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1、西安电子科技大学计算机图像显示技术第8讲-液晶显示技术液晶显示技术液晶显示技术LCDLCD(LiquidCrystalDisplayLiquidCrystalDisplay),即液晶显示),即液晶显示),即液晶显示),即液晶显示器,采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显器,采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显器,采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显器,采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。示器。示器。示器。是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源,
2、在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象。它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携带等优点。带等优点。带等优点。带等优点。2 2液晶显示技术液晶显示技术对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳
3、定。LCDLCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。3 3液晶显示技术液晶显示技术一些高档的数字一些高档的数字一些高档的数字一些高档的数字LCDLCD显示器采用了数字方式传输显示器采用了数字方式传输显示器采用了数字方式传输显示器采用了数字方式传输数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产
4、生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失。的色彩偏差或损失。的色彩偏差或损失。的色彩偏差或损失。没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看LCDLCD显示器屏幕也不显示器屏幕也不显示器屏幕也不显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害。会对眼睛造成很大伤害。会对眼睛造成很大伤害。会对眼睛造成很大伤害。体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是CRTCRT显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一般一台般一台般
5、一台般一台1515寸寸寸寸LCDLCD显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于1717寸寸寸寸纯平纯平纯平纯平CRTCRT显示器的三分之一。显示器的三分之一。显示器的三分之一。显示器的三分之一。4 4液晶显示技术液晶显示技术色彩表现和饱和度色彩表现和饱和度色彩表现和饱和度色彩表现和饱和度LCDLCD显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输给了给了给了给了CRTCRT显示器。显示器。显示器。显示器。而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示
6、器的响应时间也比CRTCRT显示器长,显示器长,显示器长,显示器长,当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时,液晶显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重影、脱尾等现象,严重影响显示
7、质量。影、脱尾等现象,严重影响显示质量。影、脱尾等现象,严重影响显示质量。影、脱尾等现象,严重影响显示质量。5 5液晶显示技术液晶显示技术液晶显示器液晶显示器液晶显示器液晶显示器液晶时钟液晶时钟液晶时钟液晶时钟液晶投影机液晶投影机液晶投影机液晶投影机液晶液晶液晶液晶DVDV液晶液晶液晶液晶MP4MP4液晶手机液晶手机液晶手机液晶手机6 6液晶显示技术液晶显示技术CRTCRTCRTCRT显示器显示器显示器显示器LCDLCDLCDLCD显示器显示器显示器显示器外型庞大、笨重外型庞大、笨重外型庞大、笨重外型庞大、笨重体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻辐射较高辐射较高辐射较高辐射
8、较高辐射极低辐射极低辐射极低辐射极低功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗低、发热量小功耗低、发热量小功耗低、发热量小功耗低、发热量小存在聚焦存在聚焦存在聚焦存在聚焦不存在聚焦不存在聚焦不存在聚焦不存在聚焦信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度慢信号反应速度慢信号反应速度慢信号反应速度慢色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力一般色彩表现力一般色彩表现力一般色彩表现力一般不受可视角度限制不受可视角度限制不受可视角度限制不受可视角度限制可视角度一般可视角度一般可视角度一般可视角度一般LCDLCD与与CRTCRT显示器的
9、比较显示器的比较7 7LCD工作原理工作原理从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的面系统,采用的面系统,采用的面系统,采用的LCDLCD显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分层结构。层结构。层结构。层结构。LCDLCD由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约1mm1mm,其间由包含有液,其间由包含有液,其间由包含有液
10、,其间由包含有液晶材料的晶材料的晶材料的晶材料的5m5m均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不均匀间隔隔开。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,而发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而发光,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)和反在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反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
