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《新材料及在高技术中的应用丛书》序言 1

第1章 电子显示的原理及发展概况 1

1.1 电子显示器件 1

1.1.1 定义和种类 1

1.1.2 沿革与变迁 3

前言 5

1.2 各种电子显示类型 8

1.2.1 显示原理、基本结构和构成材料 8

1.2.2 显示性能及特征的比较 13

1.3 发展现状、课题与展望 17

1.3.1 各种电子显示器的市场定位 17

1.3.2 应用发展现状、课题与展望 19

第2章 液晶显示器 27

2.1 液晶与液晶显示器(LCD) 27

2.1.1 液晶 27

2.1.2 液晶与显示 29

2.1.3 LCD的特征 29

2.2.1 物理性质的各向异性 30

2.2 液晶用于显示的物理性能 30

2.2.2 折射率的各向异性与各种光学性质 31

2.2.3 施加电场引起分子排列的变化 33

2.3 LCD的各种显示方式及其工作原理和特性 35

2.3.1 液晶的电气光学效应及显示方式 35

2.3.2 扭曲向列型 37

2.3.3 超扭曲向列型 37

2.3.4 铁电型(FLC) 40

2.3.5 反铁电型 45

2.3.6 宾-主型 49

2.3.7 双折射控制型 50

2.3.8 高分子分散型 51

2.3.9 彩色LCD的各种显示方式 53

2.4 各种类型的液晶材料 56

2.4.1 实用液晶材料 56

2.4.2 混合液晶材料 57

2.4.3 向列液晶材料 57

2.4.4 胆甾相型液晶材料 63

2.4.5 层列型液晶材料 64

2.5 LCD的构造与制作 68

2.5.1 LCD的构造 68

2.5.2 LCD的构成材料 69

2.5.3 液晶分子排列的作用、种类及分子排列方法 70

2.5.4 LCD的制作 71

2.6 LCD的各种驱动方式 72

2.6.1 各种驱动电极的结构 72

2.6.3 多路传输驱动 74

2.6.2 静态驱动 74

2.6.4 有源矩阵驱动 76

2.7 LCD的技术发展动向 79

2.7.1 LCD技术发展回顾 79

2.7.2 TFT-LCD技术 80

2.7.3 移动电话用STN-LCD的技术动向 85

2.7.4 我国LCD产业的现状 90

2.7.5 LCD新技术动向 92

2.7.6 TFT-LCD当前的产业化水平 100

3.1.1 什么是PDP 104

第3章 等离子体显示板 104

3.1 等离子体显示板(PDP)的工作原理 104

3.1.2 AC型PDP与DC型PDP 106

3.1.3 PDP的特征和应用 108

3.2 彩色PDP的放电特性及发光机理 114

3.2.1 低压气体放电的基本特性 114

3.2.2 彩色PDP的发光机理 117

3.2.3 气体放电中的帕邢定律和着火电压的确定 119

3.2.4 DC型和AC型PDP中的气体放电 124

3.3.1 AC型PDP的结构 129

3.3 AC型PDP与DC型PDP的结构及驱动方式 129

3.3.2 AC型PDP的驱动 132

3.3.3 DC型PDP的结构 139

3.4 PDP的主要部件及材料 140

3.4.1 玻璃基板 144

3.4.2 前基板制造工艺中相关的部件与材料 146

3.4.3 后基板制造工艺中相关的部件与材料 149

3.4.4 装配工艺中相关的部件与材料 154

3.5.1 玻璃板制造工艺 156

3.5 PDP的制造工艺及装置 156

3.5.2 AC型PDP前基板的制造工艺 157

3.5.3 DC型PDP前基板的制造工艺 161

3.5.4 AC型PDP后基板的制造工艺 161

3.5.5 DC型PDP后基板的制造工艺 168

3.5.6 装配工艺 170

3.5.7 检查工艺 170

3.6.1 PDP作为大型FPD的优势 171

3.6 PDP的应用 171

3.6.2 PDP的应用领域 174

3.6.3 PDP产业的特征和市场预测 177

3.7 PDP的课题及开发战略 182

3.7.1 PDP的开发课题 182

3.7.2 PDP的市场开发战略 187

第4章 电致发光显示器 191

4.1 全固态型的电致发光显示器(ELD) 191

4.1.1 什么是电致发光 191

4.1.2 电致发光与显示器 191

4.1.3 ELD的特征 193

4.2 各种电致发光元件的结构、工作原理及特性 194

4.2.1 分散型交流电致发光 194

4.2.2 分散型直流电致发光 196

4.2.3 薄膜型交流电致发光 198

