LCD内部结构图
液晶显示器基本结构及显示原理
时序控制，内含RAM。具有数据反转，像素极性反转功 能，并具有自动刷新模式和老化用的图形。
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⑷ 灰度级电压(diànyā)产生电路
灰度级电压产生电路将用于数据驱动输出电压，产生的10 个左右灰度级电压各自供给数据驱动IC。为显示白色和黑色以 外的中间灰度的某些图像，以及用红（R）绿（G） 蓝（B）的 三基色显示各种颜色，叫做中间灰度显示 灰度级主要有8灰度、16灰度、64灰度和256灰度等。
存贮电容
Vg
Vsig.c Vcom Vp
0
馈入特性 保持特性
△Vp
Vsig
第n帧
Vg
Cgs
Cgd △Vp
Cds
Csp Clc
Rlc
Cs
Vs
Vcom
△Vp
Voffset
第n+1帧
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a-Si TFT在TFT-LCD中的作用(zuòyòng)
功能： 1) 确认栅引线(yǐnxiàn)上是否有电压 2) TFT打开 3) 确认数据引线(yǐnxiàn)上是否有数
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2、偏光片特性(tèxìng)
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3、 常白模式(móshì)
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第四节 液晶显示驱动原理
1、驱动方式比较
液晶显示
有源方式 (fāngshì)
帧
反 转 (fǎn
行反转
点反 转
zhu
ǎn)
高分辨率彩色视频显示
※ 液晶显示主要采用交流驱动
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驱动电路(diànlù)的发展
TFT-LCD、LTPS和OLED技术
a-Si
P-Si
硅结构
电子迁移率
应用
像素开关
驱动电路
存储器
非晶硅TFT结构
LTPS TFT结构
应用 4-5层NMOS 底栅 制程 结构 顶栅 7层CMOS
垂直结构的a-Si:H TFT
LTPS工艺部分
非晶硅TFT、氧化物和低温多晶硅TFT对比表
TFT面板制作流程
TFT工程 Cell工程 Module工程
彩色滤光片制造方法的分类
色料 着色方法 染色 染料 染料分散 成膜方法 光学微影 光学微影 印刷 其他 光学微影 颜料分散 颜料 电镀 其他 印刷 光学 喷墨(Ink Jet)法 蚀刻法 彩色感光材料法 转印法 凹版印刷法 平版印刷法 制造名称 单层法(染色法) 多层法 蚀刻法
彩色感光材料法
网版印刷法
TFT概念
晶体管及TFT结构
半导体层(非晶硅) 漏极
保护膜 源极 像素电极(ITO)
栅极绝缘膜
栅极
非晶硅TFT液晶屏的基本构造
硅Si(Silicon)
硅（台湾、香港称矽xī）是一种化学元素，它的化学符号是Si。 原子序数14，相对原子质量28.0855。 在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入 微量的第VA族元素，形成n型硅半导体。硅是制作半导体元件的 重要材料。
无源驱动法
有源驱动法
~ 低功耗 ~ 高对比度 ~ 高分辨率
有源矩阵驱动
无源矩阵驱动结构
行信号
列信号
有源矩阵驱动结构
控制信号 数据线 栅极 像素
无源矩阵驱动方式
PMOLED在阴极和阳极线交叉处是OLED发光的像素区。在ITO阳极加上正 电压，金属阴极上加负电压，交叉点像素就会有电流通过发光。 缺点：非选通像素上的等效电容和电极间的漏电，会引起脉冲信号在电极间 的串扰，导致交叉串扰现象，显示图像失真。
TFT-LCD 模组结构介绍-201303 PPT
➢ 偏光片厚度、性能、可靠性可否满足客户规格要求。
• LCD 结构规格
项目结构评估
（GPN3050L1ACD 5.0” Empty Cell ）
项目结构评估
项目结构评估
背光评估：
➢ 厚度测算可否满足客户规格要求。
正常膜材：0.3； RP2:0.37。
框不低于LCD。 优先采用胶铁一体结构。 铁框优先采用双折边结构。
项目结构评估
背光评估：（强度续）
