TFT LCD顯示原理詳解.doc

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1、TFTLCD顯示原理詳解<什么是液晶>我們一般認(rèn)為物體有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，其實(shí)這只是針對(duì)水而言，有一些有機(jī)化和物還有介于固態(tài)和液態(tài)中間的狀態(tài)就是液晶態(tài)，如下圖（一）:??????????圖（一）a:背景兩塊偏光的柵欄角度相互垂直時(shí)光線就完全無法通過，圖（六）是用偏光太陽鏡做的測(cè)試。???????圖（六）?b:TFTLCD顯示原理液晶顯示器就是利用偏光板這個(gè)特性來完成的，利用上下兩片柵欄之間互垂直的偏光板之間充滿了液晶，在利用電場(chǎng)控制液晶分支的旋轉(zhuǎn)，來改變光的行進(jìn)方向，如此一來，不同的電場(chǎng)大小，就會(huì)形成不同顏色度了，如圖（七）。???????圖（七）b-1:當(dāng)

2、在不加上電極的時(shí)候，當(dāng)入射的光線經(jīng)過下面的偏光板(起偏器)時(shí),?會(huì)剩下單方向的光波,通過液晶分子時(shí),?由于液晶分子總共旋轉(zhuǎn)了90度,?所以當(dāng)光波到達(dá)上層偏光板時(shí),?光波的極化方向恰好轉(zhuǎn)了90度。下層的偏光板與上層偏光板,?角度也是恰好差異90度。?所以光線便可以順利的通過，如果光打在紅色的濾光片上就顯示為紅色。效果如圖（七）中前兩個(gè)圖所示。?b-2:當(dāng)在加上電極后(最大電極)，液晶分子在受到電場(chǎng)的影響下，都站立著，光路沒有改變，光就無法通過上偏光板，也就無法顯示，如圖（七）藍(lán)色濾光片下面的液晶。?c:TFT-LCD驅(qū)動(dòng)電路。??為了顯示任意圖形，TFT-LCD用m×n點(diǎn)排列的逐行掃描矩陣

3、顯示。在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，首先要考慮液晶電解會(huì)使液晶材料變質(zhì)，為確保壽命一般都采用交流驅(qū)動(dòng)方式。已經(jīng)形成的驅(qū)動(dòng)方式有：電壓選擇方式、斜坡方式、DAC方式和模擬方式等。由于TFT-LCD主要用于筆記本計(jì)算機(jī)，所以驅(qū)動(dòng)電路大致分成：信號(hào)控制電路、電源電路、灰度電壓電路、公用電極驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路和尋址線驅(qū)動(dòng)電路（柵極驅(qū)動(dòng)IC）。上述驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是：信號(hào)控制電路將數(shù)字信號(hào)、控制信號(hào)以及時(shí)鐘信號(hào)供給數(shù)字IC，并把控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)供給柵極驅(qū)動(dòng)IC；電源電路將需要的電源電壓供給數(shù)字IC和柵極驅(qū)動(dòng)IC；灰度電壓電路將數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的10個(gè)灰度電壓各自供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；公用電極驅(qū)動(dòng)電路將公用電

4、壓供給相對(duì)于象素電極的共享電極；數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)控制電路送來的RGB信號(hào)的各6個(gè)比特顯示數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)，定時(shí)順序鎖存并續(xù)進(jìn)部，然后此顯示數(shù)據(jù)以6比特DA變換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再由輸出電路變換成阻抗，供給液晶屏的資料線；柵極驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)控制電路送來的時(shí)鐘信號(hào)，通過移位寄存器轉(zhuǎn)換動(dòng)作，將輸出電路切換成ON／OFF電壓，并順次加到液晶屏上。最后，將驅(qū)動(dòng)電路裝配在TAB（自動(dòng)焊接柔性線路板）上，用ACF（各向異性導(dǎo)電膠膜）、TCP（驅(qū)動(dòng)電路柔性引帶）與液晶顯示屏相連接。?d:TFT-LCD工作原理??首先介紹顯示原理。液晶顯示的原理基于液晶的透光率隨其所施電壓大小而變化的特性。當(dāng)光通過上

5、偏振片后，變成線性偏振光，偏振方向與偏振片振動(dòng)方向一致，與上下玻璃基板上面液晶分子排列順序一致。當(dāng)光通過液晶層時(shí)，由于受液晶折射，線性偏振光被分解為兩束光。又由于這兩束光傳播速度不同（相位相同），因而當(dāng)兩束光合成后，必然使振光的振動(dòng)方向發(fā)生變化。通過液晶層的光，則被逐漸扭曲。當(dāng)光達(dá)到下偏振片時(shí)，其光軸振動(dòng)方向被扭曲了90度，且與下偏振片的振動(dòng)方向保持一致。這樣，光線通過下偏振片形成亮場(chǎng)。加上電壓以后，液晶在電場(chǎng)作用下取向，扭曲消失。這時(shí)，通過上偏振片的線性偏振光，在液晶層不再旋轉(zhuǎn)，無法通過下偏振片而形成暗場(chǎng)。可見液晶本身不發(fā)光，在外光源的調(diào)制下，才能顯示，在整個(gè)顯示過程中，液晶起到一個(gè)電

6、壓控制的光閥作用。TFT-LCD的工作原理則可簡(jiǎn)述為：當(dāng)柵極正向電壓大于施加電壓時(shí)，漏源電極導(dǎo)通，當(dāng)柵極正向電壓等于0或負(fù)電壓時(shí)，漏源電極斷開。漏電極與ITO象素電極連結(jié)，源電極與源線（列電極）連結(jié)，柵極與柵線（行電極）連結(jié)。這就是TFT-LCD的簡(jiǎn)單工作原理???c:常用的液晶結(jié)構(gòu)c-1：所謂的NW(Normally?white)?NW指當(dāng)我們對(duì)液晶面板不施加電壓時(shí),?我們所看到的面板是亮的畫面,?所以才叫做normally?white。另外一種,?當(dāng)對(duì)液晶面板不施加電壓時(shí),?面板無法透光,?看起來是黑色的,?就稱之為NB(Normally?black)c-2:為什么要有這兩種結(jié)構(gòu)？?

7、主要是為了不同的應(yīng)用環(huán)境。?一般桌上型計(jì)算機(jī)或是筆記型計(jì)算機(jī),大多為NW的配置,那是因?yàn)橐话阌?jì)算機(jī)軟件的使用環(huán)境,你會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)屏幕大多是亮點(diǎn),?也就是說計(jì)算機(jī)軟件多為白底黑字的應(yīng)用。?既然亮著的點(diǎn)占大多數(shù),?使用NW當(dāng)然比較方便,也因?yàn)镹W的亮點(diǎn)不需要加電壓,?平均起來也會(huì)比較省電。反過來,NB的應(yīng)用環(huán)境大多是屬于顯示屏為黑底的應(yīng)用了。a:lcd切面的結(jié)構(gòu)：???????????圖（八）b:作用原理?TF