1.液晶显示器概述

1、第一章第一章 液晶显示器概述液晶显示器概述第一节第一节 LCD发展史发展史第二节第二节 LCD的特点的特点第三节第三节 LCD相关性能指标相关性能指标第四节第四节 发展趋势以及市场发展趋势以及市场第五节第五节 其他显示器件其他显示器件第六节第六节 上下游产业状况上下游产业状况12021/3/11第一节第一节 LCD发展史发展史液晶材料的发现及物性研究：液晶材料的发现及物性研究： 1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔（年，奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer）发现液）发现液晶材料晶材料胆甾醇苯甲酸酯。胆甾醇苯甲酸酯。 1889年德国结晶光学创始人莱曼（年德国结晶光学创始人莱曼（O.Leh

2、mann）提出了液）提出了液晶（晶（Liquid Crystal：LC）的定义）的定义 二十世纪二十年代，德国二十世纪二十年代，德国Heidelberg大学的大学的Ludwig Gattermann和和Halle大学的大学的Daniel Vorlander先后合成了先后合成了300多种液晶，并指出液晶分子是棒状的分子。多种液晶，并指出液晶分子是棒状的分子。 22021/3/111927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场（或磁场）作用下，发生形变并存在电压阈值（Freederichsz转变）。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。1909年E.Bose建立了

3、攒动（Swarm）学说，并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年），后经de Gennes论述为统计性起伏。1933年G.W.Oseen和H.Zocher 创立连续体理论，并得到F.C.Frank完善（1958年）。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。32021/3/11 1968年，年，RCA普林斯顿研究所海麦尔（普林斯顿研究所海麦尔（G.Heilmeier）发现）发现了液晶的动态散射（了液晶的动态散射（Dynamic Scattering:DS）现象。）现象。 1971年，瑞士年，瑞士Hoffman la Roche的的Schadt等

4、人首次公开现在等人首次公开现在最为普遍的工作模式的最为普遍的工作模式的TN（Twisted Nematic）模式。）模式。 1972年年S.Kobayashi等人研制成了无缺陷等人研制成了无缺陷TNLCD屏；屏；P.Brody提出了有源矩阵（提出了有源矩阵（Active Matrix:AM）的概念）的概念A.G.Fischer和和T.Uchida等人突出了等人突出了R.G.B滤色片的混色方案滤色片的混色方案. 1987年年STN液晶显示期间开始量产。液晶显示期间开始量产。42021/3/11 大屏幕、高品质、高清晰度视频显示主要事件：大屏幕、高品质、高清晰度视频显示主要事件： 1988年年10

5、.4in TFT-LCD显示器件问世；显示器件问世； 1990年笔记本年笔记本PC TFT-LCD量产；量产； 1998年反射式年反射式TFT-LCD开始生产。开始生产。 52021/3/11 1、体积小及轻量化，适于便携式应用、体积小及轻量化，适于便携式应用 2、低功耗低电压，与大规模集成电路相匹配、低功耗低电压，与大规模集成电路相匹配 3、信息含量大：可实现大容量高清晰度显示、信息含量大：可实现大容量高清晰度显示 4、被动发光显示、被动发光显示 5、无辐射、无辐射优点：优点：缺点：缺点：1、工作范围窄：、工作范围窄：2060摄氏度摄氏度2、视角狭窄、视角狭窄3、响应速度慢，毫秒量级、响应速

6、度慢，毫秒量级第二节 液晶显示器的特点62021/3/11第三节第三节 LCD相关性能指标相关性能指标1、分辨率：、分辨率：M列列N行行分辨率分辨率MN三个亚象素（对应三个亚象素（对应R、G、B三原色）对应一个象素三原色）对应一个象素72021/3/112、灰度和色数、灰度和色数12345678透过率（）10050灰度级阈值电压01234彩色彩色TFTLCD的电压灰度法的电压灰度法施加电压（V）82021/3/113、亮度：、亮度：亮度的定义是指显示器在白色画面之下明亮的程度亮度的定义是指显示器在白色画面之下明亮的程度,单位单位200cd/对比度的对比度的d定义就是屏幕的纯白色亮度和纯黑色亮度