❖台阶部位强度提高： LCD FPC出口尽量窄，胶框与台阶加大间隙。 元件槽按元件实际排布位置开；侧边连筋做
截面做L形。 铁框下边两侧做倒钩结构，不做卡扣结构。
无元件槽，中间铁框也做内折。
模组图设计
➢ 亮度评估可否满足客户规格要求。
正常膜材：背光亮度=模组亮度 ÷TFT透光率(÷TP透过率）。 RP模材： 背光亮度=模组亮度÷ （TFT透光率x1.7）。 APCF片： 背光亮度=模组亮度
÷（TFT透光率x1.2）。
项目结构评估
项目结构评估
背光评估： ➢ 强度评估可否满足客户规格要求。
❖胶框、铁框强度提高： LCM厚度，除了OCA贴合结构，胶
Tuffy供应商： 由于玻璃越来越薄，旧有硅胶已经无法满足厚度要求，现在
高端机种一般采用Tuffy，目前主要供应商为Hitachi，建议直 接使用。
FPC和BLU供应商分析
FPC供应商： 基本要求与我司CTP使用的FPC相同
BLU供应商：
二、模组主要材料介绍
ACF介绍 背光介绍 FPC介绍
ACF 异方性导电膜
技术重点在于提高导光板对光线的折射效率提升亮度的三个途径tft背光知识提高导光板效率技术tft背光知识背光供应商比较表tft背光知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc知识fpc问题fog热压膨胀金手指偏位贴合双面胶不设计在fpc上尽量在其他结构件上如背光铁框fpc知识二项目评估模组图设计项目结构评估模组图设计项目结构评
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。
TFT-LCD基本原理
1. Resolution: 1920xRGBx1080 2. MVA: CR~ 8000:1 3. Viewing angle: 180o 4. Response time <8 ms 5. Color gamut: 92% NTSC
天马
玻璃尺寸及生产线Gen的概念
Gen 5
Gen 10
玻璃尺寸： 2950*3400mm 2850*3050mm
2200×2500mm 1950mm×2250mm
附注 2005年一季度投产，2008年底扩产至10万片/ 月 已于2009年10月投产 2009年3月底前动工、2010年底前投产 预计将于2011年10月投产。同时亦有规划建第 二条8代线
2004年第四季度投产，重组后售与深天马大股 东中航技，由深天马管理。
左图：两偏光片垂直 右图：两偏光片平行
TFT（薄膜晶体管）基本概念
Source
Gate
Drain W
+ve source
Current flow
gnd drain
L Channel
Conductive channel
glass
Gate insulator
Semiconductor
+ve + ve
Array 制程与半导体制程相似，但不同的是将ay基板与彩色滤光片的玻璃基板贴 合，并在两片玻璃基板间滴入液晶(LC) ；
模组组装制程是将Cell制程后的面板与其它如背光单元、 电路、外框等多种零组件组装的过程。
a-Si TFT array process – step 1
基板尺寸 1100×1300mm 730×920mm 1500×1850 mm 2200×2500mm
CRT、LCD、PDP、OLED优缺点
CRT显示器：1、结构图3、优缺点：优点高对比度高响应速度大尺寸使用寿命长色域宽、颜色响应准确，非常适合出版、绘图等应用。
缺点体积大、重量大某些CRT存在几何畸变现象功耗较大运作时会释出少量X射线，有辐射。
长时间使用令人眼部不适，容易造成近视含有铅，丢弃后会严重污染环境易受外来磁场干扰而出现色斑假如长时间显示同一画面，该画面会永久以残影形式留在画面。
LCD显示器：1、结构图2、优缺点：优点：LCD与CRT相比拟有工作电压低、功耗小，用电比传统CRT显示器的耗电量少70%，散热小、没有丝毫辐射、对人体健康无损害、完全平面、能精确还原图像、无失真、可视面积大、款式新颖多样、能大量节省空间、抗干扰能力强、显示字符锐利、画面稳定不闪烁、屏幕调节方便。
缺点：显示色域不够宽，颜色重现不够逼真早期产品可视角度不够广响应速度偏低，玩游戏或播放影片时或出现残影假如长时间显示同一画面，该画面会永久以残影形式留在画面。
