LCD平板顯示器的技術(shù)基礎(chǔ)

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1、15第一章LCD平板顯示器的技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)液晶彩色顯示器的結(jié)構(gòu)液晶顯示器件從結(jié)構(gòu)上說(shuō)，屬于平板顯示器件。其基本結(jié)構(gòu)，呈平板形。典型液晶顯示器件基本結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。它主要由如圖3-8所示的幾大部件組成。當(dāng)然，不同類型的液晶顯示器件其部分部件可能會(huì)有不同，如：相變型、PDLC、多穩(wěn)態(tài)型液晶顯示器件沒(méi)有偏振片，有源矩陣型液晶顯示器件在基板上制作有有源矩陣電路等，但是所有液晶顯示器件都可以認(rèn)為是由兩片光刻有透明導(dǎo)電電極的基板，夾持一個(gè)液晶層，封接成一個(gè)偏平盒，有時(shí)在外表面還可能貼裝上偏振片等構(gòu)成。1515下面以典型的扭曲向列型

2、液晶顯示器件（TN）為例，進(jìn)行介紹，見(jiàn)圖3-7。將兩片光刻好透明導(dǎo)電極圖形的平板玻璃相對(duì)放置在一起，使其間相距為6~7um。四周用環(huán)氧膠密封，但在一側(cè)封接邊上留有一個(gè)開(kāi)口，該開(kāi)口稱為液晶注入口。液晶材料即是通過(guò)該注入口在真空條件下注入的。注入后，用樹(shù)脂將開(kāi)口封堵好，再在些液晶盒前后表面呈正交地貼上前后偏振片即完成了一個(gè)完整的液晶顯示器件。當(dāng)然，作為扭曲向列型液晶顯示器件，在液晶盒內(nèi)表面還應(yīng)制作上一層定向?qū)?。該定向?qū)咏?jīng)定向處理后，可使液晶分子在液晶盒內(nèi)，在前后玻璃基板表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之間液晶分子又呈90

3、度扭曲排列。從而使其具有了如圖3-9所示的光學(xué)和電光學(xué)特性?，F(xiàn)將構(gòu)成液晶顯示器件的三大基本部件和特點(diǎn)介紹如下：1、玻璃基板這是一種表面極其平整的浮法生產(chǎn)薄玻璃片。表面蒸鍍有一層In2O3或SnO2透明導(dǎo)電層，即ITO膜層。經(jīng)光刻加工制成透明導(dǎo)電圖形。這些圖形由像素圖形和外引線圖形組成。因此，外引線不能進(jìn)行傳統(tǒng)的錫焊，只能通過(guò)導(dǎo)電橡膠條或?qū)щ娔z帶等進(jìn)行連接。如果劃傷、割斷或腐蝕，則會(huì)造成器件報(bào)廢。2、液晶液晶材料是液晶顯示器的主體。不同器件所用液晶材料不同，液晶材料大都是由幾種乃至十幾種單體液晶材料混合而成。每種液晶材料都有

4、自己固定的清亮點(diǎn)TL和結(jié)晶點(diǎn)Ts。因此也要求每種液晶顯示器件必須使用和保存在Ts~TL之間的一定溫度范圍內(nèi)，如果使用或保存溫度過(guò)低，結(jié)晶會(huì)破壞液晶顯示器件的定向?qū)?；而溫度過(guò)高，液晶會(huì)失去液晶態(tài)，也就失去了液晶顯示器件的功能。15153、偏振片偏振片又稱偏光片，由塑料膜材料制成。涂有一層光學(xué)壓敏膠，可以貼在液晶盒的表面。前偏振片表面還有一保護(hù)膜，使用時(shí)應(yīng)揭去，偏振片怕高溫、高濕條件下會(huì)使其退偏振或起泡。第二節(jié)LCD的光學(xué)結(jié)構(gòu)LCD的光學(xué)性能完全由液晶屏和背光照明系統(tǒng)決定，為了改善LCD的光學(xué)性能，必須了解LCD的光學(xué)結(jié)構(gòu)如下

5、圖。LCD由液晶盒和背光照明系統(tǒng)兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的組件構(gòu)成。背光照明系統(tǒng)包括均光系統(tǒng)、背光源、反射板等組成。液晶盒液晶盒上前后兩塊玻璃基板以及板之間的液晶材料組成?；宀牧峡墒褂脽o(wú)堿玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、硅基板等，每塊基板的厚度一般為1.1mm，此外，還有0.7mm、0.5mm、0.4mm尺寸的?；逯g的液晶層只有幾微米厚。前后基板的內(nèi)側(cè)鍍以ITO透明導(dǎo)電膜（白膜）電極、紅綠黃三色濾光片、薄膜晶體（TFT）陣列、行列掃描線、液晶分子取向膜、墊片等。在前基板的前表面和后基板的后表面還粘有偏振片，兩偏振片的透光軸相互正交或平

6、行，其作用是在透明電極的作用下，控制光的通過(guò)或不通過(guò)的強(qiáng)弱。均光系統(tǒng)均光系統(tǒng)由透明漫射片和光控膜（LCF）構(gòu)成。漫射片是一塑料基片，基片上均勻地沉積著直徑只有7um左右的聚酰來(lái)胺微粒。兩張漫射片之間夾有一張光控膜，用以消除背光燈的斑點(diǎn)。背光源背光源通常是U形或W形冷陰極熒光燈（CCFL），目前少數(shù)LCD也采用平面發(fā)光燈。用于LCD背光源的冷陰極熒光燈具有發(fā)光效率高（80lm/W）、壽命長(zhǎng)（2X1000000h）、薄而輕（燈管外徑可小到1.8mm）、色溫高（8500K）、抗震動(dòng)和抗沖擊等特點(diǎn)。逆變器分層偏振片反射器玻璃補(bǔ)償器

7、3燈補(bǔ)償器1補(bǔ)償器2極化加熱器漫射體HEA玻液晶盒玻璃熱控制器璃蓋液晶顯示器光學(xué)結(jié)構(gòu)圖1515第三節(jié)液晶顯示屏3.3.1液晶及其物理性質(zhì)1.液晶是這樣一種有機(jī)化合物，當(dāng)其溫度為T1時(shí)，它具有類似于晶體的光學(xué)各向異性，且為混濁粘稠的液體，當(dāng)繼續(xù)加熱至溫度T2時(shí)，則變成光學(xué)各向同性而透明的液體。在T1與T2之間，呈現(xiàn)出既有液體的流動(dòng)性，又有晶體的光學(xué)各向異性，因而稱為液晶。它既不同于不能流動(dòng)的晶體，也有別于光學(xué)各向同性的液體。液晶材料在常溫下即處于液晶體狀態(tài)。從結(jié)構(gòu)上看，液晶屏由兩片線性偏光器和一層液晶所構(gòu)成。其中，兩片線性偏

8、光器分別位于液晶面板的內(nèi)外層，每片只允許透過(guò)一個(gè)方向的光線，它們放置的方向成90度交叉（水平、垂直），也就是說(shuō)，如果光線保持一個(gè)方向射入，必定只能通過(guò)某一片線性偏光器，而無(wú)法透過(guò)另一片，默認(rèn)狀態(tài)下，兩片線性偏光器間會(huì)維持一定的電壓差，濾光片上的薄膜晶體管就會(huì)變成一個(gè)個(gè)的小開(kāi)關(guān)，液晶分子排列方向發(fā)生變化，