TFT-LCD介绍教学课件

TFT-LCD基础知识

LCM的组成TFT-LCD是有源矩阵LCD，由其上的IC及FPC组成的电路驱动触摸屏(TouchPanel,简称TP)是一种多层复合薄膜，能够接收点触信号，并反馈至处理器做出相应处理。背光源(BackLight,简称BL)是提供光源的部件。铁框的主要作用是固定模组结构，增强模组可靠性。LCD是一种光电装置光光可分为不同的极化方向不同极化的光经过液晶会有不同的光程光经过此光程差在组合后改变其极化形式配合偏光片挡去某个极化的光即可决定光穿透率电不同的电压下液晶会有不同的排列方式液晶不同的排列方式造成不同的光程差因而使得穿透率改变如此可将video信号（电）转变成亮暗显示（光）TFT-LCD基础知识TFT-LCD简介TFT-LCD构造TFT-LCD工作原理TFT-LCD测试事项TFT-LCD的简介LCD是LiquidCrystalDisplay的简称，即液晶显示器。有些物质、它们在从固态转变成液态的过程中，不是直接从固态变为液态，而是一种中间状态。这些能在一定的温度范围内兼有液体和晶体的特性的物质叫做液晶（LiquidCrystal），又称为物质的第四态。液晶最早是奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer）于1888年发现的。

1889年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann）将正式它命名为“液态晶体”。TFT(ThinFilmTransistor薄膜晶体管)，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种，TFT在液晶的背部设置特殊光管，可以“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，提高反应时间，一般TFT的反映时间约80ms，而STN为200ms如果要提高就会有闪烁现象发生。而且由于TFT是主动式矩阵LCD可让液晶的排列方式具有记忆性，不会在电流消失后马上恢复原状。TFT还改善了STN会闪烁（水波纹）-模糊的现象,有效的提高了播放动态画面的能力。和STN相比TFT有出色的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度.

液晶的形态

SmecticLC层状液晶NematicLC向列状液晶CholestericLC

胆甾相液晶液晶的特性液晶分子的排列并不象晶体结构那样牢固，容易受到电场，磁场、温度应力以及吸附杂质等外部影响。因而容易使其各项光学特性发生变化。在施加电场的作用下，液晶分子轴会发生移动，液晶分子的排列也随之发生改变。从而改变其光学性质来达到显示的效果。这是液晶做为显示器的基本原理。TFT-LCD的构造TFT-LCD的构造示意图（1）TFT-LCD像素的构造TFT-LCD像素的构造示意图（2）TFT-LCD的构造背光模组：提供光源上下偏光片，TFTGlassSubstrate,液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否彩色滤光片：提供TFTLCDR/G/B(三原色）的来源ITO透明导电层：提供透明的导电通路PhotoSpacer：提供一个固定高度给彩色滤光片和TFT的玻璃基板，作为灌入液晶的空间，以及做为上下两层Glass的支撑TFT的作用在TFT-LCD中，TFT的功能就是相当于一个开关管。常用的TFT是三端器件。在玻璃基板上制作半导体层，在其两端有与之相连接的源极和漏极。并通过栅极绝缘膜，与半导体相对置，设有栅极。利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。

TFTLcCs保持電容LCD的显示原理TFT-LCD的驱动等效电路GateDriverSourceDriverClcCsCsCsCsCsCsCsCsCsClcClcClcClcClcClcClcClcS极接显示信号Gate极接开关信号D极输出ClcCsLCD的显示原理显示屏中的每个像素从结构上可以简化看作像素电极和共同电极之间夹一层液晶。从电的角度可以把它看作电容。其等效电路上图所示。要对像素充电，就要把开关T导通，对信号线D施加目标电压。当像素电极被充分充电后，即使开关断开，电容中的电荷也得到保存，电极间的液晶层分子继续有电压施加场作用。数据（列）驱动器的作用是对信号线施加目标电压，而栅极（行）驱动器的作用是起开关的导通和断开。由于加在液晶层上的显示电压可存储于各像素的存储电容，可以使液晶层能稳定地工作。这个显示电压通过TFT也可在短时间内可以重新写入，因此，即使在对高清晰度LCD中，也能满足不降低图像品质要求。LCD的显示原理以320x240分辨率屏幕为例,gate走线240条,source走线320条,设更新频率为60Hz,则:每一个画面的显示时间约为:Tf=1/60=16.67ms

每一条gate走线的开关时间约为:Ton/off=16.67ms/240=70μs

FrameTimeGateG1G2G3GN1H从Gate1~GateN，依次打开高电平。每个高电平出现时，则对应该行的点在该时间通电显示。从Gate1~GateN为一个时间周期——帧频。TFT的扫描方式LCD的显示原理TFT的扫描与显示—点显示LCD的显示原理TFT的扫描与显示—水平线显示LCD的显示原理TFT的扫描与显示—垂直线显示LCD的显示原理偏振光与偏振方向通常光是沿直线方式传播的，光波的振动方向垂直于光的传播方向。对自然光（如太阳光）来说在垂直光传播方向的各平面内，光波的振动方向随机均匀分布的。如果光波振动的方向是沿一个方向，这样的光线称为偏振光，这个振动方向称为偏振方向。偏光片的作用只允许振动方向与其偏光轴方向一致的光通过。而振动方向与偏光轴垂直的光将被其吸收。偏振光经过液晶盒后再经过偏光片（称为检偏器）射出。彩色板板上有红绿蓝三原色像素由于液晶分子本身没有色彩，所以在液晶射出方向增加一层彩色板，光线受液晶分子的控制，强度发生的改变，三原色通过混合得到所需的色彩。TFT-LCD的构造——偏光板

TFT-LCD的技术参数分辨率（解析度）在TFT－LCD中，每一个像素点的显示，都分为R，G，B三个子像素。一个LCD中像素的总数，就是这个LCD的分辨率。QQVGA：128×160QCIF：144×176WQVGA:240×400QVGA：240×320QCIF+：176×220HVGA:320×480TFT-LCD的技术参数色彩数--根据液晶分子旋转角度的不同，导致不同的透光率，从而产生色彩的不同.亮度 单位面积上的发光强度，单位Cd/m2 LCD工作在正常工作电压下，垂直入射测量亮态（白色）画面几点的亮度，其平均值定义亮度为LCD的值.透过率 光通过LCD后前的亮度比值，就是LCD的透过率.TFT-LCD的技术参数对比度--液晶显示器工作在正常工作电压下测量的亮态亮度与暗态亮度比值。视角--LCD的对比度跟视角（即人眼观察角度）有关。对比度随观察角度变化的特性称之为视角特性。视角特性是由液晶分子的双折射率特性所决定的，因为LC呈椭圆状，具有长轴及短轴不等长的关系。因此，当光进入到LC后，便会因为这样的关系而造成不同的折射率，进而造成不同的视角。响应时间

响应时间包括上升时间和下降时间，从非选电压跳变到选择电压时，显示器亮度变化到从最大变化量的10％变化到90％的时间间隔为上升时间tr。从选择电压变化到非选择电压时，显示器亮度从最大变化量的10％跳变到最大变化量的90％的时间间隔为下降时间tf。TFT-LCD的技术参数功耗 功耗是LCD工作所消耗的能量，一般在微瓦/平方厘米量级，功耗低是LCD最大的优点之一。L