11、光线,光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以发射光线,光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以发射光线,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。其作用主要是提供均匀的背景光源。其作用主要是提供均匀的背景光源。其作用主要是提供均匀的背景光源。8 8LCD工作原理工作原理背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入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液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都包含成千上万液晶液滴的液
12、晶层。液晶层中的液滴都包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的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被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构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。成屏幕上的一个像素。成屏幕上的一个像素。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,电极分为行在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行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和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压
13、而改变液和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液和列,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。晶的旋光状态。晶的旋光状态。晶的旋光状态。9 9LCD工作原理工作原理在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCDLCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,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,然后经过从而将
14、穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过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。第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。1010LCD分类分类按照控制方式分:按照控制方式分:按照控制方式分:按照控制方式分:被动(无源)矩阵被动(无源)矩阵被动(无源)矩阵被动(无源)矩阵LCDLCD和和和和主动(有主动(有主动(有主动(有源)矩阵源)矩阵源)矩阵源)矩阵LCDLCD被动矩阵式被动矩阵式被动矩阵式被动矩阵式LCDLCD在亮度及可视角方面受到较大
15、的限制,在亮度及可视角方面受到较大的限制,在亮度及可视角方面受到较大的限制,在亮度及可视角方面受到较大的限制,反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式LCDLCD,它在画面中的,它在画面中的,它在画面
16、中的,它在画面中的每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积。1111LCD分类分类无源矩阵无源矩阵LCDTN-LCDTN-LCD(TwistedNematic-LCD(TwistedNematic-LCD,扭曲向列,扭曲向列,扭曲向列,扭曲向列LCD)LCD)STN-LCDSTN-LCD(SuperTN-LCD(SuperTN-LCD,超扭曲向列,超扭曲向列,超扭曲向列,超扭曲向列
17、LCD)LCD)DSTN-LCDDSTN-LCD(DoublelayerSTN-LCD(DoublelayerSTN-LCD,双层超扭曲向列,双层超扭曲向列,双层超扭曲向列,双层超扭曲向列LCD)LCD)有源矩阵有源矩阵LCDTFT-LCDTFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD(ThinFilmTransistor-LCD,薄膜晶体管,薄膜晶体管,薄膜晶体管,薄膜晶体管LCD)LCD)1212LCD特点特点1.1.低压微功耗:低压微功耗:低压微功耗:低压微功耗:工作电压只有工作电压只有工作电压只有工作电压只有3 35V5V,工作电流只有几个,工作电流只有几个,工作电流只有
18、几个,工作电流只有几个因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕2.2.平板型结构:平板型结构:平板型结构:平板型结构:LCDLCD显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积小,减小了设备
19、体积小,减小了设备体积小,减小了设备体积小,减小了设备体积1313LCD特点特点3.被动显示:被动显示:液晶本身不发光,而是靠调制外界光进行显示液晶本身不发光,而是靠调制外界光进行显示液晶本身不发光,而是靠调制外界光进行显示液晶本身不发光,而是靠调制外界光进行显示即即即即利用液晶材料的电光效应,通电时,使液晶分子光利用液晶材料的电光效应,通电时,使液晶分子光利用液晶材料的电光效应,通电时,使液晶分子光利用液晶材料的电光效应,通电时,使液晶分子光学特性发生变化,控制通过光线的数量,达到显示的学特性发生变化,控制通过光线的数量,达到显示的学特性发生变化,控制通过光线的数量,达到显示的学特性发生变化
20、,控制通过光线的数量,达到显示的目的目的目的目的由外部控制施加给液晶分子的电压,从而控制显示点由外部控制施加给液晶分子的电压,从而控制显示点由外部控制施加给液晶分子的电压,从而控制显示点由外部控制施加给液晶分子的电压,从而控制显示点的明暗及色彩的明暗及色彩的明暗及色彩的明暗及色彩适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲劳适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲劳适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲劳适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲劳1414LCD特点特点4.4.显示信息量大:显示信息量大:显示信息量大:显示信息量大:LCDLCD显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容显
