LCD结构
LCD的基本工作原理
LCD的基本工作原理液晶显示器（LCD）是一种广泛应用于电子设备的平板显示技术。
其基本工作原理是利用液晶分子的光学特性来控制光的穿透与阻止，从而实现图像显示。
LCD的主要构成部分包括液晶层、电极层和背光源。
液晶层由液晶分子组成，能够通过改变液晶分子的排列方式来控制光的传播。
电极层则用于对液晶层中的液晶分子施加电场，以改变液晶分子的排列方式。
背光源则提供背光以照亮整个显示屏。
当没有电场作用于液晶分子时，液晶分子处于松散排列的状态，无法阻止光的传播。
当外加电场作用于液晶分子时，液晶分子开始发生排列变化，形成有序的排列结构，此时会出现两种不同的排列状态。
第一种是向列状态（平行排列状态），液晶分子沿电场方向排列，此时光线可以通过液晶分子而穿过显示屏，显示为透明或亮的亮点。
第二种是向列状态（垂直排列状态），液晶分子垂直于电场排列，此时光线无法通过液晶分子而穿过显示屏，显示为暗的黑点。
液晶显示器的显示原理是通过在液晶分子和电极之间加入多个像素点，通过对像素点施加电压控制液晶分子的状态，从而实现像素级别的光的穿透和阻止。
具体的显示原理如下：当液晶分子处于向列状态（平行排列状态）时，电极产生的电场会使液晶分子发生扭曲，并改变光线的偏振方向。
光线进入液晶层后，会经过一个偏振板，只有偏振方向与光线偏振方向一致的光线才能通过偏振板，反之则会被阻止。
因此，在液晶层中，被扭曲的液晶分子会改变进入偏振板的光线的偏振方向，使其与偏振板的偏振方向不一致，从而被阻止，显示为黑色。
当液晶分子处于向列状态（垂直排列状态）时，电场作用下液晶分子自身的性质会折射光线，使光线的偏振方向发生改变，从而可以通过偏振板，显示为亮色。
由于液晶分子的排列状态可以通过改变电场的大小来控制，并且每个像素点可以独立控制电场的大小，所以在液晶显示器上可以呈现出丰富的颜色和图像。
背光源在液晶显示器中起着提供光源的作用。
常用的背光源有冷阴极管（CCFL）和LED背光。
LCD内部结构图
液晶显示器内部结构图 [图片]TFT-LCD的三段主要的制程：前段Array前段的Array 制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜电晶体制作于玻璃上，而非矽晶圆上。
中段Cell中段的Cell ，是以前段Array的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶(LC)。
后段Module Assembly (模组组装)后段模组组装制程是将Cell制程后的玻璃与其他如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)模块TFT-LCD 前段制程——ArrayTFT-LCD的制造过程可分为三大阶段: 前段Array, 中段Cell以及后段模块组装。
前段的 Array 制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜晶体管制作于玻璃上，而非硅晶圆上。
TFT-LCD 中段制程—— Cell中段的Cell ，是以前段TFT Array的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间滴上液晶后贴合，再将大片玻璃切割成面板。
TFT-LCD 后段制程——模块组装后段模块组装制程, 是将Cell贴合并切割后的面板玻璃, 与其他组件如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。
CF：颜色过滤装置FPC：柔性电路板(柔性PCB): 简称"软板", 又称"柔性线路板", 也称"软性线路板、挠性线路板"或"软性电路板、挠性电路板", 英文是"FPC PCB"或"FPCB,Flexible and Rigid-Flex".PCBA：英文Printed Circuit Board +Assembly 的简称,也就是说PCB空板经过SMT上件,再经过DIP插件的整个制程,简称PCBA .薄膜电路薄膜电路是将整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件以及它们之间的互连引线，全部用厚度在１微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜，并通过真空蒸发、溅射和电镀等工艺制成的集成电路。
