lcd基本知识简介及制造流程介绍PPT课件下载推荐.ppt
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苯甲酸酯结晶试验时发现:
1.2液晶的发现及命名液晶的发现及命名德国物理学家德国物理学家O.LehmannO.Lehmann将其称为:
将其称为:
FliessendeKrystalle(FliessendeKrystalle(德语德语)英文为:
英文为:
LiquidCrystalLiquidCrystal中文即:
液晶中文即:
液晶33晶体晶体向列相液晶向列相液晶各向同性各向同性相相441.31.3液晶分子的结构液晶分子的结构CN化学家的观点化学家的观点物理学家的观点物理学家的观点形状各向异性形状各向异性,长度长度44倍宽度倍宽度上述分子上述分子(5CB)是是2nm0.5nm分子长轴有一定刚性分子长轴有一定刚性分子末端分子末端含有含有极性或可极化的基团极性或可极化的基团CH3-(CH2)4CN551.4液晶的种类向列液晶:
分子沿某一择优方向取向,分子重心无序分布分子沿某一择优方向取向,分子重心无序分布分子沿某一择优方向取向,分子重心无序分布分子沿某一择优方向取向,分子重心无序分布胆甾相液晶:
分子在空间形成连续的螺旋结构,在分子在空间形成连续的螺旋结构,在分子在空间形成连续的螺旋结构,在分子在空间形成连续的螺旋结构,在垂直于螺旋轴的平面内分子排列类似向列相垂直于螺旋轴的平面内分子排列类似向列相垂直于螺旋轴的平面内分子排列类似向列相垂直于螺旋轴的平面内分子排列类似向列相层列相液晶:
分子沿某一择优方向取向,分子重心有序分分子沿某一择优方向取向,分子重心有序分分子沿某一择优方向取向,分子重心有序分分子沿某一择优方向取向,分子重心有序分布布布布66向列相向列相&
胆甾相胆甾相向列型液晶层列型液晶胆甾胆甾型液晶771.51.5液晶的特性液晶的特性:
光光学异向学异向性性(Opticalanisotropy)介电异向介电异向性性(Dielectricanisotropy)88光学异向光学异向性性:
光学异向性是常发生于晶体物质的特性,较具体的表现就是双折射(Birefringence)特性。
双折射顾名思义也就是说光线在物质内部传播时有两种不同的折射率n。
ne:
(extraordinaryrefractiveindex)ne:
(extraordinaryrefractiveindex)入射光入射光与晶与晶体光轴方向平行时的折射率体光轴方向平行时的折射率。
no:
(ordinaryrefractiveindex)no:
(ordinaryrefractiveindex)入射光入射光与晶体光与晶体光轴方向垂直时的折射率轴方向垂直时的折射率。
99双折射定义双折射定义:
n=neenooneeno:
positiveo:
positivebirefringentbirefringent(大部份液晶大部份液晶属属于这种类型于这种类型)nee0的液晶当电场加入时,以右图的B态最稳定。
00介电异向性应用示例介电异向性应用示例:
1212二.液晶显示器(LiquidCrystalDisplay)液晶具有固定的偶极矩,介电各向异性。
所以施加电场可使液晶分子轴发生移动,于是液晶分子的排列发生改变。
从而改变其光学性质来达到其显示的效果。
这是液晶做为显示器的基本原理13132.1LCD的优点信息显示技术随着信息社会化的发展显得越来越重要,液晶显示器与其它显示器相比其有很多优点。
平面型显示、体积小、重量轻、便于携带;
功耗低、驱动电压低;
寿命长,一般在5万小时以上;
不含有害射线,对人体无害;
被动显示,不易被强光冲刷;
易于驱动,可用大规模集成电路直接驱动;
结构简单,没有复杂的机械部分;
造价成本低。
14142.2LCD的缺点与限制性随着液晶显示器的广泛应用,人们也可以发现其有些缺点:
由于它是被动元件,本身不发光,在暗处需借助其它的光源才具有可视性;
有视角之限;
响应速度(30ms-120ms)与其他元件相比尚嫌差些;
有操作温度的限制15152.3LCD的分类根据液晶分子扭曲程度,LCD可分为下列几类:
TNTN:
扭曲向列型(:
扭曲向列型(TwistTwistnematicnematic)液晶显示器。
)液晶显示器。
HTNHTN:
高扭曲向列型(:
高扭曲向列型(HighTwistHighTwistnematicnematic)液晶显)液晶显示器。
示器。
STNSTN:
超扭曲向列型(:
超扭曲向列型(SuperTwistSuperTwistnematicnematic)液晶显示器。
FSTNFSTN:
补偿膜超扭曲向列型:
补偿膜超扭曲向列型(FilmSuperTwist)(FilmSuperTwist)液晶显示器液晶显示器.TFTTFT:
薄膜晶体管(薄膜晶体管(Thin-filmtransistorThin-filmtransistor)液晶显示器。
1616LCD的分类LCD按显示方式可分为半透射反射全透显示器17172.4LCD主要产品特征类型类型类型类型扭曲角扭曲角扭曲角扭曲角显示模显示模显示模显示模式式式式TNTNTwist90Twist90PositivePositive:
白底黑字白底黑字Negative:
Negative:
黑底白字黑底白字HTNHTNTwist1Twist10000-1-18800PosPosiitive:
tive:
黑底白字黑底白字STNSTNTwist180Twist180-270-270PosPosiitive:
黄绿底黑字黄绿底黑字(Y-Gmode)(Y-Gmode)灰底蓝紫字灰底蓝紫字(Graymode)(Graymode)Negative:
蓝底白字蓝底白字(Bluemode)(Bluemode)FSTNFSTNTwist180Twist180-270-270PosPosiitive:
黑底白字黑底白字1818LCD的显示模式a.正性显示(Positive)b.负性显示(Negative)19192.5各种LCD的优缺点及应用对比类别类别类别类别TNTNHTNHTNSTNSTNFSTNFSTN优点优点优点优点1.1.价格便宜价格便宜1.1.视角范围比视角范围比TNTN宽宽1.1.视角范围宽视角范围宽1.1.具有具有STNSTN的的所有优点所有优点2.2.应用范围广应用范围广2.2.较容易生产较容易生产2.2.显示模式多样化显示模式多样化3.3.容易生产容易生产3.3.价格较便宜价格较便宜3.3.实用范围广实用范围广2.2.底色较好底色较好4.4.黑白显示效果黑白显示效果最好最好4.4.可实现多路驱动可实现多路驱动,显示信息量大显示信息量大缺点缺点缺点缺点1.1.视角范围较窄视角范围较窄1.1.对比度差对比度差1.1.对制程对制程较大较大1.1.具有具有STNSTN缺点缺点2.2.显示模式单一显示模式单一2.2.显示效果一般显示效果一般2.2.对原材料要求高,成对原材料要求高,成本高本高2.2.成本比成本比STNSTN更高更高(偏光片)(偏光片)3.3.只适用于低路只适用于低路数驱动数驱动,高驱动高驱动对比度差对比度差3.3.不适合制造高驱不适合制造高驱动动LCD,LCD,对比度差对比度差.3.3.对制程工艺、设备要对制程工艺、设备要求高求高,良率低良率低适用适用适用适用范围范围范围范围计算器计算器/电子表电子表/电电话机话机/游戏机等较游戏机等较低档的家用电子低档的家用电子产品产品一般仪器一般仪器/仪表仪表较高档的仪器较高档的仪器/仪表仪表/汉汉显机显机/记事本等记事本等同同STNSTN2020三LCD显示原理3.1LCD基本构造21212222从图中可以看出从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密电玻璃制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料封材料-胶框(一般为环氧树脂)密封,盒的两个胶框(一般为环氧树脂)密封,盒的两个外侧贴有偏光片。
外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔,即通常所说的液晶盒中上下玻璃片之间的间隔,即通常所说的盒厚,一般为几个微米(人的准确性直径为几十盒厚,一般为几个微米(人的准确性直径为几十微米)。
上下玻璃片内侧,对应显示图形部分,微米)。
上下玻璃片内侧,对应显示图形部分,镀有透明的氧化铟镀有透明的氧化铟-氧化锡(简称氧化锡(简称ITOITO)导电薄膜,)导电薄膜,即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去。
过其加到液晶上去。
2323a.a.偏光片有一固定光轴偏光片有一固定光轴,它的作用只允许偏振方向与它的作用只允许偏振方向与其偏光轴相同的光通过其偏光轴相同的光通过,其余的光被吸收其余的光被吸收,即自然即自然光通过偏光片后光通过偏光片后,只剩下振动方向与偏光轴相同的只剩下振动方向与偏光轴相同的光光,即线性偏光即线性偏光.b.b.偏光片使线性偏振光在通过液晶盒时偏光片使线性偏振光在通过液晶盒时,其偏振方向其偏振方向沿着液晶分子扭转沿着液晶分子扭转9090c.当上下两个偏光片的偏光轴互相平行时当上下两个偏光片的偏光轴互相平行时,光线通过光线通过,d.当上下两个偏光片的偏光轴互相垂直时当上下两个偏光片的偏光轴互相垂直时,光线不能光线不能通过通过.偏光片2424偏光片基本原理图偏光片基本原理图:
2525偏光片的基本结构保護膜TAC膜PVA膜TAC膜压敏膠離型膜一般透过型偏光片26263.3LCD显示原理图(如下图)2727a.a.此图表示在互相垂直的偏光片之间设置此图表示在互相垂直的偏光片之间设置TNTN排列液排列液晶盒的光电的反应晶盒的光电的反应.b.b.在液晶盒未加电场时在液晶盒未加电场时,前偏光片的偏振光顺着液晶前偏光片的偏振光顺着液晶分子的扭曲结构扭曲分子的扭曲结构扭曲9090,变成和后片偏光片的光变成和后片偏光片的光轴一致轴一致,顺利到达后偏片顺利到达后偏片,显示为透明状态显示为透明状态,处于非处于非显示态显示态(非选择态非选择态).).C.C.在液晶盒中加电场时在液晶盒中加电场时,驱动电路将驱动的信号电驱动电路将驱动的信号电压加到需要显示的有关电极时压加到需要显示的有关电极时,该部分液晶分子该部分液晶分子扭曲结构消失扭曲结构消失,失去了旋光能力失去了旋光能力,从前偏光片射出从前偏光片射出的偏振光的偏振方向未经改变就到达后偏光片的偏振光的偏振方向未经改变就到达后偏光片,由