21、示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容纳更多信息纳更多信息纳更多信息纳更多信息5.5.易于彩色化:易于彩色化:易于彩色化:易于彩色化:常用滤色法和干涉法常用滤色法和干涉法常用滤色法和干涉法常用滤色法和干涉法6.6.没有电磁辐射:没有电磁辐射:没有电磁辐射:没有电磁辐射:在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有利于人体健康利于人体健康利于人体健康利于人体健康7.7.寿命长:寿命长:寿命长:寿命长:LCDLCD器
22、件本身无老化问题,寿命极长器件本身无老化问题,寿命极长器件本身无老化问题,寿命极长器件本身无老化问题,寿命极长1515LCD基本结构基本结构不同类型的液晶显示器件,其组成可能会有不不同类型的液晶显示器件,其组成可能会有不不同类型的液晶显示器件,其组成可能会有不不同类型的液晶显示器件,其组成可能会有不同,但是所有液晶显示器件都可以认为是由同,但是所有液晶显示器件都可以认为是由同,但是所有液晶显示器件都可以认为是由同,但是所有液晶显示器件都可以认为是由一个上一个上一个上一个上下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充有液
23、晶,四周下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料用密封材料用密封材料用密封材料胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光片片片片而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。1616液晶显示器结构图液晶显示器结构图1717LCD基本结构基本结构1.玻璃基板:玻璃基板:这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。这是一
24、种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。其表面蒸镀有一层其表面蒸镀有一层其表面蒸镀有一层其表面蒸镀有一层 InIn2 2O O3 3或或或或SnOSnO2 2透明导电层,即透明导电层,即透明导电层,即透明导电层,即ITOITO膜膜膜膜层,经光刻加工制成透明导电图形。层,经光刻加工制成透明导电图形。层,经光刻加工制成透明导电图形。层,经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成,因此,外引这些图形由像素图形和外引线图形组成,因此,外引这些图形由像素图形和外引线图形组成,因此,外引这些图形由像素图形和外引线图形组成,因此,外引线不能进行传统的锡焊,只能通过导电橡胶条或导电线不能进行传统
25、的锡焊,只能通过导电橡胶条或导电线不能进行传统的锡焊,只能通过导电橡胶条或导电线不能进行传统的锡焊,只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接。胶带等进行连接。胶带等进行连接。胶带等进行连接。如果划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。如果划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。如果划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。如果划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。1818LCD基本结构基本结构2.2.液晶:液晶:液晶:液晶:液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时
26、,会呈现透明的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透明的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透明的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透明的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物液晶按照分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状液晶按照分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状液晶按照分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状液晶按照分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状的的的的SmecticSmectic液晶液晶液晶液晶、类似细火
27、柴棒的、类似细火柴棒的、类似细火柴棒的、类似细火柴棒的NematicNematic液晶液晶液晶液晶、类似、类似、类似、类似胆固醇状的胆固醇状的胆固醇状的胆固醇状的CholesticCholestic液晶液晶液晶液晶、类似碟子的、类似碟子的、类似碟子的、类似碟子的DiskDisk液晶液晶液晶液晶1919LCD基本结构基本结构液晶分子结构排列图液晶分子结构排列图2020LCD基本结构基本结构2.2.液晶:液晶:液晶:液晶:这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液
28、晶显示器的是第二类的器的是第二类的器的是第二类的器的是第二类的NematicNematic液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。液晶液晶液晶液晶特点特点特点特点:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流的流向方向进行排列,如果没有电流,它们将会彼此
29、的流向方向进行排列,如果没有电流,它们将会彼此的流向方向进行排列,如果没有电流,它们将会彼此的流向方向进行排列,如果没有电流,它们将会彼此平行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,平行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,平行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,平行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方式进行排列。式进行排列。式进行排列。式进行排列。2121LCD基本结构基本结构2.液晶特点:液
30、晶特点:液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。向射入之外的所有光线。向射入之外的所有光线。向射入之外的所有光线。如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不
