TFT-LCD(液晶显示器)工作原理 PPT
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TFT-LCD(液晶显示器)工作原理ppt课件
13
3
液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
5
TN、STN、TFT对比
6
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
7
TFT LCD结构
8
TFT LCBiblioteka 等效电路器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
4
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
什么是液晶
液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具 有液态流动特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、弹性 （elasticity）和极化性（polarizalility）。
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液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
5
TN、STN、TFT对比
6
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
7
TFT LCD结构
8
TFT LCBiblioteka 等效电路器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
4
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
什么是液晶
液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具 有液态流动特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、弹性 （elasticity）和极化性（polarizalility）。
液晶显示原理-PPT课件
• ◆起偏器和检偏器 •
•
把自然光转化为线偏振光的过程叫 做起偏，用于这种转化的光学器件称为 起偏器。
•
•
自然光通过偏振片P（叫做起偏器）之后，只 有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能 通过．也就是说，通过偏振片P的光波，在垂直于 传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振 动．这种光叫做偏振光。
TFT 阵列等效电路
TFT元 件
液 晶 加 入 電 壓
保 持 電 容
因TFT组件的动作类似一个开关(Switch)，液晶组件的作用 类似一个电容，藉Switch的ON/OFF对电容储存的电压值进行更 新/保持。 SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在以外时间 SW OFF，可防止信号从液晶电容泄漏。
当上下偏光片相互垂直时，若未施加电压，光线可通过。
•
如果我们在上下两块玻璃之间施加电 压, 由于TN型液晶的介电系数异方性多为正 型 (ε // >ε ⊥ ），因此当液晶分子受电场 影响时, 其排列方向会倾向平行于电场方向； • 所以我们从图10中便可以看到, 液晶分 子的排列都变成站立着的，此时通过上层偏 光板的单方向的极化光波, 经过液晶分子时 便不会改变极化方向, 因此就无法通过下层 偏光板。
液 晶 彩 电 原 理
第一节
液晶显示屏结构
• • • • • • • •
பைடு நூலகம்
液晶彩电是以液晶屏为显示器件的电视机， 大家从生活当中看到的各类液晶显示屏 有： 电子手表显示屏 计算器显示屏 掌上游戏机显示屏 手机上的显示屏 MP3的显示屏 MP4的显示屏 笔记电脑上的显示器 台式电脑上的显示器 液晶电视的显示屏
17右边所显示的区域而已。 这一块有效的透 光区域, 与全部面积的比例就称之为开口率。
TFTLCD基本原理33页PPT
TFT-LCD基本原理与设计
课程大纲
TFT-LCD 簡介 液晶的光电特性 TFT LCDs A/C 架构 TFT LCDs 模組架构
TFT-LCD 驱动原理 Driving method Driving waveform 电容效应
TFT-LCD 设计
主动矩阵式液晶显示器 AM-LCDs Monitor System
VA Off(Black) On(White)
Strongly dependent on viewing angle
低驱动电压 視角窄小
Slightly dependent on viewing angle
广视角 液晶反应速度慢 画面对比低 画面品质差
Slightly dependent on viewing angle
X-PCD TFT-LCD
invertor
BL
TFT Characteristic
Id
10E-6
10E-11
10E-12
Vg
-10 -5
10
20
TFT LCDs 等效电路
Column Driver
1H
Row Drivers
Clc
Cs Clc
Cs Clc
Cs
Clc
Cs Clc
Cs Clc
Cs
Clc
GMA1~GMA18 Data Driver
LCD Timing Controller
Scan Control Signals
LCD Panel
Scan Driver
Power Supply Circuit
Backlight Power Supply
Data & Scan Driver Power Supply
课程大纲
TFT-LCD 簡介 液晶的光电特性 TFT LCDs A/C 架构 TFT LCDs 模組架构
TFT-LCD 驱动原理 Driving method Driving waveform 电容效应
TFT-LCD 设计
主动矩阵式液晶显示器 AM-LCDs Monitor System