4.2.4 薄膜型直流电致发光 201

4.2.5 有机薄膜电致发光 201

4.3 电致发光元件的各种构成材料 202

4.3.1 发光层材料 202

4.3.2 绝缘层材料 206

4.3.3 电极材料 207

4.3.4 基板材料 208

4.4 电致发光元件各功能层的形成方法 208

4.4.1 发光层的形成方法 208

4.4.2 绝缘膜的形成方法 210

4.4.3 电极的形成方法 210

4.5 有机电致发光显示器(有机ELD) 210

4.5.1 有机ELD的优点及发展概况 210

4.5.2 有机ELD的结构及工作原理 212

4.5.3 有机ELD用的材料及薄膜ELD器件的制作 213

4.5.4 RGB多色有机ELD 215

4.5.5 有机ELD器件的新进展 216

4.6 ELD的各种驱动方式 217

4.6.1 帧更新驱动法 217

4.6.2 对称驱动法 218

4.6.3 灰度调节显示驱动法 219

4.6.4 有源矩阵驱动法 220

4.7.2 图形显示 221

4.7.1 数字及符号显示 221

4.7 ELD的用途及应用展望 221

4.7.3 彩色显示 222

4.7.4 LCD背照光源 224

4.8 ELD的课题与发展前景 225

第5章 荧光管显示器 227

5.1 荧光管显示器(VFD)的工作原理及基本结构 227

5.1.1 VFD的定义 227

5.1.2 VFD的产生 228

5.1.3 VFD的分类 229

5.1.4 VFD的结构及工作原理 230

5.2.1 电压电流二极管特性 232

5.2 VFD的电学及光学特性 232

5.2.2 电气及光学特性 234

5.2.3 截止特性 234

5.2.4 脉冲响应特性 235

5.3.2 阴极材料 236

5.3.4 厚膜材料 236

5.3.3 金属材料 236

5.3.1 玻璃 236

5.3 VFD的构成材料 236

5.3.5 荧光体 237

5.4 VFD的制造工艺 238

5.5 VFD的基本设计 239

5.5.1 显示内容及色彩 239

5.5.2 封装因素及允许端子数 240

5.5.3 必要的辉度、滤色器、使用环境 240

5.5.4 驱动方式、动作条件、驱动器及结构设计 240

5.6 VFD的使用方法 241

5.6.1 电源 241

5.5.5 可靠性 241

5.6.2 驱动电路 242

5.7 图像显示用VFD 246

5.7.1 单矩阵方式 247

5.7.2 多矩阵方式 250

5.7.3 彩色图像显示器 251

5.8 大画面显示器件 252

5.9.1 电子照相方式用VFPH 253

5.9 真空荧光管打印头(VFPH) 253

5.9.2 彩色VFPH 254

5.10 芯片植入玻璃(CIG)型VFD 255

5.11 VFD使用中的注意事项 255

5.11.1 电气工作条件 255

5.11.2 现场安装 256

5.11.3 保管 257

5.12 研究课题与展望 257

6.1.1 FED的发展概况 259

6.1 场发射显示器(FED) 259

第6章 场发射显示器和场离子显示器 259

6.1.2 FED平面显示器件的构成及制作工艺 260

6.1.3 彩色FED器件 263

6.2 场离子显示器(FID) 265

6.2.1 场离子发射原理 265

6.2.2 FID的结构和工作原理 267

6.2.3 FID的优点及发展前景 270

7.1.1 发光二极管 271

7.1 发光二极管及发光二极管显示器(LED) 271

第7章 发光二极管显示器 271

7.1.2 LED的开发经历及今后展望 272

7.2 LED用材料及发光机制 273

7.2.1 晶体结构及能带结构 273

7.2.2 发光机制及发光波长 275

7.2.3 电流注入与发光 276

7.2.4 发光效率、光输出及亮度 277

7.2.5 变频特性 278

7.2.6 LED与激光二极管 278

7.3.1 单晶制作技术 279

7.3 LED的制作工艺 279

7.3.2 外延技术 281

7.3.3 掺杂技术 284

7.3.4 元件制作及组装技术 285

7.4 各种LED及其特性 285

7.4.1 GaP:ZnO红色LED 287

7.4.2 GaP:N绿色LED 287

7.4.3 GaAsP系红色LED 287

7.4.5 GaAlAs系LED 288

7.4.4 GaAsP系橙色、黄色LED 288

7.4.6 InGaAlP系橙色、黄色LED 289

