液晶顯示器件LCD

1、2009.8.5,Liquid Crystal Display,第3章 液晶顯示器件(LCD),LCD是FPD中應用最廣泛的； 具有低耗電、無幅射、無污染、省空間的優(yōu)點； 沒有畫面閃爍問題，不會干擾其它電子裝置； 可為用戶顯出清晰、犀利的畫面，同時具有明亮、鮮艷的色彩。 日本、美國等因LCD有與CRT相抗衡的優(yōu)勢提出“90年代將開始平板顯示時代”。,2009.8.5,LCD,Most mature flat panel technology Major share of FPD market Poor intrinsic viewing angle Requires backlight Ine

2、fficient Slow Effected by Temperature and sunlight,2009.8.5,Advantages of LCD,The sharpness of a LCD display is at maximum tweekness(干擾). Zero geometric distortion at the native resolution of the panel. High peak intensity produces very bright images. Best for brightly lit environments. Screens are

3、perfectly flat. Thin, with a small footprint. Consume little electricity and produce little heat The LCD display unit is very light and can be put anywhere or moved anywhere in the house. Lack of flicker and low glare reduce eyestrain.,2009.8.5,目前液晶顯示器件的特點: 1) 低功耗( 數(shù)十Wcm2)。用干電池長時間驅(qū)動、節(jié)能。 2) 工作電壓低( 10

4、V)。與大規(guī)模集成LSI電路驅(qū)動電路相適應，能直接用IC驅(qū)動、驅(qū)動電路小型化、簡單化、實用性好。 3) 平板器件薄型結(jié)構(gòu)，無電磁輻射，壽命長。 4) 顯示面積可以從數(shù)mm2108吋。 5) 圖像無閃爍、無失真、可視界面大 6) 是受光型顯示器件，即使在明亮的場所也能顯示清晰。 7) 便于彩色化，可擴大顯示功能和實現(xiàn)多樣化顯示。 8) 能投影放大顯示，容易實現(xiàn)大畫面顯示(數(shù)m2)。,2009.8.5,具有CRT無法比擬的優(yōu)點： 圖像清晰度高，一般來說都能達到1024758像素，完全符合未來高清數(shù)字電視要求。 機身輕薄，厚度在4厘米以內(nèi)，僅有等離子電視的二分之一，是普通C R T電視厚度的十分之一

5、左右。 使用壽命長，一般達到50000小時以上，按一天使用8小時計算，可使用17年，比普通CRT彩電使用壽命還長。 環(huán)保節(jié)能，液晶電視采用逐行掃描與點陣成像，圖像無閃爍，不會對人眼造成傷害。21英寸液晶電視功率為40瓦，30英寸為120瓦，比普通CRT彩電省電。 具有防爆性能。,2009.8.5,3.1 液晶的基本知識 3.2 液晶的各種物理性質(zhì)3.3 液晶的顯示方式 3.4 各種液晶材料 3.5 液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)和制作 3.6 LCD的顯示形式和驅(qū)動方法 3.7 LCD應用 3.8新型LCD,2009.8.5,一、定義： 液晶是一種介于液體和晶體(固態(tài))之間的中間態(tài)物質(zhì)。 -是具有規(guī)則性分

6、子排列的有機化合物，是液態(tài)晶體的總稱。 -把既有液體的流動性特性，又有類似晶體結(jié)構(gòu)的有序性即晶體光學各項異性的晶體命名為流體晶體“液晶”。 物理性質(zhì)：在一定溫度范圍內(nèi)有液體的流動性、粘度、形變等力學性質(zhì)，又有晶體的熱、光、電、磁等。 幾乎都是有機物，分子結(jié)構(gòu)呈棒狀或近似棒狀的細長形狀。如20-47室溫下，液晶MBBA(甲氧基亞芐基4-n丁基苯胺)分子長度約為數(shù)nm，寬僅有0.1nm左右。,3.1 液晶的基本知識,2009.8.5,二、發(fā)展 早期：1888年奧地利的植物學家萊尼茨爾（FReinitzer）)發(fā)現(xiàn)了膽甾醇的苯甲酸酯和醋酸酯的液晶性。在160土15下呈乳白粘稠狀液體，并有美麗的珍珠光

7、澤。 1889年德國物理學家萊曼(OLehmann)在偏光顯微鏡下，觀察到乳白液體的雙折射現(xiàn)象，認為是一種具有流動性的晶體。定義為“液晶”。 1963年美國無線電（RCA)的威廉斯(Rwilliams)發(fā)現(xiàn)在向列型液晶層上施加電壓會使其變混濁。據(jù)先驅(qū)者海麥爾(GHHeiImeier)發(fā)現(xiàn)的液晶光學的特異性質(zhì)制成了液晶平板顯示器件。 1968年由Heilmeier等人發(fā)表的動態(tài)散射型(DS)和賓主型(GH型)LCD， 我國1970年后，對液晶基礎理論及相關(guān)連的真空技術(shù)、玻璃材料、電子學等的發(fā)展均打下了基礎。液晶器件應用產(chǎn)品有：全電子手表、微型計算機、數(shù)字屏幕游戲機等 1984年：深圳中航天馬公司

8、建成第一條4in規(guī)格的TNLCD生產(chǎn)線.,2009.8.5,近年來，有超扭曲向列型(sTN-LCD，扭曲角180-240)單色，藍、黃模式，黑、白模式。有源矩陣(AM-LCD)，TFT-LCD型。 1990年6月日本NEC出售PC計算機彩色TFTLCD（像素640400個、20MHz的CPU、40M字節(jié)的硬磁盤、外形尺寸僅1236.446cm3、重10.4kg） 1999年4代線LCD用玻璃基板的尺寸680 mm880mm發(fā)展到2006年8代線的2 200 mm2 400 mm。厚度為2.88mm的12英寸TFT液晶面板,對比度為2 0001,響應時間為8 ms,像素為1 280800,背光采

9、用LED,向OLED挑戰(zhàn);并準備建10代生產(chǎn)線,目標是40英寸。 日本夏普公司LCD技術(shù)處于領先，開發(fā)的4 0962 160像素的64英寸LCD對比度為2 0001，確立了LCD超高分辨率的制高點; 采用改進MVA技術(shù)，已經(jīng)實現(xiàn)視角改善，光利用率大幅提高。為改善運動圖像邊緣模糊問題，提高液晶響應速度和掃描頻率，引入了背光掃描等措施，并據(jù)顯示圖像控制CCFL、LED背光源和曲線實現(xiàn)了顯示屏的高對比度。 108英寸LCDTV向PDP挑戰(zhàn);,2009.8.5,三、液晶種類：,1、據(jù)液晶的形成方式分為：熱致液晶(Thermotropic Liquid Crystals)和溶致液晶(Lyotropic