VA Off(Black) On(White)
Strongly dependent on viewing angle
低驱动电压 視角窄小
Slightly dependent on viewing angle
广视角 液晶反应速度慢 画面对比低 画面品质差
Slightly dependent on viewing angle
X-PCD TFT-LCD
invertor
BL
TFT Characteristic
Id
10E-6
10E-11
10E-12
Vg
-10 -5
10
20
TFT LCDs 等效电路
Column Driver
1H
Row Drivers
Clc
Cs Clc
Cs Clc
Cs
Clc
Cs Clc
Cs Clc
Cs
Clc
GMA1~GMA18 Data Driver
LCD Timing Controller
Scan Control Signals
LCD Panel
Scan Driver
Power Supply Circuit
Backlight Power Supply
Data & Scan Driver Power Supply
TFT制造原理和流程 ppt课件
洗浄
ＵＶ
药液
刷子
高圧
ＭＳ
Ａ／Ｋ
Ｐ ＵＶ
Ｄ排 Ａ水
药液
Ｐ 刷洗
纯
Ｐ
水
高 压 喷射
排
Ｄ
水
Ａ
ＭＳ
洗净 功能 洗净对象
作用
氧化分解 有机物 (浸润性改善)
ＵＶ/Ｏ３
溶解 有机物
溶解
机械剥离 微粒子 (大径)
接触压
机械剥离 微粒子 (中径)
水压
机械剥离 微粒子 (小径) 加速度 cavitation
2.2 ARRAY工艺流程及设备
G８ Size
← 2400mm →
2.2 ARRAY工艺流程及设备
O/S test design
Panel structure for O/S Test
Every data line extands out of the active area
connect with O/S pad
On the other side all data line connected together by Shorting bar
▪ LASER MATERIAL
: Nd:YAG
▪ WAVELENGTH
: 1064nm / 532nm /355nm
▪ PULSE REPETITION RATE : 1pps TO 100 PPS
▪ OUTPUT STABILITY : LESS THAN ± 3%
TEST--CDC
TEST--CDC
上部电极 气体吹出
下部电极
控制台
等离子体
工艺腔体
APC阀
APC 控制
压力控制
TFTLCD液晶显示器显示原理
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ TFT LC Display：
Scan line
t Data line
t
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
Pixel
Dot or Sub-pixel
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ LC polarity control(1/5)：
Frame inversion +- +- +- ++- +- +- ++- +- +- ++- +- +- +-
LCD Module LCD Panel Center of the Screen
Photometer (TOPCON BM-5A)
Field of View = 2º 500 mm
Light Shield Room
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
TFT-LCD 顯示器產品特性與規格
‧反應時間： signal
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ LC polarity control(4/5)：
Dot inversion +- +- +- ++- +- +- ++- +- +- ++- +- +- +-
- Higher power - Minimum flicker - Highest image quality -以60Hz(1024*768)更新頻率來說，亦即每16.67ms更改一次Frame的極性.
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ TFT LC Display：
Scan line
t Data line
t
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
Pixel
Dot or Sub-pixel
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ LC polarity control(1/5)：
Frame inversion +- +- +- ++- +- +- ++- +- +- ++- +- +- +-
LCD Module LCD Panel Center of the Screen
Photometer (TOPCON BM-5A)
Field of View = 2º 500 mm
Light Shield Room
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
TFT-LCD 顯示器產品特性與規格
‧反應時間： signal
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
TFT-LCD 驅動原理簡介
‧ LC polarity control(4/5)：
Dot inversion +- +- +- ++- +- +- ++- +- +- ++- +- +- +-
- Higher power - Minimum flicker - Highest image quality -以60Hz(1024*768)更新頻率來說，亦即每16.67ms更改一次Frame的極性.
液晶显示器(TFT)的原理.pptx
Drain側通道消失) 3. 4.
