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第1章 光电显示基础 1

1.1 显示和光电显示器 1

1.2 电视的传像原理 4

1.3 表征图像质量的主要指标 5

1.4 显示屏色调特性对图像质量的影响 9

1.5 与显示器相关的视觉特性 11

1.5.1 视觉生理 12

1.5.2 与显示技术有关的视觉特性 16

1.5.3 平板3D与人眼生理 20

1.6 光度学与色度学简介 23

1.6.1 光度学 23

1.6.2 颜色的分类与颜色的三种属性 25

1.6.3 色度学中的几个基本概念 27

1.6.4 CIE表色体系 29

习题与思考 36

第2章 阴极射线管显示 37

2.1 CRT的基本原理 37

2.2 彩色CRT 42

2.3 CRT电视的传像原理 45

习题与思考 49

第3章 液晶的性质 51

3.1 液晶的发展过程 51

3.1.1 液晶发现的故事 51

3.1.2 RCA的先驱角色 52

3.1.3 日本抢得先机 53

3.2 液晶显示的特点 53

3.3 液晶的分类 54

3.3.1 液晶的形成原因 55

3.3.2 液晶分子的形状和分子结构 55

3.3.3 液晶的相 57

3.4 液晶的物理特性 59

3.4.1 液晶分子的序 60

3.4.2 弹性系数 61

3.4.3 黏度 63

3.4.4 折射率 64

3.4.5 介电常数 65

3.4.6 离子输运 67

3.4.7 光学性质和双折射 67

3.4.8 阈值电压 70

3.4.9 小结 70

3.5 表面定向性能 71

3.5.1 沿面排列 71

3.5.2 垂直排列 73

3.5.3 倾斜排列 74

3.5.4 液晶盒定向的种类 75

3.6 液晶显示器对液晶的要求 76

3.6.1 引言 76

3.6.2 显示用液晶的基本要求和物理性质 77

3.6.3 无源矩阵寻址显示用的向列液晶材料 78

3.6.4 有源矩阵寻址显示用的向列液晶材料 79

习题与思考 80

第4章 常用的无源液晶显示器 82

4.1 扭曲向列型液晶显示器（TN－LCD） 82

4.1.1 结构和工作原理 82

4.1.2 畴 83

4.1.3 关（OFF）态的光学特性 83

4.1.4 开（ON）态的光学特性 85

4.1.5 TN液晶显示器的技术参数 85

4.2 超扭曲向列型液晶显示器（STN－LCD） 89

4.2.1 工作原理 91

4.2.2 光学特性 93

4.2.3 STN系器件的优缺点 94

4.3 无源液晶显示器的制造工艺 94

4.3.1 TN－LCD的制造工艺流程 94

4.3.2 图形蚀刻 96

4.3.3 定向排列 98

4.3.4 空盒制作 99

4.3.5 灌注液晶和封口 100

4.3.6 LCD制造工艺过程示意 101

4.4 无源液晶显示器的寻址技术 102

4.4.1 七弧段显示和直接寻址 103

4.4.2 无源矩阵LCD的寻址 104

4.4.3 无源矩阵寻址的极限 113

4.4.4 交叉效应 116

4.4.5 显示灰度 118

4.5 无源矩阵显示器的驱动器 120

4.5.1 驱动器的结构 120

4.5.2 主机接口 122

4.5.3 电源管理 122

4.5.4 驱动器管理 127

4.5.5 图像处理 128

4.5.6 输出驱动器 131

4.5.7 包装和装配技术 135

习题与思考 137

第5章 薄膜晶体管物理、性能及其制造工艺 138

5.1 AM－LCD的发展历程 139

5.2 薄膜晶体管的工作原理和结构 141

5.2.1 半导体表面物理 141

5.2.2 绝缘栅场效应晶体管 148

5.3 氢化非晶态硅TFT的结构和工艺 156

5.3.1 a－Si： H材料 156

5.3.2 a－Si： H TFT的结构 158

5.3.3 新型a－Si ： H TFT 161

5.4 氢化非晶硅TFT的性能 162

5.4.1 a－Si ： H的缺陷结构和态密度 162

