液晶显示技术.ppt

液晶显示技术液晶显示技术什么是液晶什么是液晶物质的第四态物质的第四态——液晶液晶什么是液晶什么是液晶•液晶态物质既具有液体的流动性和连续性，又保留了晶体液晶态物质既具有液体的流动性和连续性，又保留了晶体的有序排列性，的有序排列性， 物理上呈现各向异性物理上呈现各向异性发展历史发展历史Ø18881888年年 奥地利植物学家奥地利植物学家F.ReinitgeF.Reinitge首先发现液晶现象首先发现液晶现象；；Ø18891889年年 德国物理学家德国物理学家O.LehmannO.Lehmann观察到同样的现象，观察到同样的现象，并发现这种物质具有和晶体相似的性质，故称为并发现这种物质具有和晶体相似的性质，故称为““液液晶晶””；；Ø19681968年年 RCARCA公司发明了动态散射型液晶显示器；公司发明了动态散射型液晶显示器；Ø19691969年年 液晶引起了日本科技、工业界极大的重视：液晶引起了日本科技、工业界极大的重视： 从液晶手表、液晶计算器等低端起步，发展到无从液晶手表、液晶计算器等低端起步，发展到无源矩阵黑白电视、非晶硅有源矩阵彩色电视，直到多源矩阵黑白电视、非晶硅有源矩阵彩色电视，直到多晶硅有源高分辨率彩色液晶显示器。

晶硅有源高分辨率彩色液晶显示器热致液晶热致液晶•热致液晶是当液晶物质加热时，在某一温热致液晶是当液晶物质加热时，在某一温度范围内呈现出各向异性的液体用于显度范围内呈现出各向异性的液体用于显示的都是可工作在室温上下的热致液晶示的都是可工作在室温上下的热致液晶大多数液晶分子长度为几十埃、宽度为几大多数液晶分子长度为几十埃、宽度为几埃•液晶分子都是有序排列的，根据排列的不液晶分子都是有序排列的，根据排列的不同，热致液晶分为向列相、近晶相和胆甾同，热致液晶分为向列相、近晶相和胆甾相三种液晶相相三种液晶相热致液晶热致液晶近晶相液晶（近晶相液晶（S型）型）•近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层状，层内分子长轴互相平行，其方向垂直于层层状，层内分子长轴互相平行，其方向垂直于层面，或与层面倾斜排列因分子排列整齐，其规面，或与层面倾斜排列因分子排列整齐，其规整性接近晶体，具有二维有序，层内分子之间作整性接近晶体，具有二维有序，层内分子之间作用力大，层间分子作用力小，每层厚度约用力大，层间分子作用力小，每层厚度约2 2～～3Å3Å近晶液晶粘度大，分子不易转动，即响应速度慢，近晶液晶粘度大，分子不易转动，即响应速度慢，一般不宜作显示器件。

一般不宜作显示器件向列相液晶（向列相液晶（N型）型）•向列相液晶由长、径比很大的棒状分子组成，分子质向列相液晶由长、径比很大的棒状分子组成，分子质心没有长程有序性，具有类似于普通液体的流动性，心没有长程有序性，具有类似于普通液体的流动性，分子不能排列成层，能上下、左右、前后滑动，只在分子不能排列成层，能上下、左右、前后滑动，只在分子长轴方向上保持相互平行或近似平行分子长轴方向上保持相互平行或近似平行•向列液晶具有单轴晶体的光学特性，而在电学上又具向列液晶具有单轴晶体的光学特性，而在电学上又具有明显的介电各向异性，利用外加电场对向列相液晶有明显的介电各向异性，利用外加电场对向列相液晶分子进行控制，改变原有分子的有序状态，从而改变分子进行控制，改变原有分子的有序状态，从而改变液晶的光学性能，实现液晶对外界光的调制，即可实液晶的光学性能，实现液晶对外界光的调制，即可实现显示的目的向列相液晶已成为现代显示器件中应现显示的目的向列相液晶已成为现代显示器件中应用最为广泛的一种液晶材料用最为广泛的一种液晶材料胆甾相液晶（胆甾相液晶（CH））•这是一种分子成扁平层状排列的液晶材料，层内这是一种分子成扁平层状排列的液晶材料，层内分子互相平行，分子长轴平行于层平面，不同层分子互相平行，分子长轴平行于层平面，不同层的分子长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列的分子长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列成螺旋状结构。

