《液晶模组工作原理》PPT课件.ppt

模组工作原理介绍 大纲 模组材料分解图 Panel介紹 PWB介紹 IC介紹 模組工作原理 背光板 螺丝 SourceIC 铁框 液晶面板 SourcePWB 模組材料分解圖 LCD面板构造图 液晶是一种类似晶体但在一些条件下 例 温度 浓度 呈现液体的有机化合物 液晶 介电系数 dielectricpermittivity 折射系数 refractiveindex 弹性常数 elasticconstant 11 22 33 黏性系数 viscositycoefficients 液晶特性中 最重要的就是液晶的介电系数与折射系数 介电系数是液晶受电场的影响决定液晶分子转向的特性 而折射系数则是光线穿透液晶时影响光线行进路线的重要参数 而液晶显示器就是利用液晶本身的这些特性 适当的利用电压 来控制液晶分子的转动 进而影响光线的行进方向 来形成不同的灰阶 作为显示影像的工具 液晶材料参数 我们知道红色 蓝色以及绿色 是所谓的三原色 也就是说利用这三种颜色 便可以混合出各种不同的颜色 平面显示器就是利用这个原理来显示出色彩 我们把RGB三种颜色 分成独立的三个点 各自拥有不同的灰阶变化 然后把邻近的三个RGB显示的点 当作一个显示的基本单位 也就是pixel 那这一个pixel 就可以拥有不同的色彩变化了 然后对于一个需要分辨率为1024 768的显示画面 我们只要让这个平面显示器的组成有1024 768个pixel 便可以正确的显示这一个画面 彩色滤光片 colorfilter CF 將一柔软透明塑胶板 Polyvinylalcohol 浸于I2 KI水溶液中碘离子会扩散渗透入PVA中 再经拉伸作用使附着于PVA上碘离子而隨之有方向性 形成碘离子长链 碘离子有很好的起偏性 可以吸收平行於碘离子排列方向的光束电场分量 只让垂直于碘离子排列方向的光束电场分量通过 此原理即可制造偏光膜 偏光膜工作原理 将不具偏极性的自然光产生偏极化 使进入液晶显示器的光为偏极光 PolarizedLight 偏光板的光透过图 偏光板的工作原理 偏光板 一 偏光板 二 液晶 光行进方向 X Y Z 暗 施加电场 液晶Tilt 光线直进不偏转 光行进方向 X Y Z 亮 液晶 不施加电场 液晶Twist 偏光板 一 偏光板 二 光线沿液晶光轴偏转 液晶显示原理 TN TwistNematic 型LCD的工作原理 NW是指当我们对液晶面板不施加电压时 我们所看到的面板是透光的画面 也就是亮的画面 所以才叫做normallywhite 而反过来 当我们对液晶面板不施加电压时 如果面板无法透光 看起来是黑色的话 就称之为NB Normallyblack TN型的LCD而言 位于上下玻璃的配向膜都是互相垂直的 而NB与NW的差别就只在于偏光板的相对位置不同而已 对NB来说 其上下偏光板的极性是互相平行的 所以当NB不施加电压时 光线会因为液晶将之旋转90度的极性而无法透光 NW一般应用于桌上型计算机或是笔记型计算机 NB的应用环境主要为显示屏为黑底的应用 TN型LCD的NW与NB结构 從TFT面板的正上方看下去 我們可以看到數百萬個排界整齊的小元件 TFTdevice 以及控制液晶的ITO區域 其TFTdevice排列簡圖如下 ITO ArrayMatrix Array面板讯号传输说明 1 因TFT元件的动作类似一个开关 Switch 液晶元件的作用类似一个电容 藉Switch的ON OFF对电容储存的电压值进行更新 保持 2 SWON时信号写入 加入 记录 在液晶电容上 在以外时间SWOFF 可防止信号从液晶电容泄漏 3 在必要时可将保持电容与液晶电容并联 以改善其保持特性 TFT运作原理 1 上图为TFT一个画素的等效电路图 扫描线连接同一列所有TFT闸极电极 而信号线连接同一行所有TFT源极电极 2 当ON时信号线的资料写入液晶电容 此時 TFT元件成低阻抗 RON 当OFF时TFT元件成高阻抗 ROFF 可防止信号线资料的泄漏 3 一般RON与ROFF电阻比至少约为105以上 TFT运作原理 G D S 1 TFT为一三端子元件 2 在LCD的应用上可将其视为一个开关 TFT结构 DC DC 面板信號流程簡介 TFT LCD面板與驅動電路結構 PWB作用 与IC形成接续 将外部输入的电源或者信号转换为IC所需要的工作电压及时序 1 形成Power VDD VEEG VDDG VDDA VCOMVDD PWB IC工作电压VEEG 液晶的关闭电压 提供G IC电源VDDG 液晶的开启电压 提供G IC电源Vcom 液晶的基准电压 提供S IC G IC VDDA 经过分压形成一组Gamma电压作为形成阶调电压之标准 2 通过Asic将输入的LVDS信号转换为RSDS信号 并且根据输入的时钟信号生成IC所需要的各种时序控制信号 3 形成Gamma电压 PWB介紹 IC介紹 S IC介紹 G IC介紹 3 异方性导电膜 AnisotropicConductiveFilm 为同时具有接着 导电 绝缘三特性之半透明高分子接续材料 其特性乃在膜厚方向具有导电性 但在面方向则不具有导电性 一般用于两相对电极间之永久接着与电气导通 但在电极上之相邻线路间则彼此绝缘 如面板上之ITO电极及IC引脚 间隔层 导电粒子 接着剂 异方性导电膜 AnisotropicConductiveFilm ACF介紹 3 制程中ACF的变化 本压前本压后 ACF介紹 面板回路傳輸界面 TFT LCD模組结构 以SXGA為例 解析度為1 280 x1 024 意思為有效顯示區間之畫素矩陣共有1 280行與1 024列 由於單一畫素要呈現彩色則必須包括R G B三原色 因此SXGA必須要有1 280 x3 3 072個Columndata 如果GateDriverIC腳數為256pin SourceDriverIC腳數為384pin 要驅動SXGA的液晶顯示面板則需要1 024 256 4顆GateDriverIC1 280 x3 384 10顆SourceDriverIC 以相同腳數之驅動IC來驅動XGA 1 024x768 則需要3顆GateDriverIC與8顆SourceDriverIC 極性反轉驅動 如果連續使用相同極性電壓來驅動液晶 長久之下會使液晶產生形變慣性 使得顯示品質變差 因此驅動電壓須以某種順序改變極性 如圖所示 一般而言有四種方法 FrameInversion 掃描完整個畫面之後 更換一次驅動電壓極性 RowInversion 每掃描一列 更換一次驅動電壓極性 ColumnInversion 同一行採用相同之驅動電壓極性 隔壁行則採用另一極性 DotInversion 每一相鄰畫素驅動電壓極性皆不同 大尺寸常用ColumnInversion與DotInv