10、Liquid Crystals )兩大類。 熱致液晶-當液晶物質(zhì)加熱時，在某溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出各向異性的熔體； 此類液晶與顯示器件關(guān)系密切，所用的大多是熱致液晶物質(zhì) 溶致液晶-是溶解于水或有機溶劑，具有和液體一樣可以流動，又類似于晶體各向異性性質(zhì)的有機物質(zhì)。 此類液晶在生物體中具有特殊意義，其組成和性質(zhì)正受到重視。,2009.8.5,熱致液晶的形成：既能從固相加熱，也能從液相冷卻而得到，稱之為相變。 相變有兩種情況：一種稱為互變相變型。當相變溫度為T1和T2時，會產(chǎn)生有可逆相變。即 另一種稱為單變相變型。在相變中只有液體冷卻時才能形成液晶相。另外，有一種液晶物質(zhì)能夠呈現(xiàn)出兩種以上不同類型的液晶相

11、，或若干近晶相。即 目前己發(fā)現(xiàn)的液晶有近萬種。,2009.8.5,各向同性的,2009.8.5,2、熱致液晶thermotropic liquid crystals據(jù)分子排列方式分為（在偏光鏡下觀察到的光學圖案）：近晶型、向列型、膽甾型三類的分子排列。 共同點：具有細長棒狀分子結(jié)構(gòu)，沿著分子軸方向相互平行排列(取向有序)。,向列相 近晶相 膽甾相,2009.8.5,（1）近晶型液晶(smectic)又稱層狀液晶 - 分子呈棒狀，長軸方向基本一致，分層排列。 每個分子都垂直于層面或與層面成一定角度排列，其分子層內(nèi)結(jié)合力強、層間結(jié)合比較弱，容易相互滑動，具有二維流體性質(zhì)。 粘度與表面張力都較大，用

12、手摸有似肥皂的滑澀感，對外界的電、磁、溫度變化都不敏感 與普通液晶相比，具有高粘度的特性，在光學上顯示正的雙折射性。,2009.8.5,近晶型A層內(nèi)分子的位置沒有規(guī)則，指向矢垂直于層面， 近晶型C的指向矢稍有傾斜。 近晶型B層內(nèi)分子的位置也是有序的。 隨著溫度的升高，近晶型呈現(xiàn)這些相按BCA的順序相繼出現(xiàn)。 大量分子宏觀性排列方向的單位矢稱指向矢-液晶分子的長軸方向。,2009.8.5,近晶相液晶（Smectic）,隧道顯微鏡下的近晶相層狀液晶,2009.8.5,在偏光顯微鏡下的圖象,2009.8.5,（2）向列型液晶(Nematic)又稱絲狀液晶 棒狀分子相互平行向一個方向排列，但不分層，重

13、心自由在空間隨機分布，分子軸向著同一方向(取向有序)，且各個分子沿著分子軸的方向能夠自由地移動。 富于流動性強、粘度小。 顯示正的雙折射性。,2009.8.5,向列相液晶（Nematic）,向列液晶在偏光顯微鏡下的圖,2009.8.5,（3）膽甾型液晶(cholesteric)又稱螺旋狀 分子不一定是棒狀的，排列具有近晶型液晶的層狀結(jié)構(gòu)。 同一薄層內(nèi)，所有分子相互平行排列，有一個固定的取向。 不同薄層中分子的取向不相同，相鄰兩層的分子取向相差15， 各層之間的取向漸變可以連成一條空間扭轉(zhuǎn)的螺旋線。 這種特殊的螺旋結(jié)構(gòu)使液晶具有了旋光性、選擇性光散射和偏振光二色性等光學性質(zhì)。 與近晶型和向列型液

14、晶不同，具有負的雙折射性質(zhì)。,2009.8.5,膽甾型液晶,2009.8.5,液晶整體呈螺旋結(jié)構(gòu)。螺距的長度是可見光波長的數(shù)量級。 由于膽甾型液晶的分子排列旋轉(zhuǎn)方向可以是左旋，也可以是右旋，當螺距與某一波長接近時，會引起這個波長光的布拉格散射，呈某一種色彩。 膽甾型液晶具有負的雙折射性質(zhì)。一定強度的電場、磁場也可使膽甾相液晶轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄邢嘁壕А?膽甾相液晶易受外力的影響，特別對溫度敏感，由于溫度主要引起螺距的改變，因此膽甾相液晶隨溫度改變顏色。,2009.8.5,另外：（4）特異型： a、盤型：以苯環(huán)為核心的盤型酯類分子，有負的光軸性質(zhì)，無旋光性，狀如硬幣，可形成柱狀堆積，密堆一層層相同的排列堆

15、疊。 B、重入型：降溫過程中，在近晶相兩端都出現(xiàn)的向列相，即一種奇妙的相變過程中，再次出現(xiàn)相同液晶的現(xiàn)象稱-。,2009.8.5,3.2 液晶的各種物理性質(zhì) 3.2.1 物理性質(zhì)的各向異性 分子的軸向和垂直于分子長軸的方向 有不同的物理性質(zhì)：即折射率n： nn， 介電常數(shù)： 、 磁化率： 電導率： ， 粘度系數(shù)：,液晶長軸,液晶短軸,2009.8.5,1、介電常數(shù)各向異性： 有兩種情況：=-0或0 當o時（為1020）為P型液晶-正介電各向異性液晶 o時（為-12）為N型液晶-負介電各向異性液晶 另外，介電各向異性與液晶分子的極化度有關(guān)，在可見光范圍內(nèi)液晶常常是。,2009.8.5,有序參數(shù)S

16、： 液晶分子沿一定方向的平行排列雖有序，有序排列的程度的定量描述即S： 圖若一個液晶分子的長軸方向與分子群 長軸方向指向矢有一定夾角時 取向有序參數(shù)用角的平均值(cos) 表示， 故有序參數(shù)S定義為： 對各向同性液體，分子長軸的取向完全紊亂時，S0。 當液晶分子群處于完全平行取向的理想狀態(tài)時，S1。 Sl 的液晶分子排列時溫度條件必須是0K。 一般向列型液晶在NI相變點附近的S=0.3，在非常低的溫度時S0.8。S值一般不受強電場或強磁場的影響。,2009.8.5,2、電導各向異性： 用表示：向列型的（離子沿分子軸相較容易）大于1，近晶型的（離子在層間隙易移動）小于1。溫度增加，電導增加。 3

