薄膜電晶體液晶顯示器顯示原理與設計（全彩）

《薄膜電晶體液晶顯示器顯示原理與設計（全彩）》是2016年電子工業出版社出版的圖書，作者是廖燕平。

基本介紹

• 書名：薄膜電晶體液晶顯示器顯示原理與設計（全彩）
• 作者：廖燕平
• ISBN：9787121283406
• 出版時間：2016-06

內容簡介

本書基於薄膜電晶體液晶顯示器的生產和設計實踐，首先介紹了薄膜電晶體液晶顯示器的基本概念和器件原理，然後以產品開發的角度從面板設計與驅動、液晶盒顏色設計、液晶光學設計、電路設計和機構光學設計方面的基礎內容進行了詳細介紹，接著介紹了顯示器的性能測試方法，最後再介紹了陣列、彩膜、液晶盒和模組四大工藝製程。

基本信息

作 譯 者：廖燕平等

出版時間：2016-06 千 字 數：450

版 次：01-01 頁 數：400

開 本：16開

裝 幀：

I S B N ：9787121283406

目 錄

第1章 液晶顯示的基本概念 1

1.1 液晶簡介 1

1.2 液晶的特性 2

1.2.1 電學各向異性 2

1.2.2 光學各向異性 3

1.2.3 力學特性 4

1.2.4 其他特性 4

1.3 偏光片 5

1.3.1 偏光片的基本原理 5

1.3.2　偏光片的基本構成 6

1.3.3　偏光片的參數 9

1.3.4 偏光片的表面處理 11

1.4 玻璃基板 12

1.5 液晶顯示的基本原理 12

1.5.1 液晶顯示器的基本結構 12

1.5.2 液晶顯示原理 13

1.6 顯示器的光電特性 14

1.6.1 透過率 14

1.6.2 對比度 15

1.6.3 回響時間 15

1.6.4 視角 16

1.6.5 色域 16

1.6.6 色溫 17

1.7 畫質改善技術 17

1.7.1 量子點技術 17

1.7.2 高動態範圍圖像技術 18

1.7.3 局域調光技術 18

1.7.4 姆拉擦除技術 19

1.7.5 運動圖像補償技術 19

1.7.6 幀頻轉換技術 20

1.8 立體顯示技術原理 21

1.8.1 雙眼視差 21

1.8.2 立體顯示技術分類 23

1.8.3 眼鏡式3D顯示技術 24

1.8.4 裸眼3D顯示技術 28

1.8.5 3D顯示的主要問題 33

第2章 氫化非晶矽薄膜電晶體材料與器件特性 34

2.1 氫化非晶矽薄膜的特點 34

2.1.1　原子排列和電子的態密度 34

2.1.2 氫化非晶矽的導電機理 37

2.1.3 氫化非晶矽的亞穩定性 39

2.2 絕緣層材料的特點 40

2.2.1 氮化矽 41

2.2.2 氧化矽 41

2.2.3 絕緣層的導電機理 42

2.3 薄膜沉積 45

2.3.1 概述 46

2.3.2 a-Si:H薄膜的沉積 46

2.3.3 a-Si:H薄膜的影響因素 47

2.3.4 n+ a-Si:H薄膜的沉積 52

2.3.5 絕緣層薄膜的沉積 52

2.3.6 薄膜的界面效應 55

2.4 薄膜刻蝕 57

2.4.1 導電薄膜的刻蝕 57

2.4.2 功能薄膜的刻蝕 58

2.5 TFT器件結構與特點 59

2.5.1 底柵結構 60

2.5.2 頂柵結構 62

2.5.3 器件基本特性 62

2.6 器件電學性能的不穩定性 65

2.7 薄膜評價方法 66

2.7.1 傅立葉變換紅外光譜 66

2.7.2 紫外線-可見光譜 67

2.7.3 恆定光電流方法 68

2.7.4 拉曼光譜 69

2.7.5 橢偏儀 69

第3章 液晶面板設計與驅動 70

3.1 顯示屏的構成 70

3.1.1 顯示區 70

3.1.2 密封區 76

3.1.3 襯墊區 77

3.1.4 特徵標記 78

3.2 玻璃基板上薄膜的邊界條件 79

3.2.1 彩膜基板上的邊界條件 79

3.2.2 陣列基板上的邊界條件 80

3.3 液晶顯示模式與原理 80

3.3.1 液晶顯示模式 80

3.3.2 液晶顯示光閥原理 82

3.4　曝光工藝技術 85

3.4.1　掩模版 85

3.4.2　曝光機類型 86

3.4.3　光刻工藝 87

3.4.4 五次/四次光刻工藝過程 88

3.4.5　光透過率調製掩模版技術 89

3.5 像素設計原理 91

3.5.1 電容 91

3.5.2 像素中電阻計算 100

3.5.3 TFT性能要求 101

3.5.4 像素充電率模擬 105

3.6 面板的驅動 107

3.6.1 面板的電路驅動原理圖 107

3.6.2 極性反轉驅動 108

3.7 GOA驅動原理 113

3.7.1 GOA基本概念 113

3.7.2 GOA工作原理 114

3.7.3 GOA設計 120

3.7.4 GOA的模擬仿真 126

3.7.5 GOA設計的其他考慮 131

第4章 液晶顯示顏色基礎 132

4.1 色度基礎 132

4.1.1 可見光譜 132

4.1.2 輻射度與光度 133