成螺旋状结构•向列相液晶与胆甾相液晶可以互相转换，在向列向列相液晶与胆甾相液晶可以互相转换，在向列相液晶中加入旋光材料，会形成胆甾相，在胆甾相液晶中加入旋光材料，会形成胆甾相，在胆甾相液晶中加入消旋光向列相材料，能将胆甾相转相液晶中加入消旋光向列相材料，能将胆甾相转变成向列相变成向列相•胆甾相液晶在显示技术中很有用，胆甾相液晶在显示技术中很有用，TNTN、、STNSTN、、相变相变(Pc)(Pc)显示都是在向列相液晶中加入不同比例的胆显示都是在向列相液晶中加入不同比例的胆甾相液晶而获得的甾相液晶而获得的溶致液晶溶致液晶 •溶致液晶是将一种溶质溶于一种溶剂溶致液晶是将一种溶质溶于一种溶剂而形成的液晶态物质溶质液晶广泛而形成的液晶态物质溶质液晶广泛 存在于自然界、生物体中，与生命息存在于自然界、生物体中，与生命息息相关，但在显示中尚无应用息相关，但在显示中尚无应用 液晶的物理特性液晶的物理特性有序参数：有序参数：Ø向列液晶是圆柱对称的，体系中存在一根轴线，通常称这根向列液晶是圆柱对称的，体系中存在一根轴线，通常称这根轴线为主轴，向列相液晶分子的轴线择优倾向于平行于主轴，轴线为主轴，向列相液晶分子的轴线择优倾向于平行于主轴，但并非完全平行主轴，衡量其平行程度用有序参数但并非完全平行主轴，衡量其平行程度用有序参数S S表示。

表示ØS S＝＝(3cos2θ-1)/2 ( 2-1) (3cos2θ-1)/2 ( 2-1) 有序参数与液晶材料、温度有关温度上升，序参数下降，有序参数与液晶材料、温度有关温度上升，序参数下降，Ø S S＝＝K(Tc-T)/TcK(Tc-T)/Tc (2-2) (2-2)Ø TcTc：： 向列液晶清亮点（向列液晶清亮点（℃℃）） T T ：： 向列液晶的温度向列液晶的温度（（℃℃）） K K ：： 比例常数比例常数 液晶的液晶的S=0.3S=0.3～～0.80.8液晶的物理特性液晶的物理特性液晶的各向异性液晶的各向异性1）介电各向异性）介电各向异性△△ε：：•ε∥∥＝＝C∥∥/C0 ；；ε┴＝＝C┴/C0 ；； •△△ε＝＝ε∥∥－－ε┴＝＝(C∥∥－－C┴)/C0 •C∥∥：： 外加电场与外加磁场平行时测得的液外加电场与外加磁场平行时测得的液晶电容晶电容•C┴ ：： 外加电场与外加磁场垂直时测得的液外加电场与外加磁场垂直时测得的液晶电容晶电容•C0 ：： 无液晶时测得的极板间电容无液晶时测得的极板间电容液晶的各向异性液晶的各向异性2 2）电阻率）电阻率ρρ：： 液晶的电阻率表示了液晶的纯度，越大越好，一般为液晶的电阻率表示了液晶的纯度，越大越好，一般为10108 8～～10101212 Ω.Ω.cm 3 3）光学折射率各向异性）光学折射率各向异性△△n n：： 向列相液晶中向列相液晶中 △ △n=nn=n∥∥- n- n┴┴ n n∥∥: : 平行于分子长轴的折射率平行于分子长轴的折射率 n n┴┴ ：： 垂直于分子长轴的折射率垂直于分子长轴的折射率 △ △n n正值表示单轴正晶体，负值表示单轴负晶体，正值表示单轴正晶体，负值表示单轴负晶体，△△n n与与偏振、旋光、折射、干涉所引起的电光效应有直接关系，偏振、旋光、折射、干涉所引起的电光效应有直接关系，△△n n一般在一般在0.10.1～～0.30.3左右。

