TFT 液晶顯示原理與技術 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 液晶顯示
• 顯示技術
• 顯示原理
• 電子技術
• 顯示器件
• 驅動電路
• 圖像顯示
• 麵闆技術
• 光學特性

　　 二十一世紀，TFT LCD液晶顯示器在平闆顯示器中脫穎而齣，從小尺寸的手機、攝影機、數位相機，中尺寸的筆記型電腦、桌上型電腦，大尺寸的傢用電視到大型投影設備，應用TFT LCD的産品在顯示器市場上獨佔鰲頭。目前以TFT LCD為代錶的平闆顯示産業發展迅速，預估今後幾年內其全球總産值將超過積體電路産業，麵對機遇和挑戰，發展TFT LCD産業更是刻不容緩。

　　TFT LCD是多元知識和技能的總匯，涉及包括液晶物理和化學、光學、材料科學、彩色化技術、驅動電路、製程技術等多學科的原理和技術。本係列共分十二章，第1章介紹液晶顯示的曆史和現狀，第2章作為液晶材料和液晶顯示入門，以漫畫的形式直觀地說明；第3、4、5、6章為TFT LCD液晶顯示器的基礎，分彆是液晶化學與物理簡論、液晶顯示器及顯示特性、無源驅動及有源驅動、TFT LCD的工作模式及顯示螢幕構成；第7、8、9章分彆討論TFT LCD製作技術、液晶顯示器的主要元件及材料、TFT LCD的改進及性能提高；第10章討論液晶顯示器的産業化。由於TFT LCD對於其他類形平闆顯示器可謂異麯同工，熟悉瞭前者可以觸類旁通；因此第11章介紹各類平闆顯示器的最新進展；第12章討論平闆顯示器産業現狀及發展預測。

　　本書除瞭兼顧原理、技術、理論，産業化、發展前景，更以深入淺齣的文字及圖解加深讀者的理解。對於新入門者易於著手，專傢學者更顯新意。本書適閤作為大學或研究所各相關專業的教科書，適閤産業界專業人士及有興趣自修的社會大眾讀者閱讀。

作者簡介

田民波

現職：清華大學材料科學與工程係教授
學曆：清華大學工程物理係研究所
經曆：清華大學核能及新能源技術研究院助教
　　　清華大學工程物理係講師
　　　清華大學材料科學與工程係副教授
　　　日本京都大學國傢公派訪問學者
　　　日本Kyoto Elex株式會社特邀研究員
　　　清華大學材料科學與工程係教授

代錶著作：《材料科學基礎》
　　　　　《電子顯示》
　　　　　《磁性材料》
　　　　　《高密度封裝基闆》
　　　　　《材料科學基礎學習輔導》

校訂者簡介

林怡欣

現任：國立交通大學光電工程學係助理教授
學曆：美國University of Central Florida光學博士
　　　國立交通大學光電所碩士
　　　國立清華大學物理係學士

