最详细的TFTLCD液晶显示器结构及原理

液晶显示器的工作原理

液晶显示器的工作原理我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年，由奥地利植物学家Reinitzer发现的，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例，向大家介绍其结构及工作原理。在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基

板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024，则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白

led液晶显示器的驱动原理

led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理艾布纳科技有限公司前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.

图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因.

液晶显示器电源工作原理及维修

液晶显示器电源工作原理及维修详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换，一、电源的作用 1、电源的基本知识液晶电源的作用是为整机提供能量，常见的电源适配器外观如图所示它的输入是220V交流电，输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示

2、液晶电源的常见存在形式常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起，形成二合一电源板，驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器，它一般是220V交流电输入，12V直流电输出，驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。二、电源的工作原理由于LCD采用低电压工作，而一般市电提供提是110V或220V的交流电压，因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电，以向液晶显示器供电。 LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点，因此被广泛应用于各种电子产品中，特别是脉宽调制（PWM）型的开关电源。PW M型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。 PWM开关电源的基本工作原理是：交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压，再由开关功率管控制和高频变压器降压，得到高频矩形波电压，经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的导通与截止的占空比，用来调节输出电压的高低，从而达到稳压的目的。以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源，我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。 1、UC3842的性能特点（1）它属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少，外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离，适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。（2）最高开关频率为500KHZ，频率稳定度高达0.2%。电源效率高，输出电流大，能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。（3）内部有高稳定的基准电压源，档准值为5V，允许有+0.1%的偏差，温度系数为

液晶显示器基本构造

液晶显示器基本构造1．产品分类液晶显示器无源方有源方反射型半透型透射型 TN ( 扭曲向列 HTN （高扭曲向标准及订制 STN （超扭曲向 FTN （格式化超 D – TFD （数字正性 / 负性 REC TNR 彩色偏光片彩色印刷特别产 TFT （薄膜晶体

2．客户订制液晶屏为满足客户不同的应用要求，清显公司为客户提供从图案设计到成品制造的技术支持。 1．确定玻璃尺寸2．选择连接方式3．选择显示方式 4．选择视角5．选择偏光片类型6．驱动与特性7．彩色液晶显示技术8．开始设计根据产品的实际应金属脚 TN HT 6点反射驱动彩色印刷

第一步：确定玻璃尺寸 1．确定玻璃尺寸经济玻璃 LCD是从大玻璃上切割而得的，而大玻璃的尺寸 1．1 0.7 0.55 0.4 用于传呼用于手表，传呼多用于手一般用途。如电子记事薄，视听产品，家

注：玻璃厚度不同，价格也不同。一般来讲，玻璃越薄，价格越贵。第二步：选择连接方式：可以用几种方法将LCD与PCB（印刷线路板）连接。用户应当结合产品的应用场合，性能要求，加工条件等，选择合适的连接方式

第三步：选择显示方式 3 选择显示方式 TN （扭曲FTN （格式 STN （超扭 HTN （高扭正性与负在TN 型的LCD 中，向列型液晶分子被夹在两块透明玻璃之间。在上下两片玻璃上液晶分子的取向偏转90°。在上下玻璃的外侧贴偏光片。此种类型LCD 的显示特点是对比度高。动态驱动性能佳。功耗低，驱动电压低。因而是一种通常采用的LCD 由于显示能力所限，TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是，液晶分子的扭曲角度从90°被改为110°.我们把这种类型的LCD 叫做HTN （高级扭曲向列型）。HTN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良，可用于DUTY 为1/8 ∽ 1/16驱动性能优良。由于显示能力所限，TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是，液晶分子的扭曲角度从90°被改为210°~ 255°.我们把这种类型的LCD 叫做STN （超级扭曲向列型）。STN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良，可用于大型显示。如640 X 480象素（点）等等在STN 用于大型显示时，会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑白显示，并具有更好的对比度在STN 用于大型显示时，会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑白显示，并具有更好的对比度正性负性

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上)

