液晶显示器基本结构及显示原理ppt课件

1、第二章第二章 液晶显示器根本构造及显示原理液晶显示器根本构造及显示原理第一节第一节 液晶显示器件的根本构造液晶显示器件的根本构造第二节第二节 液晶显示器的分类液晶显示器的分类第三节第三节 液晶显示器的显示原理液晶显示器的显示原理第四节第四节 液晶显示的驱动原理液晶显示的驱动原理.第一节第一节 液晶显示器件的根本构造液晶显示器件的根本构造1.偏振片偏振片 2.玻璃基板玻璃基板 3.公共电极公共电极 4.取向层取向层 5.封框胶封框胶 6.液晶液晶 7.隔垫物隔垫物 8.维护层维护层 9.ITO像素电极像素电极 10.栅绝缘层栅绝缘层 11.存贮电容底电极存贮电容底电极 12.TFT漏电极漏电极

2、13.TFT柵电极柵电极 14.有机半导体有源层有机半导体有源层 15.TFT源电极及引线源电极及引线 16.各向异性导电胶各向异性导电胶ACF17.TCP 18.驱动驱动IC 19.印刷电路板印刷电路板PCB20.控制控制IC 21.黑矩阵黑矩阵BM22. 彩膜彩膜CF12345648913102121811719120141516172122.液晶屏剖面图液晶屏剖面图.驱动构造图驱动构造图.TFT-LCD阵列基板的整体根本规划阵列基板的整体根本规划a ab bb bc cd dd de ee ef fg gc chhhh ia 像素显示区像素显示区 b 扫描电极外引线栅线外引线扫描电极外引

3、线栅线外引线 c 信号电极外引线信号电极外引线d 短路环短路环 e 转印电极和对盒标志转印电极和对盒标志 f 对版标志套刻标志对版标志套刻标志g 切割标志切割标志 h 封盒胶框位置封盒胶框位置 i 液晶注入口液晶注入口 .第二节第二节 液晶显示器的分类液晶显示器的分类液液晶晶显显示示器器直视型直视型投影型投影型三屏方式三屏方式单屏方式单屏方式前投影型前投影型背投影型背投影型单屏方式单屏方式三屏方式三屏方式反射型无背光源反射型无背光源透射型有背光源透射型有背光源.液晶显示液晶显示器器有源有源方式方式无源方无源方式式三端子三端子器件器件二端子器二端子器件件MOSFETTFTa-Sip-SiTeCd

4、SeMSIDRBTBMIMpinSTNECB铁电液晶铁电液晶TN相变方式相变方式.第三节第三节 液晶显示器的显示原理液晶显示器的显示原理.1、Panel内液晶的旋光性.2、偏光片特性.3、 常白方式.帧反帧反转转液晶显示液晶显示有源方式有源方式无源方式无源方式点反点反转转静态驱动静态驱动法法动态驱动态驱动法动法多路驱多路驱动法动法行反行反转转 笔段、棒形显示笔段、棒形显示 数字、文字等数字、文字等 矩阵显示矩阵显示 恣意图形恣意图形 高分辨率彩色视频显示高分辨率彩色视频显示 液晶显示主要采用交流驱动液晶显示主要采用交流驱动1、驱动方式比较.无源驱动无源驱动 Passive Matrix型显示方

5、式是运用把电极顺序驱动的多路驱动型显示方式是运用把电极顺序驱动的多路驱动方法，选择像素和非选择像素之间的电压差小，明暗比低下方法，选择像素和非选择像素之间的电压差小，明暗比低下,很难显示广视角图像。很难显示广视角图像。. 有源矩阵液晶显示器有源矩阵液晶显示器AM-LCD是在每个像素上分别设置是在每个像素上分别设置一个开关元件，进展选择性的驱动矩阵中的各个像素，可以一个开关元件，进展选择性的驱动矩阵中的各个像素，可以实现显示画面的高分辨率化和高画质化实现显示画面的高分辨率化和高画质化.有源驱动有源驱动.(a)(b)图图(a)表示了沟道电流表示了沟道电流Ids与栅极电压与栅极电压Vgs的关系的关系

6、,图图(b)表示了沟表示了沟道电流道电流Ids与漏极电压与漏极电压Vds的关系的关系.当当VgsVth时为断开区时为断开区;当当VgsVth时为导通区时为导通区.2、TFT的特性及功能.信号线信号线扫描线扫描线GlassGateSiONxa-Si:HSiNxS/DITOPVXn+a-Si存储电容存储电容象素电极象素电极a-Si TFT3、TFT象素的根本构造象素的根本构造 .CgdClcRlcCsCgsCdsCspVsVgVcomVpSummary柵电极引线信号引线TFT器件ITO像素电极存贮电容VpVcomVsig.cVgVpVpVsigVoffset馈入特性坚持特性 0第n帧第n+1帧4、