4.1.3 顏色的辨認 135

4.1.4 顏色三要素 136

4.2 顏色的表征 138

4.2.1 格拉斯曼混合定律 138

4.2.2 光譜三刺激值 139

4.2.3 色坐標計算 144

4.2.4 均勻色度系統及色差 146

4.3 液晶顯示的顏色參數及計算 148

4.3.1 顏色再現原理 148

4.3.2 色坐標和亮度計算 148

4.3.3 灰階與色深 150

4.3.4 色域計算 150

4.3.5 色溫計算 152

第5章 液晶光學設計基礎 154

5.1 概述 154

5.1.1 液晶盒的主要參數 154

5.1.2 常見的液晶顯示模式 155

5.2 透過率 156

5.2.1 液晶光學偏振原理 156

5.2.2 不同顯示模式的透過率 168

5.3 對比度和視角 176

5.3.1 對比度和視角的影響因素 176

5.3.2 不同模式下的對比度和視角 178

5.4 閾值電壓和回響時間 183

5.4.1 液晶電學和力學原理 183

5.4.2 不同顯示模式的閾值電壓和回響時間 186

5.5 工作溫度對液晶的影響 189

5.6 液晶參數對顯示影響概述 190

第6章 驅動電路系統設計基礎 191

6.1 模組驅動電路系統 191

6.1.1 OC的驅動電路 191

6.1.2 LED背光源的驅動電路 193

6.2 電源管理積體電路 196

6.2.1　Buck電路 197

6.2.2 Boost電路 198

6.2.3 Buck-Boost電路 200

6.2.4 LDO電路 201

6.2.5 電荷泵電路 202

6.2.6 VCOM電路 204

6.2.7 多階柵驅動電路 204

6.3 時序控制器 205

6.3.1 時序控制器概述 205

6.3.2 接口信號特點 207

6.3.3 LVDS接口 210

6.3.4 eDP接口 213

6.3.5 mini-LVDS接口 213

6.3.6 Point to Point接口 215

6.3.7 V-by-One接口 215

6.4 數據驅動積體電路 216

6.4.1 數據驅動積體電路概述 216

6.4.2 雙向移位暫存器 218

6.4.3 數據緩衝器 219

6.4.4 電平轉換器 220

6.4.5 數模轉換器 221

6.4.6 緩衝器和輸出多路轉換器 222

6.4.7 預充電電路 223

6.4.8 電荷分享電路 224

6.5 掃描驅動積體電路 225

6.5.1 掃描驅動積體電路概述 225

6.5.2 掃描驅動積體電路時序 226

6.5.3 XAO電路 226

6.6 Gamma電路與調試 227

6.6.1 Gamma電路 228

6.6.2 Gamma數值計算 229

6.6.3 Gamma電壓調試 229

6.7 ACC調試 232

6.8　ODC調試 233

6.9 電視整機電路驅動系統概述 235

第7章 機構光學設計基礎 240

7.1 螢光燈光源 241

7.2 發光二極體光源 243

7.2.1 LED的基本特點 243

7.2.2 LED的分類與光譜 245

7.2.3 LED的I-V特性 247

7.2.4 LED的輻射參數 248

7.2.5 LED的光電特性 250

7.3 光學膜材 253

7.3.1 反射片 254

7.3.2　導光板 254

7.3.3 擴散板 257

7.3.4 擴散片 257

7.3.5 稜鏡片 258

7.3.6 反射型偏光增亮膜 260

7.4 背光模組結構 261

7.4.1 直下式背光結構 262

7.4.2 側光式背光結構 262

7.5 機構部品材料特點 264

7.5.1 金屬部品的特點 264

7.5.2 非金屬部品的特點 265

7.5.3 機構設計對散熱的影響 265

7.5.4 包裝材料的特點 265

7.6　能耗標準 266

第8章 液晶顯示器性能測試 268

8.1 TFT電學性能測試 268

8.1.1 TFT特性參數測試儀 268

8.1.2 被測樣品準備 269

8.1.3　參數定義 269

8.1.4 TFT轉移特性曲線測試 270

8.1.5 TFT輸出特性曲線測試 273

8.1.6 TFT的光偏壓應力測試 274

8.1.7 TFT的熱偏壓應力測試 275

8.1.8　TFT的電偏壓應力測試 276

8.2 顯示器光學特性測試 278

8.2.1 亮度及亮度均勻性測試 279

8.2.2 對比度測試 279

8.2.3 視角測試 280

8.2.4 色度學測試 281

8.3 回響時間測試 284

8.3.1 灰階回響時間測試 284

8.3.2 動態回響時間測試 285

8.4 閃爍測試 285

8.4.1 JEITA測試法 285

8.4.2 FMA測試法 286

8.5 泛綠測試 286

8.6 串擾測試 287

8.7 殘像測試 288

