【文章內(nèi)容簡介】 界條件而變化。另外，折射率各向異性大，在產(chǎn)生同樣光學效應的情況下，可以使液晶盒變薄。相同電壓下的電場強度就能加快液晶盒的響應速度。TFTLCD背光源。液晶本身并不發(fā)光，外部必須施加照射光，這種外部照射光稱為背光源。液晶顯示器的背光源，按液晶顯示面與光源的相對位置，大體上可分為邊緣式、直下式和自發(fā)光式三種。白熾燈、白鹵素燈為點光源，熒光燈（熱陰極、冷陰極）為線光源，電致發(fā)光（EL）以及矩陣式發(fā)光二極管為面光源。邊緣式背光源是在顯示區(qū)的側(cè)面，裝配線光源的熒光燈。為了確保顯示區(qū)亮度的均勻性，邊緣式背光源均采取集光和導光措施。集光是為有效地使入射光能從一個側(cè)面射出去，導光是將集光射出的光進行反射，使之成為平面光源；直下式背光源是在顯示區(qū)的正下方，裝配1只或幾只并排的冷陰極燈，在冷陰極燈的上面同時裝配漫散射板，以消除冷陰極燈造成的斑點；自發(fā)光式背光源是在顯示區(qū)的下方，裝配電致發(fā)光板。電致發(fā)光為面發(fā)光，可整面均勻發(fā)光且沒有斑點，發(fā)光顏色為綠、藍、白，亮度為30～100尼特。TFTLCD背光源的發(fā)展趨勢是：大畫面、高亮度、廣視角以及薄型化、輕量化、低功耗化和低價格化。TFTLCD驅(qū)動電路。為了顯示任意圖形，TFTLCD用mn點排列的逐行掃描矩陣顯示。在設計驅(qū)動電路時，首先要考慮液晶電解會使液晶材料變質(zhì)，為確保壽命一般都采用交流驅(qū)動方式。已經(jīng)形成的驅(qū)動方式有：電壓選擇方式、斜坡方式、DAC方式和模擬方式等。由于TFTLCD主要用于筆記本計算機，所以驅(qū)動電路大致分成：信號控制電路、電源電路、灰度電壓電路、公用電極驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路和尋址線驅(qū)動電路（柵極驅(qū)動IC）。上述驅(qū)動電路的主要功能是：信號控制電路將數(shù)字信號、控制信號以及時鐘信號供給數(shù)字IC，并把控制信號和時鐘信號供給柵極驅(qū)動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IC；灰度電壓電路將數(shù)字驅(qū)動電路產(chǎn)生的10個灰度電壓各自供給數(shù)據(jù)驅(qū)動；公用電極驅(qū)動電路將公用電壓供給相對于象素電極的共享電極；數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路將信號控制電路送來的RGB信號的各6個比特顯示數(shù)據(jù)以及時鐘信號，定時順序鎖存并續(xù)進內(nèi)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，再由輸出電路變換成阻抗，供給液晶屏的資料線；柵極驅(qū)動電路將信號控制電路送來的時鐘信號，通過移位寄存器轉(zhuǎn)換動作，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)動電路裝配在TAB（自動焊接柔性線路板）上，用ACF（各向異性導電膠膜）、TCP（驅(qū)動電路柔性引帶）與液晶顯示屏相連接。TFTLCD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。當光通過上偏振片后，變成線性偏振光，偏振方向與偏振片振動方向一致，與上下玻璃基板上面液晶分子排列順序一致。當光通過液晶層時，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），因而當兩束光合成后，必然使振光的振動方向發(fā)生變化。通過液晶層的光，則被逐漸扭曲。