沒有幻燈片標(biāo)題-read[001]

1、3.15 薄型背光源,要求1、亮度的均一性2、薄型化3、高灰度、高效率 光源耗電占整個(gè)顯示屏的一半以上 重大課題,,背 光 源 的 構(gòu) 造 (側(cè)端光源),射向液晶屏,反光罩,冷陰極(熒光)管,反射板,導(dǎo)光板(平面光),擴(kuò)散板(勻光),藍(lán)膜,綠膜,紅膜,藍(lán),綠,紅,波長,亮度,熒光燈管的發(fā)光光譜,冷 陰 極 熒 光 燈,Sidelight 方式：薄型化,燈電源電路：將數(shù)伏電壓升到1000伏

2、 的程度。 也須薄型化。,三基色熒光粉：控制熒光粉的成分與量 有效發(fā)光、節(jié)能,3.16 液晶屏的驅(qū)動(dòng),畫像信號,控制器,柵 極 驅(qū) 動(dòng),標(biāo)準(zhǔn)電源回路,信 號 線 驅(qū) 動(dòng),1,2,3,4,1 2 3 4 5 6,柵 線 上 的 電 壓 波 形,電壓,

3、時(shí)間,0V,柵線1,柵線2,柵線3,34.7?s,VGA480條柵線，60Hz,信 號 線 上 的 電 壓 波 形,電壓,時(shí)間,信號線1,信號線2,信號線3,VGA 640條信號線?3(RGB) 2400,34.7?s/,專用ICLCD控制器雙向驅(qū)動(dòng),,各向異性導(dǎo)電粘膠膜,只允許電流在厚度方向上導(dǎo)通，而不允許在面內(nèi)流動(dòng)。,IC側(cè)的輸出端,液晶屏的端子,導(dǎo)電性粒子,TFT基板

4、,黏結(jié)劑,柵源驅(qū)動(dòng),液晶顯示器的整體結(jié)構(gòu)圖,偏光片,偏光片,CF基板,TFT基板,液晶層,源驅(qū)動(dòng),背光源單元,電源,控制器,柵驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)換器,表示顯示性能的用語,尺寸：與CRT相同用對角線長、以英寸為單 位?；叶龋罕硎玖炼龋詂d/m2為單位。最近有 亮度為300cd/m2的商品出售。象元數(shù)： VGA 640? (3) ?480 SVGA 8

5、00?(3)?600 XGA 1024?(3)?768 SXGA 1280?(3)?1024,}主流,對比度：最亮與最暗兩狀態(tài)間的亮度比值。 理想暗態(tài)的灰度應(yīng)該是無限小。 現(xiàn)在商品的對比度一般為300左右。視角：對比度能夠保持在 5 或 10 以上的角 度范圍。響應(yīng)時(shí)間：

6、液晶分子對電場的響應(yīng)時(shí)間現(xiàn) 在為30ms量級。這個(gè)響應(yīng)速度 在計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器和導(dǎo)航顯示 器上幾乎沒有問題，但在視頻 動(dòng)態(tài)顯示上出現(xiàn)殘像。這是今 后需要改進(jìn)的課題。,典型例：TN模式的對比度圖（ >10 ）,數(shù)字表示角度,5章 液晶

7、技術(shù)的挑戰(zhàn) 重點(diǎn) 液晶取向的新技術(shù) 顯示性能的改善,5.1 液晶顯示器的 現(xiàn)代技術(shù),現(xiàn)代液晶顯示器技術(shù),液晶顯示技術(shù)的新進(jìn)展,Head Mount Display (HMD),眼鏡或防護(hù)鏡類的個(gè)人用顯示器。有各種各樣的用途。例如，由于采用光學(xué)放大系統(tǒng)，可以在乘電車時(shí)獨(dú)自欣賞大畫面電影而毫不影響他人。因?yàn)楫嬅婵沙鲎杂谑痔犭娔X，特別是超小型電腦和佩帶型電腦系統(tǒng)，這是21世紀(jì)攜帶

8、情報(bào)器的熱門話題。液晶顯示的另一發(fā)展方向：超小型、 高精細(xì)化。,5.2 摩擦方法以外 的取向技術(shù),1、斜向蒸鍍SiO法 基板斜向放置可控制蒸鍍方向從 而控制液晶預(yù)傾角。,SiO,液晶,2、光控取向法,線偏振光,光控取向膜,玻璃基板,液晶分子,3、垂直取向劑的使用,進(jìn)行垂直取向時(shí)，須使用一種特殊的界