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上) 谢崇凯我一直记得，当初刚开始从事有关液晶显示器相关的工作时，常常遇到的困扰，就是不知道怎么跟人家解释，液晶显示器是什么? 只好随着不同的应用环境，来解释给人家听。在最早的时候是告诉人家，就是掌上型电动玩具上所用的显示屏，随着笔记型计算机开始普及，就可以告诉人家说，就是使用在笔记型计算机上的显示器。随着手机的流行，又可以告诉人家说，是使用在手机上的显示板。时至今日，液晶显示器，对于一般普罗大众，已经不再是生涩的名词。而它更是继半导体后另一种可以再创造大量营业额的新兴科技产品，更由于其轻薄的特性，因此它的应用范围比起原先使用阴极射线管(CRT，cathode-ray tube)所作成的显示器更多更广。如同我前面所提到的，液晶显示器泛指一大堆利用液晶所制作出来的显示器。而今日对液晶显示器这个名称，大多是指使用于笔记型计算机，或是桌上型计算机应用方面的显示器。也就是薄膜晶体管液晶显示器。其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display，简称之TFT LCD。从它的英文名称中我们可以知道，这一种显示器它的构成主要有两个特征，一个是薄膜晶体管，另一个就是液晶本身。我们先谈谈液晶本身。液晶(LC，liquid crystal)的分类我们一般都认为物质像水一样都有三态，分别是固态液态跟气态。其实物质的三态是针对水而言，对于不同的物质，可能有其它不同的状态存在。以我们要谈到的液晶态而言，它是介于固体跟液体之间的一种状态，其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程(请见图1)，只要材料具有上述的过程，即在固态及液态间有此一状态存在，物理学家便称之为液态晶体。

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板，这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术，从结构上看，液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中，两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层，每片只允许透过一个方向的光线，它们放置的方向成90度交叉（水平、垂直），也就是说，如果光线保持一个方向射入，必定只能通过某一片线性偏光器，而无法透过另一片，默认状态下，两片线性偏光器间会维持一定的电压差，滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关，液晶分子排列方向发生变化，不对射入的光线产生任何影响，液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差，液晶分子会保持其初始状态，将射入光线扭转90度，顺利透过第二片线性偏光器，液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型，真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。红绿蓝三原色大家都知道，当这三种颜色同时混合时就会产生白色，这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色，这样，从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色，这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果，这样全屏就有1024×768这样的像素，所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64× 64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为 256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术，可以显示器16777216种颜色什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film Transi stor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时，就会改变它的物理性质而发生形变，此时通过它的光的折射角度就会发生变化，而产生色彩。液晶屏幕后面有一个背光，这个光源先穿过第一层偏光板，再来到液晶体上，而当光线透过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度，再加上电压的变化和一些其它的装置，液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。液晶显示有主动式和被动式两种，其实这两种的成像原理大同小异，只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极，这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄

液晶显示器高压板电路基本工作原理

液晶显示器高压板电路基本工作原理2010-06-11 10:21

高压板电路是一种DC/AC(直流/交流)变换器，它的工作过程就是开关电源工作的逆变过程。开关电源是将市电电网的交流电压转变为稳定的12V直流电压，而高压板电路正好相反，将开关电源输出的12V直流电压转变为高频(40～80kHz)的高压(600～800V)交流电。电路主要由驱动电路(振荡电路、调制电路)、直流变换电路、Royer结构的驱动电路、保护检测电路、谐振电容、输出电流取样、CCFL等组成。在实际的高压板中，常将振荡器、调制器、保护电路集成在一起，组成一块小型集成电路，一般称为PWM控制IC。驱动电路采用Royer结构形式。Royer结构的驱动电路也称为自激式推挽多谐振荡器，主要由功率输出管及升压变压器等组成，、组成一个具有亮度调整和保护功能的高压板电路。图中的ON/OFF为振荡器启动/停止控制信号输入端，该控制信号来自驱动板(主板)微控制器(MCU)。当液晶显示器由待机状态转为正常工作状态后，MCU向振荡器送出启动工作信号(高/低电平变化信号)，振荡器接收到信号后开始工作，产生频率40～80kHz的振荡信号送入调制器，在调制器内部与PWM激励脉冲信号，送往直流变换电路，使直流变 Royer L1(相当于电感)组成自激振荡电路，产生的振荡信号经功率放大和升压变压器升压耦合，输出高频交流高压，点亮背光灯管。为了保护灯管，需要设置过电流和过电压保护电路。过电流保护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上取得，输送到驱动控制IC IC。当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，驱动控制IC控制调制器停止输出，从而起到保护的作用。调节亮度时，亮度控制信号加到驱动控制IC，通过改变驱动控制IC输出的PWM脉冲的占空比，进而改变直流变换器输出的直流电压大小，也就改变了加在驱动输出管上的电压大小，即改变了自激振荡的振荡幅度，从而使升压变压器输出的信号幅度、CCFL两端的电压幅度发生变化，达到调节亮度的目的。该电路只能驱动一只背光灯管。由于背光灯管不能并联或串联应用，所以，若需要驱动多只背光灯管，必须由相应的多个升压变压器输出电路及相适配的激励电路来驱动。