左右液晶的各向异性液晶的各向异性4 4）弹性常数）弹性常数 K K：： 一般一般 K K＝＝1010－－1111～～1010－－1212 N N K K分为分为K K1111（（展曲）、展曲）、K K2222（（扭扭曲）、曲）、K K3333（（弯曲）、弯曲）、 K K33 33 >K>K1111 > K > K22 22 5 5））粘滞系数粘滞系数ηη：：ηη一般为一般为1010－－2 2～～1010－－3 3Pa.sPa.s液晶的光学特性液晶的光学特性液晶的双折射和光学性质：液晶的双折射和光学性质：Ø液晶的主要特征之一是呈现光学单轴晶体性能液晶的主要特征之一是呈现光学单轴晶体性能在给定一个波法线方向后，可以有两种折射率在给定一个波法线方向后，可以有两种折射率不同、振动方向互相垂直的光波，即不同、振动方向互相垂直的光波，即o o光和光和e e 光，他们都是线偏振光光，他们都是线偏振光Ø在向列相液晶及近晶相液晶中在向列相液晶及近晶相液晶中 n n0 0= n= n┴┴ n ne e= n= n∥ ∥ n ne e>n>n0 0 △n△n = = n ne e- n- no o >0>0液晶的光学特性液晶的光学特性液晶的光学特性液晶的光学特性 在胆甾相液晶中在胆甾相液晶中 n0=( (n∥∥2＋＋n┴2)/2)1/2 ne= n┴ n∥∥> n┴ ne2 -n02=( n┴2-n∥∥2)/2)<0 △n△n = = n ne e- n- no o <0 <0 (3-2) 由于液晶呈单轴光学各向异性，具有如下特别有用的光学由于液晶呈单轴光学各向异性，具有如下特别有用的光学特性：特性：Ø能使入射光的前进方向向液晶长轴方向偏转；能使入射光的前进方向向液晶长轴方向偏转；Ø能改变入射光的偏振状态（线、圆、椭圆）或偏振方向；能改变入射光的偏振状态（线、圆、椭圆）或偏振方向；Ø能使入射偏振光相应于左旋或右旋光进行反射或透射。

能使入射偏振光相应于左旋或右旋光进行反射或透射Ø各种液晶显示器基本上是根据上述三大光学特性而设计制各种液晶显示器基本上是根据上述三大光学特性而设计制造的液晶显示器件液晶显示器件•液晶显示器件基本结构：液晶显示器件基本结构：液晶显示器件液晶显示器件液晶分子的沿面排列液晶分子的沿面排列•无论何种液晶显示器件都是以下述原无论何种液晶显示器件都是以下述原理为基础的：理为基础的：•在电场、热场等外力的作用下，液晶在电场、热场等外力的作用下，液晶分子从特定的初始排列状态转变为其分子从特定的初始排列状态转变为其他分子排列状态，随着分子排列的变他分子排列状态，随着分子排列的变化，液晶器件的光学特性发生变化，化，液晶器件的光学特性发生变化，从而变换为视觉变化所以，均匀、从而变换为视觉变化所以，均匀、稳定的液晶分子排列是液晶显示器件稳定的液晶分子排列是液晶显示器件工作的基础工作的基础分子排列的种类分子排列的种类液晶分子的排列方法液晶分子的排列方法Ø斜蒸氧化硅法斜蒸氧化硅法Ø垂直取向法垂直取向法 采用卵磷脂、硬脂酸涂复在基板表面，采用卵磷脂、硬脂酸涂复在基板表面，加热干燥加热干燥Ø平行取向法平行取向法 采用采用PI涂复在基板上，加热干燥，摩涂复在基板上，加热干燥，摩擦成沟槽，液晶分子沿沟槽排列。

