薄膜晶体管液晶显示器显示原理与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖燕平等著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121283406

商品编码：10493213552

出版时间：2016-03-01

作  者:廖燕平 等 著 定  价:118 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2016年03月01日 页  数:420 装  帧:精装 ISBN:9787121283406 ●第1章液晶显示的基本概念
●1.1液晶简介
●1.2液晶的特性
●1.2.1电学各向异性
●1.2.2光学各向异性
●1.2.3力学特性
●1.2.4其他特性
●1.3偏光片
●1.3.1偏光片的基本原理
●1.3.2偏光片的基本构成
●1.3.3偏光片的参数
●1.3.4偏光片的表面处理
●1.4玻璃基板
●1.5液晶显示的基本原理
●1.5.1液晶显示器的基本结构
●1.5.2液晶显示原理
●1.6显示器的光电特性
●1.6.1透过率
●1.6.2对比度
●1.6.3响应时间
●部分目录

内容简介

本书基于薄膜晶体管液晶显示器的生产和设计实践，首先介绍了薄膜晶体管液晶显示器的基本概念和器件原理，然后以产品开发的角度从面板设计与驱动、液晶盒颜色设计、液晶光学设计、电路设计和机构光学设计方面的基础内容进行了详细介绍，接着介绍了显示器的性能测试方法，很后再介绍了阵列、彩膜、液晶盒和模组四大工艺制程。 廖燕平 等 著 廖燕平，男，汉族，2007年4月毕业于中科院长春光机与物理所，获得博士学位。毕业后，一直从事薄膜晶体管液晶显示器的研究与开发，先后发表论文二十余篇，申请专利十余项。自2009年10月入职北京京东方以来，一直从事大尺寸、高分辨率液晶显示器的技术开发和产品开发。期间开创性地完成了京东方自主知识产权的超维场显示在110英寸4K产品开发中的阵列和彩膜面板的拼接设计，实现了超大尺寸、超高分辨率掩膜版的拼接设计技术；完成了业内尺寸优选、分辨率优选的98英寸8K液晶显示阵列和彩膜面板拼接设计；创新性地提出镜像扫描驱动技术优化了超大尺寸面板的画质。以靠前作者身份分别在IMID2013和IMID2014靠前会议等

洞察科技脉络：深度解析集成电路设计与制造的奥秘 本书将带领读者踏上一段深入探究现代电子工业核心——集成电路（Integrated Circuit, IC）——的设计与制造之旅。我们聚焦于集成电路这一微观世界的精妙构筑，从最基础的半导体物理原理出发，层层剥茧，逐步揭示其复杂而迷人的内在逻辑。本书旨在为读者构建一个全面、系统的知识框架，理解芯片是如何从概念转化为手中闪耀的电子元件，以及这一过程背后所蕴含的科学智慧与工程挑战。 第一部分：集成电路设计的基石——半导体物理与器件原理 在开始集成电路的设计之前，我们必须深刻理解构成其基本单元的半导体材料的独特性质。本部分将从原子结构、能带理论出发，深入剖析硅（Silicon）作为最常用半导体材料的关键特性。我们将解释掺杂（Doping）过程如何改变半导体的导电性，为PN结的形成奠定基础。 半导体材料的能带理论： 深入理解导带、价带、禁带宽度等概念，解释导体、绝缘体与半导体的本质区别。 PN结的形成与特性： 详细阐述PN结的形成过程、内建电势、耗尽层以及正向/反向偏置下的电流-电压特性。 基础半导体器件： 二极管（Diode）： 分析二极管的单向导电性，介绍其在整流、开关等基本应用中的原理。 三极管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 详细讲解NPN和PNP型三极管的工作原理，包括截止、放大和饱和区，以及电流放大系数等关键参数。 场效应管（Field-Effect Transistor, FET）： 重点介绍MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的结构与工作原理，包括P沟道和N沟道MOSFET，以及其在数字电路中的广泛应用。