LED显示屏的组成

LED显示屏的组成姓名：彭兵学号：0809131070 班级：08 通信工程

LED显示模块结构 LED a示屏通常由若干LEE点阵显示模块组成，用于显示的8x8单色LEf显示点阵模块，每块有64个LED为了减少引脚且便于封装，LED 显示点阵模块采用阵列形式排布，即在行列线的交点处接有显示 LED O8X8 LEDS阵的外观及引脚如图1,等效电路图如图2所示。LED 点阵显示模块的显示一般采用动态扫描驱动方式，每次最多只能点亮一行LED微处理器通过和驱动器的协同工作来完成对每一个LED点阵显示模块内每个LED s示点的亮、熄灭控制操作。OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO 图1 8*8点阵外观及引脚图

二LED显示系统的构成 LED显示屏主要包括发光二极管构成的点阵或像素阵列、驱动电路、控制系统和传输接口以及相应的应用软件构成，如图3所示, 图3 LED显示系统构成 2.1驱动电路 LED显示屏驱动电路的主要作用是接受来自控制系统的数字信号，使LED阵列按要求点亮。 (1)从采用的器件来分有常规型、专用型及功能型：常规型驱动电路是采用通用的集成电路，如74HC154,74HC595,

74LS374等作为数据装载的主要器件。这种设计，原理简单，价格便宜，且几乎不受器件来源的限制，是目前较为广泛的应用形式。专用型驱动电路，是国内一些有实力的LED显示屏制造厂家，通过先进的技术手段，研究开发出的适合自己产品的专用LED显示屏驱动IC。国外的许多IC制造商也在跟踪这个市场，纷纷推出一些新的驱动IC。这些专用型的驱动IC,有的比较简单，仅仅是提高了原来通用型驱动IC 的集成度或驱动能力; 有的则比较复杂，是根据自己的产品特点开发出来的。功能型驱动集成电路是在专用型驱动IC 的基础上发展起来的。它不仅可以使显示屏的功能增强, 而且还大大简化了系统设计的复杂程度，提高了LED显示屏的整体稳定性，是LED显示屏驱动电路的发展趋势。 (2)从实现信息刷新的原理上分，LED显示屏驱动电路又分为扫描型及锁存型两种: 扫描型是指显示屏 4 行、8 行、16 行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器,通过行驱动管的分时工作,使得每行LED 的点亮时间占总时间的1/n ,只要整屏的刷新速率大于50HZ利用人眼的视觉暂留效应，就可形成一幅完整的文字或画面。这种设计电路结构比较简单，使用元器件较少，成本较低，但由于是分时工作，使得每一行LED的点亮时间减少，使LED的亮度有所降低。这种驱动方式一般用于室内LED显示屏。锁存型驱动是指显示屏上的每一个LED都对应于一个驱动电路,

LCD液晶显示屏工作原理

LCD 液晶显示屏工作原理一、工作原理和概念术语 1、液晶显示屏的工作原理液晶（Liquid Crystal ）：是一种介于固态和液态之间的具有规则性分子排列，及晶体的光学各向异性的有机化合物，液晶在受热到一定温度的时候会呈现透明状的液体状态，而冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态，因为物理上具有液体与晶体的特性，故称之为“液晶”。液晶显示器LCD （Liquid Crystal Display ）：是新型平板显示器件。显示器中的液晶体并不发光，而是控制外部光的通过量。当外部光线通过液晶分子时，液晶分子的排列扭曲状态不同，使光线通过的多少就不同，实现了亮暗变化，可重现图像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子两边的电压差的大小决定。因而可以实现电到光的转换。即用电压的高低控制光的通过量，从而把电信号转换成光像。（1）、液晶分子的电－光特性（如图2-1所示）（2）、液晶的电光控制特性（如图2-2所示） (a) （光光控制电压010 9050%液晶显示器的电光特性（常暗模式） 101009050%b ）液晶显示器的电光特性（常亮模式）液晶显示器的电光控制特性图中Uth —阈值电压（临界电压）；Usat —饱和电压透过率透过率控制电压图2-1液晶的电－光特性图图2-2 旋光性