目前大擦成沟槽，液晶分子沿沟槽排列目前大部分部分LCD均采用平行取向法均采用平行取向法液晶显示器的主要性能参数－电光特性液晶显示器的主要性能参数－电光特性 液晶在电场作用下透光强度将发生液晶在电场作用下透光强度将发生变化，透光强度与外加电压的关系曲线变化，透光强度与外加电压的关系曲线称为电光曲线，如图所示：称为电光曲线，如图所示：液晶显示器的主要性能参数－电光特性液晶显示器的主要性能参数－电光特性•在在TN液晶显示器中，如果在液晶盒两面放置相互正交的液晶显示器中，如果在液晶盒两面放置相互正交的偏振片，在不加电压时，透光强度最大，随着电压增加，偏振片，在不加电压时，透光强度最大，随着电压增加，透光强度减弱（图透光强度减弱（图3－－23b），），此特性称为正性电光特性；此特性称为正性电光特性；若两面放置的偏振片相互平行时，则电光曲线正好相反若两面放置的偏振片相互平行时，则电光曲线正好相反（图（图3－－23a），），此特性称为负性电光特性此特性称为负性电光特性•（（1）阈值电压）阈值电压Vth ：：透光强度变化透光强度变化10％时的电压，％时的电压，TN的的Vth一般为一般为1～～3V•（（2））饱和电压饱和电压VS ：：透光强度变化透光强度变化90％时的电压，饱和电％时的电压，饱和电压越低，越易获得好的显示效果，功耗也可以降低压越低，越易获得好的显示效果，功耗也可以降低•（（3）对比度：）对比度： Tmax/Tmin• TN、、STN对比度对比度 5：：1～～20：：1 • TFT对比度对比度 250：：1～～300：：1•（（4）陡度）陡度β和和Δ• β＝＝VS/VTH (4-1)• Δ= VTH/ (VS-VTH)=1/(1-β) (4-2)• VS越接近越接近VTH，，电光曲线越陡，电光曲线越陡，β趋于趋于1，扫描线数可以越多，，扫描线数可以越多，• TN β ＝＝1.4～～1.6，，只能实现只能实现8～～16路驱动，路驱动，• STN β ＝＝1.02～～1.2，，可以实现可以实现128～～240路驱动。

路驱动电光响应曲线电光响应曲线液晶显示器的主要性能参数－电光特性液晶显示器的主要性能参数－电光特性对对TN等液晶器件：等液晶器件：•下降时间下降时间 τr=ηid2(ε0ΔεV2-kiiπ2)-1•上升时间上升时间 τd=ηid/kiiπ2对相变（对相变（PC））等液晶器件：等液晶器件：•τr=ηid2(ε0ΔεV2-kiiπ2/ P02)-1•τd=ηiP02/kiiπ2对比度与视角对比度与视角•如图所示如图所示,液晶液晶的对比度随视的对比度随视角变化很厉害角变化很厉害,当当Cr=2时时,图图象勉强可辨象勉强可辨, Cr=5时时, 图象图象就很清晰了就很清晰了温度特性温度特性 液晶的阈值电压Vth及响应时间随温度而变化，温度越高，Vth越低，响应时间越快频率特性频率特性 •实用液晶显示器件都是电场效应器件，以实用液晶显示器件都是电场效应器件，以TN为例，电阻率高达为例，电阻率高达1010Ω.cm ,而电容只有几个而电容只有几个pF/cm2，，所以工作电流不到所以工作电流不到1µA/cm2,是典型是典型的微功耗器件的微功耗器件TN器件基本上是容抗性的，器件基本上是容抗性的，因此，交流驱动时，频率对驱动电流影响很因此，交流驱动时，频率对驱动电流影响很大，如驱动频率由大，如驱动频率由32Hz提高到提高到200Hz时，驱时，驱动电流会增加动电流会增加5～～10倍，所以一般驱动频率都倍，所以一般驱动频率都控制在不发生闪烁的最低临界值上。

控制在不发生闪烁的最低临界值上常见的液晶显示器件常见的液晶显示器件反射式：反射式：常见的液晶显示器件常见的液晶显示器件透射式：透射式： 常见的液晶显示器件常见的液晶显示器件投影式投影式：动态散射型液晶显示器（动态散射型液晶显示器（DS-LCD））•世界上第一个液晶显示器就是动态散世界上第一个液晶显示器就是动态散射型的，它是将离子型有机导电材料射型的，它是将离子型有机导电材料掺入液晶材料中，并将液晶分子沿面掺入液晶材料中，并将液晶分子沿面排列，制成液晶盒不通电时，液晶排列，制成液晶盒不通电时，液晶盒透明，通电电压大于盒透明，通电电压大于10V后液晶变后液晶变成乳白色，不透光，由于其电流大，成乳白色，不透光，由于其电流大，液晶易于分解，寿命短，显示质量差，液晶易于分解，寿命短，显示质量差，很快就被淘汰了很快就被淘汰了扭曲向列型液晶显示器扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD)•液晶分子沿面排列，分子长轴在上下基板液晶分子沿面排列，分子长轴在上下基板之间连续扭曲之间连续扭曲90º，夹入两电极基板之间，，夹入两电极基板之间，制成液晶盒，自然光经起偏器变成直线偏制成液晶盒，自然光经起偏器变成直线偏振光，入射到液晶盒内，被扭曲振光，入射到液晶盒内，被扭曲90º，并通，并通过下基板外的偏光轴与起偏器垂直的检偏过下基板外的偏光轴与起偏器垂直的检偏器，透光；当两电极之间加上一定的电压器，透光；当两电极之间加上一定的电压时，液晶分子转动，最终成与基板成垂直时，液晶分子转动，最终成与基板成垂直排列，入射到液晶盒内的偏振光，未被扭排列，入射到液晶盒内的偏振光，未被扭曲，不能通过检偏器，不透光。