7.4.7 GaN系蓝色LED 289

7.4.8 SiC蓝色LED 290

7.4.9 Ⅱ-Ⅵ族蓝色LED 291

7.4.10 全彩色LED 292

7.4.11 红外LED 293

7.5 LED显示器的各种用途及发展前景 294

7.5.1 指示灯 294

7.5.2 数字显示用显示器 295

7.5.4 单片型平面显示器 297

7.5.3 阵列显示器 297

7.5.5 混合型平面显示器 298

7.5.6 点矩阵型平面显示器 298

7.6 LED的其他应用 300

7.7 研究课题与展望 302

第8章 布劳恩管显示器 304

8.1 布劳恩管显示器(CRT)的历史及特征 304

8.1.1 CRT的开发经历及发展史 304

8.2.1 单色显示用CRT--MDT 305

8.1.2 CRT显示的特征 305

8.2 CRT的结构及工作原理 305

8.2.2 彩色显示用CRT--CDT 306

8.3 CRT显示器的性能 307

8.3.1 图像分辨率 307

8.3.2 辉度及对比度 311

8.4 CRT的构成要素 313

8.4.1 电子枪 313

8.4.2 偏转磁轭 318

8.4.3 荫罩 320

8.4.4 荧光面 322

8.4.5 玻壳 322

8.5 CRT的制作工艺 323

8.5.1 荫罩 323

8.5.2 显示屏、荫罩的组装 324

8.5.3 涂黑及涂布荧光体 324

8.5.4 封接、排气工程 325

8.5.5 阴极老化处理 325

8.5.6 装附偏转磁轭 325

8.6 各种平板型CRT 326

8.6.1 薄型CRT 326

8.6.2 冷阴极型CRT 328

8.7 CRT显示器的生理学措施 329

8.7.1 防眩处理 329

8.7.2 平面化 329

8.7.3 防止电磁场的泄漏 329

8.8.1 CRT的驱动方式 330

8.8 CRT显示器的驱动与控制 330

8.8.2 CRT显示器驱控器的电路构成 331

8.9 面向21世纪的CRT发展趋势 333

8.9.1 CRT的各种用途及应用范围 333

8.9.2 CRT技术的重大成就 335

8.9.3 CRT技术的发展方向 336

8.9.4 CRT仍有很大发展余地 338

第9章 立体显示及特殊显示器 339

9.1 立体显示简介 339

9.1.1 偏光眼镜方式 341

9.1.2 时分割光栅眼镜方式 342

9.1.3 视差立体图方式 344

9.1.4 双凸透镜方式 345

9.1.5 纵深标本化方式 347

9.1.6 全息照相术 347

9.2 立体显示的课题与展望 348

9.3 电泳成像显示器(EPID) 349

9.3.1 EPID的原理 349

9.3.2 EPID的特征 349

9.3.4 光选址EPID 350

9.3.3 矩阵型EPID显示器 350

9.3.5 电场选址EPID 352

9.3.6 离子喷淋方式EPID 353

9.4 磁泳成像显示器(MPD) 354

9.5 电化学显示器(ECD) 355

9.6 颗粒旋转方式显示器 356

9.6.1 分散颗粒旋转型显示器(SPD) 356

9.6.2 分色颗粒旋转型显示器(TBD) 356

9.6.3 磁性颗粒旋转型显示器(MPD) 357

9.7 静电吸引方式显示器 358

9.7.1 箔吸引型显示器(DFD) 358

9.7.2 可变形镜面反射器(DMD) 359

9.8 电渗透型显示器 362

9.9 头盔显示器 363

9.9.1 头盔显示器的应用 363

9.9.2 头盔显示器的构成 363

9.9.3 头盔显示器的基本参数 366

9.9.5 安装在眼镜上的微显示器 367

9.9.4 头盔显示器的价格和市场 367

第10章 大屏幕显示器 369

10.1 各种类型的大屏幕显示器 369

10.2 非主动发光型大屏幕显示器 371

10.2.1 磁反转型 371

10.2.2 磁泳成像型 372

10.2.3 静电吸引型 372

10.3 主动发光型大屏幕显示器 372

10.3.1 LED方式 373

10.3.2 小型CRT方式 376

10.3.3 放电管方式 377

10.3.4 直视大画面显示器 379

10.4 投影型大屏幕显示器 381

10.4.1 液晶大屏幕显示的概况 381

10.4.2 投影显示中的图像信号放大器 385

10.4.3 CRT投影型 389

10.4.4 其他投影型 391

10.5 课题与展望 393

附录：电子显示技术常用缩略语注释 396

参考文献 406