Cox：Gate到Channel的電容 W/L
11
TFT之Vg V.S. Log Id圖
Log Id
1.0x10-5 1.0x10-6 1.0x10-7 1.0x10-8 1.0x10-9 1.0x10-10 1.0x10-11
-20 -10
0
10
20
註：此圖為一特定之Vds下所量得
G
Vgs〈Vth
VDS
一 Vgs<Vth：感應通道未形成
Ids=0
影響Ids之重要參數
二 Vgs&Vgd>Vth：形成感應通道
1. Vth
u Ids=1/2 nCox(W/L)[(Vgs-Vth)Vds-Vds2]
2. un：Mobility
三
Vgs>Vth&Vgd<Vth：進入夾止區(在
Ids=1/2unCox(W/L)(Vgs-Vth)2
1. 臨界電壓：Vth 2. 電子遷移率(Mobility)：un
Vp=unE 3. Ion/Ioff 4. 開口率(Aperture Ratio)
(1)TFT；(2)Gate&Source 線；(3)Cst； (4)上下基板對位誤差；(5)Disclination of LC 5. 因Cgs產生之DC Voltage Offset 6. 訊號傳輸時的時間延遲(Time Delay)及 失真(Distortion)
TFT元件結構及原理
1
TFT-LCD的面板構造
2
Array面板說明
S1 S2 S3
Sn-1 Sn
G1 G2 G3
Gm-1 Gm
TFT Source 線 Gate 線 液晶電容 儲存電容
TFT_LCD_简介完整版 ppt课件
Si(硅)衬底上真正的集成电路
光刻流程示意
光刻胶(抗蚀剂，光阻)
正胶： 光刻胶在原始状态下不会被显影剂溶 解，只有被曝光后才会被溶解。
负胶：被曝光的区域不溶解于显影剂中，而未 曝光的区域会被显影剂溶解。
光学图形曝光的图 案转移步骤示意
(a)涂胶 (b)曝光 (c)显影 (d)刻蚀 (e)去胶
显示器用玻璃基板的特性比较
LCD显示器用玻璃基板的特性要求
高透光性 玻璃基板的表面、内部无缺陷 玻璃基板厚度均匀、表面平坦 具有优良的化学稳定性 热膨胀系数要小 洁净度高，严格控制微小附着物
如果玻璃的厚度不均、表面有波纹、内部有缺陷， 会使透过的图像变形。
TFT-LCD用玻璃基板的特殊要求
遮蔽式曝光技术示意
1.7 TFT LCD 制程
TFT Array 制程 CF 基板制程 LCD制程 LCM制程
TFT Array 制程
CF BM 制造流程
CF-RGB 制造流程
CF-ITO 制造流程
TFT LCD 结构图
LCD 段制造流程
LCM 制造流程
涂胶
掩模板(Mask)
利用一块带有图形的玻璃板，透过这块玻璃板投射 一束光到基板表面，就在基板的表面形成了图形的 阴影，玻璃板上的这些图形对应了要在工艺加工中 保护的区域。
上述的这块玻璃板就是掩模板(Mask)。 掩模板上的图形通常用铬制作，这些铬层将阻挡光
线通过。 画版图时，画的每一层图形都对应了一块掩模板。
在此又可区分为：
a. 亚像素 空间上划分为R ,G,B三像素。
b.色序法 时间上依次划分为R ,G,B三像素。
色序法
显示规格
1.2了解液晶及液晶显示器
液晶显示器原理PPT课件
示，多用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等。
•
(3)DSTN-lED由于支持的彩色数有限，多用于早期的
笔记本计算机。
•
(4)FFT-IED则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式，
性能较好，被广泛用于笔记本计算机和台式显示器。
1
第1页/共23页
TN型液晶彩电的原理
• TN型Twisted Nematic即扭曲向列型液晶彩电是在两片平行 放置的偏光板之间
•
RF电视信号、CVBS复合电视信号、s-Video信号、色差分
量信号等经模拟电视信号处理模块处理后，形成模拟Y、U、
V(或R、G、B)信号及行场同步信号给模拟信号／数字信号转换
模块进行A／D转换，成为24位数字Y、U、V(或R、G、B)信号。
该信号再经隔行／逐行转换处理，形成标准逐行格式的数字Y、
由于在两片玻璃板之间可以划分出不同的区域，且每一个区域都用电场进 行控制，这些不同的区域叫子像素。不同彩色滤光片放不同彩色滤光片放在每个 子像素的后面，当光透过时，就可以显示出全色的图像来。
第3页/共23页
TFT型液晶彩电的原理
•
TFT型液晶彩电的原理与TN型彩电的原理大致相同，也是由玻
璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等组成，采用两夹层间充填液晶分
点阵(点距为o．297mm)和分辨率极高的图像。同时，先进
的电子控制技术使液晶光阀产生1677万(256×256×256)种R、
G、B颜色变化，还原真实的亮度、色彩度，并再现纯真的图
像。
9
第9页/共23页
液晶电视的成像原理
10
第10页/共23页
液晶显示器中的背光灯
• 因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边 设有作为光源的灯管，而在 液晶显示器的背面设有 一块背光板(或均匀光板)和反光膜，背光板是由荧 光物质组成的可以发射光线，其主要作用是提供均 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的液晶颗粒的液晶 层，射人液晶物质中，液晶物质受电场的控制。