我们将深入探讨阈值电压、跨导等核心参数，并对比BJT与MOSFET的优缺点。 第二部分：集成电路设计的逻辑——从电路到芯片 一旦掌握了基础器件的原理，我们便可以开始构建更复杂的电路。本部分将重点介绍集成电路的设计流程，从抽象的逻辑功能到具体的晶体管级电路实现。 数字逻辑基础： 布尔代数（Boolean Algebra）： 回顾与运算、或运算、非运算等基本逻辑门（AND, OR, NOT）的原理，以及它们如何组合实现更复杂的逻辑功能。 逻辑门电路设计： 学习如何使用晶体管构建各种基本逻辑门，如CMOS逻辑门的设计。 组合逻辑与时序逻辑： 介绍组合逻辑电路（如加法器、译码器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器）的设计原理，以及它们在存储和处理信息中的作用。 模拟电路基础： 运算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）： 深入分析运算放大器的基本结构、工作原理（虚短、虚断），以及其在放大、滤波、积分、微分等模拟信号处理中的广泛应用。 滤波器设计： 介绍低通、高通、带通、带阻等滤波器类型，以及它们的电路实现和频率响应特性。 信号转换器（DAC/ADC）： 探讨数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的设计原理，它们是连接数字世界与模拟世界的关键桥梁。 集成电路设计流程： 需求分析与规格定义： 明确芯片的功能、性能指标、功耗要求等。 逻辑设计（RTL设计）： 使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，描述电路的行为和结构。 综合（Synthesis）： 将RTL代码转换为门级网表（Netlist）。 布局（Placement）： 将逻辑门和寄存器在芯片版图上进行物理位置分配。 布线（Routing）： 连接各个器件的引脚，形成完整的电路连接。 版图设计（Layout）： 绘制最终的物理版图，定义器件的几何形状和连接方式。 物理验证（Physical Verification）： 包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）等，确保设计符合制造工艺的要求。 时序仿真与功耗分析： 验证电路的时序性能和功耗表现。 第三部分：集成电路制造的工艺——从硅片到成品 集成电路的制造是一个极其复杂且精密的物理过程，涉及一系列高度专业化的技术和设备。本部分将详细介绍这一“从沙子到芯片”的神奇旅程。 晶圆制备（Wafer Fabrication）： 单晶硅的生长： 介绍直拉法（Czochralski method）等方式制备高纯度的硅单晶棒。 切片与抛光： 将硅棒切割成薄片（晶圆），并进行精密的抛光处理，形成光滑平整的表面。 光刻（Photolithography）： 光刻原理： 解释光刻作为集成电路制造中最核心的技术，如何利用光化学反应，将设计好的电路图案转移到晶圆表面。 掩模版（Mask）： 介绍掩模版的作用，以及其高精度制造的要求。 光刻机（Stepper/Scanner）： 描述现代光刻设备的工作原理，以及分辨率和套刻精度对芯片性能的重要性。 光刻胶（Photoresist）： 介绍正性与负性光刻胶的特性，以及它们在曝光后的化学变化。 刻蚀（Etching）： 干法刻蚀（Dry Etching）： 重点介绍等离子体刻蚀（Plasma Etching）和反应离子刻蚀（RIE），它们能够实现高精度、高选择性的图形转移。 湿法刻蚀（Wet Etching）： 介绍化学溶液刻蚀，以及其在某些工艺步骤中的应用。 薄膜沉积（Thin Film Deposition）： 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）： 介绍CVD技术如何通过化学反应在晶圆表面生长各种薄膜，如氧化硅、氮化硅、多晶硅等。 