LCD原理_应用简介

LCD應用簡介勝華科技 LCD產品一部 2003年8月

Index* LCD概論

* LCD基本結構* LCD的工作原理 * LCD製造流程 * LCD光電名詞定義 * TN、HTN、STN LCD 差異

* LCD驅動

LCD概論LCD ( Liquid Crystal Display ) :是一種平面顯示器,目前常見可分為TN(HTN)、STN(FSTN) 、 Color STN及TFT- LCD。

TN(HTN) LCD :為單色平面顯示器,常用於家電用品、儀器面板、車載…等較低 Duty數產品。

STN LCD :為單色平面顯示器,常用於手機、OA、PDA…等較高Duty數產品。

Color STN LCD :為彩色平面顯示器,也常用於手機、PDA 、GAME …等彩色產品。

TFT LCD :為彩色平面顯示器, 一般用於Notebook、小型DVD顯示器等。

LCD概論

LCD的基本結構

上偏光片 (Polarizer) 位相差板 (Retardation Film) 玻璃基板 (Glass)

配向膜層 (PI Layer)

液晶 (Liquid Crystal)

Spacer

ITO (氧化銦錫) Layer (Indium Tin Oxide)

玻璃基板 (Glass) 下偏光片 (Polarizer)

LCD的基本結構

偏光片特性

LCD的基本結構

何謂液晶(Liquid Crystal)? 何謂液晶：簡單的說就是液態晶體；一種介於不規則狀態與規則狀態的物質。

通常物質(隨溫度的變化)以三種型態存在，即固態、液態、氣態；但液晶物質除此三態之外，在固態與液態之間尚存在著結晶態。

下圖為液晶之相圖，

在溶點(melting point)與澄清點(clearing point)

之間是液晶的工作溫度範圍。

工作溫度範圍 溶點 澄清點

LCD的基本結構

液晶排列充 填 至 液 晶 盒 再 定 向 排 列

液晶分子

LCD的基本結構

定向定向 可使液晶分子呈現規則的排列後，達到扭轉的功能；不同型態之LCD有不同的扭轉角、

LCD TYPE TN HTN STN FSTN

a,b 軸之夾角 90 deg 110 deg 180~240 deg 180~240 deg

LCD的基本結構

LCD動作原理(未含偏光片)加入電場後的液晶 當所加的電場強度高於液晶的臨界電壓時，液晶分子便會改變原有的扭轉排列狀態

LCD動作原理

LCD動作原理●未加電壓：當光線通過上層偏光片，以一特定的方向進入LCD後， 藉由液晶的扭轉將光路徑旋轉至特定之角度，而得以 穿透下層偏光片的透過軸向。 ●施加電壓：原有液晶分子排列的狀態經過施加電壓後，已失去了 旋轉光途徑的功能，因此光線無法透過直交的偏光片。

LCD動作原理

LCD製造流程(前製程)300*350(ITO) 精密洗淨 光阻塗佈 曝光

Top coating

去光阻

蝕刻

顯影

PI coating

定向

精密洗淨

印框.印點

包裝至後製程

組合固烤

LCD製造流程

LCD製造流程(後製程)

切割中片

裂片

液晶充填

壓合

電測

定向烘烤

超音波水洗

點膠.UV照射

PLZ貼片

噴印出貨

LCD製造流程

LCD光電名詞定義工作電壓(Vop)與臨限電壓(Vth1,Vth2)BRIGHTNESS SELECTED WAVEFORM

30% 50% 100% NONSELECTED WAVEFORM

Vth1

Vth2

OPERATING VOLTAGE ( Vop )

Conditions: Vth1:(1)Temperature:See Individual Specification. (2)Viewing Angle (θ):Minimum value in Individual Specification. (3)Driving Frequency:Maximum value in Individual Specification. (4)Waveform:Selected Waveform. Vth2:(1)Temperature:See Individual Specification. (2)Viewing Angle (θ):Minimum value in Individual Specification. (3)Driving Frequency:Maximum value in Individual Specification. (4)Waveform:Non-Selected Waveform.

LCD製造流程

LCD光電名詞定義視向(Viewing Direction)與視野角(Viewing Angle)Z(θ=0 ) Eye

ψ= 180°12H

θ

ψ= 270° 9H

ψ= 90° 3H

LCD PANEL 6H ψ= 0°

ψ LCD光電名詞定義

LCD光電名詞定義驅動信號之波形(Driving Waveform) VOP:Driving voltage fF:Frame Frequency a:Bias N:Duty(1)SELEVTED WAVEFORM:A type :1 1 Vop Vop/a 2 3 Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð 4 ¡ N 2

B type1 1 Vop Vop/a Vop/a Vop1/f F

¡Ð 2 3 4 ¡Ð ¡Ð N

2

Vop/a Vop

1/f F

(2)NON-SELECTED WAVEFORM:A type :1 1 Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð ¡ Ð 4 ¡

B type1 1

(1-2/a)Vop Vop/a

2

3

N

2

(1-2/a)Vop Vop/a Vop/a (1-2/a)Vop

Ð ¡ ÐÐ 2 3 4 ¡ ¡ N

2

Vop/a (1-2/a)Vop

1/f F

1/f F

LCD光電名詞定義

LCD光電名詞定義消耗電流(Current Consumption:IC)SELECTED WAVEFORM

Vop Vop

0V NON-SELECTED WAVEFORM

Conditions:(1)Temperature:25 0C (2)Driving waveform:32Hz square waveform (3)Voltage applied to all segments LCD光電名詞定義