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pixel与pixel之间，图像边界过渡好一些。 适合原图是高分辨率的图（picture）的
显示 典型应用：数码相机
TN、STN、TFT对比
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
TFT-灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相 垂直(90度相交)。也就是说，若一个平面上的分子南北向排列， 则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被 强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传 播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压 时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何 扭转。
器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
液晶成像原理
自然光线是朝四面八方随机 发散的。极化滤光器是一系 列越来越细的平行线。这些 线形成一张网，阻断不与这 些线平行的所有光。两个极 化滤光器互相垂直，所以能 完全阻断那些已经极化的光 线。只有两个滤光器的线完 全平行，或者光线本身已扭 转到与第二个极化滤光器相 匹配，光线才得以穿透。 （如图）
TFT LCD结构
TFT LCD等效电路
TFT LCD等效电路
TFT 彩色滤光片－color filter － Stripe
这是最常见的象素排布方式，RGB三个 分量在一起表示一个象素点。常见于计 算机产生的图形（graphic）。
典型应用：LCD显示器，PDA
TFT 彩色滤光片－color filter － Delta
显示 典型应用：数码相机
TN、STN、TFT对比
TFT LCD概念
TFT (Thin Film Transistor) LCD-- 薄膜晶 体管液晶显示器。
液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 利 用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转 向的显示器, 就叫做TFT LCD.
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
TFT-灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相 垂直(90度相交)。也就是说，若一个平面上的分子南北向排列， 则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被 强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传 播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压 时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何 扭转。
器挡住。总之，加电将光线阻断，
不加电则使光线射出。
液晶显示器分类
静态驱动（Static） 单纯矩阵驱动（Simple Matrix）
扭转式向列型（Twisted Nematic）、超扭转 式向列型（Super Twisted Nematic）等 主动矩阵驱动（Active Matrix）
薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor）、二 端子二极管型（Metal/Insulator/Metal） 目前电脑显示器主要采用TFT LCD，它具有高对 比度、色彩丰富、可全彩化、动态显示、视角 较广（80度以下）等特性
液晶成像原理
液晶显示器正是由这样两
个相互垂直的极化滤光器构成，
所以在正常情况下应该阻断所有
试图穿透的光线。但是，由于两
个滤光器之间充满了扭曲液晶，
所以在光线穿出第一个滤光器后，
会被液晶分子扭转90度，最后从
第二个滤光器中穿出。另一方面，
若为液晶加一个电压，分子又会
重新排列并完全平行，使光线不
再扭转，所以正好被第二个滤光
液晶成像原理
自然光线是朝四面八方随机 发散的。极化滤光器是一系 列越来越细的平行线。这些 线形成一张网，阻断不与这 些线平行的所有光。两个极 化滤光器互相垂直，所以能 完全阻断那些已经极化的光 线。只有两个滤光器的线完 全平行，或者光线本身已扭 转到与第二个极化滤光器相 匹配，光线才得以穿透。 （如图）
TFT LCD结构
TFT LCD等效电路
TFT LCD等效电路
TFT 彩色滤光片－color filter － Stripe
这是最常见的象素排布方式，RGB三个 分量在一起表示一个象素点。常见于计 算机产生的图形（graphic）。
典型应用：LCD显示器，PDA
TFT 彩色滤光片－color filter － Delta