7、TFT的等效电路. a-Si TFT在在TFT-LCD中的作用中的作用功能：1) 确认栅认栅引线线上能否有电压电压2) TFT翻开开3) 确认数认数据引线线上能否有数数据信号电压号电压4) 液晶分子偏转转5) 屏屏幕显显示内内容改动动.5、模块驱动构造图.：帧反转帧反转行反转行反转列反转列反转点反转点反转 TFTLCD根本驱动方法. 灰度驱动方法电压振幅调制灰度法电压灰度法 白灰黑a屏上外加电压与屏透过率的特性b信号源电压波形像素电极液晶分子公共电极.DC/DC converter Timing ControllerSource driver ICGate driverIC Interface

8、 connectordataTTL / LVDSTTL / RSDS/ Mini-LVDSVddGammaLCCsVcomdataVcomstv,cpv sth,cph,load,mpol模块驱动电路构成图. 接口接口 规范数字信号、规范模拟信号接口和规范数字信号、规范模拟信号接口和LVDS Low Voltage Differential Signaling接口。接口。 直流变换直流变换DC/DC电路电路 直流变换直流变换(DC/DC)电路将接口输入的电源电压电路将接口输入的电源电压VDD +5v/+3.3v或背光源的逆变器电压变换成数据驱动或背光源的逆变器电压变换成数据驱动IC和和 栅极驱

9、动栅极驱动IC所需求的各种直流电压。所需求的各种直流电压。 信号控制电路信号控制电路 信号控制电路由信号控制电路由G/A组成组成,它将外部供应的数据信号、控制它将外部供应的数据信号、控制 信号以及时钟信号分别转换成适宜于数据和栅极驱动信号以及时钟信号分别转换成适宜于数据和栅极驱动IC的的 数据信号、控制信号、时钟信号。它的功能是色度控制和数据信号、控制信号、时钟信号。它的功能是色度控制和 时序控制，内含时序控制，内含RAM。具有数据反转，像素极性反转功。具有数据反转，像素极性反转功 能，并具有自动刷新方式和老化用的图形。能，并具有自动刷新方式和老化用的图形。. 灰度级电压产生电路灰度级电压产生

10、电路 公共电极驱动电路公共电极驱动电路Vcom回路回路 数据驱动电路数据驱动电路XDRIVE 数据线驱动电路由多个数据驱动数据线驱动电路由多个数据驱动IC串联而组成。要求其输串联而组成。要求其输 出电压尽能够均匀，输出电压偏向应在出电压尽能够均匀，输出电压偏向应在20mV左右。其功能为左右。其功能为完成数据信号由串行并行的转换和提供适当的模拟电压给数完成数据信号由串行并行的转换和提供适当的模拟电压给数据线，并要求提供应液晶盒的电压值必需在时间平均上接近零据线，并要求提供应液晶盒的电压值必需在时间平均上接近零,尽量减少直流成分，以防液晶老化变坏。尽量减少直流成分，以防液晶老化变坏。 灰度级电压产

11、生电路将用于数据驱动输出电压，产生的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应数据驱动个左右灰度级电压各自供应数据驱动IC。为显示白色和黑色以。为显示白色和黑色以外的中间灰度的某些图像，以及用红外的中间灰度的某些图像，以及用红R绿绿G 蓝蓝B的的三基色显示各种颜色，叫做中间灰度显示三基色显示各种颜色，叫做中间灰度显示 灰度级主要有灰度级主要有8灰度、灰度、16灰度、灰度、64灰度和灰度和256灰度等。灰度等。. 扫描驱动电路扫描驱动电路Y-DRIVE 扫描驱动电路通常也是由多个栅极驱动扫描驱动电路通常也是由多个栅极驱动IC串联而组成。它串联而组成。它的功能是

12、产生扫描信号的功能是产生扫描信号,使每一扫描行依次导通。它主要由移使每一扫描行依次导通。它主要由移位存放器控制电路和输出电路组成的，根据不同的显示要求位存放器控制电路和输出电路组成的，根据不同的显示要求，它的输出波形不同。，它的输出波形不同。 INVERTER电路电路 GAMMA校正电压电路校正电压电路. 多灰度化多灰度化 开展过程：开展过程：8灰度灰度512色色 16灰度灰度4096色色 64灰度灰度26万色万色 目前主流目前主流 256灰度灰度1670万色万色 开展方向开展方向 人眼对显示灰度的识别才干的极限为人眼对显示灰度的识别才干的极限为8比特，因此比特，因此256灰灰 度为显示的最终

13、目的度为显示的最终目的 多路输出化多路输出化 VGA用驱动用驱动IC：384路数据，路数据，256路栅路栅 优点：降低驱动优点：降低驱动LSI本钱，简化衔接工艺，缩短工时，本钱，简化衔接工艺，缩短工时， 降低模块本钱降低模块本钱驱动电路的开展. 6、EMIElectro Magnetic Interference思索 CISPR国际无线电公害特别委员会规范国际无线电公害特别委员会规范 A级规范：产业设备，比级规范：产业设备，比B级低级低5db B级规范：情报设备，要求严厉级规范：情报设备，要求严厉 测定方法：测定方法：3M测定法，测定法，5M测定法测定法. 处理方案：处理方案： PCB板布线：加强地线，改动PCB板上元件的位置和引线的走向。 电源由5V降为3V 降低任务频率 减小数据变换TDDI技术 添加EMI滤波器假设两个延续的数据字假设两个