Liquid Crystal Display.ppt

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1、PVI/FAEDept.LiquidCrystalDisplay參考書籍書名：什麼是液晶作者：那野比古譯者：陳連春指導：陳信廣PVI/FAEDept.WhatisLC?母玻璃Glass.偏光的作用透明的電極ITOand偏光膜配向器Directorand研磨Rubbing扭曲液晶TNand超扭曲液晶STNLCD的驅動方法LCD動作原理LCD的特性與應用PVI/FAEDept.WhatisLC?BetweenLiquidandCrystal液晶為「液體」與「結晶」之合成語。它是正好處於結晶與液體的中間狀態，也即是

2、「看似液體的狀態，而動作卻又像固體」。其分子與原子像液體一樣是零散分佈，卻又像結晶一樣，往某一定方向對齊。SmecticandNematic某些液晶雖然長分子為零散分佈，但是，全體又向長軸方向對齊，此一對齊的東西又在上下方向形成層狀，此種液晶稱為「smectic」，可以用來做為強誘電性的液晶裝置。又，也有長分子只向某一方向對齊的，稱之「Nematic」PVI/FAEDept.母玻璃GlassLCDofglass用來做液晶顯示裝置的玻璃板與一般使用的門窗玻璃不一樣，首先，表面必須很光滑，而且不能有彎曲起伏不平現

3、象，平面性要高。Materialofglass一般的玻璃包含有大量的鈉元素，要做TFT玻璃表面加工時，非常麻煩。因此必須使用無鹼性(alkali)玻璃。玻璃板的製作方法很困難。要求平面性高且薄型化。玻璃基板的厚度為1.1mm或0.7mm，最近有作0.3mm的,而且，厚度必須很均勻。PVI/FAEDept.母玻璃GlassSizeofglass3代的母玻璃size為550x650mm3.5代的母玻璃size為600x720mm2.5代的母玻璃size為370x470mm(元太目前慣用)偏光板的作用我們平常所看到

4、的光，為往各方向振動的波之混合。也即是往360度各種方向振動的光到達我們的眼睛。能夠取出往某一方向振動的光的裝置，稱之為「偏光板」。上、下裝置有偏光板，互成直角90°的方向，則光線無法透過，呈現黑色。上、下裝置有偏光板，方向相同時則光線能夠透過，呈現白色。PVI/FAEDept.PVI/FAEDept.二片偏光板的作用PVI/FAEDept.透明的電極ITOand偏光板ITO(IndiumTinOxide)在二片玻璃板之間夾入液晶，為了使光線能夠通過此一液晶或不通過，也即是，為了驅動液晶，必須於其上、下加入電

5、極。一般的電極為金屬電極，而液晶獨特的電極為透明電極，使光可透過去。將電壓加在液晶(以沒有扭曲功能Untwisted而言)上下的透明電極，可以使LCD成為全白，或者加入中間值電壓，而成為中間調之灰色。如果將電壓切除，則LCD成為全黑。若以TN液晶而言，因為它具有扭曲90°及偏光能力，所以加電壓時為LCD為黑色，不加電壓為白色。PVI/FAEDept.透明的電極ITOand偏光板(polarizer)偏光板在二片玻璃板的外側，也即是在夾有液晶的玻璃板的另外一面還需要附上「偏光板」。如，液晶顯示裝置的原形算是出現

6、了。PVI/FAEDept.配向膜Directorand研磨Rubbing液晶(TN)上下之玻璃基板之間會扭轉90°，此主要是利用「配向膜」達成的。配向膜為在玻璃基板的表面上作為Polyimide(流亞氨)薄膜，並於此一薄膜上做「研磨(rubbing)」。研磨為利用尼龍(nylon)所做成的轉輪(roll)，也即是刷毛，在配向膜表面上摩擦，使得配向膜的表面產生微細之傷痕，液晶分子會沿此一傷痕平行排列。上、下所磨擦的方向正好相差90°。PVI/FAEDept.動作原理PVI/FAEDept.扭曲液晶TNand超

7、扭曲液晶STNTN(TwistedNematic)此所謂扭曲是指棒形液晶分子的並列方向之扭曲。一般的LCD，上、下偏光板的方向為採用互為直角的方式，液晶為夾在此上下偏光板之間。可是，在上下偏光板中間的液晶分子，為了與上下排列方向對齊，會逐漸改變其方向，也即是由下方開始扭曲，總共扭曲90°後，與上方偏光板方向對齊。此種液晶分子排列方向逐漸扭曲的情形稱為TwistedNematic(TN)PVI/FAEDept.扭曲液晶TNand超扭曲液晶STNSTN(SuperTwistedNematic)液晶扭轉角度超過90

8、°以上，此可以達到極細微的顯示，一般為在上、下之間扭轉約180°~270°TN加入電壓之透過率的變化比STN較緩慢，其與相鄰部分的區別較難，也即是，不適合微細之顯示之用。STN有一缺點，在TN的平常白(Normallywhite)的背景情況下，會出現黃色與藍綠色之著色。對TN而言，只要控制偏光方向的施光性即可，而STN的顯示原理為利用液晶的複折射現象，當光通過液晶，受到複折射時，會產生光的干擾，而使