曲，不能通过检偏器，不透光TN分子排布与通过光示意图分子排布与通过光示意图TN显示原理显示原理扭曲向列型液晶显示器扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD)•由于由于TN利用的是旋光特性，入射线偏振利用的是旋光特性，入射线偏振光通过液晶层后也必须是线偏振光，因光通过液晶层后也必须是线偏振光，因此，光程差应满足：此，光程差应满足： d△△n>>λ/2 •一般一般d=10um △△n=0.2~0.4 d△△n=2~4um>>0.38~0.76um(可见光范围可见光范围)TN器件基本参数器件基本参数扭曲向列型液晶显示器扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD)•TN－－LCD是目前最普通的一种液晶显示器，结构是目前最普通的一种液晶显示器，结构简单，工艺成熟，性能、寿命极其稳定，价格非简单，工艺成熟，性能、寿命极其稳定，价格非常便宜但由于它的不陡的电光特性，在点阵显常便宜但由于它的不陡的电光特性，在点阵显示方式下交叉效应严重，一般只实用于静态或四示方式下交叉效应严重，一般只实用于静态或四路以下的动态段式显示中，目前最好的路以下的动态段式显示中，目前最好的TN液晶器液晶器件也只能实现件也只能实现8～～16路驱动显示。

此外，响应速度路驱动显示此外，响应速度慢、视角窄也是它的主要缺点慢、视角窄也是它的主要缺点•由于以上缺点，由于以上缺点，TN－－LCD一般只能用于液晶手表、一般只能用于液晶手表、计算器、电子钟、数字仪表等低档电子产品中计算器、电子钟、数字仪表等低档电子产品中超扭曲向列液晶显示器件（超扭曲向列液晶显示器件（STN－－LCD）） 在向列相液晶中加在向列相液晶中加入百分之几的手入百分之几的手性旋光材料，使性旋光材料，使液晶盒内的液晶液晶盒内的液晶分子扭曲分子扭曲180º～～270º就可以制成就可以制成超扭曲液晶显示超扭曲液晶显示器件超扭曲向列液晶显示器件超扭曲向列液晶显示器件（（STN－－LCD））•超扭曲液晶显示器件的电光特性非常陡峭，这大大提超扭曲液晶显示器件的电光特性非常陡峭，这大大提高了它的多路驱动能力，当扭曲角高了它的多路驱动能力，当扭曲角β＝＝270º时，曲线的时，曲线的陡度趋于无限大，理论上可以驱动无数路，实际上工陡度趋于无限大，理论上可以驱动无数路，实际上工作于作于1/480占空比下没有问题占空比下没有问题STN－－LCD这种优良的这种优良的特性大大扩展了液晶显示器件的应用领域，自特性大大扩展了液晶显示器件的应用领域，自1984年年发明这种显示器件以来，发明这种显示器件以来，STN－－LCD在初期的笔记本在初期的笔记本电脑、文字处理机、复印机、高档仪表及其他需要汉电脑、文字处理机、复印机、高档仪表及其他需要汉字、图形显示的领域被广泛的采用。

