LCD原理电子教案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LCD原理-HYPERLINK/zs.html01#01一、液晶顯示器基本常識HYPERLINK/zs.html02#02二、液晶顯示器件的結構HYPERLINK/zs.html03#03三、液晶顯示器件的基本性能HYPERLINK/zs.html04#04四、液晶顯示器件的基本參數HYPERLINK/zs.html05#05五、IC與LCD的常見連接方式HYPERLINK/zs.html111#111六、LCD專業術語解釋HYPERLINK/zs.html112#112七、液晶顯示原理一、液晶顯示器基

2、本常識LCD基本常識液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發光，只能使用周圍環境的光。它顯示圖案或字元只需很小能量。正因為低功耗和小型化使LCD成為較佳的顯示方式。液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態和固體雙重性質的有機物，它的棒狀結構在液晶盒內一般平行排列，但在電場作用下能改變其排列方向。對於正性TN-LCD，當未加電壓到電極時，LCD處於OFF態，光能透過LCD呈白態；當在電極上加上電壓LCD處於ON態，液晶分子長軸方向沿電場方向排列，光不能透過LCD，呈黑態。有選擇地在電極上施加電壓，就可以顯示出不同的圖案。對於STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以對比度更好，視角更寬。STN-LCD是基於雙

3、折射原理進行顯示，它的基色一般為黃綠色，字體藍色，成為黃綠模。當使用紫色偏光片時，基色會變成灰色成為灰模。當使用帶補償膜的偏光片，基色會變成接近白色，此時STN成為黑白模即為FSTN,以上三種模式的偏光片轉90，即變成了藍模，效果會更佳。二、液晶顯示器件的結構下圖是一個反射式TN型液晶顯示器的結構圖.從圖中可以看出,液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻璃製成的液晶盒，盒內充有液晶，四周用密封材料-膠框（一般為環氧樹脂）密封，盒的兩個外側貼有偏光片。液晶盒中上下玻璃片之間的間隔，即通常所說的盒厚，一般為幾個微米（人的準確性直徑為幾十微米）。上下玻璃片內側，對應顯示圖形部分，鍍有透明的氧化甸-氧化錫（

4、簡稱ITO）導電薄膜，即顯示電極。電極的作用主要是使外部電信號通過其加到液晶上去。液晶盒中玻璃片內側的整個顯示區覆蓋著一層定向層。定向層的作用是使液晶分子按特定的方向排列，這個定向層通常是一薄層高分子有機物，並經摩擦處理；也可以通過在玻璃表面以一定角度用真空蒸鍍氧化矽薄膜來製備。在TN型液晶顯示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使長棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一個固定方向排列，分子長軸的方向沿著定向處理的方向。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的，這樣，在垂直於玻璃片表面的方向，盒內液晶分子的取向逐漸扭曲，從上玻璃片到下玻璃片扭曲了90（參見下圖），這就是扭曲向列型液晶顯示器名稱的由來

5、。實際上，靠近玻璃表面的液晶分子並不完全平等於玻璃表面，而是與其成一定的角度，這個角度稱為預傾角，一般為12。液晶盒中玻璃片的兩個外側分別巾有偏光片，這兩片偏光片的偏光軸相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且與液晶盒表面定向方向相互平行或垂直。偏光片一般是將高分子塑膠薄膜在一定的工藝條件下進行加工而成的。我們通常所見的多是反向型的液晶顯示器，這種顯示器在下邊的偏振片後還貼有一片反光片。這樣，光的入射和觀察都是在液晶盒的同一側。TN、HTN、STN的結構：FSTN、ECB-Multi-colorSTN的結構：ColorSTN的結構：三、液晶顯示器件的基本性能電光性能：LC

6、D光學透過率隨電壓變化的曲線，如圖1。回應速度：LCD加電壓後，透過率變化的快慢程度，如圖2。對比度：LCD在選態透過率與非選態透過率的比值。如圖3。視角圖：LCD在不同視角下觀察所獲得的等對比度曲線圖。如圖4。溫度性能：由於液晶材料本身的物理性質隨溫度變化而變化，因而引起LCD的閾值、透過光譜等會隨溫度漂移。頻率回應：LCD只能工作在一個適當的頻率範圍，太低會引起顯示閃動太高則液晶分子跟不上電場變化。LCD功耗：指單位顯示面積的電流密度。壽命：工業品保證100000小時。民用品保證50000小時。其他性能：防紫外、防眩目、防劃傷等。四、液晶顯示器件的基本參數LCD顯示類型TN型：STN型：顯

7、示模式背景前景黃綠模黃綠色藍黑色藍模藍色白色灰模灰白色深藍色黑白模白色黑色照明方式LCD有三種顯示方式：反射型，全透型和半透型。反射型LCD的底偏光片後面加了一塊反射板，它一般在戶外和光線良好的辦公室使用。全透型LCD的底偏光片是全透偏光片，它需要連續使用背光源，一般在光線差的環境使用。半透型LCD是處於以上兩者之間，底偏光片能部分反光，一般也帶背光源，光線好的時候，可關掉背光源；光線差時，可點亮背光源使用LCD。LCD顯示方式還分正性和負性。正性LCD呈現白底黑字，在反射和半透型LCD中顯示最佳；負性LCD呈現黑底白字，一般用於全透型LCD，加上背光源，字體清晰，易於閱讀。正顯模式（白底黑字

8、）POSITIVETYPE負顯模式（黑底白字）NEGATIVETYPE溫度特性類型TNSTN工作溫度（）050-1060-2070-3080050-2070儲存溫度（）-2060-2070-3080-4090-2060-3080LCD的採光技術顯示器件是被動型顯示器件，它本身不會發光，是靠調製外界光實現顯示的。外界光是液晶顯示器件進行顯示的前提條件。因此，在液晶顯示裝配、使用中，巧妙地解決採光，不僅可以保證和提高液晶顯示的質量，而且一般液晶顯示的採光技術分為自然光採光技術和外光源設置技術。而外光源設置上，又有背光源、前光源和投影光源三類技術。這裏，我們就較為常見的背光源作簡單介紹:一.背光源採

9、光技術的兩大任務是：1.使液晶顯示器件在有無外界光的環境下都能使用；2.提高背景光亮度，改善顯示效果。二.分類：現對常用的背照明光源，按如下分類說明：光源種類LEDEL（電致發光）CCFL壽命(小時)100,000(半衰期)20005000(半衰期）50008000特點優點壽命長分光特性好,無亮斑,薄而輕,耐振抗衝擊在可見光範圍光譜峰值可任選,亮度高,壽命長，適於彩色化缺點單色光，調光難壽命短，電壓高不能調光，驅動電壓高，有一定厚度發光方式邊光背光一般為邊光工作電壓3.84.5V60200V5001000V推薦工作電壓70110V工作頻率-501000Hz20KHz推薦工作頻率-400700Hz工作電流不定(由LED的數量決定）0.10.25mA/cm246mA電容值-1001000pF/cm2工作溫度-30+50+1050存儲溫度-