液晶顯示原理 V.01.pptVIP

LCD顯示原理 Contents 液晶的物理性質 雙折射率 Birefringence △n Temperature Dependence Wavelength Dependence Backlight Structure 光與極化 光的調變1 光的調變2 光的調變3 光的調變4 各種液晶顯示模式 MVA Mode IPS Mode IPS Cell Structure TN Mode V-T curve LC指向 View-angle problems Polarizer 的穿透率 CF 的穿透率 補充資料 LCD Compensation TN compensation film Driving signal: 30Hz, square wave 5v 3v 下視角 預傾角 P Voltage OFF 亮態 Gray level Voltage ON max. 暗態 P 上視角 Pretilt angle and rotational direction decided the rise of LC molecular Polarizer 視角問題的主要原因: 由於液晶分子的光學不對稱性, 使得在不同角度下, 產生不同的相 位差. Polarizer TN對比下降, 主要是暗態漏光 Contrast Ratio = I bright I dark ? = 0 下視角 上視角 = 對比下降 下視角 higher applied voltage lower applied voltage 顯示區 1 顯示區 2 正視 顯示區 1 顯示區 2 TN 在電壓逐漸增加的過程中, 液晶分子指向 是從下視角慢慢拉起, 因而有灰階反轉之現象 灰階反轉 上視角 液晶顯示器特性 1. Response Time 2. Gamma voltage 3.穿透率 Response Time Von Voff Driving signal LCD optic response Response time of MVA test cell Tr Tf Gamma Voltage TN LCD AC Driving odd frame even frame 16.67ms time 避免DC殘留, 造成image sticking, 液晶須以AC訊號驅動. Vcom Vg Vd Vs ΔV Vgh Vgl ΔV = (Vgh - Vgl) * Cgs / (Cgs + Cst + Clc) 1 line 1 frame Timing of Charging Scan line signal data line signal LC所見電壓 CF電極電壓 Flicker time 16.67ms Wrong Vcom Applied voltage shifts 穿透率 色飽和度 PCB CCFL TFT Polarizer 偏光板 CF Polarizer TN Module 穿透率 CMO/IDTech Confidential * 奇美電子 TDD 許哲銘 cm_hsu@.tw 06-5051888-12230 May 19 , 2003 1.液晶的物理性質 2.極化光與光的調變 3.各種顯示模式 4. 液晶顯示器特性 1. LC structure 2. LC phase 3. Birefringence 4. Dielectric Anisotropy Chemical Structure of 5CB Flexible Core group Polar group 液晶分子結構 F F F F F △ε= ?// - ?? ＞ 0 △ε= ?// - ?? ＜ 0 C3H7 F OC2H5 F C3H7 F F C3H7 F CH3 F Temperature Solid Liquid Crystal Liquid TN?I Nematic TN?C 等方向性 任意的 分子不能轉動 液晶在不同溫度下的相變化 Clear point： Tni 雙折射 非等方向性光介質，如液晶、石英，其折射率分佈為一橢球: X2/no2+ Y2/no2+ Z2/ne2=1 ne(?)=(cos2?/no2+ sin2?/ne2)-1/2 x y z ne no no x y z n Isotropic Anisotropic 等方向性的光介質，如水、鑽石，在各個方向 的折射率相同, 其折射率分佈為球: X2+ Y2+ Z2= n2 ? : 液晶光軸