(最新)液晶显示器.pdf

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1、液晶顯示器(LCD)基礎知識培訓一 液晶顯示器原理:1.名詞:LCD:Liquid Crystal Display 液晶顯示器TN-LCD:Twisted Nematic LCD 扭曲向列 LCD STN-LCD:Super Twisted Nematic LCD 超扭曲向列 LCD DSTN-LCD:Double layer STN-LCD 雙層超扭曲向列LCD TFT-LCD:Thin Film Transistor LCD 薄膜晶體 LCD 點距:可視寬度/水平像素(可視高度/垂直像素).對比值:定義最大亮度值班(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值.2.LCD 的特點:具有圖像清晰精確、

2、平面顯示、厚度薄、重量輕、無;輻射、低能耗、工作電壓低.3.分類:被動矩陣式 LCD 及主動矩陣式 LCD.它們之間主要區別:被動式 LCD 亮度及可視角比較差,反應速度比較慢,但成本低;主動式 LCD 亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積.4.工作原理:自然界物質的存在有固體、液體、氣體三種狀態.其中液體分子質心的排列雖然不具有任何規律性,但是如果這些分子是長形的(扁形的),它們的指向就可能有規律性.我們定義液體分子具有方向性和液體則稱之為液體晶體.又簡稱為”液晶”.一般最常用的液晶型態為向列型液晶,分子形狀為細長棒形,長寬約 1nm10nm,在不同電流電場作用下,液晶分子會作規則旋轉9

3、0度排列,產生透光度的區別,如此在電源 on/off下產生明暗的區別,依此原理控制每個像素,便可構成所需圖像.被動矩陣式 LCD 工作原理:TN-LCD、STN-LCD、DSTN-LCD 之間的顯示原理基本相同,不同之處是液晶分子的扭曲角度有些差別.在厚度不到 1厘米的 TN-LCD液晶顯示屏面板中,通常是由 兩片大玻璃基板,內夾著 彩色濾光片、配向膜 等制成的夾板,外面再包裹著兩片 偏光板,它們可決定光通量的最大值及顏色的產生.彩色濾光片是由紅、綠、蓝三種顏色構成的濾片,有規律地制作在一塊大玻璃基板上,每一像素是由三種顏色的單元(子像素)所組成.如1024*768 即為 3840*768個晶

4、體管及子像素.每個子像素的左上角(灰色矩形)為不透光的薄膜晶體管,彩色濾光片能產生RGB 三原色.每個夾層都包含 電極和配向膜上形成的溝槽,上下夾層中填充了多層 液晶分子(液晶空間不到 5*10E-6M).在同一層內,液晶分子的位置雖不規則,但長軸取向都是平行於偏光板的.另一方面,在不同層之間,液晶分子的 長軸沿偏光板 平行平面連續扭轉90度.其中,鄰接偏光板的兩層液晶分子長軸的取向,與所鄰接的偏光板的偏光 方向一致.在接近上部夾層的液晶分子按照上部溝槽的方向排列,而下部夾層的液晶分子按照下部溝槽的方向排列.最后再封成一個液晶盒,並與驅動 IC、控制 IC 與印刷電路板 相連接.在正常情況下光

5、線從上向下照射時,通常只有一個角度的光線能夠穿透下來再通過上偏光板導入上部夾層的溝槽中再通過液晶分子扭轉排列的通路從下偏光板射出.形成一個完整的光線透途徑.而液晶顯示器的夾層貼附了兩塊偏光板,這兩塊偏光板的排列和透光角度與上下夾層的溝槽排列相同.當液晶層施一定電壓時,由於受到外界電壓的影響,液晶會改變它的初始狀態,不再按照正常的方式排列,而變成豎立的狀態.因此經過液晶的光會被第二層偏光板吸收而整個結構呈現不透光的狀態,結果在顯示屏上出現黑色.當液晶層不施任何電壓時,液晶是在它的初始狀態,會把入射光的方向扭轉90度,因此讓背光源的入射能夠通過整過結構,結果在顯示屏上出現白色.為了達到在面板上的每

6、一像素都能產生你想要的色彩,多個冷陰極燈管必須被使用來當作顯示器的背光源.主動矩陣式 LCD 工作原理TFT-LCD液晶顯示器的結構與TN-LCD 液晶顯示器基本相同,只不過將 TN-LCD 上夾層的電極改為 FET晶體管,而下夾層改為 共通電極.TFT-LCD液晶顯示器的工作原理與TN-LCD 卻有許多不同之處.TFT-LCD液晶顯示器的顯示原理是采用”背透式”照射方式.當光源照射時,先通過下偏光板向上透出,借助液晶分子來傳導光線.由於上下夾層的電極改成FET電極和共通電極導通時,液晶分子的排列狀態同樣會發生變化,也通過遮光和透光來達到顯示目的.但不同的是,由於 FET晶體管具有電容效應,能

7、夠保持電位狀態,先前透光的液晶分子會一直保持這種狀態,直到 FET 電極下一次再加電改變其排列為止.技術參數:1.可視面積液晶顯示器所標示的尺寸就是實際可發使用的屏幕範圍一致.2.可視角度表示在始於屏幕法線的位置時可以清晰地看見屏幕圖像可視角度.3.點距點距:可視寬度/水平像素(可視高度/垂直像素).即可視面積除以它的最大分辨率.如14英寸 LCD 的可視積為 285.7*214.3mm,它的最大分辨率 1024*768.那麼點距就等於285.7/1024=0.279mm(214.3mm/768=0.279mm)4.色彩度色彩度即為色彩的表現度.基本色(R、G、B)三種基本色達到 6 位(2*

8、2*2*2*2*2)即有 64種表現度.5 對比度最大亮度值班(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值.CRT顯示器的對比值通常高達500:1,以致在 CRT顯示器上呈現真正全黑的畫面是很容易的.但對 LCD 來說就不很容易了.由冷陰極射線管構成的背光源是很難去快速地開關動作,因此背光源始終處於點亮的狀態.為了做到全黑畫面,液晶模塊必須完全把由背光源而來的光完全阻擋,但在物理特性上,這些無件並無法完全達到這樣的要求,總會有一些漏光發生,一般來說,人眼可以接受對比值約為250:1的效果.6亮度值液晶顯示器的最大亮度,通常由冷陰極射管(背光源)來決定.7 響應時間響應時間是指液晶顯示器各像素點對輸入信

9、號反應的速度,此值當然是越小越好.如果響應時間太長了,就可能在顯示動態圖像時,有拖影現象.二.外觀檢驗標準(N31為例)1 BEZEL、FRAME、CONNECTTORS等 無氧化,髒污等不良.2、黑線、白線線長小於等於 3MM,寬度小於 0.05MM 不計,0.050.07MM小於等於 8 條允收,0.070.10小於等於 2 允收;大於 0.10不允許;白點、黑點直徑不小於 0.2不計;大於 0.2,不大於 0.3MM 不大於 5 點允許;大於 0.3,不大於 0.5MM 不大於 2 點允許;0.5MM 不允許.3 不顯示、故障不允許4 有線條5亮點最多 5 dot允許;黑點最多 5 dot;亮黑點總計最多 8dot;亮點與亮點之間不小於15mm;黑點與黑點之間不小於5mm.6不明顯的點與線不計.7不明顯的抖動、划痕、直線、橫線、斑纹不計8背光不允許