液晶显示器及其制造

液晶显示器（Liquid Cristal Display：LCD）自从问世以来，就一直收到广泛关注，并且发展迅速。随着消费水平的提高，越来越多的LCD开始进入我们的生活，从最早的电子手表到现在的液晶电视，无时无刻不在影响我们的生活。作为从事液晶显示器行业的一份子，很高兴能和大家分享一下我所认识的LCD。
    液晶显示器大致可分为有背光和无背光的。后者的代表是比较老的那种电子手表，只能在有光的情况下才能识别显示信息。而前者的代表已经充斥着我们的生活了，手机屏幕，笔记本电脑屏幕，还有液晶电视。下面我们主要来了解下有背光的LCD。
    通常我们看到的LCD都是整机，拿桌上型液晶显示器来讲，包括以下几个部件：外壳（塑胶件），底座（塑胶或钣金件），电路板，电源及核心部件--显示屏（或者说液晶显示模组：LCM）。LCM对于LCD，就如同底盘之于汽车。一台LCD的好坏及成本，全靠LCM来衡量，LCM也是技术要求最高的一个部件。下面来带领大家探寻LCD最核心的秘密---LCM。
    LCM又可以分为玻璃面板和背光源。玻璃面板实现显示信息的功能，背光提供光源，使得LCD显示的信息被人眼识别。简单的说：就是用一个手电筒照一块板子，板子上面有一些镂空的图案，透过的光线投影到一个平面上就成了一个图形。背光就是这个手电筒，而玻璃面板就是那块板子，但是，那块板子却是活的。因为：既要显示不通色彩的画面，还要显示不同亮度的画面，同时还要显示动态画面。这些是如何实现的呢？关键就看玻璃面板里面的液晶了（Lyquid Cristal：液态晶体）。人类早在1888年就发现了液晶这一呈液体状的物质，它是一种几乎完全透明的物质，同时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿越。光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列决定，这是固体的一种特征。（未完待续，欢迎拍砖）

我曾经想去做背光组模，最后没去。

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说完液晶，再来讲一个概念。那就是光的三原色---红绿蓝（RGB），太阳光通过三棱镜可以分出七种光，而自然界中最原始的三种光通过不同的比例可以混合出所有颜色的光。另外当白光透过半透明的R或G或B的介质时，能够穿透的光也只有R或G或B，其他颜色的光都被吸收了。利用混色原理加上液晶对光线的控制，还有白色的背光，玻璃面板就能显示丰富的色彩了。说到这里，大家可能还是迷糊，怎么就能显示画面了。下面介绍一下玻璃面板的构造。如果从人眼看过去的话，依次是上偏光片，上玻璃基板，下玻璃基板，下偏光片。上下玻璃基板间的构造很精密，有彩色滤光片（CF）做在上玻璃基板的下表面，配向膜（让液晶分子有规律的排列），上下玻璃基板均有；薄膜电晶体（TFT）做在下玻璃基板的上表面。CF就是RGB的阵列，上面布满了RGB的小方格，通常我们说的分辨率就是说有多少个RBG小方格；配向膜其实是一片槽状薄膜，让靠近玻璃层的液晶有方向的进行排列；TFT就是分布的密密麻麻的输电网格，通过单独控制对应于RGB下面的液晶分子两端电压，来对液晶的排列状态进行控制，从而改变光线的传播方向。有了以上概念，对于理解如何显示就有据可言了。来自于背光的光线通过下偏光片，变成一种只有一个方向的光线（极化光）进入下玻璃基板，再通过液晶分子的折射传播，经过CF的过滤和混色，到达上玻璃基板和上偏光片，最后进入人眼。在整个过程中，液晶分子的折射起着至关重要的作用。