17、、粘度：會影響器件的響應時間r和下降時間f，它越大兩個時間延長，且溫度增加,下降。分子鏈越長，越大；極性越強越大。 4、磁各向異性： 5、彈性常數(shù)各向異性：彎曲（bend）、扭曲twisted、展曲splay,折射率的定義：光在其它介質(zhì)中的傳播速度與光在真空中的速度（c）的比值。 n=C/V得V=C/n,2009.8.5,6、雙折射：光在液晶中傳播時會發(fā)生雙折射； 折射率的各向異性，顯示出雙折射性。似單軸晶體有兩個不同的主折射率n0和ne。 no-光電矢量振動方向與晶體光軸相垂直的尋常光 ne-光電矢量振動方向與晶體光軸相平行的非尋常光。 extraordinary ray 通常非尋常光的折射

18、率ne大于尋常光的折射率n0， 傳播速度vev0即尋常光的傳播速度大，在光學上這種液晶稱為正光性的，具體如下：,2009.8.5,（1）折射率的各向異性和正負光學特性 在向列型液晶和近晶型液晶中圖a，液晶分子的指向矢方向相當于單軸晶體的光軸，與指向矢成垂直或平行振動的入射光就會產(chǎn)生n、n折射率，則 折射率的各向異性表達式n：,2009.8.5,三維空間上的折射率如圖， 圖a中，尋常光表現(xiàn)為球面，非尋常光表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)的橢圓體。且折射率n0遠遠小于ne，只有在指向矢的方向上才是一致的 通常n/n，所以n 為正值。因此，具有正光性。,向列型液晶和近晶型液晶,膽甾型液晶,2009.8.5,圖b-膽甾型液

19、晶，因為與指向矢垂直的螺旋軸相當于光軸，所以，當光的波長比螺距大很多時，主折射率n0和ne為： 其中，n/n關(guān)系仍然成立， 但 0， 故 膽甾型液晶具有負光性。,2009.8.5,（2）液晶的光學特性 1) 使入射光前進方向沿指向矢(分子長軸)的方向偏轉(zhuǎn)。 當入射光照在液晶上時， v/ v (入射光平行于偏振方向的光速v/、垂直于方向的光速v與折射成率n、n/反比關(guān)系， 所以v/快，使入射光前進方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。 入射光將沿著平行于入射口的扭曲方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并以平行于出射口的偏振方向射出。,2009.8.5,2) 改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)(線偏振、橢圓偏振、圓偏振)、或偏振光的振動方向。 指向矢與x

20、軸平行：當線偏振光沿著z軸方向入射時，其振動方向（電場矢量為E0)與x軸成角時，則在某位置(oz1z0)上入射線偏振光的狀態(tài) 當0和2時，入射偏振光的振動方向不變化； 當4時，隨著光線沿著z當以其它線偏振光方向入射時，根據(jù)平行分量和垂直分量的相位差的值橢圓、圓或直線等某種偏振光形式射出,2009.8.5,以垂直于的偏振方向入射的光，則以垂直出射口方向射出。 3) 使入射的左旋、右旋偏振光產(chǎn)生相應的反射或透射。若對扭曲螺距p與入射光波長相近的膽甾型液晶： 當與扭曲方向相反的入射偏振光(左旋光)入射時則產(chǎn)生光透射 若右旋光入射時則發(fā)生與布喇格反射相同的現(xiàn)象，入射偏振光被反射。 從而產(chǎn)生二色性的選擇

21、性光散射。 由于液晶折射率各向異性，使入射光沿分子長軸方向偏轉(zhuǎn)或使偏振光狀態(tài)和振動方向發(fā)生改變，以致產(chǎn)生光反射、透射等-顯示器件的重要工作原理。,2009.8.5,3.2.2 外電場作用下的液晶分子排列取向 一、現(xiàn)象 由于液晶的介電常數(shù)各向異性，具有特定的初始分子排列的液晶在外電場作用下，排列發(fā)生改變導致光學性質(zhì)的變化的現(xiàn)象-稱做弗雷德利克斯(Freedericksz)過渡。,未加電場,加電場,2009.8.5,介電各向異性液晶對電場的響應 假設初始分子群長軸(指向矢)與兩電極基板面平行或垂直排列時， = /- 0的液晶(稱P型液晶，用NP表示) ，施加強電場時EEc（Ec為液晶分子的初始排列

22、開始產(chǎn)生改變時的閾值電場)，分子長軸就會沿著與電場平行方向排列。 0的液晶(稱N型液晶，用NN表示) ，施加強電場時分子長軸就會沿著與電場E成垂直方向排列。因為處于這種排列時液晶的電勢能We變得最小。,如圖 加電場- 會 / 電場 會 ,2009.8.5,二、原理 液晶是一種彈性體，彈性模數(shù)很小，一般為10-11-10-12N之間。 分子排列很容易受到電場、磁場和應力等作用而變形， 在應力作用下產(chǎn)生三種變形：擴展狀態(tài)的展曲、扭曲狀態(tài)的扭曲和彎曲狀態(tài)的彎曲。 這些變形和應力之間關(guān)系與彈性模數(shù)有關(guān)： 展曲彈性模數(shù)E11、扭曲彈性模數(shù)E22、和彎曲彈性模數(shù)E33， 對于近晶型液晶，E110；向列型液

23、晶，固有扭曲0。 液晶分子從初狀態(tài)開始產(chǎn)生遷移的閾值電場強度Ec：自由能在適當?shù)倪吔鐥l件下由最小數(shù)值計算來確定。即 式中，d是液晶盒厚度；Eii是彈性模數(shù)，初始分子平行排列時EiiE11，垂直排列時EiiE33，扭曲狀態(tài)排列時E22 。,2009.8.5,3.3 液晶顯示簡單原理 液晶分子的晶體結(jié)構(gòu)在電場、磁場、溫度、應力等影響下，由原始的特定排列狀態(tài)再排列成另一種狀態(tài)，使其光學性質(zhì)（液晶盒的雙折射性、旋光性、偏振光二色性、光散射性、旋光分散性等）發(fā)生變化，變換成視覺的變化。 在外電場作用下，由于液晶分子排列的變化而引起液晶光學性質(zhì)改變的現(xiàn)象稱為液晶的電光效應，液晶顯示器正是利用液晶的電光效應