9、面活性劑，即垂直取向劑。垂直取向劑可使玻璃表面生成毛發(fā)樣的物質(zhì)，液晶分子可在毛發(fā)之間垂直排列。垂直取向的器件，加電壓時(shí)須使液晶分子倒下，所以使用的液晶應(yīng)是負(fù)性液晶。象水平取向的情況一樣，須有一定預(yù)傾角才能控制液晶分子隨電壓立起的方向均勻一致，垂直取向上加電壓時(shí)也須采取一定措施使液晶分子倒下時(shí)的方向均勻一致。,（1）斜向電場法,(a) off,(b) on,對向電極,象素電極,控制窗,,電力線,（2）肋骨法,肋骨,電

10、極,5.3 摩擦取向法的 缺點(diǎn)與困難,（1）缺點(diǎn) 摩擦?xí)r摩擦布上纖維脫落會(huì)造成取向缺 陷。盡管產(chǎn)業(yè)上摩擦后進(jìn)行清洗，但工 藝步驟增多使成本增加。另外摩擦?xí)r產(chǎn) 生的靜電易使TFT擊穿。（2）困難 由于在一個(gè)象元中采用多疇取向的辦法 可改善視角特性，而這種微小區(qū)域的取 向控制是摩擦取

11、向方法所不能解決的。,5.4 液晶顯示的視角問題,所看到的 液晶分子,視線方向,,對比度、顏色變化,多疇取向的效果,平均感覺,視線上的 液晶分子,5.5 多疇取向技術(shù),1、掩膜摩擦,摩擦,摩擦,,取向膜,,光刻膠,預(yù)傾角不同的取向,,2、光控取向,光控取向膜,掩膜板,液晶分子,3、肋骨法,5.6 寬視角液晶顯示技術(shù),1、 液晶位相補(bǔ)償膜,盤狀液晶,,2、 IPS 模式 (In Plane Switching),摩擦方向,電極

12、,電場方向,(a) off,(b) on,3、 MVA 模式 (Multi-domain Vertical Alignment),在同一象素中，存在預(yù)傾角方向不同的多個(gè)垂直取向疇。,4、 ASM 軸對稱取向模式（相對一個(gè)象元） (Axially Symmetric Aligned Micro-cell),TN,ASM,下基板分子,,上基板分子,,索尼、飛利普、夏普共同開發(fā),5、 鐵電、反鐵電液晶模式,不僅寬

13、視角而且快速響應(yīng) 響應(yīng)時(shí)間小于1ms向列相液晶的響應(yīng)時(shí)間約30ms,5.7 TFT元件性能的提高,1、多晶硅TFT 目前TFT中使用的半導(dǎo)體多為a-Si，即 非晶硅。非晶硅中載流子遷移率低， 屬于低性能半導(dǎo)體，但作為象素開關(guān) 來說已足以滿足要求。 近年出現(xiàn)的p-Si，即多晶硅屬于高性能 半導(dǎo)體，不但可作為象素開關(guān)，還可

14、 用于許多復(fù)雜電路、IC集成電路等。,源 驅(qū) 動(dòng),柵驅(qū)動(dòng),控制回路,顯示信號,顯示信號,a-Si型,p-Si型一體化,玻璃基板上p-Si制成的回路,液晶顯示,液晶顯示,周邊集成一體化 (Monolithic),優(yōu)點(diǎn)：沒有源、柵驅(qū)動(dòng)和控制回路的成本回路接口簡單化，減少了檢查的麻煩無周邊驅(qū)動(dòng)模塊，體積減小TFT更加小型化，可用于超小型 高精細(xì)液晶顯示近年，連續(xù)晶粒多晶硅（CGS）的開發(fā)，為

15、更進(jìn)一步的小型精細(xì)化帶來希望。,5.8 無須彩膜的彩色化,雙折射模式（Electrically Controlled Birefringence, ECB）,所加電壓不同液晶盒的雙折射變化，導(dǎo)致透過率和顏色變化的模式。盡管它只能給出特定顏色，而不可能給出全彩色，但能廉價(jià)實(shí)現(xiàn)多色顯示，部分應(yīng)用于便攜器上。,賓主模式（Guest-Host）,off態(tài) 光,on態(tài) 光,偏振片

