薄膜晶體管液晶顯示器顯示原理與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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廖燕平 著

圖書標籤:

• TFT-LCD
• 顯示技術
• 液晶顯示
• 驅動電路
• 顯示原理
• 麵闆設計
• 圖像質量
• 電子工程
• 顯示器件
• 光學特性

店鋪： 西單圖書大廈專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121283404

商品編碼：10456215930

齣版時間：2016-03-01

少5個字符

現代顯示技術基石：光電轉換的奇妙旅程 這是一部關於現代信息顯示領域核心技術的深度探索，旨在揭示那些構成我們日常視覺體驗基石的微小奇跡。本書將帶領讀者穿越光電轉換的迷人世界，深入剖析從最基礎的材料科學到最終成像的復雜過程，為理解並推動下一代顯示技術的進步奠定堅實的基礎。 第一篇：光與物質的交響麯——發光機製與顯示材料 本篇是整個旅程的起點，我們將聚焦於顯示技術中最根本的元素：光。自然界的光源韆姿百態，但要實現精確、高效的顯示，我們就需要對光的産生、調控以及與物質的相互作用有深入的理解。 發光原理概覽： 我們將從基礎的電磁學理論齣發，探討不同類型的發光機製。這包括但不限於： 熱發光： 盡管在現代顯示器中應用較少，但理解白熾燈等熱發光體的原理，有助於我們認識到高效發光的重要性。 電緻發光： 這是現代顯示器中最為核心的原理之一。我們將深入研究不同類型的電緻發光，例如： 熒光粉電緻發光 (Electroluminescence in phosphors)： 講解無機熒光粉在受到高能粒子（如電子束）或特定波長光（如紫外光）激發後，如何釋放可見光。這為早期的CRT顯示器以及部分現代背光技術提供瞭理論基礎。 有機電緻發光 (Organic Electroluminescence, OLED)： 這是當前最受矚目的顯示技術之一。我們將詳細闡述有機分子在電場作用下，電子和空穴復閤産生光子的過程，包括激子形成、能量轉移以及發光層設計等關鍵環節。 量子點發光 (Quantum Dot Emission)： 介紹具有量子尺寸效應的半導體納米晶體，它們能夠通過光緻發光或電緻發光機製，發齣顔色純度極高、色域寬廣的光。 場緻發光 (Field Emission)： 探討在強電場作用下，材料錶麵電子逸齣並激發氣體或固體發光的過程。這在一些特殊顯示應用中有所體現。 關鍵顯示材料： 針對不同的發光機製，我們將詳細介紹構成顯示器的核心材料。 無機熒光粉： 介紹不同摻雜元素的稀土熒光粉，如何産生紅、綠、藍三原色光，以及它們在顔色錶現上的優劣。 有機發光材料： 深入研究不同結構的有機小分子和聚閤物，它們在傳輸層、發光層中的作用，以及如何通過分子設計來調控發光顔色、效率和壽命。包括空穴傳輸材料、電子傳輸材料、發光材料的化學結構與性能關係。 量子點材料： 探討不同核殼結構的量子點，如CdSe, ZnS等，以及如何通過改變量子點尺寸來精確控製其發光波長。同時，討論其在溶液法製備和圖案化中的挑戰與機遇。 液晶材料： 雖然不是直接發光體，但液晶是許多現代顯示技術（如TFT-LCD）中實現光綫調控的關鍵。我們將介紹液晶分子的物理性質，如介電各嚮異性、光學各嚮異性，以及它們在電場作用下的取嚮變化。 透明導電薄膜材料： 如氧化銦锡（ITO）、氧化锡（ATO）等，它們在作為電極，實現電荷注入和傳輸中至關重要。我們將討論其光學透過率、導電性和機械性能的要求。 第二篇：精準控製——光綫的調製與成像 光綫産生之後，如何將其塑造成我們所見的清晰圖像？本篇將聚焦於那些能夠精確控製光綫方嚮、強度和顔色的器件與技術，它們是實現數字圖像顯示的核心。 光綫調製技術： 電光效應 (Electro-optic Effect)： 詳細闡述材料在電場作用下光學性質（如摺射率、透光率）發生變化的現象。 Pockels效應與Kerr效應： 區分這兩種效應的物理機製和應用場景，重點關注其在電光調製器中的應用。 液晶電光效應 (Liquid Crystal Electro-optic Effect)： 這是TFT-LCD的核心。我們將深入剖析不同液晶模式（如TN、IPS、VA）的工作原理，講解如何通過施加電壓來改變液晶分子的取嚮，從而控製通過像素的光綫強度。 電緻變色 (Electrochromism)： 介紹某些材料在電場作用下會發生可逆的顔色變化，其在智能窗戶等領域的潛在應用。 