物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）： 介绍溅射（Sputtering）等PVD技术，用于沉积金属薄膜。 离子注入（Ion Implantation）： 原理与应用： 介绍离子注入如何通过加速离子束，将特定杂质原子精确地注入到半导体材料中，从而改变其导电性能，实现器件的掺杂。 金属互连（Metallization）： 多层金属互连： 介绍集成电路中复杂的金属布线层，以及它们如何连接芯片上成千上万的器件，实现信号传输。 化学机械抛光（Chemical Mechanical Planarization, CMP）： 介绍CMP技术在实现多层金属互连平坦化方面的重要作用。 封装（Packaging）： 芯片的保护与连接： 介绍封装技术如何保护芯片免受物理损坏和环境影响，并将其与外部电路连接。 封装类型： 介绍DIP, SOIC, QFP, BGA等常见的封装形式。 测试（Testing）： 晶圆测试（Wafer Sort）： 在封装前对晶圆上的每个芯片进行电学性能测试。 成品测试（Final Test）： 对封装好的芯片进行最终的性能和可靠性测试。 第四部分：前沿技术与未来展望 在系统性地介绍了集成电路设计与制造的基础之后，本部分将放眼集成电路领域的最新进展和未来发展趋势。 先进制程技术： 探讨摩尔定律的挑战，以及EUV光刻、FinFET（鳍式场效应晶体管）、GAA（Gate-All-Around）等先进制造技术的演进。 新材料的应用： 介绍第三代半导体材料（如GaN, SiC）在功率器件领域的应用，以及二维材料等前沿材料的探索。 三维集成（3D IC）： 探讨将多个芯片堆叠和互连的技术，以实现更高的集成密度和更短的互连距离。 人工智能与芯片设计： 分析AI在芯片设计自动化（EDA工具）、验证以及芯片架构优化中的作用。 面向未来的应用： 讨论集成电路在人工智能、物联网（IoT）、5G通信、自动驾驶、量子计算等新兴领域的驱动作用和面临的挑战。 本书力求以清晰的逻辑、深入浅出的语言，结合丰富的图示和实例，帮助读者全面掌握集成电路从原理到实践的知识体系。我们希望通过本书，激发读者对科技创新的兴趣，为投身于集成电路这一充满活力和机遇的领域提供坚实的理论基础和前瞻性的视野。

评分☆☆☆☆☆

我抱持着一份好奇的心态，开始阅读这本《薄膜晶体管液晶显示器显示原理与设计》。这本书带给我的最大感受，是一种“润物细无声”的启蒙。它并没有以宏大的叙事开篇，而是从最基础的光学原理出发，循序渐进地构建起我对TFT-LCD显示技术的认知框架。我并非显示技术领域的专业人士，但作者的讲解方式却异常亲切，仿佛一位经验丰富的老师，用最平实的语言，引导我一步步走进这个复杂而迷人的世界。 书中关于背光源的技术分析，让我对我们每天看到的屏幕有了全新的认识。我之前只是模糊地知道屏幕后面有光源，但这本书详细介绍了TFT-LCD的几种主要背光源技术，比如CCFL和LED，并深入剖析了它们的优缺点，以及LED背光源如何通过精细的区域控制（local dimming）来提升对比度和画质。这种细节的阐述，让我开始关注屏幕的“内在美”。 随后，书中对TFT阵列的结构和工作原理的描述，也相当具有启发性。作者并没有直接给出复杂的半导体物理方程，而是通过类比和简化模型，让我理解了TFT是如何作为“电子开关”来控制液晶单元的。我尤其欣赏关于TFT的“漏电”现象和“保持电压”的讨论，这些细节直接关系到像素的亮度和稳定性，作者的讲解让我茅塞顿开，理解了为何一些屏幕会出现“拖影”或“闪烁”的问题。 在色彩显示方面，这本书的讲解也让我受益匪浅。它详细介绍了三原色（红、绿、蓝）是如何通过彩色滤光片来实现的，以及如何通过控制每个子像素的灰度级来组合出各种不同的颜色。我之前对色彩的理解仅仅停留在感官层面，这本书则为我揭示了其背后的精确计算和工程实现。 