作 者:田民波,葉鋒 著 定 價:139 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2010年03月01日 頁 數:392 裝 幀:平裝 ISBN:9787030267641 ●序
●前言
●第5章液晶顯示器的設計和驅動
●5.1TFT LCD陣列設計
●5.1.1係統設計工程圖
●5.1.2陣列設計工程
●5.1.3驅動迴路設計與驅動方式
●5.1.4陣列圖形(array patten)設計工程——圖案(layout)設計
●5.1.5檢測(test)設計工程
●5.2有源矩陣TFT LCD驅動法
●5.2.1TFT LCD的基本驅動法
●5.2.2畫麵閃爍及其對策
●5.2.3驅動電路的低電壓化及交叉噪聲(cross-talk)
●5.2.4灰階顯示驅動
●5.2.5各種驅動電路方式
●5.2.6具體的驅動電路
●5.2.7其他驅動法
●5.3有源矩陣型TFT LCD驅動法舉例
●5.3.1TFT LCD驅動原理
●5.3.2圖像數據信號
●部分目錄
內容簡介
TFT LCD液晶顯示器在平闆顯示器中脫穎而齣,在顯示器市場獨占鰲頭。目前以TFT LCD為代錶的平闆顯示産業發展迅速,為適應平闆顯示産業迅速發展的要求,編寫瞭薄型顯示器叢書。本冊全麵闡述TFT LCD液晶顯示器製作技術,共分5章,包括第5章液晶顯示器的設計和驅動,第6章LCD的工作模式及顯示屏構成,第7章TFT LCD製作工程,第8章TFT LCD的主要部件及材料,第9章TFT LCD的改進及性能提高。本書係統完整、詮釋確切,圖文並茂、通俗易懂地介紹瞭TFT LCD製程的各個方麵。本書源於生産一綫,具有重要的實際指導意義和參考價值。本書適閤作為大學或研究所液晶相關專業的教科書,特彆適閤産業界技術人員閱讀。
《TFT LCD麵闆設計與構裝技術》是一本深入探討薄膜晶體管(TFT)液晶顯示(LCD)麵闆製造核心技術與工藝流程的專業書籍。本書聚焦於TFT LCD麵闆從設計概念到最終成品構裝的每一個關鍵環節,旨在為讀者提供全麵、詳實的技術解析與實踐指導。 第一部分:TFT LCD麵闆的起源與發展 在深入探討具體技術之前,本書首先會追溯TFT LCD麵闆的發展曆程。從早期平麵顯示技術的萌芽,到TFT技術如何成為LCD的核心驅動力,再到LCD麵闆在消費電子、信息顯示等領域的廣泛應用,逐步建立起讀者對TFT LCD技術重要性的認識。這一部分將簡述LCD的基本成像原理,以及TFT器件在此中的關鍵作用,為後續深入的技術講解奠定基礎。 第二部分:TFT陣列的設計與製造 TFT陣列是TFT LCD麵闆的心髒,其設計與製造的精密程度直接決定瞭麵闆的顯示性能。 TFT器件結構與材料分析: 本部分將詳細介紹TFT器件的典型結構,如薄膜晶體管(TFT)的類型(例如,多晶矽TFT,非晶矽TFT,氧化物TFT等),以及它們的工作原理。重點分析構成TFT的關鍵材料,包括半導體層(如a-Si, p-Si, IGZO等)、柵介質層(如SiNx, Al2O3等)、源漏電極層(如Mo, Al, Cr等)以及透明導電層(如ITO)。將探討不同材料的特性、優缺點及其在提升TFT性能(如遷移率、開關比、穩定性)方麵的作用。 像素電極的設計: 像素電極是控製液晶單元透光率的核心。本書將闡述不同像素電極的結構設計,如點狀電極(Dot Electrode)、條狀電極(Strip Electrode)等,以及它們與TFT的連接方式。同時,會詳細介紹如何通過電極形狀和布局的設計來優化視角、對比度以及響應時間,並探討像素補償電路(Pixel Compensation Circuit)在剋服電荷泄露、提高圖像均勻性方麵的技術。 陣列工藝流程(Array Process): 這是TFT LCD麵闆製造中最復雜、最關鍵的環節之一。本書將詳細剖析陣列工藝的每一個步驟,包括: 基闆清洗與錶麵處理: 強調潔淨度對於半導體製造的重要性,以及各種清洗和錶麵處理方法。 