當光達到下偏振片時，其光軸振動方向被扭曲了90度，且與下偏振片的振動方向保持一致。這樣，光線通過下偏振片形成亮場。加上電壓以后，液晶在電場作用下取向，扭曲消失。這時，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。可見液晶本身不發(fā)光，在外光源的調(diào)制下，才能顯示，在整個顯示過程中，液晶起到一個電壓控制的光閥作用。TFTLCD的工作原理則可簡述為：當柵極正向電壓大于施加電壓時，漏源電極導通，當柵極正向電壓等于0或負電壓時，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TFTLCD的簡單工作原理。TFTLCD的關鍵技術。TFTLCD的關鍵技術很多，主要有以下幾個大的方面：一是提高開口率技術。開口率指TFTLCD顯示屏光透過部分和不透過部分之比，開口率越大，亮度越高。影響開口率的主要是柵和源總線寬度、TFT尺寸、上下基板對盒精度、存貯電容尺寸及黑矩陣尺寸等。為了提高開口率，采取的辦法是：將黑白矩陣和彩膜都做在TFT基板上，此辦法避免了對盒精度引起的開口率下降，但成品率不是很高，成本也會相應加大。另外就是柵源總線，采用集成電路微加工技術。90年代TFT矩陣微加工約10μm，開口率為35％，微加工達到5μm時，開口率為80％。第三就是采用自對準光刻技術。主要是消除柵極和源漏極重迭形成的寄生電容。用自對準光刻技術，把柵電極作掩膜板，光刻n＋aSi和源漏電極，以減少柵源電極之間的重迭。最后是改善柵源材料。為了增加開口率，應盡量將總線寬度取小，但要考慮由于總線電阻過大，輸入信號延遲，驅(qū)動不充分，從而降低對比度的問題。通常采用Cr或MoTa金屬包Al的辦法，這樣就能得到低電阻總線。二是擴大視角技術。液晶分子的各向異性，決定了液晶分子空間分布的不同，不同的立體角光透過率不同，這是造成顯示對比度不均勻的重要原因。因此，擴大視角是液晶顯示技術的關鍵課題之一。一般采取的技術措施有：補償膜技術。在液晶顯示屏上，貼光漫射膜和光強補償膜，使通過液晶屏的光均勻漫射，并補償某些角度的光強。另外就是采用多疇技術，在象元內(nèi)劃分兩個以上不同液晶分子排列區(qū)域，形成多疇液晶分子取向，從而達到擴大視角的目的。擴大視角技術還有IPS、ASM等方法和措施。三是簡化TFT數(shù)組工藝。一般TFT數(shù)組工藝刻蝕次數(shù)為7～9次，工藝流程過長，影響產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)能力。國外文獻報導，已有4次套刻工藝，比常規(guī)的TFT數(shù)組工藝減少了一半。當然，液晶顯示器的關鍵技術不只是以上三個方面，但它們是影響TFTLCD質(zhì)量的最關鍵技術，其它關鍵技術這里就不一一贅述。 液晶顯示器面板的分級 2006714 用戶在購買液晶顯示器時常會聽商家說：“xx牌的好，用的是A屏，xx牌的不行，用的是B屏”。那A屏與B屏的區(qū)別到底在那呢?A級屏比B級屏的檔次要高，C級檔次最低。除了這三級以外，現(xiàn)在還有一種稱呼就是“超A級”或“AA級”，即比A級檔次還要稍微高一些的產(chǎn)品。一般說來，B級和C級都算是次品，與A級相比，B級和C級的壞點數(shù)多一些，亮度相對不均勻，外觀也可能有損傷，并且與A級屏的價格差距可能高達近千元。對于三星、菲利浦、純凈界這些知名品牌來說，對于液晶屏的質(zhì)量要求也相對高出許多，都會采用“A”級的屏，以保證質(zhì)量。所以在采購過程中，價格并非完全按照一個單純的品牌來定位的，而是嚴謹?shù)刈裱艘粋€成本制造的原則。壞點是液晶面板上不可修復的像素點，是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。在液晶像素后面有三個晶體管，對應著紅、綠、藍三個濾光片，其中任何一個晶體管出現(xiàn)問題都會使這個像素成為一個壞點。