lcd组成结构
lcd组成结构LCD组成结构LCD，全称为液晶显示器（Liquid Crystal Display），是一种广泛应用于各种电子设备中的平面显示技术。
它以其薄、轻、省电的特点，成为了现代电子产品的主要显示屏幕。
那么，LCD是如何构成的呢？下面将从组成结构的角度来介绍LCD的构造。
一、液晶分子层LCD的基本原理是利用液晶分子的光学特性来实现图像显示。
液晶分子层是LCD的核心部分，它由两层平行排列的玻璃基板构成。
这两层基板之间填充有液晶分子，液晶分子可以根据外界电场的作用而改变排列状态，从而控制光的透过程度。
液晶分子层的构成使得LCD能够实现在不同电压下的光的透射与阻挡，从而显示出不同的图像。
二、偏振片液晶分子层之上和之下分别安装有两片偏振片。
偏振片是由聚合物材料制成的，它只允许特定方向的光通过，而将其他方向的光阻挡。
在液晶显示器中，顶部的偏振片的方向与底部的偏振片的方向垂直，这样的设计可以使得透过液晶分子层后的光能够通过底部的偏振片。
三、背光源液晶分子层和偏振片之间还需要一个背光源来提供光源，使得液晶分子层中的图像能够被照亮。
背光源通常是一种冷阴极荧光灯（CCFL）或者是LED灯。
背光源的光线通过液晶分子层后，会受到液晶分子的控制，从而形成图像。
四、驱动电路液晶分子层中液晶分子的排列状态是通过电场来控制的，所以需要一套驱动电路来给液晶分子层施加电场。
驱动电路可以根据输入信号的变化，改变电场的强度和方向，从而控制液晶分子的排列状态，进而显示出不同的图像。
五、控制器和接口液晶显示器的控制器和接口是用来接收外部信号并将其转换成驱动电路的输入信号的。
控制器和接口可以根据输入信号的不同来控制液晶分子的状态，从而显示出不同的图像。
六、辅助材料除了上述的核心组成部分外，LCD还包括一些辅助材料，如保护层、滤光片等。
这些辅助材料可以保护LCD的核心部件不受外界环境的影响，同时还可以改善显示效果，提高图像的质量。
LCD的组成结构包括液晶分子层、偏振片、背光源、驱动电路、控制器和接口，以及辅助材料等。
精通LCD、OLED、QLED、Micro-LED显示结构及生产制造工艺
1LCD/OLED/QLED/Micro LED结构及生产工艺2目录LCD 01040203 OLED QLEDMicro LED平板显示技术3半导体显示技术1、LCD显示技术4 LCD：Liquid Crystal Display-液晶显示器构造：➢两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒➢上基板玻璃上设置彩色滤光片➢下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管）通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。
1.1 LCD主要面板类型5TN面板全称是Twisted Nematic（扭曲向列型面板），也是诸多面板类型中的一种。
由于低廉的生产成本使TN成为了应用最广泛的入门级面板，目前市面上主流的中低端LCD电视或显示器均使用TN，早期的平板和手机也多有使用。
现在不少用户将TN等同于TFT，其实是一种概念上的混淆。
由于TN的技术成熟、价格低廉，如今仍然受一些低成本产品的青睐。
同时开口率高的TN在相同亮度下更省电，8-15ms的响应速度也比较迅速。
因此，在这些优点下，即便TN有着颜色失真和窄视角等弊端，却仍未淡出市场。
VA面板全称是Vertical Alignment（垂直配向型面板），是现在高端LCD应用较多的面板类型，属于广视角面板。
VA有富士通的MVA和三星的PVA两种，其中后者是前者的改良和继承。
比起TN，VA 的对比度更高，显示文本清晰锐利，还可以提供更广的可视角度和更好的色彩还原，缺点是功耗较高、价格较高，并且VA属于软屏，用手轻轻划会出现波纹。
8 VA型面板-MVA型/PVA型MVA型PVA型MVA全称是Multi-domain Vertical Alignment（广域垂直队列），是一种多象限垂直配向技术，由富士通公司研发，通过技术授权奇美电子、友达光电等企业生产。