长时间使用可能会产生了亮点、暗点、坏点长时间使用寿命不及CRTPDP显示器：1、结构图2、优缺点超大屏幕：传统电视的屏幕最大尺寸只能做到40英寸，而PDP屏幕可以做到80英寸以上；超宽视角：PDP的视角超过160度，因此可以容纳更多人同时观看；纯平面无失真：PDP完全是纯平面显示，且各个发光单元的结构都相同，因此不会出现显像管电视常见的梯形失真、线性失真和枕形失真等几何失真现象；不受电磁干扰：由于PDP本身没有电磁结构，因此不会受电磁的干扰，喇叭、高压电、甚至磁场都不会对其产生任何干扰，这样就能够获得更稳定的画质；亮度均匀：传统CRT电视有热晕问题（画面正中与四角的亮度不均匀），而PDP的各像素都可独立发光，且非常均匀，没有亮区和暗区，不存在热晕问题；绿色环保：PDP是通过等离子体放电（不是通过扫描）形成图像的，因此画面无大面积闪烁（还无电磁辐射），人们长时间观看不会受到伤害，属绿色环保产品；图像清晰、彩色鲜艳：PDP有较高的亮度（显示的画面更清晰、鲜艳）和对比度（图像就会越清晰）全数码显示：支持数码视频接口（DVI），无需数模转换即可显示数字图像信号，这样可以减少转换带来的失真经久耐用：世界各等离子显示屏厂家均以10万小时使用寿命为目标开发显示屏，通常估计，其实际寿命约在6万小时左右，按每天观看6小时计算，PDP的使用寿命在30年以上。
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。
LCD&Backlight
二、背光源的组成及工作原理
6、扩散膜 扩散膜放置于导光板的前面，其作用是将导光板的散光点造成的小 光斑均匀化。它实现的效果就是让光的分布更加均匀，使从正面看不到 反射点的影子。它是由掺有少量钛白粉的塑料膜片剪裁而成，呈乳白色， 透光而不成像。 扩散膜的结构 大多扩散膜的基本结构是在透明的基体上如PET两面涂布光学散光颗 粒。这些颗粒的排列方式和密度绝对扩散膜的性能。
一、LCD液晶少显问题总结 液晶少显问题总结
LCD引脚打UV胶水为正常工艺,正面显示部分UV脚不会高出上玻璃表面, 背面UV高度高出镜片表面0.3~0.4mm。
一、LCD液晶少显问题总结 液晶少显问题总结
背光源宽度与LCD玻璃一样宽(如图所示),即直接接触到引脚卡扣及UV胶, 造成背光源将LCD顶起，两者之间存在空隙。
图2 楔形板
二、背光源的组成及工作原理
散光点 如果在导光板的全光滑表面出现一个散光点，则导光板的全反射条件将被破坏， 如果在导光板的全光滑表面出现一个散光点，则导光板的全反射条件将被破坏， 此处的光线将形成散射状态，散射的主要方向是垂直于光滑表面。 此处的光线将形成散射状态，散射的主要方向是垂直于光滑表面。这是将一个侧光改 变成一个光面的有效方法。 变成一个光面的有效方法。 散光点的基本要求：1.材料应该具有很大的反光强度，光吸收较少； 材料应该具有很大的反光强度， 散光点的基本要求：1.材料应该具有很大的反光强度 光吸收较少； 2.要在导光体表面形成一个漫散射介面； 2.要在导光体表面形成一个漫散射介面； 要在导光体表面形成一个漫散射介面 3.两种材料的折射率差要尽量大。 3.两种材料的折射率差要尽量大。 两种材料的折射率差要尽量大 散光点的制作方法：1.丝印法 用丝网印刷方式将TiO 浆料印在导光板上； 丝印法： 散光点的制作方法：1.丝印法：用丝网印刷方式将TiO2浆料印在导光板上； 2.铸塑法：将导光板的光滑表面用物理的方法处理成散光点。 2.铸塑法：将导光板的光滑表面用物理的方法处理成散光点。 铸塑法 散光点的设计：在导光板表面布满大小不一的阵列状的点。 散光点的设计：在导光板表面布满大小不一的阵列状的点。 散光点在近灯源处面积小，远端面积大。 散光点在近灯源处面积小，远端面积大。 设计原理：1.光在光滑导光板中传播越远，照度下降越大。即随着离光源距离 光在光滑导光板中传播越远， 设计原理：1.光在光滑导光板中传播越远 照度下降越大。 增加，背光源的亮度越来越低而在视觉上有发光不均匀的感觉。 增加，背光源的亮度越来越低而在视觉上有发光不均匀的感觉。 2.解决亮度不均匀的方法是设计随远离光源的不同位置，其散光点 2.解决亮度不均匀的方法是设计随远离光源的不同位置， 解决亮度不均匀的方法是设计随远离光源的不同位置 面积逐步加大的渐变形点阵散光点。 面积逐步加大的渐变形点阵散光点。
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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。