《LCD显示技术》PPT课件

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1、LCD显示技术介绍任喜明XIAMENZECO.,LTD.主要内容液晶基本知识LCDPanel的基本结构及显示原理LCDPanel工艺简介LCD电光特性曲线LCD的瞬态响应LCD对比度和视角的关系LCD的温度特性LCD显示类型及模式LCD采光方式TN、STN、TFT显示器性能比较背光源简介LCD显示性能IC帮定方式LCD连接方式LCD环境实验模块使用注意事项2液晶基本知识1.什么是液晶一般物质分为三种状态:固态、液态和气态。液晶是基于固态和液态之间，兼有二者的特性。它具有光电各向异性。正是这种光、电各向异性使得用电来控制光学性能或液晶显示成为了可能。2

2、.液晶的分类从液晶的物理条件可分为热致液晶和溶致液晶:热致液晶：由于温度变化而出现的液晶相。目前用于液晶显示的液晶材料基本上都属于热致液晶。溶致液晶：由于溶液浓度变化而出现的液晶相。3液晶基本知识从液晶分子排列结构分：向列相、近晶相、胆甾相（1）向列相液晶（nematic),又称丝状液晶如右图所示，向列相液晶分子的长轴互相平行，但分子的重心杂乱分布，分子可以上下移动，左右滚动，但仍会保持平行。分子的排列自由，对外界电、光、热的作用相当敏感，因而得到广泛应用，如：TN-LCDSTN-LCDTFT-LCD（2）近晶相液晶（smectic),又称层状液晶如

3、右图所示，近晶相液晶分子的排列成层，在每一层内分子的长轴互相平行，其方向垂直于层面或或与层面斜交。由于近晶相液晶的粘度较大，其排列及运动受到较大的约束，所以对外界的响应不很灵敏。（3）胆甾相液晶（cholestevic),也称螺旋状液晶如右图所示，胆甾相液晶的分子呈扁平型，在空间形成一个螺旋结构，在垂直于螺旋轴的每一平面内，分子长轴彼此平行，而对于相邻两平面而言，其分子的长轴方向彼此有一轻微扭曲（温度计应用于此液晶）。4液晶基本知识3.液晶的异向性沿分子长轴平行方向的物理量,我们称之为平行分量,如平行介电常(ε∥)，平行折射率(n∥)，平行磁化率(χ

4、∥)，平行电导率(ρ∥)，平行粘滞系数(η∥)。而与分子长轴垂直的物理量有垂直介电常数(ε┻)，垂直折射率(n┻)，垂直磁化率(χ┻)，垂直电导率(ρ┻)，垂直粘滞系数(η┻)。液晶物理参数各向异性的大小和方向则用它们的代数和来表示。Δε=ε∥-ε┻Δn=n∥-n┻Δχ=χ∥-χ┻Δρ=ρ∥-ρ┻Δη=η∥-η┻其中:Δε=ε∥-ε┻是液晶显示器件原理的基础.液晶的Δε有时为正有时为负.Δε为正时我们称为正性液晶(也称P型液晶);而当Δε为负时我们就称为负型液晶(也称N型液晶).P型液晶在电场中液晶分子长轴与电场方向平行。而N型液晶在电场中则分子长轴

5、与电场方向正交排列。5液晶基本知识液晶材料参数对显示器件性能的影响液晶材料的任何一项性能和参数都会影响甚至决定液晶显示器件的性能。有有些还会影响显示器件的工艺制造。液晶显示器件主要参数主要有工作温度范围﹑响应特性﹑驱动特性﹑视角﹑对比度、可靠性等。而必须与其适应的器件工艺则主要是制盒的盒厚及取向工艺。器件特性与其所要求的液晶材料的特性和参数如下表所示：器件特性相互关系液晶参数工作温度范围相变温度TSTc对比度粘度η响应特性介电个向异性Δε驱动电压折射率各向异性Δn视角弹性常数k11，k22，k33可靠性螺距P器件工艺电阻率ρ盒厚取向6LCDPanel

6、的结构及显示原理TN-LCD、STN-LCD器件结构TN、STN液晶显示器件的典型结构如右图所示。上、下两玻璃基片外表面都贴有偏振片。上、下两玻璃基片内表面都镀有透明的导电材料（ITO），经光刻工艺后形成导电电极图形。ITO上涂有配向膜（PI层），PI层经摩擦后形成沟道，使两表面的液晶分子沿沟道定向排列。由于两玻璃表面的摩擦沟道方向不同致使液晶分子产生扭曲。TN-LCD：扭曲角为何90℃HTN-LCD：扭曲角为何90—120℃STN-LCD：扭曲角为何180—270℃玻璃间距为几个微米。封框胶及液晶盒中填有隔垫物（spacer)，使液晶盒厚均匀。正介

7、电各向异性向列相液晶夹在配向膜中间。7LCDPanel的结构及显示原理2.TN-LCD显示原理透过光检偏器电极（ITO）起偏器入射自然光如上面左图所示，液晶盒中上、下两基片的摩擦方向相差90℃，当自然光通过起偏器后变成与偏振片方向一致的线偏振光，同时也与基片表面的液晶分子长轴（Δε﹥0）排列方向一致，当光线进入液晶层后，由于液晶分子的双折射，线偏振光分解成o光和e光，其相位相同但速度不同，因而在任一瞬间o光和e光合成的结果使偏振片的振动方向发生了变化，随着光依通过液晶层逐渐被扭曲了，当光线达到检偏器时其光轴振动方向正好被扭曲了90℃，与检偏器的偏振轴

8、方向一致，从而通过起偏器，为亮场。如右所示，当加上电场后，液晶分子（Δε﹥0）在电场作用下随电场取向，扭曲结