7、的比值定义就是屏幕的纯白色亮度和纯黑色亮度的比值 4、对比度：、对比度：响应速度是指像素由亮转暗并由暗转亮所需的时间，单响应速度是指像素由亮转暗并由暗转亮所需的时间，单位是毫秒。反应速度分为两个部份：位是毫秒。反应速度分为两个部份：Rising（上升）和（上升）和Falling（下降）；而表示时以两者之和为准。（下降）；而表示时以两者之和为准。5、响应速度：、响应速度：92021/3/116、可视角度：、可视角度： 可视角度就是可视角度就是指刚好可以看到指刚好可以看到对比度为对比度为10以上以上的画面的时候视的画面的时候视线与垂直屏幕的线与垂直屏幕的平面的夹角。平面的夹角。 107、开口率、开

8、口率单元开口率透光面积（单元开口率透光面积（A）/象素面积（象素面积（B）112021/3/11 1、TFT-LCD阵列基板尺寸的演变阵列基板尺寸的演变第四节第四节 LCD的发展趋势及市场的发展趋势及市场12发发展展方方向向显示品质显示品质产品应用产品应用高清晰度、高亮度高清晰度、高亮度全色化全色化宽视角宽视角低功耗、低成本低功耗、低成本周边集成周边集成大屏幕大屏幕微显示微显示反射式显示反射式显示塑料衬底塑料衬底2、液晶显示器的发展趋势、液晶显示器的发展趋势132021/3/113、显示领域的发展方向、显示领域的发展方向142021/3/11图象表示规格图象表示规格名称名称解像度解像度长宽比长

9、宽比Color Graphics AdapterColor Graphics AdapterCGACGA3203202002008:58:5Enhanced Graphics AdapterEnhanced Graphics AdapterEGAEGA64064035035064:3564:35Video Graphics ArrayVideo Graphics ArrayVGAVGA6406404804804:34:3Super VGASuper VGASVGASVGA8008006006004:34:3eXtended Graphics ArrayeXtended Graphics Arr

10、ayXGAXGA102410247687684:34:3Engineering Work StationEngineering Work StationSPARCSPARC1152115290090032:2532:25Super XGASuper XGASXGASXGA12801280102410245:45:4Ultra XGAUltra XGAUXGAUXGA16001600120012004:34:3High Definition TVHigh Definition TVHDTVHDTV192019201080108016:916:9Quadrable XGAQuadrable XGA

11、QXGAQXGA20482048153615364:34:316SVGA16SVGA32003200240024004:34:34、液晶显示器的图象表示规格、液晶显示器的图象表示规格152021/3/115、显示尺寸、宽长比及像素间距、显示尺寸、宽长比及像素间距清晰度清晰度VGAVGASVGASVGAXGAXGASXGASXGAUXGAUXGA长宽比长宽比4:34:34:34:34:34:35:45:44:34:310.4in10.4in26cm26cm330.2330.2264.2264.2206.4206.4161.2161.2132.1132.111.3in11.3in29cm29cm3

12、58.8358.8287.0287.0224.2224.2175.1175.1143.5143.512.1in12.1in31cm31cm384.2384.2307.3307.3240.1240.1187.5187.5153.7153.713.3in13.3in34cm34cm422.3422.3337.8337.8263.9263.9206.1206.1168.9168.914.0in14.0in36cm36cm444.5444.5355.6355.6277.8277.8216.9216.9177.8177.815.0in15.0in38cm38cm476.3476.3381.0381.02

13、97.7297.7232.4232.4190.5190.516.0in16.0in41cm41cm508.0508.0406.4406.4317.5317.5247.9247.9203.2203.217.0in17.0in44cm44cm539.8539.8431.8431.8337.3337.3263.4263.4215.9215.920.0in20.0in51cm51cm635.0635.0508.0508.0369.9369.9309.9309.9254.0254.0162021/3/116、LCD Module 市场驱动因素市场驱动因素 容量的扩大容量的扩大 高分辨率高分辨率 低的价格