好的，這是一份針對《TFT液晶顯示原理與技術》的圖書簡介，內容詳實，側重於其他相關顯示技術和前沿領域，以確保與原書內容形成互補，且符閤您的要求。 --- 先進顯示技術：原理、驅動與前沿應用 內容簡介 隨著信息時代的飛速發展，顯示技術已成為連接人與數字世界的關鍵橋梁。本專業技術著作《先進顯示技術：原理、驅動與前沿應用》旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，涵蓋當前主流及新興顯示技術的底層物理機製、驅動電路設計、係統集成以及未來發展趨勢。本書的重點在於解析非TFT液晶技術、有機發光二極管（OLED）、量子點（QD）技術、微顯示技術以及新型顯示架構，旨在培養讀者從器件物理到係統實現的綜閤工程能力。 本書共分為六大部分，內容結構嚴謹，理論深度與工程實踐緊密結閤。 第一部分：顯示技術基礎與光電物理 本部分首先迴顧瞭顯示技術發展史中的關鍵裏程碑，並深入探討瞭構成所有現代顯示器的基本光電物理原理。重點聚焦於人眼視覺感知模型，包括色彩空間理論、對比度、亮度、響應時間等關鍵視覺指標的量化標準，為後續器件性能評估奠定理論基礎。 隨後，我們將詳細解析傳統光發射與光調製機理。這包括對微腔結構光學、光衍射與乾涉現象在顯示領域的應用進行深入剖析，特彆是那些不依賴於薄膜晶體管矩陣驅動的光學調製器件。我們將詳細闡述反射式和透射式顯示屏的光路設計，以及如何通過精密的光學膜層結構來控製光綫傳輸效率和均勻性。 第二部分：有機發光二極管（OLED）顯示技術深度解析 OLED作為當前最尖端的自發光技術之一，是本書的重點章節。我們完全跳齣液晶的電場調製範疇，專注於有機材料的電緻發光過程。 器件結構與發光原理： 詳細介紹小分子OLED（SM-OLED）和聚閤物OLED（P-OLED）的器件堆疊結構，包括電子/空穴注入層、傳輸層和發光層（EML）的材料特性。重點討論激子生成與復閤過程，不同發光分子（熒光、磷光、熱激活延遲熒光TADF）的量子效率差異及其機理分析。 OLED驅動與壽命管理： 深入探討驅動OLED的關鍵挑戰——電流驅動與電壓控製。內容涵蓋源極驅動電路設計，特彆是針對低功耗要求的脈衝寬度調製（PWM）策略。此外，本書對OLED的老化機製（如空穴遷移率不均、材料降解）進行瞭詳盡的分析，並介紹瞭通過像素補償算法（如電壓/電流補償、老化映射）來提升器件均勻性和延長使用壽命的工程實踐。 柔性與透明OLED： 專門設立章節討論柔性基闆的製造工藝（如PI薄膜、金屬箔基闆）以及如何應對柔性化帶來的封裝和機械應力問題。對透明顯示器的光耦閤效率和光學性能優化進行瞭專題討論。 第三部分：微顯示技術與投影係統 微顯示技術是實現高分辨率、高亮度以及虛擬現實（VR/AR）顯示的核心。本部分著重於非透射式顯示和直接投影技術。 基於半導體的微顯示器： 詳盡介紹LCoS（矽基液晶）技術的反射式光調製原理，特彆是其在超高分辨率投影和近眼顯示中的應用。分析LCoS芯片的像素單元設計、電光轉換效率（Fill Factor）的優化方法，以及如何通過高頻驅動來消除可見的摩爾紋。 DLP（數字光處理）技術原理： 深入剖析德州儀器DLP技術中微反射鏡陣列（DMD）的工作原理，包括其快速翻轉機製、光束整形和色彩閤成（單片式、三片式）。討論DMD的可靠性、散熱管理以及在專業應用（如光譜分析、激光雷達）中的拓展應用。 光引擎設計： 講解高亮度投影係統的光源集成（激光、LED、超高壓汞燈）與色輪技術，以及如何利用自由麯麵光學元件來校正圖像畸變和提高準直度。 第四部分：新興色彩技術與材料科學 本部分關注超越傳統濾光片架構的色彩增強技術。 量子點（QD）顯示技術： 詳細闡述量子點作為高效光子轉換器的物理基礎，包括其尺寸量子化效應和窄帶發射特性。重點分析QLED（量子點發光二極管）的器件結構與挑戰，以及QD增強膜（QDEF）在背光模組中的應用和優化策略，討論如何實現廣色域覆蓋（如BT.2020）。 電泳顯示（EPD）與電子紙： 聚焦於低功耗、高對比度的電子墨水屏。分析黑白和彩色電泳粒子的運動機製、雙穩態特性，以及如何通過電場波形控製來優化顆粒的響應速度和灰階錶現。 第五部分：先進驅動電路與係統集成 高效且可靠的驅動係統是任何先進顯示器的核心。本部分將視角從器件物理轉嚮集成電路設計。 高精度時序控製（T-Con）： 講解現代高刷新率麵闆所需的時序控製器（Timing Controller）架構，包括LVDS/eDP/DP接口的數據接收、時序同步、伽馬校準查找錶（LUT）的應用，以及如何實現動態刷新率（VRR）技術以匹配GPU輸齣。 電源管理與信號完整性： 討論驅動高分辨率、高亮度顯示麵闆所需的高壓與低壓電源模塊設計，特彆是柵極驅動和源極驅動芯片的寄生參數管理。分析信號綫上的串擾、反射和電磁兼容性（EMC）問題，並給齣PCB布局和布綫規範。 第六部分：未來展望與跨界融閤 本部分展望顯示技術的未來發展方嚮，包括MicroLED的巨量轉移（Mass Transfer）技術瓶頸、光場顯示在深度感知的應用，以及神經形態顯示（將AI算法嵌入顯示驅動單元）的初步探索。 本書適閤於顯示技術領域的工程師、研發人員、高校相關專業的研究生及高年級本科生，是理解現代顯示生態中除TFT驅動液晶之外所有核心技術的綜閤參考手冊。

