液晶顯示器技術手冊

Chapter2、3、4、4A液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第1頁。OutlineLiquidCrystalLiquidCrystalDisplayColorSTNLCDDriverICColorFilterLiquidCrystalModule液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第2頁。液晶態液晶的分類液晶的物性

液晶分子混合(Blend)

液晶排列秩序參數(OrderParameterS)

異方向性(Anisotropy)液晶的光電特性動態散射效應(DynamicScatteringEffect)

主客效應(Guest-HostEffect)

電場控制雙折射(ElectricallyControlledBirefringenceEffect)

扭轉向列效應(TwistedNematicEffect)

超扭轉向列效應(SuperTwistedNematicEffect)LiquidCrystal折射率:介電率:磁化率:導電率:黏性率:彈性係數:液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第3頁。LiquidCrystalState凝華氣化凝結凝固熔化昇華液晶態固態液態氣態吸熱放熱

液晶態:介於固態與液態的中間相具有

液體的流動性

固體的結晶光學性質液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第4頁。KindsofLiquidCrystal層列型(Smetic)向列型(Nematic)膽固醇型(Cholesteric)碟型(Discotic)Rod-Like液晶液向性液晶(LyotropicLC)熱向性液晶(ThermotropicLC)生物科學領域液晶顯示器液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第5頁。Blend單靠一種液晶分子是很難滿足顯示器所要求之多樣特性共熔混合物(EutecticMixture)液態固態液晶態Tmp1Tmp2Tc1Tc22濃度0%100%

1濃度100%0%

Tmp:熔點

Tc:澄清點(ClaningTemp.)A點:混合物液晶態溫度範圍最大的一點濃度組合A寬廣的液晶態溫度範圍高可靠度低黏度值電異方向性大折射率異方向性大適當的彈性係數良好的配向性分子的秩序度要高(S)液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第6頁。DielectricAnisotropy介電值異方向性+-+-如果

正型液晶如果

負型液晶液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第7頁。矽創電子Birefringence棒狀液晶分子碟狀液晶分子O光E光E光O光單折射晶體矽創雙折射晶體O光e光雙折射晶體液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第8頁。GHEffect在液晶分子中(Host)添加色素分子(Guest)加電場可改變兩種分子的排列以此控制染料的可見光吸收量來作顯示色素分子(客)液晶分子(主)著色效應:光的振動方向與色素分子的面一致光的振動方向與色素分子的面不一致光不被吸收液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第9頁。ECBEffect以外加電場控制負型液晶的雙折射來作顯示偏光板偏光板直線偏光經過偏光片後不透光直線偏光橢圓偏光特定光會透過偏光板呈現色彩配向膜配向膜液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第10頁。LiquidCrystalDisplay被動矩陣驅動型顯示器(PassiveMatrix)TN液晶顯示器

STN液晶顯示器

Color-STN液晶顯示器鐵電型液晶顯示器主動矩陣驅動型顯示器(ActiveMatrix)

TFT(ThinFilmTransistor)液晶顯示器

TFD(ThinFilmDiode)液晶顯示器新世代的平面顯示器

LTPS(LowTemperaturePoly-Si)顯示器

OLED(OrganicLightEmittingDisplay)顯示器

液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第11頁。暗:無光通過配向膜TNLCD偏光板偏光板配向膜液晶分子旋轉900光液晶分子站起來液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第12頁。暗:無光通過STNLCD偏光板偏光板配向膜配向膜液晶分子旋轉2700光液晶分子站起來液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第13頁。PassiveandActiveY電極(DATA)X電極(COM)電晶體電晶體液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第14頁。TNLCD&STNLCDTNSTN原理旋光性複折射旋轉角度900240~2700特性低對比(1:20)對比較高(1:40)預傾角1~204~70T100%90%10%外加電壓(Vrms)VonSTNVoffSTNVonTNVoffTN外加電壓與穿透率的關係圖液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第15頁。Von/VoffCom0Com1Com2Com3Vd1Vd2Com0-Vd1Com1-Vd2TfVsVd＃ofcom=4N(Duty)=4又稱Vop操作電壓偏壓比液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第16頁。PretiltAngle液晶配向膜液晶分子