16、,玻璃基板,色素分子,液晶分子,玻璃基板,二向色性色素分子,線偏振光,線偏振光的吸收,減法混色彩色化,加紅色吸收色素,加綠色吸收色素,加藍(lán)色吸收色素,比彩膜方式亮度高，但全彩色需3枚液晶屏,相 變 型 賓 主 模 式,外部光,外部光,樹脂層,玻璃基板,彩膜,液晶分子,黑色色素,反射電極,玻璃基板,off,on,場 順 序 選 擇 彩 色 模 式,紅、綠、藍(lán)三只燈依次點(diǎn)亮。顯示中圖象60次/秒切換，此模式有三只燈，須180次/秒切換，

17、每只燈的點(diǎn)亮?xí)r間為5.6ms。高亮度。,紅燈,綠燈,藍(lán)燈,場順序選擇彩色模式的優(yōu)點(diǎn)：無須彩膜，高亮度；常規(guī)的紅、藍(lán)、綠三個(gè)象素合為一個(gè)， 只須一個(gè)TFT驅(qū)動(dòng)，開口率相對提高。,膽甾相液晶的選擇反射模式,使用扭曲螺距與紅、藍(lán)、綠相對應(yīng)的三個(gè)屏，進(jìn)行彩色反射顯示。,5.9 液晶的投影顯示,鏡頭,液晶屏,光源,液晶屏,屏 幕,屏 幕,前投式,背投式,反射鏡,彩 色 投 影 顯 示,由于擴(kuò)大投影光密度減小，亮度成為投影中的關(guān)鍵問題

18、。使用彩膜的最大弱點(diǎn)是光利用率低。它至少要將一個(gè)象素分為三塊，每塊上對應(yīng)的彩膜只允許一種顏色通過而其它顏色的光均被吸收。為提高彩色投影亮度，提出以下兩種方式。,彩 色 三 板 顯 示 方 式,屏 幕,鏡頭,DM: 波長選擇反射鏡,微透鏡波長選擇反射方式,},DM(R,G,B),微透鏡,液晶屏,藍(lán),紅,綠,微透鏡,液晶屏,場順序選擇彩色投影方式,優(yōu)點(diǎn)：亮度高、液晶屏數(shù)少超大畫面。不僅公共場合，今后將普及家庭,

19、投影顯示：,5.10 反射型液晶顯示,太陽光,太陽光,散射（防 周圍景 色映入）,樹脂層,優(yōu)點(diǎn)：超節(jié)能、室外強(qiáng)光下顯示性能更佳。,5.11 液晶響應(yīng)的高速化,普通液晶顯示的響應(yīng)時(shí)間約為30ms 動(dòng)態(tài)顯示有殘像下述快響應(yīng)模式正在開發(fā)之中。,OCB(Optically Compensated Bend) 模式,off,on,響應(yīng)時(shí)間數(shù)ms，寬視角,近晶相液晶的顯示應(yīng)用,1、鐵電液晶顯示 佳能公司

20、 正在實(shí)現(xiàn) 商品化。,快速、寬視角、無須TFT,電壓,亮度,2、反鐵電液晶顯示,亮度,電壓,3、V字型切換的液晶顯示,驅(qū)動(dòng)須用TFT。東芝、卡西歐計(jì)算機(jī)等正在研發(fā)。,亮度,電壓,5.12 液晶屏的尺寸,初始生產(chǎn)時(shí)期的玻璃基板尺寸為：,8英寸 4枚,11.3英寸 2枚,10.4英寸 2枚,12.1英寸 1枚,基 板 尺 寸 的 發(fā) 展 趨 勢,一邊尺寸為1米的玻璃基板即將量產(chǎn)： 12.1英寸的割取數(shù)為16枚，成本下降。,大尺寸

21、基板在生產(chǎn)技術(shù)上的新挑戰(zhàn)：制作TFT的絕緣膜、金屬膜及半導(dǎo)體膜的成膜均勻性，光刻掩膜和取向膜涂敷的均勻性，搬送裝置，這些將為設(shè)備、材料開發(fā)商提出更高的要求。,5.13 液晶顯示的展望,液晶顯示的普及,隨著顯示尺寸的增大，不但是攜帶型臺(tái)面顯示裝置也進(jìn)入市場。20英寸電視已在日本商品化。省空間、低能耗的需求會(huì)越來越高。,相互滲透,由索尼、非利普和夏普聯(lián)合開發(fā)的40型等離子體尋址液晶顯示器（PALC）已成功。解決了液晶顯示大