薄膜晶体管液晶显示（TFT LCD）技术原理与应用

图书标准信息

• 作者 邵喜斌
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2022-09
• 版次 1
• ISBN 9787121441646
• 定价 168.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 388页
• 字数 489千字

【内容简介】

本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解，并结合液晶显示技术的最新发展动态，首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点，然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析，最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。

【作者简介】

邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作，先后承担多项国家863计划项目，研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术，在国内外发表学术论文100多篇，获得专利授权150余项，其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。

【目录】

第1章  偏振光学基础与应用1

1.1  光的偏振性1

1.1.1  自然光与部分偏振光2

1.1.2  偏振光3

1.2  光偏振态的表示方法7

1.2.1  三角函数表示法8

1.2.2  庞加莱球图示法10

1.3  各向异性介质中光传播的偏振性14

1.3.1  反射光与折射光的偏振性14

1.3.2  晶体的双折射14

1.3.3  单轴晶体中的折射率18

1.4  相位片23

1.4.1  相位片的定义23

1.4.2  相位片在偏光片系统中24

1.4.3  相位片的特点25

1.4.4  相位片的分类27

1.4.5  相位片的制备与应用27

1.5  波片29

1.5.1  快轴与慢轴29

1.5.2  ?/4波片30

1.5.3  ?/2波片31

1.5.4  ?波片32

1.5.5  光波在金属表面的反射32

1.5.6  波片的应用33

参考文献38

第2章  液晶基本特点与应用39

2.1  液晶发展简史39

2.1.1  液晶的发现39

2.1.2  理论研究40

2.1.3  应用研究40

2.2  液晶分类42

2.2.1  热致液晶42

2.2.2  溶致液晶44

2.3  液晶特性44

2.3.1  光学各向异性44

2.3.2  电学各向异性45

2.3.3  力学特性45

2.3.4  黏度46

2.3.5  电阻率46

2.4  液晶分子合成与性能47

2.4.1  单体的合成47

2.4.2  混合液晶49

2.4.3  单体液晶分子结构与性能关系50

2.5  混合液晶材料参数及对显示性能的影响58

2.5.1  工作温度范围的影响58

2.5.2  黏度的影响59

2.5.3  折射率各向异性的影响59

2.5.4  介电各向异性的影响60

2.5.5  弹性常数的影响60

2.5.6  电阻率的影响61

2.6  液晶的应用61

2.6.1  显示领域应用61

2.6.2  非显示领域应用66

参考文献67

第3章  广视角液晶显示技术69

3.1  显示模式概述69

3.2  TN模式70

3.2.1  显示原理70

3.2.2  视角特性71

3.2.3  视角改善76

3.2.4  响应时间影响因素与改善79

3.3  VA模式81

3.3.1  显示原理82

3.3.2  视角特性89

3.3.3  视角改善93

3.4  IPS与FFS模式97

3.4.1  显示原理98

3.4.2  视角特性99

3.5  偏光片视角补偿技术105

3.5.1  偏振矢量的庞加莱球表示方法105

3.5.2  VA模式的漏光补偿方法106

3.5.3  IPS模式的漏光补偿方法109

3.6  响应时间114

3.6.1  开态与关态响应时间特性115

3.6.2  灰阶之间的响应时间特性116

3.7  对比度116

参考文献117

第4章  薄膜晶体管器件SPICE模型118

4.1  MOSFET器件模型118

4.1.1  器件结构119

4.1.2  MOSFET器件电流特性120

4.1.3  MOSFET器件SPICE模型121

4.2  氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型124

4.2.1  a-Si:H理论基础124

4.2.2  a-Si:H TFT器件电流特性125

4.2.3  a-Si:H TFT器件SPICE模型126

4.3  LTPS TFT器件模型131

4.3.1  LTPS理论基础131

4.3.2  LTPS TFT器件电流特性133

4.3.3  LTPS TFT器件SPICE模型135

4.4  IGZO TFT器件模型142

4.4.1  IGZO理论基础142

4.4.2  IGZO TFT器件电流特性143

4.4.3  IGZO TFT器件SPICE模型145

4.5  薄膜晶体管的应力老化效应149

参考文献150

第5章  液晶取向技术原理与应用152

5.1  聚酰亚胺152

5.1.1  分子特点152

5.1.2  聚酰亚胺的性能153

5.1.3  聚酰亚胺的合成155

5.1.4  聚酰亚胺的分类156

5.1.5  取向剂的特点158

5.2  取向层制作工艺161