5.4.2 a－Si ： H的TFT特性 167

5.4.3 a－Si ： H的偏应力不稳定性 169

5.5 多晶硅TFT 173

5.5.1 简介 173

5.5.2 多晶硅的制备 173

5.5.3 栅极介质 176

5.5.4 多晶硅TFT的结构和制作过程 177

5.5.5 多晶硅TFT的应用 181

5.6 LTPS－TFT的特性 182

5.6.1 LTPS的电导 182

5.6.2 LTPS的态密度 187

5.6.3 LTPS－TFT的OFF态电流 188

5.6.4 偏压应力不稳定 189

5.7 非晶态氧化物半导体TFT 190

5.7.1 AOS的材料性质 191

5.7.2 AOS TFT的结构与制造 193

5.7.3 a－IGZO TFT的性能 197

5.7.4 偏压应力的不稳定性 201

习题与思考 203

第6章 有源矩阵液晶显示器 205

6.1 简介 205

6.1.1 AM－LCD的面板结构 205

6.1.2 一般考虑 206

6.1.3 影响TFT－LCD显示特性的因素 208

6.1.4 减少交叉效应和极性反转技术 212

6.2 AM－LCD的驱动器 214

6.2.1 AM－LCD驱动器的体系结构 215

6.2.2 视频接口 220

6.2.3 源驱动器 223

6.2.4 栅极驱动器 236

6.3 液晶显示器性能的改进 243

6.3.1 LCD的宽视角技术 243

6.3.2 缩短响应时间 255

6.3.3 抑制运动伪像 259

6.4 液晶显示器使用的原材料与辅助材料 264

6.4.1 基板玻璃 264

6.4.2 透明导电玻璃 265

6.4.3 偏振片 266

6.4.4 彩色滤色膜 267

6.4.5 背光模块 270

6.4.6 辅助材料 272

习题与思考 273

第7章 等离子体显示 274

7.1 基本结构 274

7.2 AC－PDP的工作原理 276

7.3 气体放电特性 277

7.4 发光机理 280

7.5 PDP的制造过程 281

7.6 总装和老练工艺 284

7.7 PDP显示屏灰度的实现 285

7.8 PDP显示动态图像的伪轮廓现象 287

7.9 PDP系统的电路 288

7.9.1 驱动电路 288

7.9.2 能量恢复电路 291

7.10 PDP显示器的优缺点 293

习题与思考 294

第8章 场致发射显示 295

8.1 电子场致发射 295

8.1.1 场致发射显示原理 295

8.1.2 电子场致发射理论 297

8.2 Spindt型场致发射体阵列 300

8.3 Spindt型发射体的性能 304

8.4 发射均匀性和稳定性问题 307

8.5 在FEA中引入聚焦极 310

8.6 FED面板的制造 312

8.7 维持真空和封装问题 313

8.8 纳米Spindt型FED 314

8.9 新材料和新技术 315

8.10 基于碳纳米管阴极的FED 316

8.11 表面传导电子发射显示器 320

8.12 薄膜硅材料 323

8.12.1 弹道电子表面发射显示器 323

8.12.2 激光处理Si薄膜 326

8.12.3 金属－绝缘体－金属（MIM）结构冷阴极FED 327

8.13 结束语 329

习题与思考 330

第9章 有机电致发光显示 331

9.1 简介 331

9.2 OLED器件结构 334

9.2.1 单有机层结构 334

9.2.2 双有机层结构 335

9.2.3 p－i－n结构 336

9.2.4 级联OLED 337

9.2.5 顶发射和透明O1ED 338

9.2.6 全彩色OLED 340

9.3 OLED的主要物理过程 341

9.3.1 OLED的载流子注入 341

9.3.2 OLED的载流子传输 344

9.3.3 OLED的载流子复合发光 346

9.3.4 光出射过程与提升出光效率的方法 357

9.3.5 有机光电材料的背景知识 358

9.4 用于OLED显示的有源矩阵 361

9.4.1 对TFT的要求 361