以15寸1024*768的屏來說，總共約需像素點1024*768*3=2359296個，而且在每個液晶像素背后還集成有一個單獨驅(qū)動管，在如此多的像素點和驅(qū)動管中難免會有個別會出現(xiàn)問題。產(chǎn)生壞點的多少直接與生產(chǎn)廠家的技術和工藝水平相關。就目前來看，每批生產(chǎn)出來的液晶板通常都有20%的產(chǎn)品有壞點。隨著技術的不斷完善，一些品牌的液晶板壞點率已經(jīng)能夠控制到10% 以內(nèi)，不過0壞點率還尚屬罕見。亮點是當設定屏幕顯示的畫面全黑時，屏幕上所顯示的紅、綠藍光點。暗點是當設定屏幕顯示的畫面全白或為同一顏色時，屏幕上不顯示顏色的點。實際上液晶面板的判別不僅在于壞點和亮點暗點的多少上，色純度、可視角度的區(qū)別也是評定的主要依據(jù)，廠商要根據(jù)這些產(chǎn)品指針的綜合評定，才能把液晶評分為A級、B級、C級，并會以此為依據(jù)對產(chǎn)品定價，其中A級屏和B級屏必須用專用的儀器去測試，肉眼很難判別。各地面板廠商對產(chǎn)品的分級各不相同：韓系廠商，3個以下為A級日系廠商，5個以下為A級臺系廠商，8個以下為A級主流液晶顯示器產(chǎn)品所標稱的等級標準為：AA級：無任何壞點的LCD顯示器為AA級。A級：3個壞點以下，其中亮點不超過一個，且亮點不在屏幕中央?yún)^(qū)內(nèi)。B級：3個壞點以下，其中亮點不超過二個，且亮點不在屏幕中央?yún)^(qū)內(nèi)。以上是液晶面板廠商與液晶顯示器廠商的分級標準，供大家在挑選液晶時參考！主流液晶面板的類型 2006712 就目前而言占據(jù)主流產(chǎn)品的面板類型有三大類分別是：VA、IPS和TN，它們都有各自所采用的液晶材料和面板結(jié)構，優(yōu)缺點也不盡相同! VA型：VA型液晶面板在目前的顯示器產(chǎn)品中應用較為廣泛，目前VA型面板分為兩種，一種為MVA型，另一種為PVA型。其中MVA是富士通主導的一種面板類型，它的全稱為(Multidomain Vertical Alignment)，是一種多象限垂直配向技術。它是利用突出物使液晶靜止時并非傳統(tǒng)的直立式，而是偏向某一個角度靜止；當施加電壓讓液晶分子改變成水平以讓背光通過則更為快速，這樣便可以大幅度縮短顯示時間，也因為突出物改變液晶分子配向，讓視野角度更為寬廣。在視角的增加上可達160度以上，反應時間縮短至20ms以內(nèi)。而PVA型則是三星推出的一種面板類型，它在富士通MVA面板的基礎上有了進一步的發(fā)展和提高，是一種圖像垂直調(diào)整技術，該技術直接改變液晶單元結(jié)構，讓顯示效能大幅提升可以獲得優(yōu)于MVA的亮度輸出和對比度。此外在這兩種類型基礎上又延出改進型SPVA和PMVA兩種面板類型，在技術發(fā)展上更趨向上，可視角度可達170度，響應時間被控制在20毫秒以內(nèi)（采用Overdrive加速達到8ms GTG），而對比度可輕易超過700:1的高水平，三星自產(chǎn)品牌的大部份產(chǎn)品都為PVA液晶面板。IPS型：它也是目前主要的一種液晶面板類型，由日本日立于2001年推出，液晶分子平面切換的方式來改善視角，利用空間厚度、摩擦強度并有效利用橫向電場驅(qū)動的改變讓液晶分子做最大的平面旋轉(zhuǎn)角度來增加視角；在商品的制造上不須額外加補償膜，顯示視覺上對比也很高。在視角的提升上可達到160度，響應時間縮短至40ms以內(nèi)。所以IPS型液晶面板具有可視角度大、顏色細膩等優(yōu)點，看上去比較通透，不過響應時間較慢和對比度較難提高也是這類型面板一個比較明顯的缺點。IPS即第一代IPS技術，它已經(jīng)實現(xiàn)了較好的可視角度。