但是金融危机发生后，广视角面板厂商都遇到了危机。
奇美和友达觉得MVA成本高、利润低，所以停止给显示器厂商供货。
液晶分子中TN,STN技术简介
TN STN 技术简介一．LCD产品结构一. 普通TN和STN型产品结构示意图TN和STN在结构上的主要不同为液晶分子的扭曲角，TN的扭曲角为90°，STN的扭曲角为90°~270°。
随着扭曲角及偏光片角度的不同STN可以有黄绿模式、蓝模式、灰模式等。
TN有正性和负性等。
STN比TN具有更高路数的驱动能力和优异的电光性能。
FSTN在STN的基础上加上补偿膜，可以补偿掉STN的干涉颜色，实现真正的黑白显示。
补偿膜角度不同可以有正性（白底黑字）和负性（黑底白字）的显示全息FSTN在FSTN基础上加上一层全息膜使显示效果更加悦目漂亮，并且具有更高的电光参数。
二．主要工艺流程三．主要工艺介绍：1、光刻：在ITO表面形成要求形状的电极。
光刻工序的主要流程：2、定向层涂覆：在玻璃表面均匀涂覆一层定向层。
5、切割裂粒：将大片的玻璃切割成一个个小的液晶盒，便于灌注液晶。
6、液晶测试：按照客户要求的驱动条件，底色等调制液晶，确定出满足要求的液晶。
]7、灌注封口：将调好的液晶灌入空盒内，然后用封口胶将盒密封住。
8、清洗：清洗掉残存在液晶屏上的液晶。
9、光台、电测：光台检查LCD屏是否存在外观、污染、盒厚不均匀等缺陷。
电测检查LCD加电显示是否正常。
10、贴偏光片：根据不同的LCD贴上满足要求的偏光片。
11、检验和可靠性实验：进行最终的检验，保证LCD的外观和电性能满足客户要求。
可靠性实验有高温高湿实验、高温实验、低温实验、高低温冲击实验、高温高湿加电实验等。
通过可靠性实验保证交到客户手中的产品满足客户的使用要求，保证产品的寿命，及特定使用条件下产品的可靠性。
二．LCD光电性能参数1 电参数(Ta=25oC)2.光电参数( Ta=25oC)TN 型:STN 型:备注1: 视角θ,Φ的定义θ,Φ备注2: 视角范围的定义：ΔΦ=|Φ2-Φ1| 备注3: 对比度的定义：备注4: 响应时间的定义：三 LCD 采光方式简介 ：有三种采光方式：反射、透射、半透半反♦反射式采光♦透射式采光♦半透半反式采光²此种显示方式可以利用自然光进行显示 ²此种方式是利用反射外界光来进行显示²显示对外界光有较大的依赖性，在黑暗的环境下无法观察显示²不依赖外界光 ²需要背光源²可以利用自然光和背光源 ²外界光线较强时，可以不用背光源 ²外界光线较弱时，可以使用背光源四LCD光学、颜色模式♦TN型显示♦STN显示²正性显示时为白底黑字²负性显示时为黑底白字²TN型显示方式液晶的扭曲角为90o²黄绿模式显示为黄绿色底色，蓝黑色显示字体²蓝模式显示为蓝色底色，白色字体²灰模式显示为灰色底色，棕兰色字体²STN显示模式中液晶分子的扭曲角为180o~240o，因此可以适应更高的驱动能力♦FSTN 显示♦全息FSTN²FSTN 在适应高驱动路数的前提下，实现黑白显示和白黑显示²负性FSTN 为黑底白字显示 ²正性FSTN 为白底黑字²FSTN 是在STN 的基础上加上一层或两层补偿片来补偿掉STN 的干涉色²全息FSTN 是在FSTN 的基础上加上一层全息膜²全息膜可以提供悦目和明亮的底色五LCD连接方式♦导电胶条连接♦金属插脚连接♦热压软带连接·使用此种连接方式时需要用一结构件将LCD与导电胶条和PCB版固定在一起·因为电极间距可以做的很小，所以适合驱动路数多的产品²将金属插脚固定在LCD外引线上，既可以直接将LCD固定在PCB上，也可以将LCD插在PCB 的插座上。
lcd显示驱动原理
lcd显示驱动原理液晶显示器（Liquid Crystal Display, LCD）是一种利用液晶体的光学特性来输出图像的设备。
它由液晶层、驱动电路、背光源和控制电路组成。
LCD显示驱动的原理可以分为以下几个步骤：1.电压施加：通过驱动电路向液晶层施加电压，使得液晶分子朝向不同的方向排列，从而改变光的传播方式。
2.光的传播：当液晶分子排列有序时，光的传播路径会改变。
通过调整电压的变化，可以控制液晶分子的排列，从而改变光的传播路径。
3.亮度调节：通过控制电压的大小和频率，可以调节背光源的亮度，从而实现LCD显示的亮度调节。