24、，實現(xiàn)光被電信號的調(diào)制 這種柔軟的分子排列，使之能用于顯示器件、光電器件、傳感器件等領域， 液晶盒是利用光調(diào)制的顯示器件，它屬于受光型(非發(fā)光型)顯示器件。,2009.8.5,主要的分類：,液晶的顯示方式,2009.8.5,液晶的電光效應（electro-optic-effect）-在電場作用下，液晶分子由某種排列方式轉(zhuǎn)變成另一種排列狀態(tài)，引起液晶盒的光學性質(zhì)產(chǎn)生變化，所產(chǎn)生的這種電光調(diào)制現(xiàn)象。 電場型效應- ECB效應、TN效應、GH效應、PC效應，都是根據(jù)介電常數(shù)的各向異性所產(chǎn)生的介電矩的作用而產(chǎn)生的效應。是指液晶在外電場下產(chǎn)生的效應。 LCDs: organic molecules, n

25、aturally in crystalline state, that liquefy when excited by heat or E field,2009.8.5,熱效應據(jù)使根用液晶材料的不同分為：熱光效應(近晶型效應)和電熱光效應(膽甾型效應)。 熱效應-是指隨著溫度變化而產(chǎn)生的效應。 液晶的電光和熱光效應通常使用制作的液晶盒來進行觀察。 液晶盒-是由蒸鍍了透明電極的兩塊玻璃板之間注入厚度約為10m的液晶層組成，同時要對玻璃基板與液晶的接觸面施行一種表面處理，使液晶分子形成一種均一的排列方式。,2009.8.5,3.3.1 動態(tài)散射(DS)效應 DS效應-是由于電導率的各向異性所產(chǎn)生的

26、電導矩的作用而產(chǎn)生的效應稱為電流型效應。-當這種效應產(chǎn)生時，將要伴隨著電荷的流動。 用溶解了的有機電介質(zhì)等導電物質(zhì)、配成電阻率為51010cm以下的N N型液晶，置于兩塊透明電極基板間，做成沿面排列的液晶盒。 N N型液晶的偶極矩與長軸有一定夾角，加電場使偶極矩沿電場方向，其長軸與電場產(chǎn)生一定夾角，,2009.8.5,液晶中摻雜帶電粒子受電場作用向兩極移動，碰撞液晶分子使其混亂，同時電場又使偶極矩恢復原有取向，分子就不斷處于搖擺狀態(tài)，甚至紊亂。 液晶中不同區(qū)域有不同的折射率，光經(jīng)過時發(fā)生散射變?yōu)槿榘咨?a沿面分子排列UUw b. 威廉斯疇UUw c. 動態(tài)散射(DS) UUw 圖 產(chǎn)生動態(tài)散

27、射(DS)現(xiàn)象全過程的液晶分子排列狀態(tài)的變化,2009.8.5,當UUw (Uw稱威廉斯疇閾值電壓，約10V左右)時，圖a入射光通過液晶而透明。 當UUw時圖b，產(chǎn)生周期性的液晶分子的渦流。實際會產(chǎn)生分子團運動，引起紊流。 當UUw 時圖c，渦流成為紊亂狀態(tài)，便產(chǎn)生了與周圍排列不同的無數(shù)微小的雙折射區(qū)。由于在這個區(qū)域上存在不規(guī)則的折射率梯度，產(chǎn)生光散射現(xiàn)象，稱為動態(tài)散射(DS)效應。 在交流電壓作用下，改變外加電壓U和激發(fā)頻率f的大小，用偏光顯微鏡觀察液晶盒形成電不穩(wěn)定的光學圖案。 在某一Uth下，以某一特定的截止頻率fc為界限，在fc前后可觀察到兩種不同類型的光學圖案。,2009.8.5,-

28、是通過外加電場來控制液晶盒的雙折射率。 作為多色、彩色液晶顯示方式非常重要。 根據(jù)液晶盒分子排列的不同，ECB效應可分為三種方式： 垂直排列相畸變(DAP)方式、 沿面排列方式 混合排列(HAN) 。,3.3.2 電控雙折射(ECB)效應,2009.8.5,一、N N型垂直排列向列型液晶的ECB效應 將0的N N型向列型液晶鑲嵌在兩塊透明電極玻璃基板間，使所有液晶分子的長軸與基板平面垂直排列相畸變(DAP)液晶盒如圖2,無外加電壓U=0 b. 有外加電壓UUth ECB型電光效應(DAP方式)的原理圖,2009.8.5,把液晶盒放置在相互垂直的兩偏振片間 1、在無外加電壓時，當光線垂直入射到液

29、晶盒上時， 入射偏振光的方向與DAP排列液晶盒的光軸方向平行，且向列型液晶的光軸與液晶分子的長軸一致， 入射偏振光通過液晶盒時不發(fā)生雙折射，光線不能通過第二個偏振片(檢偏振片)，就不透明。 2、當施加外加電壓時，除處于電極表面附近的分子外，其余分子長軸偏離電場方向、傾斜角度隨著電壓的增加而增大，這時入射光的偏振方向和分子的光軸不一致，導致線偏振光發(fā)生雙折射而變?yōu)闄E圓偏振光，使一部分光線能夠透過檢偏振片而著色。 透過檢偏振片的光強度I： 知透射光的強度與施加電壓大小和入射光的波長有關(guān)。,2009.8.5,-入射光偏振方向和液晶中尋常光振動方向的夾角， d-液晶盒的厚度，n(U)-不同電壓下的雙折

30、射率， dn(U)表示光學相位差， I0-入射光強度；是入射光的波長。 當入射光為白色光時，透過檢偏振片所產(chǎn)生的干涉色，將隨外加電壓的變化而顯示出不同色調(diào)的光色。 當厚20m液晶盒、用正交偏振片時所觀察到各種透射光的干涉顏色。 若用平行偏振片時，透射光的干涉顏色與正交偏振片時成為互補色的色調(diào)。 DAP方式多色彩色LCD的Uth ： 式中，E33是彎曲彈性模數(shù),2009.8.5,二、N P型向列型液晶的電控雙折射(ECB)效應 在沿面排列方式下,若在液晶盒中使用N p型液晶分子長軸與兩基板面成平行排列方式時，Uth為： E11-展曲彈性模數(shù)，Uth可降至1-2V 與NN型液晶相比，NP型液晶的介

31、電常數(shù)各向異性比較大，色調(diào)變化非常清晰。由外加電壓產(chǎn)生的干涉色的色調(diào)變化順序相反；,2009.8.5,三、HAN(Hybrid ALigned Nematic)混合排列方式 -是利用電場來改變雙折射率的。 HAN方式：分子在液晶盒中一側(cè)基板表面上作垂直排列，而在另一側(cè)基板表面上作平行排列。 使用N p型和NN型兩種類型的液晶，不存在明顯的Uth，用非常低的電壓來驅(qū)動的優(yōu)點。,2009.8.5,結(jié)構(gòu)圖：是在一對平行偏光板之間填充液晶 ，這一對偏光板的偏光方向相互垂直，液晶分子排列成多層，在同一層內(nèi)液晶分子位置雖然不規(guī)則，但長軸取向平行于偏光飯；在不同層間液晶分子的長軸沿偏光板平行平面連續(xù)扭轉(zhuǎn)90