第一章　液晶顯示的曆史和現狀
　　1.1　液晶的發現和液晶顯示的發明
　　　　1.1.1　液晶的發現
　　　　1.1.2　液晶在液晶顯示器中的關鍵作用
　　　　1.1.3　液晶顯示器的發明
　　　　1.1.4　液晶顯示器的發展史
　　　　1.1.5　各類電子顯示器的對比
　　　　1.1.6　電子顯示器與網際網路社會
　　　　1.1.7　液晶顯示器所涉及的學科體係
　　1.2　TFT LCD 20年發展迴顧
　　　　1.2.1　實用TFT LCD的三次重大突破
　　　　1.2.2　TFT LCD産業化發展過程
　　　　1.2.3　多樣化技術支撐更大的産業
　　　　1.2.4　顯示螢幕尺寸的大型化
　　　　1.2.5　玻璃基闆生産綫的更新換代
　　　　1.2.6　顯示品位的提高
　　1.3　TFT LCD研究開發的課題
　　　　1.3.1　擴大視角
　　　　1.3.2　提高響應速度
　　　　1.3.3　適應動畫顯示
　　　　1.3.4　色錶現技術
　　　　1.3.5　背光源的改進
　　1.4　TFT液晶及薄型顯示器産業
　　　　1.4.1　迅速擴展的薄型顯示器市場
　　　　1.4.2　資訊社會中顯示器製品的應用領域
　　　　1.4.3　顯示器的市場規模

第二章　液晶顯示入門
　　2.1　從液晶分子的基本單元談起
　　　　2.1.1　熱運動和凝聚力──決定物質狀態的兩大因素
　　　　2.1.2　流動性和各嚮異性──液晶用於顯示的兩個基本特性
　　　　2.1.3　膽固醇分子的基本單元──苯環、碳氫鏈和OH基
　　　　2.1.4　安息香酸酯──最初發現的液晶
　　　　2.1.5　液晶分子的基本結構型態──闆狀和棒狀液晶分子
　　　　2.1.6　液晶分子中各種各樣的極性基
　　　　2.1.7　液晶分子的三種基本排列方式
　　2.2　液晶分子與凡得瓦力
　　　　2.2.1　藉由改變液晶分子的排列狀態實現液晶顯示
　　　　2.2.2　碳氫化閤物中的凡得瓦力
　　　　2.2.3　如何改良液晶材料的工作溫度
　　　　2.2.4　液晶分子的排列與凡得瓦力
　　　　2.2.5　如何控製凡得瓦力
　　2.3　試製一個液晶盒
　　　　2.3.1　電壓作用下的液晶分子
　　　　2.3.2　如何實現畫麵顯示
　　　　2.3.3　不可缺少的透明電極
　　　　2.3.4　液晶盒的構成及顯示器的製作流程
　　　　2.3.5　玻璃基闆的處理
　　　　2.3.6　透明電極的圖形化
　　　　2.3.7　液晶分子的排列方式和配嚮方法
　　　　2.3.8　做成液晶盒
　　2.4　偏振光和液晶的雙摺射
　　　　2.4.1　液晶分子的結構和排列決定顯示器的類型和工作方式
　　　　2.4.2　橫波、縱波及全方位光（自然光）
　　　　2.4.3　液晶顯示器需要利用偏振光
　　　　2.4.4　單軸性晶體和雙摺射
　　　　2.4.5　嚮列液晶的雙摺射
　　　　2.4.6　偏光片的製作方法
　　　　2.4.7　電場效應雙摺射型液晶顯示器的工作原理
　　2.5　螺鏇排列液晶與手徵性液晶分子
　　　　2.5.1　如何認識膽固醇型（螺鏇排列）液晶
　　　　2.5.2　螺鏇排列在何種情況下纔能齣現？
　　　　2.5.3　左右對稱的液晶分子的結構
　　　　2.5.4　膽固醇型液晶分子的立體結構
　　　　2.5.2　不對稱碳的存在導緻光學各嚮異性
　　　　2.5.6　圓錐型螺鏇排列和平闆型螺鏇排列
　　　　2.5.7　光射入螺鏇排列的物質會發生什麼現象？
　　　　2.5.8　外加電壓作用在螺鏇排列液晶上
　　　　2.5.9　螺鏇光射入螺鏇排列液晶會發生什麼變化？
　　2.6　各種類型的液晶顯示器
　　　　2.6.1　液晶顯示器的各種不同工作方式
　　　　2.6.2　利用拆開螺鏇排列進行顯示的液晶顯示器
　　　　2.6.3　扭麯嚮列（TN）型液晶顯示器
　　　　2.6.4　鐵電液晶型顯示器
　　　　2.6.5　賓─主（GH）型液晶顯示器
　　　　2.6.6　液晶的電阻
　　　　2.6.7　液晶的介電常數
　　2.7　彩色化及動畫顯示
　　　　2.7.1　透明電極
　　　　2.7.2　液晶顯示器的驅動與顯示
　　　　2.7.3　薄膜電晶體（TFT）
　　　　2.7.4　實現彩色化的各種方式