而SIPS則為第二代IPS技術，它又引入了一些新的技術，以改善IPS模式在某些特定角度的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 其LG飛利浦自主的面板制造商也是以IPS為技術特點推出的液晶面板。TN型：這種類型的液晶面板應該算是應用于入門級和中端的面板產(chǎn)品，最為重要的有一點就是價格實惠、低廉，成為眾多廠商選用的產(chǎn)品。在技術上，與前兩種類型的液晶面板相比在技術性能上略為遜色，并且可視角度也受到了一定的限制。之所以TN型這種面板產(chǎn)品仍然是眾多廠商采用的主力還是因為由于他的輸出灰接級數(shù)較少，液晶分子偏轉(zhuǎn)速度快，致使它的響應時間容易提高，據(jù)數(shù)據(jù)顯示一些現(xiàn)在市場上一般在8ms響應時間以內(nèi)的產(chǎn)品大多都采用的是TN液晶面板。特別值得一提的是，還有如SHARP采用的ASV技術型和NEC推出的ExtraView型的液晶面板，他們所生產(chǎn)的液晶顯示器都是自己廠商獨有液晶面板，只是其它品牌所采用的相對較少。此外中國臺灣地區(qū)友達光電、奇美光電等大型的專業(yè)面板廠商都是以向其專業(yè)技術廠商購入其相對液晶面板技術加以生產(chǎn)，在提供給顯示器產(chǎn)商。液晶的多種應用途徑探討 2006731 液晶光學器件 利用液晶的電光效應，如 賓主效應、TN模式、STN模式，就能使其具有快門或光開關的功能，如切換光的透射，遮斷、控制透射光的強度等。這種快門缺點是不能完全遮斷入射光，而且一般響應速度比較慢。提高快門速度的方法有雙頻率驅(qū)動法、電壓調(diào)制法、三電極法以及鐵電液晶高速開關效應等。其應用的實例有焊接面罩、立體電視用快門、液晶打印機等。 液晶快門原理還可以用于改變光透射面積的光學光圈及可調(diào)節(jié)光透射量的調(diào)光器件等。例如，將上下基板都印有同心半圓形的筆段電極適當組合，使電壓作用在同心圓形內(nèi)，就構成了一種光學光圈。調(diào)光器件的典型例子是高分子微滴散射液晶顯示(PDLC)，可作電控電子窗簾和屏風。此外還有用作汽車司機夜間行駛防強光的液晶眼鏡等。 如果構成液晶盒的兩片導電玻璃不是平行，而是互相傾斜做成尖劈形狀（或?qū)щ姴Ａ澇汕妫?，控制入射光的偏頗振方向，液晶盒就可以當作有兩個偏振角的棱鏡使用。對它施加電壓，可以使對應的非尋常光的折射率連續(xù)變化到尋常光的折射率。通過電壓控制盒內(nèi)液晶分子的取向，改變折射率，相應地也就調(diào)節(jié)了焦距。依據(jù)這樣的原理可做成焦距可變的液晶透鏡。已開發(fā)的有電壓透射光強度特性透鏡，可變焦的微型透鏡。 利用液晶折射率各向異性和液晶接口全反射原理，以及偏振光分束器和TN液晶盒造成偏振面旋轉(zhuǎn)原理，可以制成光開關。而在向列型液晶盒內(nèi)設置對稱結(jié)構或非對稱結(jié)構的電極，建立電場分布，利用液晶分子重新取向所產(chǎn)生的折射率分布使光轉(zhuǎn)向，則可以制作光束偏振器。但這種器件因液晶層要增厚到一定程度，在透射特性、響應速度上都有一定的難度。 液晶光閥可作為制作全息圖的空間調(diào)制器。它是借光尋址，可把液晶層形成的圖像放大投影到屏幕上的顯示器件。除采用液晶光閥外，液晶的空間調(diào)制器還可以采用矩陣結(jié)構、電控雙折射、或膽甾相向列相的相變效應來制作全息圖。 此外，液晶的空間調(diào)制器還可以制成光邏輯進行邏輯或圖像處理，也可制作成光內(nèi)存，用于信息的寫入與擦除。 液晶傳感器 液晶分子的排列容易受外部熱、電場、磁場、壓力等的影響，因此，一旦受到外部刺激，液晶的光學等特性就隨之變化。利用這種性質(zhì)，可以制作各種液晶傳感器。 常見的有溫度傳感器。當液晶的螺距與折射率的乘積在可見光范圍內(nèi)時，會呈現(xiàn)出特定