預傾角為0o的話施加電壓液晶分子站立方向有差異Disclination:線狀的配向缺陷又稱向錯液晶配向膜液晶分子

預傾角為2o的話施加電壓朝一定方向排列液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第17頁。DSTN(DoubleSTN)LCDLiquidCrystalPowerOnPowerOff白光背光源不透光透光ITOLiquidCrystal玻璃液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第18頁。FSTN(FilmcompensatedSTN)LCDLiquidCrystalPowerOnPowerOff相位延遲膜RetardationFilm偏光片白光背光源透光不透光玻璃ITO液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第19頁。特點缺點DSTNNegativeandpositiveMode

TransmissiveandtransflectiveMode

DutyRatio:1:8to1:64

Highreliability

Automotivecompensation(-30°Cto+85°C)

Colourneutral

Excellentperformancewithallbacklightsystems

Temperaturecompensationnecessary

Responsetimeincreasedatlowertemperature

HighercostTooHeavy

FSTNPositiveMode

Transmissive,transflectiveandreflectiveMode

DutyRatio:1:8to1:240

HighreliabilityHighcontrast

Colourneutral

LightTemperaturecompensationnecessary

Responsetimeincreasedatlowertemperature

Colourchangesvstemperature

Colourchangesvsviewingangle

Consumercompensation(0°to+60°C)

DSTN&FSTN液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第20頁。Color-STNLCD下板玻璃資料電極SegmentElectrode偏光片彩色濾光片上板玻璃偏光片掃描電極CommonElectrode液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第21頁。Reflec.LCD&Trans.LCDReflec.LCD+Trans.LCD=

TransflectiveLCD自然光前光源偏光片光學補償膜上板玻璃ITO電極液晶分子彩色濾光片反射膜背光源ReflectiveLCDTrandmissiveLCDI自然光+I前光源I背光源自然光偏光片光學補償膜上板玻璃ITO電極液晶分子彩色濾光片反射膜背光源I自然光+I背光源液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第22頁。RequirementsofTransflectiveLCD穿透式LCD反射式LCD半透式LCD輕薄特性○◎○高亮度亮處△◎○暗處◎△○高色純度◎△○高對比◎△◎視角◎X◎環境限制△△○耗電量X◎○液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第23頁。LCDDrivingMethod靜態驅動法(StaticDrivingMethod)多工驅動法(MultiplexDrivingMethod)

A-P.T驅動法

A.A驅動法(ActiveAddressingMethod)Hi-Fas驅動法(HighFrequencyAmplitudeSelection)M.L.S驅動法(MultipleLineSelectionMethod)灰階驅動

FRC(FrameRateControl)圖框調變法

PWM(PulseWidthModulation)脈衝寬度調變

Dither抖震液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第24頁。StaticDrivingMethod字節像數:14字節開關數:14電極數:16共用電極端子:2後玻璃字節接腳電極共通電極共通電極前玻璃液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第25頁。MultiplexDrivingMethod畫像像數:64字節電極數:16字節開關數:16資料電極(DATA)掃描電極(COM)掃描電極(COM)液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第26頁。MModulationOneFrameOneCOMMultiCOMOneCOMA類水平調變模式Ｂ類圖框調變模式多條水平調變模式液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第27頁。A-P.TDrivingMethodV0V1V4GNDV3V2CommonSignalSegmentSignalPositiveFrameNegativeFrame17VCOMSEGSEGSEGCOMCOMCOM&SEGWavefront液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第28頁。ActiveAddressingMethodFrameResponsePhenomenon圖框響應現象驅動波形光學穿透率波形F1(t)F2(t)F3(t)F4(t)G1(t)On-1Off+1Off+1On-1液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第29頁。HighFrequencyAmplitudeSelectionMethodCommonSignal32V3VVCHVCLVSHVM(0V)SegmentSignalPositiveFrameNegativeFrameVSLCOMSEGSEGSEGCOMCOMCOMWavefrontSEGWavefront液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第30頁。MultipleLineSelectionMethodV3V2V1Vc-V1-V2-V3V3V2V1Vc-V1-V2-V3V3V2V1Vc-V1-V2-V3SEG1COM1thesumofenergy=14unitsCOM2thesumofenergy=10unitsCOM3thesumofenergy=10unitsCommonSignalSegmaentSignalField1Field2Field3Field417V4.8V液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第31頁。ComparisonofDrivingMethod