14、和成本低的价格和成本 新的应用领域新的应用领域 新的功能新的功能 显著的供应增长显著的供应增长172021/3/117、液晶显示器的应用领域、液晶显示器的应用领域 电子仪器、仪表 文字处理机 电子手表、计算器 笔记本电脑、平板电脑 台式电脑监视器 工业监视器 摄象机、数码相机 投影显示 车载或便携式VCD、DVD 手机屏、PDA 、GPS 液晶电视、高清晰度数字电视188、不同类型、不同类型FPD的市场份额的市场份额0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%60%60%70%70%80%80%9090%100%100%1998199820002000200220022

15、004200420062006TFTLCDSTFTLCDSPMLCDsPMLCDsPDPsPDPsAMOLEDSAMOLEDSPMOLEDSPMOLEDSMicrodisplayMicrodisplayOthersOthers192021/3/119、FPD 不同尺寸的市场份额不同尺寸的市场份额202021/3/1110、Summary 显示器模块市场有望从显示器模块市场有望从2000年的年的$52 billion增长两倍，在增长两倍，在2005年达年达 到到$ 100 billion。 显示器模块有着很多的应用领域，但是目前显示器模块有着很多的应用领域，但是目前4个领域占据了个领域占据了 统

16、治地位：台式机显示器统治地位：台式机显示器, TVs, 笔记本电脑和移动电话。笔记本电脑和移动电话。 TFT LCDs 的市场占有率有望在短时间内超越的市场占有率有望在短时间内超越CRT。 台式机显示器在台式机显示器在TFT LCD的应用上有望在短时间内超越笔记的应用上有望在短时间内超越笔记本本 电脑。电脑。212021/3/111、显示器的分类、显示器的分类 Electronic Information DisplaysProjectionDirect-viewOff-screenCathode-Ray TubeLight valveCathode-Ray TubeFlat PanelCoh

17、erentNon coherentNon-EmissiveEmissiveCathode ray tube(CRT)Light emitting diode(LED)Vacuum fluorescent(VFD)Field emission(FED)Electroluminescence(EL)Plasma display panel(PDP)Active matrix liquid crystal(AMLCD)Passive matrix liquid crystal(PMLCD)Cholesteric liquid crystal(Ch-LCD)Ferroelectric liquid c

18、rystal(FLCD)Micro-electromechanical(MEM)Colloidal suspension(CS, EPD)第五节第五节 其他显示器件其他显示器件222021/3/112、各类显示器的特点、各类显示器的特点 DisplayCRTLCDPDPFEDELDOLEDMeritFine QualityBrightnessLow PriceResponseWide viewFine QualityResolutionLight/ThinPowerLarge availableLargeResponseProcess stepFine QualityWide ViewThin

19、BrightnessPowerFine QualityResponseWide viewResolutionLight/Thin耐衝擊性ReliabilityResolutionResponseWide viewLight/ThinSimple processLow PriceLight/ThinBrightnessPowerChallenge pointPowerVolume/WeightElectrowaveResponsePrice for LargeResolutionPowerVoltageLifetimeProcess/Mat.ProcessDevelopingProcessVol

20、tageBrightnessColorLifetimeMaterialsNot fixStatusMPMatureMPMatureMPDevelopingImmatureMP startR&DImmature232021/3/113、常见显示方式比较、常见显示方式比较A. CRT（ Cathode Ray Tubes）显示显示优点：主动发光型显示，显示品质优异，无视角问优点：主动发光型显示，显示品质优异，无视角问题题,响应速度快等响应速度快等不足：非平板显示类，体积大，笨重，不足：非平板显示类，体积大，笨重，X射线辐射等射线辐射等242021/3/11B. PDP（Plasma Display Panels ）显示）显示 图像显示品质可与图像显示品质可与CRT显示相媲美；可以实现大面积显示相媲美；可以实现大面积显示；视角较宽可达显示；视角较宽可达160；非线性强，阈值特性好，；非线性强，阈值特性好，可选址达可选址达2000行以上；寿命长，单色行以上；寿命长，单色PDP超过超过100000h，彩色彩色PDP可达可达30000h；抗电磁干扰性能强；制