总的来说，这本书以一种温和而深刻的方式，将TFT-LCD显示器这个看似高深的技术，变得触手可及。它没有强求读者去记忆繁琐的公式，而是注重培养读者的理解能力和逻辑思维。对于像我这样希望对身边科技产品有更深入了解的普通读者来说，这本书无疑是一份宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我仿佛置身于一个精密而有序的微观世界。作者以一种高度概括而又极为精准的视角，将TFT-LCD显示器的每一个关键组成部分都进行了淋漓尽致的剖析。这并非一本简单的科普读物，而是一部凝聚了深厚学术功底和丰富工程经验的著作。 书中关于TFT阵列的构建与驱动原理的论述，给我留下了深刻的印象。作者详细阐述了薄膜晶体管的栅极、源极、漏极的结构，以及它们如何协同工作，通过控制电压来改变液晶的电场强度。我尤其被书中对“像素漏电流”和“栅极电容”等概念的深入解析所吸引，这些看似微小的技术细节，却直接决定了屏幕的响应速度、对比度和使用寿命。 随后，书中对液晶材料特性的探讨，更是让我大开眼界。作者详细介绍了不同液晶材料的分子结构、极性以及在电场作用下的光学响应。我从中理解了为何要选择特定的液晶材料来实现快速响应和宽视角，以及如何通过调整液晶混合物的比例来优化显示性能。这部分内容让我真切感受到，每一块液晶屏的背后，都凝聚着材料科学的智慧。 在图像信号处理和驱动电路设计方面，这本书也展现了其卓越的工程价值。作者不仅介绍了时序控制信号的产生，还深入讨论了如何通过优化驱动波形来减少图像失真，以及如何设计高效的电源管理电路来降低功耗。这些内容对于任何想要进行显示器设计的工程师来说，都具有极高的参考价值。 总的来说，这本书是一部严谨的学术著作，它以一种系统而深入的方式，揭示了TFT-LCD显示器背后的科学原理和工程设计。它不仅仅停留在现象的描述，而是深入到每一个技术细节的根本，为读者构建了一个完整而清晰的知识体系。对于任何想要深入研究TFT-LCD显示技术的专业人士来说，这本无疑是一本不可或缺的参考书。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是在一场精密的“解剖”中，我亲眼见证了TFT-LCD显示器这个“生命体”的每一个“器官”是如何协同工作的。它以一种近乎“解构”的方式，将一个庞大而复杂的系统，分解成了一个个清晰可见、易于理解的单元。 最令我惊叹的是，书中对TFT工作原理的阐述，简直是教科书级别的。作者用极其详尽的图示和严谨的文字，剖析了薄膜晶体管的沟道形成、载流子注入、以及电流的开关特性。我之前对“薄膜”这个概念一直感到模糊，这本书让我明白，正是这些薄如蝉翼的半导体薄膜，构成了控制每一个像素的“大脑”。 接下来，书中对液晶分子与光线的相互作用的讲解，也同样令人印象深刻。作者不仅仅是简单地提及“液晶”，而是深入到液晶分子的取向、双折射效应，以及如何在电场作用下，通过精确控制液晶分子的扭转角度，来调制通过的光线的强度。这种从微观粒子行为到宏观光强变化的严谨推导，让我对显示背后的物理机制有了更深的理解。 此外，书中对色彩生成和校正的章节，也给了我很大的启发。我之前一直认为屏幕上的颜色就是屏幕本身发出的，但这本书让我明白，真正的色彩是通过背光源、彩色滤光片以及像素的灰度控制共同作用而产生的。作者对色彩空间的建立、Gamma校正等概念的讲解，让我明白了为何不同屏幕的色彩表现会有差异。 总而言之，这本书以一种极其系统和深入的方式，为我揭示了TFT-LCD显示器工作的每一个细微之处。它并非易于消化的“快餐式”信息，而是需要读者静下心来，仔细品味和思考。然而，正是这种深度，让我对TFT-LCD显示技术产生了前所未有的敬畏感。它是一本真正能帮助读者“看懂”显示器内部运作的百科全书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了前所未有的惊喜，它不仅仅是一本关于TFT-LCD显示原理的书，更像是一次深入探索光电世界的奇妙旅程。