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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CRT42

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 TFT161

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TFT173

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TFT190

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FED314

8.9 新材料和新技术315

8.10 基于碳纳米管阴极的FED316

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FED327

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OLED337

9.2.5 顶发射和透明O1ED338

9.2.6 全彩色OLED340

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LED395

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