薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)技术原理与应用(精)/集成电路基础与实践技术丛书

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