32、o (即旋光度為90) ，,3.3.3 扭曲向列型(TN)效應,圖 當與偏光板的偏振光方向一致的直線偏振光，垂直射向無外加電場的LCD，入射光將因其偏振方向隨分子軸的扭曲方向旋轉(zhuǎn)射出,2009.8.5,TN方式的電光效應工作原理： 1、在無外加電場的情況下：將NP(0)向列型液晶夾在內(nèi)表面帶有導電膜的兩塊玻璃基板間，使分子長軸在上下兩塊基板之間連續(xù)扭曲90的液晶盒。 且液晶盒放置在兩偏振片之間，液晶盒的扭矩遠大于可見光的波長。 當入射光線偏振光垂直入射到玻璃基板上，在通過液晶盒的過程中，偏振方向?qū)⒀刂壕Х肿娱L軸的扭曲方向旋轉(zhuǎn)90。 當兩塊偏振片相互垂直時，光線可通過。,a. 無外加電壓U=0

33、,2009.8.5,Crystalline state twists polarized light 90.,2、在外加電場作用下：當UUth時，分子長軸都將沿著電場方向排列，導致90旋光性消失。,2009.8.5,當偏振片平行時，光線能夠產(chǎn)生透射。且U在一定區(qū)域內(nèi)與液晶的透光強度成線性關(guān)系，從而實現(xiàn)電對光的調(diào)制。 單純的TN-LCD本身只有明暗兩種情形（或稱黑白），可實現(xiàn)白底黑象或者黑底白象的顯示。 是一種重要的電光效應。廣泛地用來制作液晶顯示器件。,a. 無外加電壓U=0 ; b.有外加電壓UUth,2009.8.5,TN向列型液晶顯示器件的閾值電壓: 適當選擇介電常數(shù)各向異性和彈性模數(shù)，

34、可改變其大小。使彈性模數(shù)小些、或大些可變小。 實際使用中，TN向列型液晶盒的Uth約為23V，也有的在1V以下。,2009.8.5,-在液晶中摻入少量棒狀二色性染料，與分子長軸互平行排列。在外加電場下，作為“主體”(Host)的液晶分子排列發(fā)生變化，使“客體”(Guest )染料分子的排列發(fā)生同步變化。以致改變液晶盒的顏色現(xiàn)象。 P型二色性染料-在分子長軸方向上具有光吸收遷移矩的染料 N型二色性染料-在分子短軸方向上具有光吸收遷移矩的染料 根據(jù)分子排列的類型、液晶的種類、染料的種類、盒結(jié)構(gòu)等組合，可有多種不同的GH方式。,3.3.4 賓主(GH)效應,P染料,2009.8.5,圖：把P型二色性

35、染料溶解到Np型液晶中， NP分子沿面排列， 在無外加電壓時，由于從偏振片入射的白色直線偏振光的振動方向與染料的光吸收軸方向相一致，產(chǎn)生光吸收而使透射光帶有顏色； 當施加電壓時，由于線偏振光的振動方向與染料的光吸收軸方向垂直，不會產(chǎn)生光吸收，故透射光幾乎是無色的。 實際透射光并非完全無色，多少略帶一些顏色，原因是一般條件下液晶分子排列的有序參數(shù)S1,N染料圖 a吸收單色光 B不吸收，透過,2009.8.5,若用膽甾型液晶材料為“主體” 。 膽甾型液晶Uth: p0是膽甾型液晶的螺距；E22是扭曲彈性系數(shù) d是液晶盒厚度。 賓主效應顯示的是無電場時的顏色和施加電場時的顏色。 可用于雙色顯示或作為

36、顏色開關(guān)使用。,2009.8.5,-在電場的作用下，螺旋結(jié)構(gòu)分子排列的膽甾型液晶產(chǎn)生垂直分子排列的向列相相變，或從向列相變?yōu)槟戠尴嗟南嘧儸F(xiàn)象。 通常把膽甾型液晶和手征性向列液晶添加到向列型液晶中配成的混合型液晶。 有兩種： 各向異性0的Chp型膽甾型液晶-正的膽甾型液晶 0的ChN型膽甾型液晶。,3.3.5 相轉(zhuǎn)變(PC：Phasechange)效應,2009.8.5,用Chp形成焦錐結(jié)構(gòu)排列液晶盒的PC型顯示原理： 在使chp型液晶螺旋軸相對于兩基板面平行排列的液晶盒。一般在焦錐排列中，光軸的取向在電極表面呈現(xiàn)無規(guī)則。 U=0時，入射光通過分子的焦錐排列使入射光變成了散射光，液晶盒呈現(xiàn)乳白狀

37、態(tài)。 UUth時，由于膽甾型液晶相的螺旋結(jié)構(gòu)松弛，分子長軸將順著電場方向重新排列，螺旋結(jié)構(gòu)解體，向螺旋矩無限大的垂直排列的向列型液晶相轉(zhuǎn)移, 液晶盒呈現(xiàn)透明狀態(tài)。,2009.8.5,a. 無外加電壓U=0 b.有外加電壓UUth PC型電光效應的原理圖,2009.8.5,-是溫度變化使液晶的光學性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。 把經(jīng)過垂面排列處理的近晶型A(SA)液晶鑲?cè)胪该麟姌O液晶盒中，加熱液晶成為各向同性液體。 若急劇冷卻，分子混亂形成紊亂的焦錐排列，將變成白色混濁狀態(tài)； 若緩慢冷卻，液晶排列成整齊垂面排列，將變成透明狀態(tài)。 加熱或冷卻使液晶溫度變化，改變了液晶分子的排列狀態(tài)。 顯示狀態(tài)變化。 已被廣

38、泛用于激光束照射的熱寫式大容量顯示中。 若在液晶盒一側(cè)透明電極基板上裝置一個加熱電極，另一側(cè)基板上安裝一個信號電極，加熱的同時施加電場，則成為存儲型顯示方式。,3.3.6 熱光效應,2009.8.5,3.3.7 How does it work one or more cells make up one pixel. Electric leads around the edge of the LCD create an electric field that twists the crystal molecule, which lines the light up with the secon