4.像素控制：LCD面板由一个个像素组成，每个像素都有液晶分子和彩色滤光片。
通过调整液晶分子的排列和滤光片的透光性，可以控制每个像素的颜色和亮度，从而显示出图像。
总的来说，LCD显示驱动是通过驱动电路控制液晶分子的排列和背光源的亮度，从而实现像素的控制和图像显示。
控制电路会接收输入信号，并将其转化为相应的驱动信号，通过驱动电路控制液晶的排列方式和背光的亮度，最终将图像显示在LCD屏幕上。
LCD显示驱动的原理进一步细化如下：1. LCD结构：液晶显示器由液晶分子和彩色滤光片组成。
彩色滤光片负责调整光的颜色，液晶分子则负责控制光的透过与阻挡。
2. 电压控制液晶分子：液晶分子在不同的电场作用下，具有不同的排列方式。
液晶分子的排列方式会影响光的传播路径，从而实现光的显示。
通过驱动电路施加不同的电压，可以改变液晶分子的排列方式。
3. 二极管结构驱动：常见的液晶显示器驱动方式是使用二极管结构。
每个像素有一个单独的液晶分子和驱动电路，通过对每个像素的电压进行控制，可以通过改变液晶分子的排列方式来实现图像的显示。
4. 行列扫描：驱动电路会按照一定的顺序对每一行的像素进行扫描，控制电压的变化使得液晶分子的排列发生变化。
这样可以通过逐行扫描的方式将整个图像显示出来。
5. 背光控制：液晶显示器通常需要背光才能正常显示。
LCD(液晶显示器)工艺流程
1、 偏光片：偏光片有一个固定的偏光轴。
偏光片的作用是只允许振动方向与其偏光轴方向相同的光通过，而振动方向与偏光轴垂直的光将被其吸收。
这样，当自 然光通过液晶盒的入射偏光片（称为起偏器）后，只剩下振动方向与起偏器偏光轴相同的光，即成为线性偏振光。
2、 ITO 玻璃：在平整的玻璃基板上镀了一层氧化铟锡层。
3、 液晶：具有类似晶体的各向异性的液态物质。
4、 取向层：液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层有机物聚酰亚胺取向薄层，这个取向层经用毛绒布定向摩擦，在薄层上会形成数纳米宽的细沟槽，从而 会使长棒型的液晶分子沿沟槽平行排列。
而上下两片玻璃的取向层是相互垂直的。
故在液晶层中间的液晶分子是逐渐扭曲的。
扭曲向列相液晶显示的工作原理 如下图：上图表示了在正交偏光片之间设置 TN 排列液晶盒时的电光效应，在这种情况下，自然光经过偏光片（检偏）后出射垂直振动方向的偏振光，经过 90度扭曲时，偏振方向亦顺着液晶旋转了 90度。
故无外加电压时光能透过，图 5-2-2（a ），而在施加一定电压时，由于液晶分子发生了偏转，分子长轴方向与电场方向一致 ，光的工艺流程 一、LCD 显示基本结构和原理: TN—取向层液晶层_过渡电极电极_--- 偏光片 ——口 °玻璃基板: ---- 电极封接框玻璃 偏光片偏光片 偏光片旋光性消失，光被遮断，图 5-2-2 （b ）o 如果把电极制作成图形，即实现了显示。
但如果在平行偏光片之间设置 TN 排列液晶盒，则光的透过与遮断关系就恰好与上述情形相反。
这种 TN 效应已成为目前正在广泛普及的TN 型液晶显示元件的工作原理并获得实际应用，可以用于实现白色背景上黑色图案或者黑色背景上白色图案的显示。
二、工艺流程简介：液晶显示器主要由ITO 导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料（边框胶） 、导电胶、取向层、衬垫料等组成。
液晶显示器制造工艺流程就是这些材料的加工和组合过程。
液晶显示器制造全部过程大体分为 40多道工序，其中实际 TN-LCD 制程有20多道工序。
LCD的原理及构造
LCD的原理及构造
LCD的基本构造
LCD的原理及构造
LCD的驱动方式
• 液晶的显示是由于在显示像素上施加了电场的缘故，而这个电场则由显示像素前后两电极上的电位信号合成产生，在显示像 素上建立直流电场是非常容易的事，但直流电场将导致液晶材料的化学反应和电极老化，从而迅速降低液晶的显示寿命，因 此必须建立交流驱动电场，并且要求这个交流电场中的直流分量越小越好，通常要求直流分量小于50mV。在实际应用中， 由于采用了数字电路驱动，所以这种交流电场是通过脉冲电压信号来建立的。
薄膜超扭曲向列型
• TFT（Thin-film Transistor）