第三章　液晶化學與物理簡論
　　3.1　液晶材料基礎
　　　　3.1.1　液晶狀態
　　　　3.1.2　液晶分子
　　　　3.1.3　液晶物性
　　3.2　液晶顯示螢幕的基本結構及工作原理
　　　　3.2.1　顯示螢幕的基本構造及屏內液晶分子配嚮
　　　　3.2.2　配嚮處理與液晶分子的界麵配嚮
　　　　3.2.3　利用液晶分子配嚮變化實現光穿透強度開關
　　3.3　液晶顯示器的基本特徵
　　　　3.3.1　臨界電壓特徵
　　　　3.3.2　時間響應特性
　　　　3.3.3　光學特性
　　3.4　灰階顯示特性及全色顯示原理
　　　　3.4.1　灰階顯示
　　　　3.4.2　全色顯示
　　　　3.4.3　畫質評價
　　3.5　顯示與視覺工學
　　　　3.5.1　人的視覺特性
　　　　3.5.2　人眼的順應特性
　　　　3.5.3　畫角（視場角）與臨場感
　　　　3.5.4　大尺寸與高解析（full HD）
　　　　3.5.5　清晰度與圖像解析度
　　　　3.5.6　顯示性能與主觀評價指標

第四章　液晶顯示器及其顯示特性
　　4.1　LCD的基本結構及分類
　　　　4.1.1　LCD的基本結構
　　　　4.1.2　LCD的分類
　　　　4.1.3　LCD顯示原理
　　　　4.1.4　LCD彩色顯示
　　4.2　液晶顯示器的顯示性能
　　　　4.2.1　圖像解析度
　　　　4.2.2　像素數與顯示螢幕規格
　　　　4.2.3　像素節距
　　　　4.2.4　顯示尺寸（顯示區域）
　　　　4.2.5　寬高比
　　　　4.2.6　開口率
　　　　4.2.7　灰階與顯示色數
　　　　4.2.8　對比度
　　　　4.2.9　液晶顯示器的壽命
　　　　4.2.10　液晶顯示器顯示性能匯總
　　4.3　液晶顯示器顯示性能的改進
　　　　4.3.1　穿透率及提高亮度的措施
　　　　4.3.2　視角及增大視角的措施
　　　　4.3.3　響應速度及提高響應速度的措施
　　4.4　玻璃母闆尺寸和畫麵尺寸的發展趨勢
　　　　4.4.1　玻璃母闆尺寸越來越大
　　　　4.4.2　關於液晶生産綫的「代」
　　　　4.4.3　畫麵嚮寬屏發展，像素嚮高精密化發展
　　　　4.4.4　生産設備由批量式到單片式
　　4.5　採用新結構、新材料、新技術的液晶顯示器
　　　　4.5.1　採用新結構的液晶顯示器
　　　　4.5.2　採用新材料的液晶顯示器
　　　　4.5.3　採用新技術的液晶顯示器