目前应用领域最字、图形显示的领域被广泛的采用目前应用领域最大的是和大的是和PDA等通信产品，大部分都采用了等通信产品，大部分都采用了单色或彩色单色或彩色STN－－LCD超扭曲向列液晶显示器件（超扭曲向列液晶显示器件（STN－－LCD）） STN与与TN工作原理不同工作原理不同 ØTN盒液晶分子扭曲盒液晶分子扭曲90º，，STN扭曲扭曲180º～～270º；；ØTN盒中，起偏器的偏光轴与上基板表面液晶分子长轴平行，检偏器的偏盒中，起偏器的偏光轴与上基板表面液晶分子长轴平行，检偏器的偏光轴与下基板表面液晶分子长轴平行；光轴与下基板表面液晶分子长轴平行；STN盒中，上下偏光轴与上下基盒中，上下偏光轴与上下基板液晶分子长轴都不互相平行，而是成一个夹角，一般为板液晶分子长轴都不互相平行，而是成一个夹角，一般为30º；；ØTN盒是利用液晶分子的旋光性而工作的，盒是利用液晶分子的旋光性而工作的，STN盒是由于经起偏器的入射盒是由于经起偏器的入射线偏振光与液晶分子成角度，使入射光被分解成正常光和异常光，通过线偏振光与液晶分子成角度，使入射光被分解成正常光和异常光，通过液晶盒，产生光程差，在通过检偏器时发生干涉，所以液晶盒，产生光程差，在通过检偏器时发生干涉，所以STN盒是利用液盒是利用液晶的双折射特性工作的；晶的双折射特性工作的；ØTN盒工作于黑白模式，盒工作于黑白模式，STN盒工作于盒工作于0.8µm光程差（光程差（dΔn））下，干涉色为下，干涉色为黄色，为消除这种干涉色，可以采用左右旋双盒结构或相位补偿膜的方黄色，为消除这种干涉色，可以采用左右旋双盒结构或相位补偿膜的方法，使其成为黑白模式。

法，使其成为黑白模式Ø STN盒厚要求非常严格，盒厚公差要小于盒厚要求非常严格，盒厚公差要小于0.05µm，，由于电光曲线陡峭，由于电光曲线陡峭，灰度调制也很困难，另外，灰度调制也很困难，另外，STN的响应速度很慢，不易实现动画显示的响应速度很慢，不易实现动画显示TN显示用液晶材料（一）显示用液晶材料（一）普通温度范围用普通温度范围用TN显示用液晶材料显示用液晶材料 目前使用的是以稳定性好、电光性能好和色泽洁白的苯脂类、目前使用的是以稳定性好、电光性能好和色泽洁白的苯脂类、氰基联苯类、苯基环己烷类化合物为主，其化学结构式如下：氰基联苯类、苯基环己烷类化合物为主，其化学结构式如下：氰基联苯：氰基联苯： 苯甲酸脂：苯甲酸脂： 环乙基羧酸脂：环乙基羧酸脂：TN显示用液晶材料（二）显示用液晶材料（二）•宽温度范围宽温度范围TN显示用液晶材料需用：显示用液晶材料需用：苯基环己烷：苯基环己烷：二苯基环己烷：二苯基环己烷：环己基二苯基环己烷：环己基二苯基环己烷：STN显示用液晶材料（一）显示用液晶材料（一） 含有两个或三个环的苯基环己烷类、乙烷类液晶：含有两个或三个环的苯基环己烷类、乙烷类液晶： 如苯基环烷：如苯基环烷：二苯基环己烷：二苯基环己烷：环己基二苯基环己烷：环己基二苯基环己烷：环己基羧酸脂：环己基羧酸脂：乙烷类液晶乙烷类液晶STN显示用液晶材料（二）显示用液晶材料（二）嘧啶类、炔类液晶：嘧啶类、炔类液晶：间二氮杂苯系：间二氮杂苯系：炔类液晶：炔类液晶：STN显示用液晶材料（三）显示用液晶材料（三）•含氟链烯基液晶：含氟链烯基液晶：TFT显示用液晶材料显示用液晶材料•含氟或多氟液晶材料：含氟或多氟液晶材料：TFT显示用液晶材料显示用液晶材料不同液晶材料的特性材料不同液晶材料的特性材料液晶驱动技术液晶驱动技术1、静态驱动静态驱动七段式液晶驱动器七段式液晶驱动器 动态驱动动态驱动 无源矩阵无源矩阵显示都需要采显示都需要采用时分割动态用时分割动态驱动法，驱动驱动法，驱动波形如下图所波形如下图所示示 ：：动态驱动动态驱动•其选通点电压其选通点电压 Von2=V02(b2+N-1)/Nb2• 非选通点电压非选通点电压 Voff2= Vo2（（(b-2)2+N-1））/Nb2• 最佳偏置比最佳偏置比 b=N1/2+1•工作电压范围裕度工作电压范围裕度 •α= αmax＝（＝（(N1/2+1)/ (N1/2-1)））1/2有源矩阵液晶显示器（有源矩阵液晶显示器（AM－－LCD））无源驱动的致命缺点是：无源驱动的致命缺点是：1））α随随N的增加而迅速下降，如下图所示的增加而迅速下降，如下图所示当当N＝＝400、、500、、600时，时，αmax＝＝1.053、、1.046、、1.042,即显示与即显示与非显示电压之差只有非显示电压之差只有4～～6％，这在工艺、驱％，这在工艺、驱动电源、液晶温度特性动电源、液晶温度特性上都是无法保证的，易上都是无法保证的，易于产生交叉效应。