Method

ItemA-P.THi-FasMLAContrast△△○Power△○◎Crosstalk△○◎LineSelection114液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第32頁。GrayDriving多彩化彩色濾光片灰階驅動經由液晶透光度之多寡來區分各色彩的明暗透過精密變化的訊號控制以及人類眼睛視覺暫留的現象

FRC(FrameRateControl)圖框調變法

PWM(PulseWidthModulation)脈衝寬度調變法

Dither抖震液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第33頁。FrameRateControl(FRC)1’stframe2’ndframe3’rdframe4’thframe5/5白4/5灰階3/5灰階1/5灰階Gray-Scale灰階Turnon次數5/5白04/5淺灰13/5灰22/5深灰31/5黑4液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第34頁。PulseWidthModulation10us20us30us40us5/5白4/5灰階3/5灰階1/5灰階Gray-Scale灰階Turnon時間5/5白40us4/5淺灰30us3/5灰20us2/5深灰10us1/5黑0us液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第35頁。Dither一個像素Gray-Scale01234ONOFF解析度降低但是不會像FRC閃爍!液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第36頁。CrossTalk水平串音垂直串音COMSEGPixelVrmsCOMSEGBSEGAAB液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第37頁。Temp.CompensationVthTemp.-8mV/℃WannacompensationTemp.Vop約-0.2%/℃NegativeTemp.coefficientVoltageRegulator液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第38頁。ColorFilter色彩的基本概念彩色顯示的基本原理色再現性彩色濾光片的製作及特性液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第39頁。Colors可見光分布:380~780nm色相(Hue):區別色彩的名稱飽和度(Saturation):色彩相對鮮豔程度色值(Value):顏色的深淺(Brightness)420440470515580600640藍錐體綠錐體紅錐體淺綠亮綠深綠綠白灰黑中性色:白黑灰只有色值沒有色相和飽和度液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第40頁。ColorDisplay加色三原色:紅藍綠>相混得白色

多用於顯示器減色三原色:青黃酒紅>相混得黑色

多用於印刷二級色彩(Secondarycolors):將兩種原色混合後的色彩加色過程(Addictiveprocess)減色過程(Substrctiveprocess)液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第41頁。CIE1931ChromaticityDiagramNTSC

CRTTFT-LCD藍錐體綠錐體紅錐體液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第42頁。ColorFilter彩色濾光片結構畫素排列線條紋形配列馬賽克形配列三角形配列正方形配列ITO透明電極遮光層(BM)配向膜彩色著色層液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第43頁。NewTech.ofColorFilter彩色濾光片的發展趨勢HighResolutionHighcolorPurityandBrightnessHighContrastWideViewingAngelLowPowerConsumption彩色濾光片的新技術IntegratedspacerColorFilteronTFTMVA(Multi-domainVerticalAlignment)IPS(InPlaneSwitching)液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第44頁。Integratedspacer間隔物IntegratedSpacerITO透明電極遮光層(BM)配向膜傳統方式間隔物液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第45頁。ColorFilteronTFT傳統LCDCFonTFTTOPITOBMTFTBottomITO液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第46頁。MVA(Multi-domainVerticalAlignment)玻璃配向層ITO電極CFProtrusion表面凸起物液晶分子液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第47頁。IPS(InPlaneSwitching)電場ITO電極電場液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第48頁。LiquidCrystalModuleSMT(SurfaceMountTechnology)COB(ChiponBoad)TAB(TapeAutomatedBonding)COG(ChiponGlass)COF(ChiponFilm)液晶顯示器技術手冊-1全文共55頁，當前為第49頁。SMT(SurfaceMountTechnology)這是一種較傳統的安裝方式。其