8.8 VT曲線測試 289

8.9 Gamma曲線測試 290

第9章 陣列製造工程 292

9.1 陣列製造工程概述 292

9.2 濺射 294

9.3 磁控濺射 296

9.3.1 磁控濺射的特點 296

9.3.2 工藝條件對沉積薄膜的影響 297

9.4 電漿增強化學氣相沉積 299

9.4.1 薄膜沉積基本過程 299

9.4.2 沉積SiNx薄膜 300

9.4.3 沉積a-Si:H薄膜 301

9.4.4 沉積n+ a-Si:H薄膜 303

9.5 光刻膠的塗布與顯影工藝 303

9.5.1 光刻膠材料特性 303

9.5.2 光刻膠塗布工藝 304

9.5.3 光刻膠顯影工藝 304

9.5.4 光刻膠剝離工藝 305

9.6 乾法刻蝕工藝 306

9.6.1 乾法刻蝕基本原理 306

9.6.2 乾法刻蝕種類 306

9.7 濕法刻蝕 310

9.8 陣列不良的檢測與修復 312

9.8.1 檢測與修復概述 312

9.8.2 自動光學檢查 313

9.8.3 斷路/短路檢查 316

9.8.4 陣列綜合檢測 318

9.8.5 陣列不良修復 320

第10章 彩膜製造工程 322

10.1 彩膜製造工程概述 322

10.2 光刻膠的主要組分與作用 323

10.2.1 顏料 323

10.2.2 分散劑 325

10.2.3 鹼可溶性樹脂 326

10.2.4 感光樹脂 327

10.2.5 光引發劑 328

10.2.6 有機溶劑 328

10.2.7 其他添加劑 328

10.3 彩膜製作工藝流程 328

10.4 彩膜中各層薄膜的特性 330

10.4.1 黑矩陣 330

10.4.2 色阻 331

10.4.3 平坦化層 332

10.4.4 透明導電薄膜 332

10.4.5 柱狀隔墊物 333

10.5 彩膜製程各工藝特點 335

10.5.1 清洗 335

10.5.2 塗布工藝 336

10.5.3 前烘工藝 338

10.5.4 曝光工藝 338

10.5.5 顯影工藝 339

10.5.6 後烘工藝 339

10.6 不良的檢測與修復 340

10.6.1 不良的檢測 340

10.6.2 不良的修復 341

10.7 再工工程 341

10.8 材料測試與評價 342

10.8.1 色度和光學密度 342

10.8.2 對比度 342

10.8.3 色阻的位相差 343

10.8.4 黏度 343

10.8.5 固含量 343

10.8.6 溶劑再溶解性 343

10.8.7 製版性 344

10.8.8 電學特性 345

10.8.9 表面特性測試 346

第11章 液晶盒製造工程 348

11.1 液晶盒製造工程概述 348

11.2 取向層塗布工藝 349

11.2.1 取向層材料特點 349

11.2.2 凸版印刷方式 352

11.2.3 噴墨印刷方式 354

11.2.4 熱固化 356

11.3 取向技術 357

11.3.1 取向機理 357

11.3.2 摩擦取向 358

11.3.3 光控取向 362

11.4 液晶滴注 364

11.5 框線膠塗布 365

11.6 真空對盒 367

11.7 紫外固化和熱固化 367

11.8 切割和研磨 368

11.9 液晶盒檢測和修復 370

11.10 清洗 372

第12章 模組製造工程 374

12.1 模組製造工程概述 374

12.2 偏光片貼附工藝 375

12.2.1 偏光片貼附 375

12.2.2 加壓脫泡 376

12.3 OLB工藝 376

12.3.1 ACF材料特點 377

12.3.2 COF邦定 378

12.3.3 UV膠塗布 379

12.4 迴路調整 379

12.5 模組組立 380

附錄A 薄膜電晶體的SPICE模型與參數提取 381

A.1 概述 381

A.2 數據獲取 382

A.2.1 工藝參數的確定 383

A.2.2 閾值電壓的確定 383

A.2.3 場效應遷移率的確定 383

A.2.4 器件開關比的確定 384

A.2.5 亞閾值斜率的確定 384

A.3 模型參數的最佳化 384

A.3.1 薄膜電晶體等效電路 385

A.3.2 氫化非晶矽器件模型 385

A.3.3 低溫多晶矽器件模型 386

A.4 模型參數提取 389

A.4.1 提取工具簡介 389

A.4.2 模型參數提取實例 393

附錄B 面板設計流程與驗證工具 403

B.1 設計流程概述 403

B.1.1 設計數據管理工具 404

B.1.2 電路原理圖設計 404

B.1.3 電路仿真 406

B.1.4 版圖設計 409

B.2 版圖驗證 411

B.2.1 DRC驗證 412

B.2.2 ERC驗證 415

B.2.3 LVS驗證 417

B.2.4 LVL驗證 420

參考文獻 421