lcd系统构成及模块电路设计

TFT-LCD系统构成及模块电路设计

摘要

随着社会经济的快速发展，计算机技术的普遍应用使显示器成为人与机器沟通的重要界面，早期以CRT（Cathode Ray Tube, 显像管显示器）为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，由于液晶显示器LCD（Liquid Crystal）具有轻薄，短小，低耗电量，无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，有逐步取代CRT显示器主流地位的趋势。

TFT LCD液晶显示器已经广泛应用于我们生活的各个方面，从小尺寸的手机，摄像机，数码相机，中尺寸的笔记本电脑，台式机，大尺寸的家用电视到大型投影设备等，TFT LCD在轻，薄优势的基础上，加上完美的画面及快速的响应特性，确保其在显示器市场上独占鳌头。

本次设计中介绍了液晶显示原理及TFT LCD系统构成及模块电路设计,并简略介绍了LCD，LCM制程。

关键词：液晶，液晶显示器，驱动系统，模块电路。

With the rapid development of social economy, the computer technology to monitor the application of common people and machines as the important communication interface, early to CRT (Cathode Ray Tube, CRT display), but with science and technology progress, all kinds of display technology springing up, because of Liquid Crystal display (LCD) with LCD, low power consumption, short frivolous, no radiation, plane right-angled display and unstable images, has advantages such as flashing gradually replace CRT monitor mainstream position.

TFT LCD has been used widely in our life, from the aspects of the mobile phone, camera, the size of the digital camera, desktop notebook computer, the size of the family, large size large projection equipment to TV, LCD in light and thin TFT advantage, plus the picture and perfect rapid response characteristics, and ensure its display on the market.

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The design principle of liquid crystal display (LCD) is introduced and the system structure and module TFT LCD circuit design, and briefly introduces the LCD and LCM process.

Key Words: liquid crystal display, module TFT- LCD circuit,The drive system。

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目录

第一章. 绪论 ................................................................................................................................ 4

1.1液晶显示设备应用 ............................................................................................................ 4

1.2题研究的目的及其现状 ..................................................................................................... 5 1.3课题研究的背景............................................................................................................... 5 第二章. 液晶显示特性与显示原理................................................................................................. 7

2.1液晶显示器的基础知识 .................................................................................................... 7

2.1.1液晶显示器的结构 .................................................................................................. 7

2.1.2液晶显示器的特点 .................................................................................................. 8 2.2液晶材料与特性................................................................................................................ 9

2.2.1液晶的化学结构 ...................................................................................................... 9 2.2.2液晶的光学特性 .................................................................................................... 10 2.3液晶的应用物理性质....................................................................................................... 12

2.3.1介电系数 .............................................................................................................. 12 2.3.2折射系数 .............................................................................................................. 13

2.3.3其它特性 .............................................................................................................. 14

第三章. TFT-LCD的系统构成及模块驱动电路设计 ...................................................................... 15

3.1引言 ............................................................................................................................... 15 3.2 TFT-LCD系统构成 ......................................................................................................... 15

3.2.1接口电路 .............................................................................................................. 16 3.2.2点时钟产生器 ....................................................................................................... 16 3.2.3模拟转换器(A/D)................................................................................................... 16 3.2.4多扫描方法 ........................................................................................................... 16 3.2.5 TFT-LCD显示模块................................................................................................ 18 3.3TFT-LCD显示模块驱动电路的构成.................................................................................. 19

3.3.1接口 ..................................................................................................................... 20 3.3.2标准数字信号接口 ................................................................................................ 20 3.3.3标准模拟信号接口 ................................................................................................ 22

3.3.4 LVDS（Low Voltage differential Signaling)接口 ..................................................... 22 .3.3.5直流变换(DC/DC)电路.......................................................................................... 23 3.3.6信号控制电路 ....................................................................................................... 24 3.3.7灰度级电压产生电路 ............................................................................................. 25 3.3.8电压灰度法 ........................................................................................................... 26 3.3.9帧比率控制灰度法 ................................................................................................ 27 3.4.0公共电极驭动电路 ................................................................................................ 30

3.4.1数据线驱动电路 .................................................................................................... 31

第四章. TFT-LCD显示组件的制造工序 ..................................................................................... 34

4.1 LCD工艺流程 ................................................................................................................ 34 4.2 LCM工艺流程................................................................................................................ 35 结论 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。 致谢 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 .................................................................................................................................... 37

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第一章. 绪论

以钟表，计算器这样小型，小容量显示器打开市场的液晶显示器与电子仪器的开发和发展同步，无论在排列，尺寸，显示容量上均有大的发展。从初期以小型为中心的市场到中大型化的转移，每次都是为满足市场需求而进行的技术开发完成。以STN，TFT技术为背景，以笔记本及监视器的急剧扩大为契机，追求显示器固有功能——观看舒适性，以取代长期电子显示器霸主的CRT为目标的动向十分活跃。

1.1液晶显示设备应用

液晶显示器件的发明使显示技术又发生了一次革命，促使了过去许多难以解决的显示技术问题迎刃而解。液晶显示器件显示过程中消耗的功率极小，显示内容完全取决于用户编程程序，重量轻，通过级联可使显示面积扩大而获得大屏幕显示，可用于超小型仪器仪表中等优越性能，使其从发明至今不到30年的时间已取代了众多领域中原应用的模拟表，靠电子枪发光的显示器。

从1971年的第一代TN液晶显示器设备诞生到现在第三代的TFT显示器，液晶显示器技术也在高速发展。TN液晶技术由于无法显示出细腻的字符，所以它通常应用在电子表，计算机上，而STN液晶技术由于其制工艺比较简单，字符显示比TN液晶技术细腻，同时也支持彩色显示，所以它多用于液晶电视，摄像机和掌上游戏机等。而随后的DSTN和TFT液晶显示器则被广泛地应用于电脑设备中，如液晶显示设备，数码设备显示屏。TFT则应用在笔记本电脑上，然后逐步进入主流台式显示器市场。

目前，液晶显示器的应用领域主要集中在笔记本电脑，摄像机液晶显示器，车用导航器，液晶投影仪市场，电话显示屏等方面。今后液晶显示器将会得到更大的发展，这是与它所具有的优点分不开的，而以前显示液晶显示器发展的许多缺陷，如视角太小，亮度和对比度不够大等，随着技术不断提高，这些缺点已经基本克服，已不再是限制液晶显示器发展的因素了。

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