9.4.2 基于激光退火的低温多晶硅 362

9.4.3 非晶硅 365

9.4.4 图形黏滞效应 365

9.4.5 非晶氧化物半导体 366

9.4.6 p沟道与n沟道 366

9.4.7 柔性TFT背板 367

9.5 全彩色OLED显示器件主要制作技术 368

9.5.1 TFT背板工艺 369

9.5.2 OLED发光单元 372

9.5.3 封装和钝化 375

9.6 OLED性能退化机制 377

9.7 现有问题和未来展望 380

习题与思考 381

第10章 发光二极管显示 384

10.1 简介 384

10.2 LED的原理和制造 386

10.2.1 半导体的光学性质 386

10.2.2 LED的p－n结和基板结构 388

10.2.3 LED的制造与封装 389

10.3 LED的性能 390

10.3.1 内量子效率 390

10.3.2 光提取效率 391

10.3.3 LED的参数 393

10.3.4 单色LED的性能 395

10.3.5 下转换的白光LED 395

10.4 LED显示屏 397

10.4.1 LED显示屏的技术指标 397

10.4.2 LED的驱动 399

10.4.3 实现灰度和亮度的调整 400

10.4.4 LED显示屏的基本构成 402

10.4.5 LED全彩色显示屏的关键技术 405

习题与思考 413

第11章 电致发光显示 414

11.1 交流粉末电致发光 414

11.1.1 背景 414

11.1.2 AC粉末EL器件的结构和材料 415

11.1.3 AC粉末EL器件的发光机理 416

11.1.4 ACPEL器件的EL特性 418

11.1.5 ZnS粉末EL材料 418

11.1.6 ACPEL器件的限制 419

11.2 交流薄膜电致发光 421

11.2.1 背景 421

11.2.2 薄膜电致发光的工作原理 422

11.2.3 薄膜电致发光的荧光粉 425

11.2.4 厚膜电致发光显示器 426

11.3 结论 428

习题与思考 429

第12章 大屏幕投影显示 430

12.1 大屏幕显示的特点和发展历史 430

12.1.1 大屏幕显示的特点 430

12.1.2 大屏幕投影显示的历史 431

12.2 现代投影显示系统 433

12.2.1 液晶投影显示 433

12.2.2 DLP投影显示 435

12.2.3 LCoS投影显示（反射型液晶投影仪） 442

12.2.4 常见投影显示技术比较 445

12.3 激光投影显示 445

12.3.1 面阵空间光调制器的投影成像方式 446

12.3.2 基于扫描的激光投影显示 446

12.3.3 激光投影显示的优缺点 448

12.4 投影系统的光源、照明系统和光学系统 449

12.4.1 光源 449

12.4.2 照明系统 451

12.4.3 光学系统 453

习题与思考 455

第13章 触摸屏 456

13.1 触摸屏或触摸系统简介 456

13.2 模拟和数字电阻式触摸屏 456

13.2.1 四线电阻触摸屏 457

13.2.2 八线电阻触摸屏 459

13.2.3 五线电阻触摸屏 460

13.3 电容式触摸屏 464

13.3.1 表面电容式的触摸屏 464

13.3.2 投射电容式的触摸屏 467

13.4 光学触摸屏 471

13.4.1 扫描红外触摸屏 471

13.4.2 基于摄像机的光学触摸屏 472

13.5 声学触摸屏 472

13.5.1 表面声波 473

13.5.2 导向声波 474

13.5.3 离散信号技术和声脉冲识别 474

13.6 在单元内 475

13.7 手机触摸屏概况 476

13.8 触摸屏计算机界面：电子芯片 477

13.8.1 引言 477

13.8.2 触摸屏电子芯片的趋势 477

13.8.3 作为触摸系统一部分的电子芯片 478

13.8.4 手势 479

13.8.5 触摸屏电子芯片的选项 479

13.8.6 触摸电子产品的通信 480

习题与思考 480

缩略语 482

参考文献 486