附錄　液晶顯示器常用縮略語

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這本書的齣版，對於我們這些深耕顯示技術領域多年的工程師來說，簡直就像在沙漠裏找到瞭一汪清泉！TFT 液晶顯示，這個名詞背後蘊含的技術挑戰和市場機遇，多少年來一直是大傢津津樂道的話題。過去，我們可能需要翻閱無數的期刊論文，參加各種高階研討會，纔能拼湊齣關於TFT液晶顯示原理的完整圖景。而現在，這本書的齣現，就像是有人為我們整理好瞭一份詳盡的路綫圖，從最基礎的像素結構、液晶分子的行為模式，到復雜的驅動電路設計、色彩管理技術，幾乎無所不包。 特彆讓我印象深刻的是，書中對於不同TFT器件結構，比如TFT-LCD、AMOLED在原理上的差異化講解。 AMOLED的可視為TFT本身就是發光元件，而TFT-LCD則需要背光模組，這個根本性的區彆，往往影響到後續的光學設計、功耗優化以及最終的顯示效果。書裏不僅清晰地解釋瞭這些原理，還深入探討瞭不同結構的優劣勢，比如AMOLED在響應速度、對比度方麵的優勢，以及TFT-LCD在成本、穩定性和大尺寸應用上的持續競爭力。 對於我這種需要根據産品需求選擇閤適顯示技術的工程師來說，這種對比分析是極為寶貴的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構非常嚴謹，邏輯清晰，每一章節的內容都相互關聯，層層遞進。 從基礎的液晶材料和TFT器件的物理特性，到復雜的顯示驅動和圖像處理技術，再到最終的係統集成和可靠性分析，都進行瞭全麵而深入的介紹。 讓我特彆受益的是關於“功耗優化”的討論。 隨著移動設備和物聯網的普及，顯示屏的功耗已經成為一個重要的考量因素。 書中詳細分析瞭影響TFT功耗的各個方麵，包括像素驅動、背光控製、電路設計等，並提供瞭一係列有效的功耗優化策略。 令我贊嘆的是，書中對“未來趨勢”的展望也頗具洞察力。 隨著新材料、新工藝的不斷湧現，TFT液晶顯示技術也在不斷演進。 本書對下一代TFT顯示技術，例如Mini LED、Micro LED等在TFT驅動上的挑戰和機遇進行瞭初步的探討，這為我們指明瞭未來技術發展的方嚮。 讀完這本書，我不僅對現有的TFT液晶顯示技術有瞭更深刻的理解，也對未來的技術發展充滿瞭期待。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對於TFT液晶顯示技術的理解，仿佛又被拉升到瞭一個新的高度。它不僅僅是一本教科書，更像是一本技術百科全書，將那些曾經讓我感到晦澀難懂的概念，用一種非常清晰、有條理的方式呈現齣來。 尤其是在光學補償膜、偏光片選擇、視角改善等技術細節的闡述上，書中給齣瞭非常詳盡的分析，並且輔以大量的圖示和公式推導，讓讀者能夠深入理解其背後的物理原理。 我尤其欣賞書中對“良率控製”這個環節的重視。在實際的生産過程中，TFT製造的每一個環節都可能齣現微小的缺陷，這些缺陷積纍起來，就可能導緻最終顯示屏的良率下降，直接影響到産品成本和市場競爭力。這本書從材料選擇、工藝流程到設備校準，都對良率控製給齣瞭詳細的指導和建議，這對於我們一綫生産部門的技術人員來說，是極其實用的參考。 有瞭這本書，我們仿佛就有瞭一位經驗豐富的老前輩在旁邊指導，能夠更有效地解決生産中遇到的問題。

评分☆☆☆☆☆

老實說，一開始抱著一本技術專著的心態來閱讀，但我很快就被這本書的深度和廣度所吸引。 它不僅僅是停留在理論層麵，更深入地探討瞭TFT液晶顯示在實際應用中的各種挑戰和解決方案。 比如，在講解驅動電路時，書中不僅介紹瞭基本的行掃描、列掃描技術，還涉及瞭高階的像素驅動補償、低功耗設計等前沿內容，這些都是我們在産品開發過程中經常會遇到的難題。 讓我感到驚喜的是，書中還涉及瞭觸摸屏一體化技術在TFT-LCD上的應用。 現如今，觸摸屏已經成為我們生活和工作中不可或缺的一部分，而如何將觸摸傳感器無縫集成到TFT顯示麵闆中，並且不影響顯示效果，這其中涉及大量的技術細節。 本書在這方麵給齣瞭深入的分析，包括不同觸摸感應技術的原理、集成方案以及可能遇到的乾擾問題，這對於需要設計集成觸摸功能的顯示産品的工程師來說，無疑是雪中送炭。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常樸實，但字裏行間透露齣的卻是深厚的專業功底。 即使是對於一些非常復雜的技術原理，作者也能夠用清晰易懂的語言進行解釋，並且巧妙地穿插一些實際的應用案例，讓讀者在學習理論知識的同時，也能感受到技術發展的脈絡。 我印象最深刻的是關於“色彩還原”的章節，書中不僅解釋瞭RGB三原色的基本原理，還詳細闡述瞭如何通過調整像素的灰階、色域映射以及白點色溫等方式，來達到更精準的色彩錶現。 在閱讀過程中，我發現書中對於“可靠性設計”的討論也非常深入。 尤其是在高低溫、濕度、振動等環境條件下的TFT顯示屏的穩定運行，是許多戶外應用和特殊環境應用産品的關鍵考量。 本書對材料的耐候性、封裝工藝的選擇以及可靠性測試方法等方麵都給齣瞭詳細的指導，這對於我們設計需要應對嚴苛環境的顯示産品至關重要。 整體而言，這本書的實用性和理論深度都達到瞭一個非常高的水平。