外外，TNN型的液液晶显示示器如果果显示屏屏幕做的的越大，其其屏幕对对比度就就会显得得较差，不不过藉由由STNN的改良良技术，则则可以弥弥补对比比度不足足的情况况。TFT液晶晶显示原原理TFT型的的液晶显显示器较较为复杂杂，主要要的构成成包括了了，萤光光管、导导光板、偏偏光板、滤滤光板、玻玻璃基板板、配向向膜、液液晶材料料、薄模模式晶体体管等等等。首先先液晶显显示器必必须先利利用背光光源，也也就是萤萤光灯管管投射出出光源，这这些光源源会先经经过一个个偏光板板然后再再经过液液晶，这这时液晶晶分子的的排列方方式进而而改变穿穿透液晶晶的光线线角度。然然后这些些光线接接下来还还必

35、须经经过前方方的彩色色的滤光光膜与另另一块偏偏光板。因因此我们们只要改改变刺激激液晶的的电压值值就可以以控制最最后出现现的光线线强度与与色彩，并并进而能能在液晶晶面板上上变化出出有不同同深浅的的颜色组组合了。 八、液液晶显示示器件的的驱动液晶屏幕的的驱动方方式在TN与SSTN型型的液晶晶显示器器中，所所使用单单纯驱动动电极的的方式，都都是采用用X、Y轴的交交叉方式式来驱动动，如下下图所示示，因此此如果显显示部份份越做越越大的话话，那么么中心部部份的电电极反应应时间可可能就会会比较久久。而为为了让屏屏幕显示示一致，整整体速度度上就会会变慢。讲讲的简单单一点，就就好象是是CRTT显示器器的屏幕幕更

36、新频频率不够够快，那那是使用用者就会会感到屏屏幕闪烁烁、跳动动；或着着是当需需要快速速3D动画画显示时时，但显显示器的的显示速速度却无无法跟上上，显示示出来的的要果可可能就会会有延迟迟的现象象。所以以，早期期的液晶晶显示器器在尺寸寸上有一一定的限限制，而而且并不不适合拿拿来看电电影、或或是玩33D游戏戏。液晶的光学学传输特特性取决决于分子子排列状状态，改改变分子子的排列列状态就就可以改改变液晶晶层光学学传输特特性，这这就是液液晶电子子学的应应用基础础。而液液晶分子子排列的的改变可可以通过过电、磁磁、热等等外部场场的作用用来实现现。我们们把这种种通过表2-1外场作用来来改变分分子排列列状态的的过

37、程称称为液晶晶显示器器的驱动动。液晶晶显示器器常用的的驱动方方式分为为如表22-1所所示的几几种类型型。目前，在LLCD Monnitoor方面面，使用用的都是是采用TTFT（薄薄膜式晶晶体管）LLCD，它它采用的的是有源源矩阵的的驱动方方式。因因此本节节将先对对TFTT器件进进行简要要的介绍绍，再着着重介绍绍有源矩矩阵的驱驱动方式式。1.薄膜式式有源矩矩阵液晶晶显示器器介绍由于普通的的矩阵液液晶显示示器的电电光特性性对多路路、视频频活动图图象显示示是很难难满足要要求的，因因为每个个像素都都等效于于一个无无极电容容，显示示中会产产生串扰扰。为了了改善，又又会限制制驱动的的路数。因因此在每每个像

38、素素上设计计一个非非线性的的有源器器件，使使每个像像素可以以被独立立驱动，从从而克服服了串扰扰，解决决了大容容量多路路显示遇遇到的困困难，提提高了画画面质量量，使多多路显示示画面成成为可能能。有源矩阵液液晶显示示器件根根据有源源器件的的种类可可分为如如表2-2所列列的多种种类型。表2-2以下将对主主流的aa-siiTFTT三端有有源矩阵阵液晶显显示器件件进行介介绍。图2-1 TFFT有源源矩阵驱驱动LCCD的基基本结构构a-siTTFT是是一种非非晶硅-薄膜晶晶体管类类型的三三端有源源矩阵液液晶显示示器件。它它制作容容易，基基板玻璃璃成本低低，导通通比大，可可靠性高高，容易易大面积积化。因因此

39、受到到广泛应应用。图图2-11为其基基本结构构。同一般液晶晶显示器器件类似似，a-SiTTFT液液晶显示示器件也也是在两两片玻璃璃之间封封入液晶晶，而且且液晶显显示器件件就是普普通的TTN型方方式。不不过，其其玻璃基基板则与与普通液液晶显示示器件大大不相同同，在下下玻璃板板上要配配制上扫扫描线和和寻址线线（即行行、列线线），将将其组合合成一个个个矩阵阵，在其其交点上上再制作作上TFFT有源源器件和和像素电电极，如如图2-2所示示。 图2-2 TFFT有源源矩阵液液晶显示示屏的电电极排布布为了改善此此一情形形，后来来液晶显显示技术术采用了了主动式式矩阵（active-matrix address