（3）、液晶分子排列状态的改变可实现对光的控制液晶分子在偏光板间排列成多层，在不同层间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90°，与偏光板的偏振光方向一致的偏振光，垂直射向无外加电场的液晶分子时，入射光将因其偏振方向随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。当给液晶层施以某一电压差时，液晶分子会改变它的初始排列状态而不扭转，不改变光的极化方向，因此经过液晶的光会被第二层偏光片吸收而整个结构呈现不透光的状态。 2、概念和术语（1）、光学的各向异性液晶的特有性质，改变液晶两端电压，可改变液晶某一方向折射出的光的大小（2）、偏振片（器）只能在特定方向上透过光线的器件（3）、像素、子像素、节距、分辨率(如图2-3所示) （4）、视角当背光源的入射光通过偏极片、液晶后，输出光便具备了特定的方向特性，假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到黑色或是色彩失真。这个效应在某些场合有用，但在大部分的应用上是我们不希望要的。制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性，有数种广视角技术被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING 、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM 。这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度，甚至更多，就如同CRT 屏幕的视角特性一样。最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向，上/下/左/右)，如图2-4。平板显示器的象素结构绿、蓝三个组成一个像1024 列）图2-3 平板显示器的像素结构水平视角显示器件的视角图2-4 显示器件的视角

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——Array TFT-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。薄膜集成电路中的有源器件，即晶体管，有两种材料结构形式：一种是薄膜场效应硫化镉或硒化镉晶体管，另一种是薄膜热电子放大器。更多的实用化的薄膜集成电路采用混合工艺，即用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉和抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的连线，再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不使用薄膜工艺制作的功率电阻、大容量的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式，就可以组装成一块完整的集成电路。何谓TFT-LCD? TFT-LCD 即是Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display的缩写(薄膜电晶体液晶显示器) TFT-LCD如何点亮? 简单说，TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板是与彩色滤光片(Color Filter) 结合，而下层的玻璃则有电晶体镶嵌于上。当电流通过电晶体产生电场变化，造成液晶分子偏转，借以改变光线的偏极性，再利用偏光片决定画素(Pixel)的明暗状态。此外，上层玻璃因与彩色滤光片贴合，形成每个画素(Pixel)各包含红蓝绿三颜色，这些发出红蓝绿色彩的画素便构成了面板上的影像画面。

TFT液晶显示屏的结构

TFT液晶显示屏是一种薄形的显示器件，它有两片偏光板、两片玻璃，中间加上TN液晶。（https://www.360docs.net/doc/164347488.html,）下图所示是TFT液晶显示屏的立体结构和横截面结构示意图。从图中可以看出，TFT液晶显示屏主要由后板模块、液晶层和前板模块三部分组成。 (1)后板模块部分后板模块是指液晶层后面的部分，主要由后偏光板、后玻璃板、像素单元（像素电极、TFT管）、后定向膜等组成。在后玻璃板衬底上分布着许多横竖排列并互相绝缘的格状透明金属膜导线，将后玻璃衬底分隔成许多微小的格子，称为像素单元（或称子像素）；每个格子（像素单元）中又有一片与周围导线绝缘的透明金属膜电极，称为像素电极（显示电极）。像素电极的一角，通过一只用印制法制作在玻璃衬底上的TFT薄膜场效应管，分别与两根纵横导线连接，形成矩阵结构，如下左图所示。