5.2.1  涂布工艺161

5.2.2  热固化166

5.3  摩擦取向168

5.3.1  工艺特点168

5.3.2  摩擦强度定义171

5.3.3  摩擦取向机理172

5.3.4  预倾角机理174

5.3.5  PI结构对VHR和预倾角的影响176

5.3.6  摩擦取向的常见不良179

5.4  光控取向182

5.4.1  取向原理182

5.4.2  光控取向的光源特点与影响190

参考文献191

第6章  面板驱动原理与常见不良解析193

6.1  液晶面板驱动概述193

6.1.1  像素结构与等效电容193

6.1.2  像素阵列的电路驱动结构194

6.1.3  极性反转驱动方式196

6.1.4  电容耦合效应197

6.1.5  驱动电压的均方根198

6.2  串扰199

6.2.1  定义与测试方法199

6.2.2  垂直串扰200

6.2.3  水平串扰205

6.3  闪烁209

6.3.1  定义与测试方法209

6.3.2  引起闪烁的因素212

6.4  残像216

6.4.1  定义与测试方法216

6.4.2  引起残像的因素218

参考文献223

第7章  电路驱动原理与常见不良解析224

7.1  液晶模组驱动电路概述225

7.1.1  行扫描驱动电路227

7.1.2  列扫描驱动电路228

7.1.3  电源管理电路229

7.2  眼图232

7.2.1  差分信号233

7.2.2  如何认识眼图236

7.2.3  眼图质量改善238

7.3  电磁兼容性243

7.3.1  EMI简介243

7.3.2  EMI测试244

7.3.3  模组中的EMI及改善措施245

7.4  ESD与EOS防护249

7.4.1  ESD与EOS产生机理249

7.4.2  防护措施250

7.4.3  ESD防护性能测试252

7.4.4  EOS防护性能测试254

7.5  开关机时序255

7.5.1  驱动模块的电源连接方式255

7.5.2  电路模块的时序256

7.5.3  电源开关机时序260

7.5.4  时序不匹配的显示不良举例262

7.6  驱动补偿技术263

7.6.1  过驱动技术263

7.6.2  行过驱动技术265

参考文献266

第8章  低蓝光显示技术268

8.1  视觉的生理基础268

8.1.1  人眼的生理结构268

8.1.2  感光原理说明269

8.1.3  光谱介绍269

8.2  蓝光对健康的影响270

8.2.1  光谱各波段光作用人眼部位270

8.2.2  蓝光对人体的影响271

8.3  LCD产品如何防护蓝光伤害271

8.3.1  LCD基本显示原理271

8.3.2  低蓝光方案介绍272

8.3.3  低蓝光显示器产品276

参考文献278

第9章  电竞显示技术279

9.1  电竞游戏应用瓶颈279

9.1.1  画面拖影279

9.1.2  画面卡顿和撕裂280

9.2  电竞显示器的性能优势282

9.2.1  高刷新率282

9.2.2  快速响应时间283

9.3  画面撕裂与卡顿的解决方案283

9.4  电竞显示器认证标准285

9.4.1  AMD Free-Sync标准285

9.4.2  NVIDA G-Sync标准287

参考文献288

第10章  量子点材料特点与显示应用289

10.1  引言289

10.2  量子点材料基本特点290

10.2.1  量子点材料独特效应290

10.2.2  量子点材料发光特性294

10.3  量子点材料分类与合成297

10.3.1  Ⅱ-Ⅵ族量子点材料298

10.3.2  Ⅲ-Ⅴ族量子点材料304

10.3.3  钙钛矿量子点材料307

10.3.4  其他量子点材料314

10.4  量子点显示技术315

10.4.1  光致发光量子点显示技术315

10.4.2  电致发光量子点显示技术322

参考文献327

第11章  Mini LED和Micro LED原理与显示应用328

11.1  概述328

11.2  LED发光原理329

11.2.1  器件特点329

11.2.2  器件电极的接触方式331

11.2.3  器件光谱特点332

11.3  LED直显应用特点334

11.3.1  尺寸效应334

11.3.2  外量子效应335

11.3.3  温度效应335

11.4  巨量转移技术336

11.4.1  PDMS弹性印章转移技术337

11.4.2  静电吸附转移技术338

参考文献339

第12章  触控技术原理与应用341

12.1  触控技术分类341

12.1.1  从技术原理上分类342

12.1.2  从显示集成方式上分类342

12.1.3  从电极材料上分类342

12.2  触控技术原理介绍343

12.2.1  电阻触控技术343

12.2.2  光学触控技术344

12.2.3  表面声波触控技术346

12.2.4  电磁共振触控技术347

12.2.5  电容触控技术348

12.3  投射电容触控技术349

12.3.1  互容触控技术349

12.3.2  自容触控技术350

12.3.3  FIC触控技术350

12.4  FIC触控的驱动原理353

12.4.1  电路驱动系统架构353

12.4.2  FIC触控屏的两种驱动方式357

12.4.3  触控通信协议361

12.4.4  触控性能指标362

参考文献363

附录A  MOSFET的Level 1模型参数364

附录B  a-Si:H TFT的Level 35模型参数366

附录C  LTPS TFT的Level 36模型参数368

附录D  IGZO TFT的Level 301模型参数（完善中）370