薄膜晶体管
LCD的原理及构造
LCD的基本构造
4、 TN型、HTN型、STN型的优缺点及其实用范围
LCD的原理及构造
LCD的基本构造
液晶显示器件从结构上说，属于平板显示器件。其基本结构，呈平板形。典型液晶显示器件基本 结构如图1-1所示。它主要由前后偏振片、前后玻璃片、封接边及液晶等几大部件组成。
新型显示器的发展概况
目前在国际上，继CRT显示器之后已经开发成功的新 型显示器一共有十多种，其中有：LCD、PDP、DLP、 LCOS、OLED、SED、TDEL、FED、ELD、LD 等，这 些显示器大多数属于平板数字显示器。现在已经商品化的 大约只有5、6种，其中LCD和PDP仍是目前新型数字显示 器的主流，LCD和PDP显示器分别约占新显示器市场中的 70%和10%，其余20%为其它平板数字显示器。
• 显示像素上交流电场的强弱用交流电压的有效值表示，当有效值大于液晶的阈值电压时，像素呈显示态；当有效值小于阈值 电压时，像素不产生电光效应；当有效值在阈值电压附近时，液晶将呈现较弱的电光效应，此时将会影响液晶显示器件的对 比度。
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3-1 COB ( CHIP ON BOARD )
BEZEL LCD ZEBRA PCB
優點：IC價錢便宜 缺點：零件多
體積大
B/L
注意點：一般為ZEBRA
IC
組裝，組裝問題多
絕緣橡皮
使用：小DUTY、傳統 文字型
導電碳膜
3-2 TAB(Tape automatic bond)
LCD
ACF ICission
2-4Δnd 設定
0.10 First minimum(√3)
Second minimum(√15) 0.05
Third minimum(√35)
0 2dΔn/
24 68
*Normally black *1st min：Δnd=0.51μm (=589nm)
三、MODULE結構
附圖1 EPSON之COF結構圖
4-2 FPC (Flexible print circuit):為一種軟性PCB，為玻璃
connector 之電路的連接，需要ACF才能bonding在玻璃上
4-3 Heat Seal(H/S):一種類似FPC，然後又較FPC薄，
且較易彎曲，不需要ACF可直接Bonding在玻璃上面。
優點：體積小 玻璃利用率高
缺點：出PIN多 IC包裝貴
注意點：出PIN大小 使用：手機、PDA用
3-3 COG(CHIP ON GLASS)
LCD
ACF IC
優點：IC製程較便宜 體積小
缺點：玻璃出PIN端大 玻璃阻值影響 玻璃利用率差
注意點：玻璃阻值 輸出介面：FPC、H/S
夾PIN、ZEBRA 使用：手機、PDA用
2-3 PANEL組成條件
項目
GAP 設定 框膠 間隙子 導電間隙子 玻璃間隙子 ITO PI TOP
TN、HTN
5.8μ m XN-21S PF-63S AU-20625 SP-20625 125Ω /□ PIA-3744
無
STN
6.3μ m XN-21S PF-67S AU-20675 SPN-20675 30Ω /□ PIA-2910 ASM-606LB
4-4 SMD ( Surface Mounting Device ) : 表面黏著技術
(SMT-Surface Mounting Technology) 專用的包裝。
3-4 COF(CHIP ON FILM)
LCD
ACF IC SMD FILM
優點：節省空間 玻璃利用率高 設計限制少
缺點：目前良率較差 價錢高
注意點：IC BUMP精準度 使用：手機
四、名詞解釋
4-1.ACF：(Anisotropic Conductive Film) 是ACF是
一種包含導電粒子的黏著膠，用來將IC固定在FPC 上並讓IC上之凸塊和FPC上之導線得以相連。
LCD產品結構
大綱
一、PANEL結構 二、PANEL設計 三、MODULE結構 四、名詞解釋
一、PANEL結構
偏光片 ITO玻璃 PI膜、TOP膜 框膠 間隙子 導電間隙子 玻璃間隙子 L.C
二、PANEL設計
2-1出PIN方式(單邊、多邊)
2-2玻璃導通方式
1.全周導通 2.部分導通 3.銀點導通 4.無導通