TFT场效应管的栅极与横线相接，横线称为栅极扫描线或X电极，因起到TFT选通作用，又称为选通线；而TFT管的源极与竖线连接，竖线称为源极列线或Y电极；TFT的漏极即与透明像素电极连为一体。TFT管的功能就是一个开关管，利用施加于TFT开关管的栅极电压，可控制TFT开关管的导通与截止。前、后两片玻璃板接触液晶的那一面并不是光滑的，而是有锯齿状的沟槽，如下右图所示。这个沟槽的主要目的是希望长棒状的液晶分子沿着沟槽排列，这样才会整齐。因为如果是光滑的平面，液晶分子的排列便会不整齐．造成光线的散射，形成漏光的现象。在实际制造过程中，并无法将玻璃板做成如此的沟槽状，一般会先在玻璃板表面涂布一层PI（聚酰亚胺），再用布做摩擦的动作，以使PI的表面分子不再杂散分布，而是依照固定均一的方向排列。而这一层PI就叫做定向膜（也称配向膜），它的作用就像玻璃的凹槽一样，提供液晶分子呈均匀排列的接口条件，让液晶依照预定的顺序排列。 (2)液晶层部分液晶显示屏的后玻璃板上有像素电极和薄膜晶体管(TFT)，前玻璃板则贴有彩色滤光片，前、后两层玻璃中间夹持的就是液晶层。对于TFT液晶显示屏来说，每个像素单元从结构上可以看作是像素电极和公共电极之间夹一层TN液晶，液晶层可等效为一个液晶电容CLc，它的大小约为0.lpF；在实际应用中，这个电容无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时刻，也就是说，当TFT管对这个电容充好电时，它无法将电压保持住，直到下一次TFT管再对此点充电的时刻（以一般60Hz的画面更新频率，需要保持约16ms）。这样一来，电压有了变化，所显示的灰阶就会不正确，因此，一般在设计面板时，会再加一个储存电容Cs（一般由像素电极与公共电极走线所形成），其值约为0.5pF，以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时刻。下图所示为一个像素单元（子像素）结构示意图及其等效电路。

液晶显示器工作原理

256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术，可以显示器16777216种颜色什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film T ransistor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时，就会改变它的物理性质而发生形变，此时通过它的光的折射角度就会发生变化，而产生色彩。液晶屏幕后面有一个背光，这个光源先穿过第一层偏光板，再来到液晶体上，而当光线透过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度，再加上电压的变化和一些其它的装置，液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。液晶显示有主动式和被动式两种，其实这两种的成像原理大同小异，只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极，这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄膜晶体管)，被动式液晶屏幕有stn(super tn超扭曲向列lcd)和dstn(double

液晶显示器原理与构造

液晶显示器原理与构造概论液晶显示器的构造液晶显示器的构造，以TFT-LCD来讲，关键零组件包括玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、驱动IC、液晶材料、配向膜、背光模块、ITO导电薄膜，还有其它Cell制程要用到的材料及化学用品等。而在主要构造的用途方面，接下来以主动矩阵驱动方式的液晶显示器来说明，首先由背光源的光线照在偏光板上，光线在穿过偏光板后，会被偏极化（也就是偏极化后每一个光线的分子，在能量、相位、频率和方向上的特性都会相同。），偏极化的光线会穿过液晶，因为液晶分子的排列方式被电极产生的电压影响，因此液晶可以改变偏极化光线的偏光角度，不同的偏光角度造成出来的光线强度会不同，不同强度的光线再经由彩色滤光片的红、蓝、绿三个画素，就会显示出各种不同的亮度和不同颜色的画素，最后再经由各个画素就可以组成肉眼看得到的各种影像和图形。主动矩阵型液晶显示器构造图

TN型LCD显示模式液晶显示器的优点和缺点和传统的阴极射线管显示器相比，液晶显示器具有许多优点，首先在重量和体积方面，液晶显示器不管是在重量、体积和厚度上，都比阴极射线管显示器来得短小轻薄，因此在携带性和使用便利性上，液晶显示器都较传统阴极射线管显示器优良许多。接下来是在耗电方面，由于阴极射线管显示器是利用电子束打在涂满磷化物(phosphor) 的弧形玻璃上，后端使用阴极线圈放出负电压，驱动电子枪将电子放射在弧形玻璃上发出光亮形成影像，所以比较起来液晶显示器较为省电。至于在屏幕本体的比较，液晶显示器和阴极射线管显示器的优劣参半，液晶显示器在屏幕弧度和屏幕闪烁度方面都比阴极射线管显示器来得好，但是在广视角技术和尺寸大小方面，反而是阴极射线管显示器比液晶显示器好，因为在制作液晶显示器时，超过30吋以上会因为玻璃基板材质的问题，造成玻璃重量使面板变形，因此目前无法做超过30吋以上的屏幕。除此之外，液晶显示器也有其它缺点，如价格比阴极射线管显示器高出许多，耐用度较阴极射线管显示器差，以及使用温度限于0至50度区间（超出此温度区间会使液晶结构受到破坏）等。