薄膜沉積(Thin Film Deposition): 詳細介紹化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD,如濺射)、原子層沉積(ALD)等主要薄膜沉積技術,以及它們在不同材料層沉積中的應用。 光刻(Photolithography): 闡述光刻工藝在圖案化TFT結構中的核心作用,包括光刻膠塗覆、曝光、顯影等過程,以及其分辨率和精度要求。 刻蝕(Etching): 介紹乾法刻蝕(如等離子刻蝕)和濕法刻蝕技術,以及它們在去除不需要的薄膜材料以形成精確圖形方麵的應用。 CMP(Chemical Mechanical Polishing): 講解CMP技術在實現薄膜層錶麵平坦化、提高後續工藝良率中的作用。 退火(Annealing): 分析不同退火工藝(如熱退火、激光退火)對改善TFT材料性能、激活半導體特性等方麵的影響。 薄膜晶體管的驅動與控製: 詳細介紹TFT如何通過柵極和源極電壓的控製,來精確地控製像素電極上的電荷,從而驅動液晶分子發生偏轉,實現像素的發光控製。 TFT驅動技術詳解: 本部分將深入探討TFT驅動電路的設計原理,包括行驅動(Gate Driver)和列驅動(Source Driver)的構成與工作模式。重點介紹如何通過時序控製(Timing Control)信號,精確地控製TFT的開關,實現像素的順序驅動。還將討論數字信號如何被轉換為模擬電壓,以及D/A轉換器(DAC)在列驅動電路中的作用。 第三部分:彩色濾光片(CF)與RGB陣列的設計 彩色是LCD顯示的關鍵。本書將詳細介紹彩色濾光片(CF)的設計與製造,以及其與TFT陣列的協同工作。 彩色濾光片(Color Filter, CF)的結構與材料: 詳細介紹CF的基本結構,包括RGB三原色像素點陣列,以及保護層、鈍化層等。重點分析構成RGB三原色的染料或顔料材料,包括其光譜特性、穩定性、光學性能等。討論如何通過精確的色彩配比來獲得廣色域和準確的色彩還原。 CF圖案化工藝: 介紹CF的製造工藝,包括光刻、曝光、顯影、染色或顔料分散等步驟,以及如何實現RGB三原色像素的高精度對準。 CF與TFT陣列的集成: 詳細闡述CF層與TFT陣列層是如何在麵闆製造過程中進行精確定位的,以及如何確保它們之間的光學匹配和電學連接。 第四部分:液晶材料與液晶盒(Cell)的構成 液晶材料是LCD的核心功能材料,而液晶盒則是實現液晶顯示功能的載體。 液晶材料的物理化學特性: 詳細介紹液晶材料的基本類型,如嚮列相液晶、扭麯嚮列相液晶(TN-LCD)、超扭麯嚮列相液晶(STN-LCD)、電場驅動型液晶(如IPS, VA等)。分析液晶分子的介電各嚮異性、光學各嚮異性、粘度、響應時間、工作溫度範圍等關鍵參數,以及它們如何影響LCD的顯示性能。 液晶盒的結構設計: 詳細介紹液晶盒的基本構成,包括兩片玻璃基闆(TFT Array基闆和CF基闆)、定嚮膜(Alignment Layer)、間隙材料(Spacer)等。闡述定嚮膜的作用,如何通過摩擦或光刻等方式賦予液晶分子特定的初始取嚮。分析間隙材料對控製液晶層厚度的重要性,以及其尺寸和分布對顯示均勻性的影響。 液晶注入與封裝工藝: 介紹液晶材料如何被精確地注入到組裝好的液晶盒中,以及真空注入法、滴注法等常用方法的原理和工藝要點。討論封口膠(Sealant)的作用,如何保證液晶盒的密封性和長期穩定性。 第五部分:偏光片(Polarizer)與背光源(Backlight Unit, BLU) 偏光片和背光源是LCD麵闆能夠發光並顯示圖像的關鍵輔助部件。 偏光片的工作原理與應用: 詳細介紹偏光片的基本原理,如何選擇性地允許特定方嚮的光通過。分析偏光片的光學性能,如透光率、消光比、偏振軸等。講解偏光片在LCD麵闆中的兩個關鍵位置(前偏光片和後偏光片)的作用,以及它們如何與液晶層協同工作,實現光信號的調製。 背光源的設計與類型: 介紹LCD麵闆發光的原理,即通過背光源提供均勻的光源。詳細分析不同類型的背光源,如CCFL(冷陰極熒光燈)背光源和LED(發光二極管)背光源。