我们可以把液晶分子想象成一个椭球状的水滴。在不加电压的情况下，液晶分子是平躺的，当在上下玻璃基板（即液晶分子的两端）上完全施加电压的时候，液晶分子就会站起来，此时光线不能被透射，则对应的区块将会显示黑色；如果施加在玻璃基板间的电压只有部分的时候，液晶分子会有一定的偏转（而非直立），那么，就有一定的光线透射到CF，经过RGB的混合，可以显示信息，如前所述，不同比例的的光线混合可以显示不同的色彩。如此，液晶显示器的显示原理可知-----既将电信号转换成光信号。电信号是视频信号经过IC的解码传输到TFT上的。当上下玻璃基板之间存在电位差的时候，液晶分子两端的电位差也形成了。不同电位差将会导致液晶分子的偏转方向发生改变，从而使光路发生改变，由此达到显示的目的。

说到这里，本该收笔了。可是，如果细心的大侠们会发现，前面只是讲了玻璃面板，还有背光没讲啊！对，现在该讲讲背光了，相比而言，背光的技术含量要比玻璃面板低很多。从材料上就可以很明显的看出来。背光的零件主要有以下一些：胶框，铁框，光学薄膜，导光板，灯源组登。胶框的主要作用是支撑，英文名Frame；铁框是用来保护玻璃面板，另外就是增加强度；光学薄膜有分为增光片，扩散片，和反射片。增光片顾名思义既增加亮度，扩散片主要是让背光更加均匀；反射片是用来提高光的利用效率，减少光的损失。导光板的作用是将点状光源或线状光源转换成平面光源。目前主要的灯源有冷阴极管（CCFL），样子长得像日光灯，当然没那么粗了，直径大概2mm，还有发光二极管（LED），可别和LCD相互混淆。以上材料当中，胶框和铁框估计依据社区的力量就能解决，光学膜片的全球老大是美国的3M，还有其他一些就是日本和韩国的了，随着3M专利的到期，很多台湾厂商也开始做起来，其原理与3M的差不多。至于内地厂商，目前还没听说过。导光板的材料主要有两种：有机玻璃和亚克力，技术含量相对较高，因为要对其进行微处理，所以模具上必须下功夫。至于灯源，目前在大有一种LED取代CCFL的趋势，因为LED寿命高，可靠性好，光的转换效率高，还有一个重要因素就是环保。CCFL含汞而LED没有。从照明的发展历史来看，当年是日光灯全面取代白炙灯，如今是LED大行其道，估计在不久的将来，路灯将会全部更换成LED灯了~~~LED的生产厂商比较大的也是日本韩国，台湾的厂商大多也是买别人的专利来做，内地这边唯一听过的一个厂商只有联创光电，也不知道技术实力如何。LED的核心技术还是半导体。通过给晶片（chip）加电，产生特定的光，再经过一定处理就变成白光了，例如：蓝色晶片加电，发出的蓝光经过与黄色荧光粉混合，最终的光将是白光。还有未提到的一些材料比如胶带，柔性印刷电路板（FPC），印刷电路板（PCB），这些也是相当需要技术的。作为机械行业，我们能为其提供什么服务呢？可以说，上面的每个零件都离不开机械行业。材料成型，LED的装配，哪一样都离不开机械设备，关键是我们的精度是否能达到。

尾声
目前，国家已经把发展液晶显示器产业列入规划了。这说明，国家已经开始关注这一新兴行业了。这是一个好的开头，因为她能带动一个产业链发展起来。然而，路漫漫其修远兮，液晶显示器的发展很有可能走当年汽车产业发展的道路，通过合作或者合资的形式来实现。目前国内还没有一条真正意义上的国产液晶面板生产线。毕竟，这需要相当大量的成本投入，而且是固定资产的投入。如果台湾能早日回归，那我们离享受液晶电视的日子就不远了，因为全球最大的面板厂除了韩国的三星和乐金飞利浦，剩下的都是台湾的了~~~~~~
（全文完）

由于时间仓促，未贴原理图，有图就更容易理解了，争取在交稿前把图贴上来
另外，请斑竹将本文移至相应板块，总感觉放在这里不是很合适，谢谢！
欢迎大家拍砖，有问题尽管问~~~

写得好！大家都来把自己所在行业研究一番，把原创文章发布上来，以供学习和讨论，并发mec杂志。

经过深南大道的讲解明白了点点，不过我留意他是从昨晚十点开始到深夜近四点，这段时间一直在备写！辛苦了！象你敬礼！！！