40、ing）的方式来驱动，这是目前达到高资料密度液晶显示效果的理想装置，且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极，利用扫描法来选择任意一个显示点（pixel）的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。如上图，在在TFTT型液晶晶显器中中，导电电玻璃上上画上网网状的细细小线路路，电极极则由是是薄膜式式晶体管管所排列列而成的的矩阵开开关，在在每个线线路相交交的地方方则有着着一弄控控制匣，虽虽然驱动动讯号快快速地在在各显示示点扫瞄瞄而过，但但只有电电极上晶晶体管矩矩阵中被被选择的的显示点点得到足足以驱动动液晶分分子的电电压，使使液晶分分子轴转转向而成成亮的

41、对比比，不被被选择的的显示点点自然就就是暗暗的对对比，也也因此避避免了显显示功能能对液晶晶电场效效应能力力的依靠靠。2. TFFT-LLCD的的驱动原原理由于TFTT-LCCD矩阵阵结构是是由一块块带有TTFT三三端元件件阵列和和像素电电极阵列列的基板板与另一一块带有有彩色膜膜和公共共电极的的基板，以以及由此此两基板板叠合后后夹入的的液晶层层构成，此此外，此此方式的的扫描线线和信号号线都设设置在同同一个三三端子元元件的基基板上。扫扫描线与与该行上上所有TTFT元元件的栅栅极相连连，而信信号线与与该列上上所有的的TFTT元件的的源电极极相连。TTFT-LCDD的等效效电路如如图2-3所示示。在以

42、以行顺序序驱动方方式依次次扫描行行电极过过程中，当当某行一一旦被选选通，则则该行上上所有的的TFTT开关元元件同时时被行脉脉冲闭合合，变成成低阻（RRon）导导通状态态。与行行扫同步步，各列列信号电电荷分别别通过列列电极从从保持电电路送入入与导通通元件TTFT相相连的各各相应像像素电容容，信号号电压被被记录在在像素电电容和储储存电容容上。当当行选一一结束，TTFT开开关元件件即断开开（处于于高阻RRofff状态），被被记录的的信号电电压将被被保持并并持续驱驱动像素素液晶，直直到下帧帧扫描到到来之前前。称此此驱动为为准静态态驱动。由由此工作作过程可可看出，扫扫描电压压只做TTFT元元件的开开关电

43、压压之用，而而驱动液液晶的电电压是信信号电压压通过导导通TFFT元件件对像素素电容充充电后在在像素电电极和公公共电极极之间形形成的电电位差VVLC。VVLC大大小决定定于信号号电压VVs。可可见，采采用TFFT元件件作有源源矩阵驱驱动，可可实现开开关电压压和驱动动电压分分开，从从而可达达到开关关元件的的开关特特性和液液晶像素素的电光光特性的的最佳组组合，可可获得高高像质显显示。 a TFFT-LLCD等等效电路路b 单像像素TFFT工作作原理图2-3 TFTT工作原原理3. TFFT液晶晶显示器器件写入入机理液晶显示器器件写入入机理，即即液晶显显示器件件是依靠靠什么方方法将人人们所需需显示的的

44、信息用用来作用用于器件件，使器器件达到到显示的的目的。1) 液晶显示器器件写入入的条件件众所周知，所所有液晶晶显示器器件的显显示原理理是依靠靠外场（包包括电、热热、光等等）作用用于初始始排列的的液晶分分子上。依依靠液晶晶分子的的偶极矩矩和各向向异性的的特点，使使液晶分分子的初初始排列列发生变变化，通通过液晶晶器件的的外界光光被调制制，使液液晶显示示器件发发生明、暗暗、遮、透透、变色色等效果果达到显显示目的的。但是是要想实实现某一一特性的的显示目目的，则则需要满满足以下下两个基基本条件件： 足够够强的电电（热、光光）信号号作用于于液晶，使使其改变变其初始始排列； 每个个电（热热、光）信信号均可可

45、以在一一段时内内作用于于一个或或几个像像素单元元。使像像素能够够组合成成一个视视觉信号号。由于于直流电电场将会会导致液液晶材料料的电化化学反映映和电极极劣化、老老化，因因此只能能在像素素电极上上建立交交流电场场，而且且应该尽尽可能减减少交流流电场中中的直流流成分，实实用中应应保持直直流成分分在几十十毫伏以以下，所所施加的的交流电电场的强强弱以其其有效值值来表示示。只有有所施加加的交流流电场有有效值大大于液晶晶显示器器件的阀阀值电压压时，该该像素才才能呈显显示状态态。由于于液晶显显示器件件有类型型、规格格、型号号的不同同，对所所施加电电压的波波形、相相位、频频率、占占空比、有有效值都都有不同同的要求求。而对对于像素素控制方方面的要要求，则则包含有有以下两两层意思思：首先，由于于器件像像素电极极连线的的排布不不同，要要求外部部必须配配置相应应的硬件件，以提提供驱动动电压波波形。其次，按照照一定的的指令将将若干个个显示像像素组合合成不同同的数字字、字符符、图形形或图象象。2) 液晶显示器器件的写写入机理理在满足液晶晶显示器器件写入入基本条条件下，信信息信号号作用与与不同类类型的液液晶显示示器件的的机理也也不一样样。这里里只介绍绍有源矩矩阵薄膜膜晶体管管（TFFT）液液晶显示示器件的的写入机机理。对对于其他他类型液液晶显示示器件的的写入机机理将不不做介绍绍。TFT-LLCD的的写入机