微鏡陣列 (Micromirror Arrays)： 講解數字微鏡器件（DMD）的工作原理，如何通過微小的可傾斜鏡麵來反射光綫，實現像素級彆的亮度控製，這是DLP投影技術的核心。 成像原理與像素化： 像素化概念： 解釋如何將連續的圖像分解成離散的像素點，以及像素在顯示中的基本功能：接收電信號並控製對應區域的光綫輸齣。 彩色顯示技術： 加色法混色 (Additive Color Mixing)： 講解紅、綠、藍（RGB）三基色如何通過不同比例的疊加産生各種顔色，這是絕大多數現代顯示器采用的原理。 彩色濾光片 (Color Filters)： 介紹在像素前端加入紅、綠、藍濾光片，以區分和選擇特定顔色的光綫。 多色發光單元： 探討如何在單個像素內部集成多個發光體（如RGB OLED像素）來實現彩色顯示。 驅動電路與控製： 簡要介紹像素是如何被驅動電路控製的。 行列掃描 (Row-Column Scanning)： 講解如何通過控製行綫和列綫來為每個像素尋址並施加電壓。 薄膜晶體管 (Thin-Film Transistor, TFT) 的作用： 這是一個極其重要的環節，TFT作為每個像素的開關，負責精確控製施加到液晶或發光單元的電壓，實現像素的獨立控製和圖像的刷新。我們將探討TFT的基本結構（柵極、源極、漏極）及其在存儲電荷和開關功能上的作用。 第三篇：架構與實現——顯示係統的構建 本篇將帶領讀者從微觀走嚮宏觀，瞭解構成一個完整顯示係統的各個組件及其協同工作的方式。 顯示器結構： 背光係統 (Backlight Unit, BLU)： 對於非自發光顯示器（如LCD），背光是至關重要的光源。我們將介紹不同類型的背光技術，如CCFL（冷陰極熒光燈）和LED（發光二極管），以及LED背光的直下式和側入式設計，並探討其在亮度均勻性、能效和色彩錶現上的優勢。 光學膜層： 介紹擴散膜、增亮膜、偏振膜等在提升顯示效果中的作用，它們如何影響光綫的散射、增益和偏振狀態。 驅動闆與控製電路： 講解顯示器如何接收視頻信號，並將其轉換成像素所需的電信號，以及圖像處理芯片在其中扮演的角色。 不同顯示技術的對比與發展趨勢： CRT（陰極射綫管）顯示器： 迴顧其工作原理，分析其優點（響應速度快、視角寬）和缺點（體積大、功耗高、有害輻射），以及為何被淘汰。 LCD（液晶顯示器）技術： 深入分析其主流的TFT-LCD架構，包括TN、IPS、VA等麵闆類型，以及它們在視角、對比度和響應速度上的差異。 OLED（有機發光二極管）顯示器： 詳細介紹其自發光原理，以及與LCD相比的優勢（高對比度、真黑、快速響應、柔性化潛力），並探討其麵臨的壽命和成本挑戰。 Micro LED 顯示器： 展望下一代顯示技術，Micro LED以其高亮度、高效率、長壽命和高分辨率等特點，被認為是極具潛力的下一代顯示技術。 其他新興顯示技術： 如電泳顯示（E-paper）、全息顯示等，簡要介紹其工作原理和應用前景。 第四篇：性能優化與未來展望 在本篇中，我們將探討如何對顯示技術進行優化，以滿足日益增長的性能需求，並展望未來的發展方嚮。 關鍵性能指標： 亮度與對比度： 解釋這些指標的物理含義，以及它們如何影響圖像的視覺質量。 色彩錶現： 討論色域（如sRGB, NTSC, DCI-P3）、色彩準確度和色溫等概念，以及它們如何影響圖像的真實感。 響應速度與刷新率： 闡述像素從一種狀態過渡到另一種狀態所需的時間，以及刷新率對消除運動模糊的重要性。 視角： 解釋在不同視角下圖像的顔色和亮度衰減情況。 功耗與效率： 討論如何降低顯示器的能耗，提高能源利用效率。 顯示技術麵臨的挑戰： 材料的穩定性與壽命： 特彆是對於有機材料和量子點，如何提高其耐光、耐熱、耐濕性，延長使用壽命。 製造成本與良品率： 探索降低生産成本，提高大尺寸、高分辨率顯示器良品率的途徑。 環境保護與可持續性： 關注顯示器製造過程中使用的材料和能源，以及産品的迴收處理問題。 未來發展方嚮： 柔性與可摺疊顯示： 探討如何在材料和結構設計上實現顯示器的彎麯、摺疊甚至捲麯。 透明顯示： 介紹如何實現具有高光學透過率的顯示屏幕，用於AR/VR、汽車和建築等領域。 高分辨率與微型化： 追求更高像素密度，實現更精細的圖像顯示，以及在微型設備中的應用。 人機交互的融閤： 探索集成觸摸、手勢識彆等功能的智能顯示界麵。 人工智能在顯示中的應用： 如AI驅動的圖像增強、色彩校正和內容自適應調整。 通過對以上四個篇章的係統性梳理，本書將為讀者呈現一幅完整而深刻的現代顯示技術畫捲，從最基本的物理原理到最前沿的技術發展，幫助您理解並掌握這一改變世界的技術。