39、d polarizing filter and allows it to pass through it.,2009.8.5,Transmissive 包括背光模組、偏光片、冷陰極燈管(CCFL)等廠商 中游：集合各種材料制造LCD面板，供下游使用。 下游：TF L- L CD 后 工 序 模 塊 ( LC M )、應用產(chǎn)品從各式家電、消費電子、信息、通信及工業(yè)產(chǎn)品，凡是需要顯示的裝置，都可應用LCD產(chǎn)品。,2009.8.5,1、透明導電玻璃基板： -是帶氧化銦或氧化錫膜的玻璃基板，一般透光率90，表面電阻為數(shù)十數(shù)百/。 玻璃基板的表面平整度要高，用熔融法制造專用無堿玻璃（如硼玻璃)。對有源矩

40、陣用玻璃基板要求更高； 因玻璃基板四周邊緣極易破損，為防破角裂紋等損傷應進行端面研磨、倒角處理； 若用含堿玻璃，必須對表面防堿處理，常在基板內(nèi)側(cè)面涂敷一層SiO2等無機膜，防止液晶中有害鈉離子析出。 一般防堿處理是在揮發(fā)性高的IPA(異丙醇)等溶劑中混入含有少量SiO2的溶液，將玻璃基板浸入，利用溶液的表面張力和氣化作用在玻璃的兩面覆蓋上SiO2，在400左右溫度下燒成。,2009.8.5,透明導電材料： 可用氧化銦(IO膜)、氧化錫(NEDA膜) 或在氧化銦中摻入氧化錫(ITO膜)等-通常稱ITO膜。 SnO2 N型導電膜一般采用熏霧和噴霧兩種方法，與玻璃基板結(jié)合牢固，但電阻率較ITO膜高，

41、 可采用濺射法、蒸鍍法，制備性能良好的In2O3-SnO2透明導電膜。 透射率高(90)，表面電阻小、電阻率分布均勻，便于刻蝕等，有利于制作高精度顯示面板。,2009.8.5,2、電極圖形 對整塊透明電極基板進行光刻腐蝕或等離子刻蝕技術(shù)。 簡單的圖形可用圖形掩模覆蓋后，用濺射法、蒸鍍法制膜同時形成一定圖形的透明電極。 3、密封材料 有：無機材料（如玻璃封料）和有機材料（如熱塑性的環(huán)氧系粘接劑、尼龍、聚酯樹脂等）。 玻璃材料：因封接溫度較高，只適于分子配向?qū)訛閮A斜蒸鍍SiO等； 樹脂型封接劑：用有機物分子配向?qū)訒r，常用在熱塑性的環(huán)氧樹酯上接技丙烯酸系或桂系橡膠等單液型固化劑密封材料。,2009.

42、8.5,4、襯墊 用來控制兩塊基板間的間隙、保持最佳液晶層厚度。 一般使用顆粒狀或纖維狀的玻璃襯墊材料， 對于液晶層厚度嚴格要求的STN型液晶屏用彈性塑料粒子作襯墊。 彈性塑料粒子襯墊特點：耐熱性和化學穩(wěn)定性好，在較寬溫度范圍內(nèi)粒子直徑偏差小，適應襯墊的任意尺寸的要求，熱膨脹系數(shù)接近液晶，高溫下液晶膨脹時可防止襯墊的移動，在低溫下防止空洞產(chǎn)生。,2009.8.5,5、偏振片： 要求有很強的偏振功能、優(yōu)良的外觀特性和使用壽命。應有易加工、使用方便等優(yōu)點。 為適應大面積的偏振片主要是：多鹵素偏振片和染料偏振片。 這兩種偏振片透射軸方向的機械強度較差，因熱、遇水而收縮，功能下降，不能實用； 將其重疊

43、在乙酰纖維素薄膜的雙層支撐片間、用粘接劑固定。 其透射率約為4050，偏振度為90左右，且常把光反射片與偏振片作成一體。,2009.8.5,6、濾色膜：有：用來遮斷紫外線的濾色膜 彩色顯示用的有色膠片濾色膜。 7、接插件 與驅(qū)動電路相連的有：引線接插件、彈性接插件、軟管按插件等。,2009.8.5,8、安裝技術(shù) -將屏的電極與驅(qū)動大規(guī)模集成電路LSIC連接的技術(shù)。 大體可分為三種連接方式： a) 將驅(qū)動用LSIC裝在印制電路板上，借柔性薄膜和液晶屏的電極連接； b) 將驅(qū)動用LSIC裝在柔性基板上，再與液晶屏連接稱之為COF(chip on film)方式； c) 直接將LSIC裝在液晶屏上的

44、COG(Chip on GLass)方式。 可據(jù)用途選用。適應像素微小化，大幅度削減材料，具有結(jié)構(gòu)緊湊，使用簡便、工藝簡單等優(yōu)點。,2009.8.5,9、背光源： -為使顯示不受環(huán)境光亮度影響，從背面均勻照射顯示面。 按顯示面與光源的相對位置，背光源可分：邊緣式和直下式兩種。 邊緣式-在顯示面的側(cè)面裝配熒光燈式的線光源、或帶有曲率的反射體和漫散射板，設計成透明度良好的導光體的反射曲面，使顯示面亮度均勻。 直下式-是在顯示面的正下方裝配一支或幾支光源。 常用白熾燈球、白鹵素燈等點光源，熒光燈(熱陰極、冷陰極)等線光源，電致發(fā)光屏(EL燈)、點陣式發(fā)光二極管(LED)組成的面光源，面光源基本上可以

45、直接成為背光源。,2009.8.5,圖 邊光式背光源結(jié)構(gòu)圖,目前采用的背照光源主要有： 1）熱電致發(fā)光板EL 2）平板熒光燈（VFD） 3）冷陰極熒光燈（CCF） 4）平板場發(fā)射（FED） 5）有機電致發(fā)光（OEL）等 照明方式兩種： 邊光式與背光式。,2009.8.5,3.5.3 液晶分子排列和分子取向技巧,1、分子排列的種類： 有代表性的分子排列如下： 1) 垂直取向排列 所有的液晶分子垂直于上下兩基板的內(nèi)側(cè)面。 2) 沿面平行排列 所有的液晶分子平行于上下兩基板的內(nèi)側(cè)面。 3) 傾斜排列 所有的液晶分子相對兩基板內(nèi)側(cè)面傾斜一定角度。 4) 混合排列 液晶分子與一基板面垂直排列，與另一基板