31、同如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同的方向从另外一个面中射出。的方向从另外一个面中射出。的方向从另外一个面中射出。的方向从另外一个面中射出。如果使用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示器件如果使用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示器件如果使用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示器件如果使用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示器件的定向层;而温度过高,液晶会失去液晶态,也就失的定向层;而温度过高,液晶会失去液晶态,也就失的定向层;而温度过高,液晶会失去液晶态,也就失的定向层;而温度过高,液晶会失去液晶态,也就失去了液晶显示器件的功能。去了液晶显示器件的功能。去了液晶显示器件的功能。去了液晶
32、显示器件的功能。2222LCD基本结构基本结构2.液晶:液晶:液晶特点使得它可以被用来当作一种开关液晶特点使得它可以被用来当作一种开关液晶特点使得它可以被用来当作一种开关液晶特点使得它可以被用来当作一种开关即可以即可以即可以即可以阻碍光线,也可以允许光线通过。阻碍光线,也可以允许光线通过。阻碍光线,也可以允许光线通过。阻碍光线,也可以允许光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用是让分子呈平行排列。是让分子呈平行排列。是让分子呈平行排列。是让分
33、子呈平行排列。上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶成了随过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶成了随过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶成了随过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。2323LCD基本结构基本结构2.2.液晶
34、:液晶:液晶:液晶:结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的方向进行排列,这样就会消除光线的扭转方向进行排列,这样就会消除光线的扭转方向进行排列,这样就会消除光线的扭转方向进行排列,这样就会消除光线的扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转如果将一个偏振滤光器放
35、置在液晶层的上表面,扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变LCDLCD中的液晶排列,使光中的液晶排列,使光中的液晶排列,使光中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断线在加电时射出,而不加电时被阻断线在加电时射出,而不加电时被阻断线在加电时射出,而不加电
36、时被阻断2424LCD基本结构基本结构3.3.偏振片偏振片偏振片偏振片偏振片又称偏振片又称偏振片又称偏振片又称偏光片偏光片偏光片偏光片,是将高分子塑料薄膜在一定的工,是将高分子塑料薄膜在一定的工,是将高分子塑料薄膜在一定的工,是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的,涂有一层光学压敏胶,可,涂有一层光学压敏胶,可,涂有一层光学压敏胶,可,涂有一层光学压敏胶,可以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行
37、(黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型常黑型常黑型常黑型)或相)或相)或相)或相互正交(白底黑字的互正交(白底黑字的互正交(白底黑字的互正交(白底黑字的常白型常白型常白型常白型),且与液晶盒表面定向),且与液晶盒表面定向),且与液晶盒表面定向),且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直 前偏振片表面有一保护膜,使用时应揭去,偏振片怕前偏振片表面有一保护膜,使用时应揭去,偏振片怕前偏振片表面有一保护膜,使用时应揭去,偏振片怕前偏振片表面有一保护膜,使用时应揭去,偏振片怕高温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿,在高温
38、高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡2525LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构这种显示器的液晶组件构造如图这种显示器的液晶组件构造如图这种显示器的液晶组件构造如图这种显示器的液晶组件构造如图2626LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片,这两片偏液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片,这两片偏液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片,这两片偏液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片,这两片偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑
39、型)或相互光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直向相互平行或垂直向相互平行或垂直向相互平行或垂直偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的进行加
40、工而成的进行加工而成的进行加工而成的 2727LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构2828LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构向列型液晶夹在两片玻璃中间。向列型液晶夹在两片玻璃中间。向列型液晶夹在两片玻璃中间。向列型液晶夹在两片玻璃中间。这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜ITO(ITO(氧化氧化氧化氧化铟锡铟锡铟锡铟锡)以作电极之用,然后在有薄膜电极的玻璃上涂取以作电极之用,然后在有薄膜电极的玻璃上涂取以作电极之用,然
41、后在有薄膜电极的玻璃上涂取以作电极之用,然后在有薄膜电极的玻璃上涂取向层向层向层向层PI(PI(聚酰亚胺聚酰亚胺聚酰亚胺聚酰亚胺),以使液晶顺着一个特定且平行于,以使液晶顺着一个特定且平行于,以使液晶顺着一个特定且平行于,以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列。玻璃表面的方向排列。玻璃表面的方向排列。玻璃表面的方向排列。2929LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构3030LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构液晶的自然状态具有液晶的自然状态具有液晶的自然状态具有液晶的自然状态具有9090度的扭曲,这也是为什么被称度的扭曲,这也是