于产生交叉效应有源矩阵液晶显示器（有源矩阵液晶显示器（AM－－LCD））2））当当N上升时，占空比上升时，占空比1/N也随之下降，这一方也随之下降，这一方面要提高驱动电压，同时要求更亮的背光源面要提高驱动电压，同时要求更亮的背光源 为克服这些问题人们发明了有源驱动液晶显示为克服这些问题人们发明了有源驱动液晶显示器件有源驱动器件分为器件有源驱动器件分为二端式和三端式两种，二端式主要有二极管式及二端式和三端式两种，二端式主要有二极管式及MIM式，三端式主要有式，三端式主要有TFT及单晶硅及单晶硅（（MOSFET））,下面重点介绍一下下面重点介绍一下TFT技术技术有源矩阵液晶显示器（有源矩阵液晶显示器（AM－－LCD））TFT是准静态是准静态驱动，无交叉驱动，无交叉效应，响应速效应，响应速度快，易实现度快，易实现灰度调制，可灰度调制，可实现高质量的实现高质量的动态图象显示动态图象显示TFT阵列制造工艺阵列制造工艺 液晶显示器件的主要材料液晶显示器件的主要材料1、玻璃基板、玻璃基板2、、 透明导电玻璃透明导电玻璃3、偏光片、偏光片 4、其他材料：、其他材料：Ø取向材料取向材料 PI，，用于分子排列用于分子排列Ø环氧树脂粘结剂，用于边框封接环氧树脂粘结剂，用于边框封接Ø紫外固化胶，用于封口紫外固化胶，用于封口Ø衬垫料，用于维持均匀盒厚衬垫料，用于维持均匀盒厚液晶显示器的主要工艺液晶显示器的主要工艺1、、ITO图形光刻：图形光刻： 涂胶涂胶——前烘前烘——曝光曝光——显影显影——坚膜坚膜——刻蚀刻蚀——去膜去膜2、取向排列：、取向排列：清洗清洗——涂涂PI——予烘予烘——固化固化——摩擦取向摩擦取向3、边框胶及导电胶丝印、边框胶及导电胶丝印――喷粉喷粉――对板对板――封盒封盒4、液晶灌注、液晶灌注――封口封口――贴偏光片贴偏光片背光源背光源 1．LED 背光源背光源2．无机．无机EL3．．冷阴极荧光灯（冷阴极荧光灯（CCFL））背光源背光源•目前，中小尺寸目前，中小尺寸LCD采用采用EL和和LED，，高亮度高亮度的彩色的彩色LCD毫无例外的采用毫无例外的采用CCFL。

• 背光源决定了显示屏的亮度，背光源决定了显示屏的亮度，TN、、STN屏的屏的透过率为透过率为15～～20％，彩色屏只有％，彩色屏只有3％，当屏的％，当屏的亮度要求为亮度要求为100cd/m2时，背光源表面亮度要求时，背光源表面亮度要求达到达到104cd/m2，，背光源的功耗占背光源的功耗占LCD总功耗的总功耗的2/3以上，因此开发高效率的背光源是降低液晶以上，因此开发高效率的背光源是降低液晶显示器和液晶电视、笔记本电脑功耗的有效途显示器和液晶电视、笔记本电脑功耗的有效途径彩色滤色膜（彩色滤色膜（CF）） 彩色滤色膜在整个彩色彩色滤色膜在整个彩色LCD器件的成本中，占器件的成本中，占有很高的比例，如，在彩色有很高的比例，如，在彩色TFT模块中占模块中占10％～％～13％，彩色％，彩色S TN模块中占模块中占30％以上1．对彩膜的要求．对彩膜的要求1））R、、G、、B三基色有高饱和度、高透明度、白色三基色有高饱和度、高透明度、白色平衡好、各色光谱尖锐；平衡好、各色光谱尖锐；2）高对比度；）高对比度；3）高平整度，起伏）高平整度，起伏<0.1µm；；4））高热稳定性、高光学稳定性、高化学稳定性；高热稳定性、高光学稳定性、高化学稳定性；彩膜制造工艺彩膜制造工艺彩色滤色片的构造彩色滤色片的构造。