我一直对显示技术充满好奇，尤其是TFT-LCD，它几乎渗透在我们生活的方方面面，从手机屏幕到电视机，无处不在。然而，真正理解其背后的原理，我总觉得隔着一层神秘的面纱。这本书的出现，就像一位和蔼可亲的向导，一层层揭开了这层神秘的面纱。 作者的叙述方式非常引人入胜，他并没有一味地堆砌枯燥的技术术语，而是巧妙地将复杂的物理现象和工程设计巧妙地融合在一起，用生动形象的比喻和深入浅出的讲解，将每一个概念都阐释得清晰透彻。比如，在讲解像素的驱动原理时，作者并没有直接抛出复杂的电路图，而是先从一个简单的开关比喻开始，逐步引导读者理解TFT如何控制每一个像素的亮度和色彩，仿佛亲手在操作一个微小的电子开关。 更让我印象深刻的是，书中对设计部分的阐述。它不仅仅停留在原理层面，而是真正教会了我如何将这些原理应用于实际的设计中。从薄膜晶体管的结构、材料选择，到液晶材料的特性、驱动信号的设计，再到色彩校准和图像处理，每一个环节都进行了详尽的分析和讨论。这让我不再是被动地接受信息，而是能够主动地思考，甚至开始尝试在脑海中勾勒出自己的显示器设计草图。这本书的价值在于，它不仅给了我“是什么”的答案，更给了我“怎么做”的指导。 此外，我特别欣赏书中对新技术和未来发展趋势的探讨。作者并没有止步于当前的技术现状，而是前瞻性地分析了OLED、Micro-LED等新兴显示技术的发展方向，并将其与TFT-LCD进行对比，让我对显示技术的未来发展有了更清晰的认识。这种对行业前沿的洞察力，使得这本书的价值远远超出了其本身的内容，它像一座灯塔，指引着我对未来技术发展的思考方向。 总而言之，这本书是一本集科学性、艺术性和前瞻性于一体的优秀著作。它不仅满足了我对TFT-LCD显示原理的求知欲，更激发了我对显示技术更深层次的探索热情。我强烈推荐给任何对显示技术感兴趣的读者，无论你是学生、工程师，还是仅仅是一个对科技充满好奇心的普通人，这本书都会给你带来意想不到的收获。它让我看到了科技的魅力，也让我对未来充满了无限的憧憬。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书的那一刻，就感受到一股扑面而来的技术力量。它没有那种矫揉造作的“科普”风格，而是直接切入正题，用扎实的理论基础和精密的工程细节，为我展现了TFT-LCD显示器那令人惊叹的内部运作机制。我原本以为这本书会晦涩难懂，充斥着让人望而生畏的公式和图表，但实际阅读下来，我发现作者的逻辑性极强，叙述条理清晰，即使是复杂的概念，也能被层层剥离，直至最核心的本质。 在对薄膜晶体管的讲解部分，作者的深度和广度都超出了我的预期。他不仅详细介绍了TFT的物理结构和电学特性，还深入探讨了不同类型TFT（如a-Si、LTPS、IGZO）的优缺点及其在实际应用中的考量。我尤其喜欢其中关于载流子输运、栅极漏电等细节的阐述，这些内容往往是其他书籍容易忽略的，但恰恰是决定显示器性能的关键。通过这本书，我终于理解了为何不同TFT技术会带来截然不同的显示效果和功耗表现。 接着，书中对液晶材料的分类、电光效应以及如何通过外加电压改变液晶分子取向的讲解，也做得十分到位。作者通过细致的图示和物理模型的构建，让我清晰地看到了液晶是如何在电场的作用下“旋转”，进而控制光线的通过与否，最终形成我们所见的图像。这种将微观世界的粒子行为与宏观的显示效果联系起来的阐述方式，着实令人拍案叫绝。 此外，书中对像素电路的设计、信号驱动时序、以及色彩显示原理的讲解，也充满了实践指导意义。作者并没有仅仅停留在“理论上可以”，而是深入到“如何实现”的层面，为我提供了宝贵的工程经验。我看到了如何通过合理的电路设计来优化像素响应速度，如何通过精密的驱动时序来保证图像的稳定性和流畅性，以及如何通过色彩滤光片和背光源的协同工作来呈现丰富多彩的视觉世界。 总体而言，这本书是一本非常“硬核”的技术读物，它适合那些真正想要深入理解TFT-LCD显示器内部奥秘的读者。它提供了一个清晰、全面且极具深度的视角，让我对这项技术有了前所未有的深刻理解。我从中获得的不仅仅是知识，更是一种对工程技术严谨求实的精神的敬畏。