46、面沿同一方向作平行排列。整個液晶分子排列在兩基板間連續(xù)彎曲90。 5) 扭曲排列 所有的液晶分子平行兩板面排列，排列方向在兩基板面上錯開90，分子的排列方向在兩基板間連續(xù)扭轉(zhuǎn)90。 6) 平面排列 膽甾型液晶的螺旋軸相對兩基板面成垂直狀分子排列。 7) 焦錐織構(gòu)分子排列 膽甾型液晶的螺旋軸相對兩基板面成平行或近于平行狀態(tài)的分子排列，但是螺旋軸方向不確定。,2009.8.5,2、液晶分子的取向處理技巧 必須在基板內(nèi)壁-設置分子取向?qū)?。使用兩枚取向處理基板的各種組合能夠形成各種排列狀態(tài)。分子的取向(配向)技術(shù)包括：如摩擦處理、形成配向膜 三種基本分子取向處理方法： a. 直接取向處理法：把取向劑溶

47、液用滾涂法、絲網(wǎng)印制法涂敷在基板上，再加熱干燥等除去溶劑，形成配向劑薄層。蒸鍍方法，即把取向劑如氧化硅(SiO)等氧化物或金(Au)、鉑(Pt)等金屬，從對基板面傾斜的方向蒸鍍到基板面上。當蒸鍍角很小(520)時液晶分子會傾斜取向排列，當蒸鍍角較大(20-45)時可得到平行取向排列。 b. 間接取向處理法：將取向劑溶解在液晶里，再注入液晶盒中，取向劑從液晶中析出而吸附在基板上形成配向?qū)印?c. 變形取向處理：常用棉布按一定方向輕輕研磨基板面的摩擦法。一般先用平行取向劑對基板面進行直接取向處理，再進行摩擦處理；能使液晶分子平行于摩擦方向固定排列。,2009.8.5,3.5.4 LCD的制作的基本

48、工藝流程,2009.8.5,筆劃型LCD或簡單矩陣型LCD的制作工藝流程如圖中： 液晶盒電極間隙常為10m左右， 電極間封裝材料上附有襯墊材料， 注入液晶時要在減壓的鐘罩下進行， 經(jīng)過外觀檢查，顯示功能、可靠性、機械強度等例行試驗后才成為合格產(chǎn)品。 半自動化生產(chǎn)線-由設在中央控制室的監(jiān)視器對各生產(chǎn)現(xiàn)場進行管理，并對材料流向、其它生產(chǎn)資源的供給、生產(chǎn)線各工序的環(huán)境（溫度、濕度、潔凈度）的要求等進行遠距離監(jiān)控和統(tǒng)一指揮。,2009.8.5,STN-LCD的液晶胞製程及其技術(shù),2009.8.5,* 利用真空加壓方式將液晶材料注入,2009.8.5,3.6.1 顯示形式和電極結(jié)構(gòu)的分類 所顯示的信息有

49、： 固定的圖形或符號(如指示牌等)、數(shù)字及字母(英文、希臘文字等)；日文中假名及漢字顯示、圖像顯示等。 信息量：與顯示的位數(shù)和文字數(shù)量的多少有關(guān)。 數(shù)字位數(shù)多、文字數(shù)量大的信息量就大。 如鐘表顯示的4-6位數(shù)字、計算器顯示的多位數(shù)字、計算機能顯示位數(shù)更多的數(shù)字和文字，顯示信息量就更大。 有必要適當選擇適合于顯示情報性質(zhì)、內(nèi)容以及信息量的顯示屏的結(jié)構(gòu)。 顯示屏的電極結(jié)構(gòu)- 由畫面結(jié)構(gòu)決定。,3.6 LCD的顯示形式和驅(qū)動方法,2009.8.5,根據(jù)不同的驅(qū)動方法、顯示形式和電極結(jié)構(gòu)分類有： 1) 固定圖形顯示-用來顯示某一固定圖形、簡單符號(指示標志牌)等。其電極是由整個圖形或簡單符號構(gòu)成的。

50、2) 段顯示-是把圖形分成若干部分，如7段顯示，由面基板上的1個段電極和背基板上的1個共用電極組成。 選擇不同的段電極施加電壓后就能夠顯示出從0-9的任意個數(shù)字來。用于數(shù)字顯示、數(shù)字手表、數(shù)字式儀表面板等。 3) 矩陣顯示-是把液晶置于互相垂直的條狀電極間、以條狀電極空間交叉點的組合來顯示。 像素點僅只是用電極所構(gòu)成的簡單矩陣、各像素由獨立的驅(qū)動元件或開關(guān)元件來驅(qū)動，且驅(qū)動元件都配置在顯示基板上，稱有源矩陣驅(qū)動(AM-LCD)。 矩陣顯示屏適用于各位數(shù)的數(shù)字、字母、日文中假名和漢字及圖形、圖像等顯示。,2009.8.5,3.6.2 LCD的驅(qū)動方式 根據(jù)電極的構(gòu)成不同，驅(qū)動方式也不同。 驅(qū)動方

51、式分類如下：,2009.8.5,一、靜態(tài)驅(qū)動-是把所有段電極逐個分別或同時驅(qū)動的方式。-每個段電極有獨立的驅(qū)動電路元件-所有段電極和公共電極間只是在需要顯示時間內(nèi)才施加電壓。-段電極和公共電極的驅(qū)動是同極性的方波脈沖，在顯示(ON)狀態(tài)時相位差為，-液晶上實際所加的電壓成為交流波形(液晶是無極性的)，防止由于直流電壓引起液晶的老化。,2009.8.5,圖 靜態(tài)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu) 驅(qū)動波形實例 8段8位數(shù)字顯示時需要驅(qū)動器64個，引出線為65條， 再加上連接各段的接插件，所用元件數(shù)、接插件數(shù)相當多。 只能實現(xiàn)幾位數(shù)字、符號顯示。,2009.8.5,二、多路尋址驅(qū)動方式-也叫做分時操作驅(qū)動方式，或動態(tài)驅(qū)

52、動方式。 -是用以顯示多位數(shù)的一種驅(qū)動方式， -適用于比較多的段電極和 矩陣電極結(jié)構(gòu)的驅(qū)動。 圖為動態(tài)驅(qū)動的電極連結(jié)方法： 三個公用電極、三個段電極 顯示時，電位差大于閾值即可,2009.8.5,圖數(shù)字屏多路驅(qū)動的電極連結(jié)方法， 各位數(shù)字的同位筆劃相連，構(gòu)成8根段引出線L1、L2、L7、L8點。 每一位有一根單獨的背電極引出線(稱為位電極)，如有8位數(shù)字，即Tl、T2、T8，8根位電極， 這種多路驅(qū)動是一種88的矩陣顯示。具有交叉效應，會嚴重影響對比度。 則8位數(shù)字需要的驅(qū)動元件和連接用的接插件各為l6個，大大減少了元件數(shù)。,2009.8.5,液晶材料的電阻率為1010-1011cm，把液晶夾