重點闡述LED背光源的優勢(如節能、壽命長、色彩豐富),以及其結構構成,包括LED陣列、導光闆(Light Guide Plate, LGP)、擴散膜(Diffuser Sheet)、增亮膜(Prism Sheet)等光學膜材。分析如何通過光學設計優化背光源的光綫分布、均勻性、亮度以及色彩錶現。 第六部分:麵闆構裝技術與集成 將以上各個模塊組裝成完整的TFT LCD麵闆,需要精密的構裝技術。 玻璃基闆的切割與研磨: 介紹玻璃基闆的切割技術,以及對切割精度和邊緣質量的要求。 COG(Chip on Glass)、COF(Chip on Film)與TCP(Tape Carrier Package)技術: 詳細介紹將驅動IC直接集成到玻璃基闆(COG)或通過柔性電路闆(COF, TCP)連接驅動IC到玻璃基闆的構裝技術。闡述這些技術在減小麵闆尺寸、提高集成度、降低成本等方麵的優勢。 ACF(Anisotropic Conductive Film)粘接技術: 詳細介紹ACF粘接技術在連接驅動IC引腳與TFT陣列電極(如ITO電極)中的應用。分析ACF的結構、導電粒子原理,以及其在實現高密度、高可靠性電氣連接方麵的作用。 模組組裝(Module Assembly): 介紹將TFT LCD麵闆(Array, CF, LC)、背光源、控製電路闆(如T-con闆)、框架等部件進行集成,形成最終可驅動的LCD模組的工藝流程。包括粘接、固定、連接等關鍵步驟。 可靠性測試與質量控製: 強調TFT LCD麵闆在製造過程中及齣廠前的各項可靠性測試,如環境測試(高低溫、濕度)、振動測試、壽命測試等,以及質量控製在保證産品性能和穩定性中的重要性。 第七部分:先進TFT LCD技術與發展趨勢 本書的最後部分將展望TFT LCD技術的未來發展,探討一些前沿技術。 氧化物TFT(Oxide TFT): 介紹IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide) 等氧化物半導體材料在TFT中的應用,以及其高遷移率、低閾值電壓、低漏電流等優勢,尤其適用於高分辨率、高刷新率的顯示需求。 柔性TFT LCD: 探討柔性基闆(如聚酰亞胺PI)在TFT LCD中的應用,以及如何實現可彎麯、可摺疊的顯示屏。 Mini LED / Micro LED 在LCD中的融閤: 討論Mini LED / Micro LED技術如何作為背光源,進一步提升LCD的顯示性能,實現更高的對比度、亮度和局部調光能力。 顯示驅動技術的革新: 介紹如LTPO(Low-Temperature Polycrystalline Oxide)等先進驅動技術,及其在降低功耗、提升刷新率方麵的貢獻。 環保與可持續發展: 探討TFT LCD製造過程中涉及的環保問題,以及如何通過材料選擇、工藝優化和迴收利用,實現可持續發展。 通過對以上各部分的詳細闡述,《TFT LCD麵闆設計與構裝技術》將為從事TFT LCD麵闆設計、製造、研發、應用以及相關學術研究的讀者提供一套係統、深入、實用的技術指南。本書力求內容嚴謹、圖文並茂,兼顧理論深度與實踐可行性,幫助讀者全麵掌握TFT LCD麵闆的精髓。
最近剛入手瞭這本《TFT LCD麵闆設計與構裝技術》,說實話,我對麵闆的硬件知識瞭解得並不深入,更多的是關注如何用現有的屏幕來呈現最好的內容。但是,這本書的導論部分,關於LCD技術的發展曆程和基本原理,還是給我留下瞭深刻的印象。它講述瞭從早期的STN-LCD到如今主流的TFT-LCD,技術的演進過程是多麼的迅速和令人驚嘆。書中對於TFT液晶的驅動方式,比如薄膜晶體管(TFT)在像素控製中的作用,我雖然不完全理解其電路設計,但大緻能明白它如何實現對每個像素的獨立控製,從而帶來更快的響應速度和更高的對比度。這對於我們做遊戲開發和AR/VR內容設計的人來說,理解屏幕的極限和潛力非常重要,比如延遲問題、刷新率對視覺流暢度的影響等。雖然我沒有深入研究後麵的構裝技術,但光是前期的設計原理部分,就足以讓我對我們日常使用的顯示器、手機屏幕等有瞭全新的認識。這本書的圖示和案例都很豐富,即便對專業術語不太熟悉,也能通過視覺化的方式來理解。