液晶模组工作原理课件

Pg Pg 1 1福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD 模组材料分解图模组材料分解图 P Panelanel介紹介紹 PWB PWB介紹介紹 IC IC介紹介紹 模組模組工作原理工作原理大 纲 模组材料分解图Pg Pg 2 2福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDGate IC背光板螺丝Source IC铁框液晶面板Source PWBGate IC背光板螺丝Source IC铁框液晶面板SouPg Pg 3 3福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD 下玻璃基板上玻璃基板上偏光板间隔剂液晶分子下偏光板框胶配向膜ITO电极彩色滤光片液晶层LCD面板构造图 下玻璃基板上玻璃基板上偏光板间隔剂液晶分Pg Pg 4 4福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD 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。液晶是一种类似晶体但在一些条件下（例：温度、浓度）液 晶Pg Pg 5 5福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD介电系数(dielectric permittivity)折射系数(refractive index)弹性常数(elastic constant:11,22,33)黏性系数(viscosity coefficients,)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.介电系数(dielectric permittivity)Pg Pg 6 6福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD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.我们知道红色,蓝色以及绿色,是所谓的三原色.也就是说利Pg Pg 7 7福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD將一將一柔软透明塑胶板柔软透明塑胶板(Poly vinyl alcohol)Poly vinyl alcohol)浸浸于于I I2 2 2 2/KI/KI水溶液中碘水溶液中碘离离子子会扩会扩散散渗透渗透入入PVAPVA中，再中，再经经拉伸作用使拉伸作用使附着于附着于PVAPVA上碘上碘离离子而隨之有方向性，子而隨之有方向性，形成碘形成碘离子长链离子长链。碘。碘离离子有很好的起偏性，可以吸收平行於碘子有很好的起偏性，可以吸收平行於碘离离子排列方子排列方向的光束向的光束电场电场分量，只分量，只让让垂直垂直于于碘碘离离子排列方向的光束子排列方向的光束电场电场分量通分量通过过，此，此原理即可原理即可制造制造偏光膜。偏光膜。TACTACPVAI II II II II II II II II II II II I將一柔软透明塑胶板(Poly vinyl alcohol)浸Pg Pg 8 8福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD将不具偏极性的自然光产生偏极化，使进入液晶显示器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的光为偏极光(Polarized Light)(Polarized Light)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Pg Pg 9 9福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD偏光板的工作原理Pg Pg 1010福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD偏光板(一)偏光板(二)液晶光行进方向XYZ暗*施加电场，液晶 Tilt光线直进不偏转光行进方向XYZ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偏光板(一)偏光板(二)液晶光行进方向XYZ暗*施加电场，液Pg Pg 1111福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDTN（Twist Nematic）型LCD的工作原理Pg Pg 1212福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDNW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normally white.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(Normally black).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.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Pg Pg 1313福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD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（TFT device）以及控制液晶的ITO區域，其TFT device排列簡圖如下：Gate lineSignal lineTFT deviceITOArray Matrix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Pg Pg 1414福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDGate DriverSource DriverGate DriverSource DriverArray面Pg Pg 1515福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD 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.SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在以外 时间 SW OFF，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。保持电容TFT元件加入电压液晶 1.因TFT元件的动作类似一个开关(Switch)，液晶元Pg Pg 1616福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD 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。扫描线信号线RONROFF液晶保持电容GDS 1.上图为TFT一个画素的等效电路图，扫描线连接同一列扫描Pg Pg 1717福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDGDSDSG1.TFT为一三端子元件。2.在LCD的应用上可将其视为一个开关。DSGGDSDSG1.TFT为一三端子元件。DSGTFT结构Pg Pg 1818福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDDC/DCDC/DCPg Pg 1919福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD面板信號流程簡介TFT-LCD 面板與驅動電路結構面板信號流程簡介TFT-LCD 面板與驅動電路結構Pg Pg 2020福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDPWB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、VCOM VDD：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作用：PWB介紹Pg Pg 2121福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDIC介紹Pg Pg 2222福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDS-IC介紹Pg Pg 2323福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDG-IC介紹Pg Pg 2424福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD3异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film)为同时具有接着、导电、绝缘接着、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异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film)3异方性导电膜(Anisotropic ConductivePg Pg 2525福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD3制程中制程中ACF的变化的变化 本压前本压前 本压后本压后3制程中ACF的变化 本压前 Pg Pg 2626福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD面板回路傳輸界面Pg Pg 2727福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD TFT-LCD模組模組结构结构 以SXGA為例，解析度為1,280 x 1,024，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 x 3=3,072 個Column data。如果Gate Driver IC腳數為256 pin，Source Driver IC腳數為384 pin，要驅動SXGA的液晶顯示面板則需要1,024/256=4顆Gate Driver IC1,280 x 3/384=10顆Source Driver IC。以相同腳數之驅動IC來驅動XGA(1,024 x 768)，則需要3顆Gate Driver IC與8顆Source Driver IC。TFT-LCD模組结构以SXGA為例，解析度為1,280 Pg Pg 2828福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD極性反轉驅動極性反轉驅動 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：1.Frame Inversion：掃描完整個畫面之後，更換一次驅動電壓極性。2.Row Inversion：每掃描一列，更換一次驅動電壓極性。3.Column Inversion：同一行採用相同之驅動電壓極性，隔壁行則採用另一極性。4.Dot Inversion：每一相鄰畫素驅動電壓極性皆不同。大尺寸常用Column Inversion與Dot Inversion，因為可以避免若干Crosstalk之干擾，畫質比較好。其中Column Inversion比較省電，常用在筆記型電腦面板上。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Pg Pg 2929福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD極性反轉方法極性反轉方法 註：註：(A)Frame Inversion (B)Row Inversion (C)Column Inversion (D)Dot Inversion。極性反轉方法 註：(A)Frame Inversion (Pg Pg 3030福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD液晶模组工作原理课件Pg Pg 3131福建华冠光电有限福建华冠光电有限公司公司CPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTDCPT TPV Optical(Fujian)CO.,LTD Thank You!液晶模组工作原理课件