42、为什么被称度的扭曲,这也是为什么被称度的扭曲,这也是为什么被称为扭曲型液晶显示器的原因为扭曲型液晶显示器的原因为扭曲型液晶显示器的原因为扭曲型液晶显示器的原因利用电场可使液晶分子旋转,液晶的双折射率随液晶利用电场可使液晶分子旋转,液晶的双折射率随液晶利用电场可使液晶分子旋转,液晶的双折射率随液晶利用电场可使液晶分子旋转,液晶的双折射率随液晶的方向而改变,的方向而改变,的方向而改变,的方向而改变,结果偏振光经过结果偏振光经过结果偏振光经过结果偏振光经过TNTN型液晶后偏振方向型液晶后偏振方向型液晶后偏振方向型液晶后偏振方向发生转动。发生转动。发生转动。发生转动。3131LCD基本结构基本结构扭曲
43、向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变9090度,就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过度,就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过度,就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过度,就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行,而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行,而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行,而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行,这样光的
44、偏振方向就不会改变,光就可通过第二个偏这样光的偏振方向就不会改变,光就可通过第二个偏这样光的偏振方向就不会改变,光就可通过第二个偏这样光的偏振方向就不会改变,光就可通过第二个偏光片光片光片光片3232LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构3333LCD基本结构基本结构超扭曲向列(超扭曲向列(STN-LCD)结构)结构STNSTN型的显示原理与型的显示原理与型的显示原理与型的显示原理与TNTN相类似,不同的是相类似,不同的是相类似,不同的是相类似,不同的是TNTN扭转式向扭转式向扭转式向扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转列场效应的液晶分子是将入射光旋转列场效应的
45、液晶分子是将入射光旋转列场效应的液晶分子是将入射光旋转9090度,而度,而度,而度,而STNSTN超超超超扭转式向列场效应是将入射光旋转扭转式向列场效应是将入射光旋转扭转式向列场效应是将入射光旋转扭转式向列场效应是将入射光旋转180270180270度度度度改变了视角狭小的缺点并提高了对比度;再搭配彩色改变了视角狭小的缺点并提高了对比度;再搭配彩色改变了视角狭小的缺点并提高了对比度;再搭配彩色改变了视角狭小的缺点并提高了对比度;再搭配彩色滤光片的使用,可以显示逼近全彩模式的色彩滤光片的使用,可以显示逼近全彩模式的色彩滤光片的使用,可以显示逼近全彩模式的色彩滤光片的使用,可以显示逼近全彩模式的色
46、彩3434LCD基本结构基本结构超扭曲向列(超扭曲向列(STN-LCD)结构)结构3535LCD基本结构基本结构超扭曲向列(超扭曲向列(STN-LCD)结构)结构单纯的单纯的单纯的单纯的TNTN液晶显示器本身只有黑白两种情形,而液晶显示器本身只有黑白两种情形,而液晶显示器本身只有黑白两种情形,而液晶显示器本身只有黑白两种情形,而STNSTN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以象,因此显示的色调都以象,因此显示的色调都以象,因此
47、显示的色调都以淡绿色淡绿色淡绿色淡绿色与与与与橘色橘色橘色橘色为主为主为主为主如果在单色如果在单色如果在单色如果在单色STNSTN液晶显示器加上一彩色滤光片,并将液晶显示器加上一彩色滤光片,并将液晶显示器加上一彩色滤光片,并将液晶显示器加上一彩色滤光片,并将单色显示像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片显示显示显示显示红红红红、绿绿绿绿、蓝蓝蓝蓝三原色,再经由三原色比例之调和,三原色,再经由三原色比例之调和,三原色,再经由三原色比例之调和,三原色,再经由三原
48、色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩3636LCD基本结构基本结构双层超扭曲向列(双层超扭曲向列(DSTN-LCD)结构)结构DSTNDSTN采用采用采用采用双扫描技术双扫描技术双扫描技术双扫描技术:扫描屏幕被分为上下两部分,:扫描屏幕被分为上下两部分,:扫描屏幕被分为上下两部分,:扫描屏幕被分为上下两部分,CPUCPU同时并行对这两部分进行刷新(双扫描)同时并行对这两部分进行刷新(双扫描)同时并行对这两部分进行刷新(双扫描)同时并行对这两部分进行刷新(双扫描)这样的刷新频率要比单扫描(这样的刷新频率要比单扫描(
49、这样的刷新频率要比单扫描(这样的刷新频率要比单扫描(STNSTN)重绘整个屏幕快)重绘整个屏幕快)重绘整个屏幕快)重绘整个屏幕快一倍,它提高了占空率,改善了显示效果一倍,它提高了占空率,改善了显示效果一倍,它提高了占空率,改善了显示效果一倍,它提高了占空率,改善了显示效果3737LCD基本结构基本结构薄膜晶体管(薄膜晶体管(TFT-LCD)结构)结构3838LCD基本结构基本结构薄膜晶体管(薄膜晶体管(TFT-LCD)结构)结构TFT-LCDTFT-LCD,一般由一个夹层组成,这个夹层位于两层,一般由一个夹层组成,这个夹层位于两层,一般由一个夹层组成,这个夹层位于两层,一般由一个夹层组成,这个
50、夹层位于两层玻璃基板之间,组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间,组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间,组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间,组成这个夹层的每一层大致是偏光板、彩色滤光片组成,这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成,这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成,这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成,这两层之间就是液晶层偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成何种颜色的光何种颜色的光何种颜色的光何种颜色的光在上层玻璃基板上有在