液晶显示器的工作原理

液晶高压板维修及代换实例 2009.6.5整理修液晶高压板故障：其实任何高压板只要装得下，那么它就是＂万能＂的，不知道买来高压板的参数，别看高压板接口有这么多条线，其实很简单,首先确定电源线正极和负极,有保险丝的一般来说是正极,负极多是接在电容的负极上. 然后确定电压,确定电压的最好办法是看电容的标记了,假如6V左右那么就是3.3V的,假如电容上标12V左右,那么输入电压肯定是5V,假如是24V左右或以上,那么就是12V,以次类推,把电容上所标的伏数除以二,最接近几伏就是几伏了. 有时按这样接了,还是不亮,或者只是闪一下就灭了,是的有很多高压板多是这样的,那怎么办呢?找出控制脚,看看那只脚是接到一个小三极管上的,一般是直接引接到三极管上的,最多中间有个小电容,应该很容易辨认的,控制脚一般是3.3V和5V,也有个别是接地的,所以我们在不知道的情况下,先接地试一下,不行再接3.3V再接5V,假如输入电压和控制电压多是3.3V的情况是,可以直接合并. 多余的脚让他空着好了,不用理它. 高压板坏后最常见的有以下几种故障: 1、瞬间亮后马上黑屏该问题主要为高压板反馈电路起作用导致，如：高压过高导致保护、反馈电路出现问题导致无反馈电压、反馈电流过大、灯管PIN松脱、IC输出过高等等都会导致该问题，原则上只要IC 有输出、自激振荡正常，其它的任何零件不良均会导致该问题，该现象是液晶显示器升压板不良的最常见之现象。维修时最主要的方法是：（1）短接法----一般情况下，脉宽调制IC中有一脚是控制或强制输出的，对地短路该脚则其将不受反馈电路的影响，强制输出脉冲波，此时升压板一般均能点亮，并进行电路测试，但要注意：因此时具体故障点位还未找到，因此短路过久可能会导致一些异常不到的现象，如：高压线路接触不良时，强制输出可能会导致线路打火而烧板！！！（2）、对比测试法：因液晶显示器灯管采用均为2个以上，多数厂家在设计时左右灯管均采用双路输出，即两个灯管对应相同的两个电路，此时，两个电路就可以采用对比测试法，以判定故障点位！当然，有的机子用一路控制两个灯管时，此法就无效！另一方面，在不明情况下，最好不要乱短路IC各脚，否则可能会出现异想不到的后果！ 2、通电灯亮但无显示此问题主要为升压板线路不产生高压导致，如：12V未加入或电压不正常、控制电压未加入、接地不正常、IC无振荡/无输出、自激振荡电路产生不良等均会出现该现象！

TFT-LCD液晶显示器的驱动原理

TFT-LCD液晶显示器的驱动原理 LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐，你打算购买一台LCD吗？你了解LCD吗？液晶显示器和传统的CRT显示器，在其发光的技术原理上有什么不同？传统的CRT 显示器主要是依靠显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光，在显示器内部人造磁场的有意干扰下，电子束会发生一定角度的偏转，扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。而TFT-LCD却是采用“背光（backlight）”原理，使用灯管作为背光光源，通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。液晶是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光，它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层，这两个平面上列有许多沟槽，单独平面上的沟槽都是平行的，但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向

排列的话，那么前面的平面就是横向排列的。位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜，产生均匀的背光光线，这些光线通过后层会被液晶进行Z 轴向的扭曲，从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场，液晶分子就会重新排列，光线无法扭转从而不能通过前层平面，以此来阻断光线。 LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应