53、在x、Y電極群中，全部矩陣單元成為立體電路。 設x方向有i條電極、Y方向有j條電極，則x、y電極間的等效電路如圖。 圖中R1=R(N-1)-2，R2=R(N-1)-1，C1=(N-1)2C，C2=(N-1)C交叉點的電容和電阻的計算如下： 式中，C和R分別為單元像素的電容和電阻，N為x、y的電極數(shù)目。,2009.8.5,顯然，在xi和Yj電極上施加電壓后，各像素點依電壓分布可分為三類： 電極xi和Yj的交叉點(xi,Yj)為選址點，電壓為U； 在電極xi和Yj上除選址點外的其余像素點為半選址點，電壓為 ； 不處在xi和Yj電極上的所有像素點稱為非選址點，電壓為 。 若N8時選址點電壓U，半選址

54、點的電壓近似等于1/2U。 由于液晶的閾值電壓不明顯，因此在半選址點和非選址點上也會發(fā)亮，只是沒有選址點亮。 應該研制閾值電壓明顯、電光曲線斜率陡峭的液晶材料。還應在工藝上改進如用兩次傾斜蒸發(fā)SiO法，使用411聯(lián)苯液晶顯示等。,2009.8.5,為克服多路驅(qū)動中交叉效應，采用電壓平均法和雙頻驅(qū)動法等消除。 1、電壓平均法 在x、y電極上施加不同波形的電壓，加在液晶層上的電壓則為二電極上電壓的合成電壓。 若X方向上施加電壓幅值為(1-1/h)U0， 在y方向上為(-1/h) U0， 則選址點a的合成電壓為U0， 液晶呈現(xiàn)較強的電光效應。 圖中b和c為半選址點， d狀態(tài)為非選址點。 系數(shù)h為偏壓

55、因子 (可為2、3和4)。 a.電壓波形,2009.8.5,圖. 13選址法 x方向，當x3電極上施加電壓為U0/3，其余x電極上施加電壓- U0/3； Y方向，當y2電極上施加電壓-2U0/3，其余y電極上的電壓為零時， 則顯示屏上選址點 a(x3、y2)上的合成電壓為U0， 半選址點b上合成電壓為+ U0/3， 非選址點上的合成電壓- U0/3。 可以提高對比度。,2009.8.5,工作電壓寬容度-指選址單元的電壓有效值Us與非選址單元的電壓有效值Uns之比， 式中，N為掃描線數(shù)。 當 時，工作電壓寬容度最大，故 上式為： 可知，隨著掃描線數(shù)N的增加，工作電壓寬容度值趨近于1，即用更小的電

56、壓差(Us-Uns)就能夠有良好的對比度。同時，顯示對比度增加，max會降低。 目前，實用的掃描電極數(shù)的界限N為150條左右。,2009.8.5,2雙頻驅(qū)動法 -是利用電場頻率改變時，液晶分子在低頻區(qū)和高頻區(qū)中，根據(jù)液晶的介電常數(shù)發(fā)生變化的性質(zhì)而設計出的一種驅(qū)動方法。 當在DSM單元上同時施加動態(tài)散射截止頻率fc以下的低頻電壓UL和截止頻率以上的高頻電壓UH時，如果能夠產(chǎn)生動態(tài)散射，則兩種電壓的關(guān)系如下: 式中，Uth為只加直流或低頻電壓時的閾值電壓，r0是由液晶粘度和介電常數(shù)決定的常數(shù)(35MBBA的為0.5)。 在DSM單元上施加高頻電壓時，不會產(chǎn)生動態(tài)散射。,2009.8.5,雙頻驅(qū)動法

57、圖 在y方向選址點a的電極y2上施加低頻電壓-UL/2，其它的電極上都施加高頻電壓UH； 在x方向選址點a的電極x3上施加電壓+ UL/2，其它的電極上施加- UL/2。,各像素點的合成電壓為： 選址點a的電壓為UL ，將產(chǎn)生強烈的動態(tài)散射； 非選址點d上施加高額電壓為-UL/2-UH，半選址點b上電壓為UL/2-UH。無動態(tài)散射 因此大大地提高對比度。,2009.8.5,雙頻驅(qū)動法用于電場效應液晶： 響應速度快，多用于驅(qū)動TN型雙色LCD，如在復印機上顯示。扭轉(zhuǎn)向列(TN)和超扭轉(zhuǎn)向列(STN)都是單純矩陣驅(qū)動，目前的應用多以文書處理器以及消費性產(chǎn)品為主，比如手機屏等。 用來驅(qū)動GH型矩陣L

58、CD更有獨到之處。 采用電壓平均法和雙頻驅(qū)動法來改善交叉效應。 但，它的掃描電極條數(shù)受到一定數(shù)量的限制， 多路尋址驅(qū)動對于攝象顯示的掃描電極在200條以上時就不適用了 應用有源矩陣方式來適應大容量顯示的需要。,2009.8.5,三、有源矩陣驅(qū)動 -是在每一條掃描電極x和信號電極y的矩陣像素點上附加開關(guān)元件和必要的電容元件矩陣，直接由開關(guān)驅(qū)動液晶的方法。 開關(guān)元件和電容器可防止交叉效應和存儲信號電荷，使掃描電極條數(shù)不受限制。理論上能實現(xiàn)占空比100的靜態(tài)驅(qū)動液晶顯示。 有源矩陣驅(qū)動方式的分類： 二端型、三端型。,2009.8.5,*簡單矩陣型和主動矩陣型（定位）顯示器的交叉干擾,2009.8.5

59、,有源矩陣驅(qū)動LCD工作原理圖 開關(guān)元件用了場效應晶體管(FET) 和非線性二端元件。 MOS-FET作為開關(guān)元件， 其柵極與掃描(行)電極相連， 源極與信號(列)電極相連， 漏極與液晶層及電容器相接。,2009.8.5,有源矩陣驅(qū)動電路的工作原理 按順序?qū)π须姌O(柵)x1，x2，xn掃描時，在某一時刻柵極線上的所有MOS-FET同時呈現(xiàn)導通(ON)狀態(tài)，通過同步電路上列電極y1，y2，y3，yn，對導通態(tài)的FET相接的全體電容器充電提供信號電荷； 信號電荷在一幀掃描時間內(nèi)連續(xù)地激勵液晶層，使其呈現(xiàn)驅(qū)動狀態(tài)。 驅(qū)動電壓占空比為100，提高了LCD對比度，降低了驅(qū)動電壓幅值，完全消除了交叉效應。 TFT有：單晶硅基片的MOS- FE