LCD液晶显示器工作原理

LCD液晶显示器工作原理今天的液晶显示器分为平板显示器、双扫描液晶显示器、无源矩阵液晶显示器和有源矩阵液晶显示器。液晶显示器面世以来已有30年了，但由于过去一直以为研发效率甚低，发展很慢，LCD显示的画面质量不尽人意。今天，由于其圆滑的外表、纤细的身材、酷酷的造型、占用空间小、重量轻、功耗低（约15-30瓦），并且成为财富和身份的象征，液晶显示器市场需求日益增加，快速流行起来。随着时间的推移，液晶显示器的价格降到了可以接受的水平，并在亮度、清晰度和锐度等方面有了很大改善，画质大大改进。出于这些原因，消费者和终端用户开始从传统的选择CRT（阴极射线管显示器）转向液晶显示器。早前的液晶显示技术反应时间慢、效率低、对比度差。后来用了矩阵技术，采用无源矩阵（被动矩阵），能显示高清晰度的文本，但当显示画面快速改变时，会在画面上留下飘忽的“鬼影”，不适用于动态视频播放。今天，多数黑白掌上电脑、寻呼机和移动电话都使用有源矩阵（积极矩阵）液晶显示器。有源矩阵液晶显示器对每一个象素独立编址，能显示出比CTR显示器更尖锐清晰的文本，不象CRT显示器那样，在聚焦不好的时候会使每构成画面的每一个像素变得模糊不清。液晶显示器(LCD/Liquid Crystal Display）的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩霞色滤光片，则可显示彩色影像。

何谓液晶液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶分子形状子构造液晶显示原理在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿者沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶配列显示原理图

液晶显示器基本组成

根据以上液晶显示器的解剖，可以看出，液晶显示器的构成并不复杂，液晶板加上相应的驱动板(也称主板，注意不是液晶面板内的行列驱动电路)、电源板、高压板、按键控制板等，就构成了一台完整的液晶显示器。图所示是液晶显示器的组成框图。下面简要介绍液晶显示器各组成部分的作用及其在实际电路中的位置。 1.电源部分液晶显示器的电源电路分为开关电源和DC/DC变换器两部分。其中，开关电源是一种AC/DC变换器，其作用是将市电交流220V或110V(欧洲标准)转换成12V 直流电源(有些机型为14V、18V、24V或28V)，供给DC/DC变换器和高压板电路;DC/DC直流变换器用以将开关电源产生的直流电压(如12V)转换成5V、3.3V、2.5V等电压，供给驱动板和液晶面板等使用。图液晶显示器的组成框图目前，液晶显示器的开关电源主要有两种安装形式:①采用外部电源适配器(Adapter)，这样，输入显示器的电压就是电源适配器输出的直流电压;②在显示器内部专设一块开关电源板，即所谓的内接方式，在这种方式下，显示器输人的是交流220V电压。 DC/DC变换器也有多种安装方式，第一种是专设一块DC/DC变换板;第二种是和开关电源部分安装在一起(开关电源采用机内型);第三种是安装在主板中。 2.驱动板(主板)部分驱动板也称主板，是液晶显示器的核心电路，主要由以下几个部分构成: (1)输入接口电路

液晶显示器一般设有传输模拟信号的VGA接口(D-Sub接口)和传输数字信号的DVI接口。其中，VGA接口用来接收主机显卡输出的模拟R、G、B和行场同步信号;DVI接口用于接收主机显卡TMDS(最小化传输差分信号)发送器输出的TMDS数据和时钟信号，接收到的TMDS信号需要经过液晶显示器内部的TMDS 接收器解码，才能加到Sealer电路中，不过，现在很多TMDS接收器都被集成在Scaler芯片中。 (2)A/D转换电路 A/D转换电路即模/数转换器，用以将VGA接口输出的模拟R、G、B信号转换为数字信号，然后送到Sealer电路进行处理。早期的液晶显示器，一般单独设立一块A/D转换芯片(如AD9883、AD9884等)，现在生产的液晶显示器，大多已将A/D转换电路集成在Scaler芯片中。 (3)时钟发生器(PLL锁相环电路) 时钟产生电路接收行同步、场同步和外部晶振时钟信号，经时钟发生器产生时钟信号，一方面送到A/D转换电路，作为取样时钟信号;另一方面送到Sealer电路进行处理，产生驱动LCD屏的像素时钟。另外，液晶显示器内部各个模块的协调工作也需要在时钟信号的配合下才能完成。显示器的时钟发生器一般均由锁相环电路(PLL)进行控制，以提高时钟的稳定度。早期的液晶显示器，一般将时钟发生器集成在￣A/D转换电路中，现在生产的液晶显示器，大都将时钟发生器集成在Sealer芯片中。 (4)Sealer电路