TFT-LCD原理與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

馬群剛 著

圖書標籤:

• TFT-LCD
• 液晶顯示
• 顯示技術
• 顯示原理
• 顯示設計
• 電子工程
• 半導體顯示
• 驅動電路
• 圖像處理
• 顯示器件

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 北京教育齣版社

ISBN：9787121145940

商品編碼：10046479772

齣版時間：2011-12-01

《液晶的奇妙世界：顯示技術的探索之旅》 從點亮的瞬間，到流動的影像，我們生活的世界早已被色彩斑斕的屏幕所包圍。無論是智能手機上跳躍的信息，還是電視機裏栩栩如生的人物，亦或是電腦屏幕上精美的圖像，這一切的實現都離不開背後那套精妙絕倫的顯示技術。而在這其中，液晶顯示技術（LCD）扮演著舉足輕重的角色。本書並非枯燥的技術手冊，而是一次對液晶顯示技術發展曆程、核心原理以及未來趨勢的深入探索，旨在為每一位對屏幕背後的奧秘感興趣的讀者，揭開那層神秘的麵紗。 第一章：點亮世界的曙光——液晶的發現與早期探索 在我們深入瞭解現代顯示技術之前，有必要迴顧液晶的起源。故事的開端，可以追溯到19世紀末。奧地利植物學傢萊尼策（Reinitzer）在研究植物膽甾醇時，意外發現瞭這種物質在加熱過程中會呈現齣兩種熔點，並在兩種熔點之間呈現齣一種奇特的、介於固態和液態之間的狀態——這就是最早被發現的“液晶”（Liquid Crystal）。這種物質在當時被視為一種有趣的科學現象，但其潛在的應用價值尚未被完全認識。 隨後的幾十年裏，科學傢們對液晶的物理特性進行瞭更深入的研究。人們發現，液晶分子具有方嚮性，並且這種方嚮性可以受到電場、溫度等外界因素的影響而發生改變。這種“可控的方嚮性”正是液晶顯示技術的基石。早期的液晶研究主要集中在基礎物理性質的探索上，科學傢們試圖理解液晶的分子結構、相變行為以及光學特性。這些基礎研究為後來液晶顯示技術的誕生奠定瞭重要的理論基礎。 然而，將液晶的獨特性質轉化為實際的顯示設備，並非一蹴而就。早期的液晶顯示技術麵臨著諸多挑戰，例如響應速度慢、對比度低、視角窄等問題。但正是這些挑戰，激發瞭科學傢和工程師們不斷創新的熱情。從最初簡單的液晶儀錶，到後來逐漸成熟的計算器和手錶顯示屏，每一步的進步都凝聚著無數人的智慧和汗水。本書將帶您一同迴顧這些關鍵的早期探索，瞭解那些奠定液晶顯示技術基石的重要發現和裏程碑式的進展。 第二章：光影的舞者——液晶顯示的核心原理 當您按下手機的開機鍵，屏幕瞬間亮起，無數像素點排列成精美的圖像。這背後，是如何實現的呢？本章將深入剖析液晶顯示技術的“心髒”——其核心工作原理。 我們首先要理解“液晶”本身。它並非普通的液體，也不是堅硬的固體，而是一種介於兩者之間的特殊物質。液晶分子具有一定的長徑比，並且在特定條件下，它們會沿著某個方嚮自發排列，形成有序的結構。這種有序性，可以通過外部電場來精確控製。 液晶顯示器的基本結構通常包含以下幾個關鍵層次： 背光源（Backlight）： 現代的液晶顯示器，絕大多數都依賴於背光源提供照明。傳統上，背光源多采用冷陰極熒光燈（CCFL），而如今，更節能、更環保的LED（發光二極管）背光源已成為主流。LED背光源的不同排布方式（側入式、直下式）也會影響顯示器的厚度和均勻性。 偏振片（Polarizer）： 光的傳播具有方嚮性，而偏振片的作用是選擇性地允許特定方嚮的光通過。液晶顯示器通常需要兩片相互垂直的偏振片，它們共同構成瞭“過濾”光綫的機製。 液晶層（Liquid Crystal Layer）： 這是顯示器的靈魂所在。液晶分子在沒有電場作用時，會按照特定的方式排列（例如，在TFT-LCD中，通常是扭麯排列）。當施加電場時，液晶分子的排列方嚮會發生改變，從而改變通過它的光的偏振方嚮。 彩色濾光片（Color Filter）： 為瞭顯示彩色圖像，每個像素會被分割成紅、綠、藍（RGB）三個子像素，每個子像素上覆蓋有相應的彩色濾光片。背光源發齣的白光經過彩色濾光片後，便呈現齣紅、綠、藍三種基色。 薄膜晶體管（Thin-Film Transistor, TFT）： 這是現代TFT-LCD顯示器之所以得名的關鍵。在TFT-LCD中，每個子像素都配備瞭一個獨立的薄膜晶體管。這個TFT就像一個微小的“開關”，負責精確控製施加到對應液晶分子上的電壓。通過TFT的精確控製，我們可以獨立地調節每個子像素的亮度，從而組閤齣各種顔色和灰階。 本章將詳細闡述電場如何影響液晶分子的取嚮，進而改變光的偏振狀態。我們將分析不同類型的液晶材料（如嚮列相、近晶相等）及其特性，以及它們在顯示器中的具體應用。同時，我們還會探討如何在“兩片偏振片”之間，通過控製液晶分子的扭轉角度，來“門控”光的通過量，從而實現對亮度的精細調節。這是理解整個液晶顯示過程的核心環節，我們將以清晰易懂的方式進行講解。 第三章：精準的控製——TFT技術與像素的誕生 液晶顯示器的魅力，在於它能夠將復雜的圖像信息轉化為清晰的像素點陣。而實現這種精細化控製的關鍵，正是TFT（薄膜晶體管）技術。本章將聚焦於TFT技術，揭示其如何成為現代液晶顯示器的“神經係統”。 TFT技術的核心在於在玻璃基闆上形成一層由半導體材料（如非晶矽a-Si、低溫多晶矽LTPS、氧化物半導體IGZO等）構成的薄膜。這些薄膜晶體管的數量與顯示器的分辨率息息相關，例如，一個Full HD（1920x1080）分辨率的顯示器，就需要超過200萬個TFT陣列。 在本章中，我們將詳細介紹TFT的結構，包括源極（Source）、漏極（Drain）和柵極（Gate）。我們將解釋TFT是如何工作的：當柵極施加一定的電壓時，會在半導體層中形成導電溝道，從而允許電流通過源極和漏極，進而控製連接到漏極上的像素電容。 像素電容（Pixel Capacitor）： 每個子像素都包含一個像素電容，它存儲瞭由TFT控製的電壓信息。即使TFT關閉，像素電容也能在一定時間內保持電荷，從而維持子像素的亮度，這對於提高顯示器的刷新率和減少閃爍至關重要。 像素電路（Pixel Circuit）： TFT與像素電容以及液晶電極共同構成瞭一個像素單元。通過對TFT的開關控製，我們可以嚮像素電容充電或放電，從而精確地控製施加在液晶上的電壓，進而調節該子像素的亮度。 掃描與驅動（Scanning and Driving）： TFT陣列的驅動方式是關鍵。通常采用“行掃描”和“列數據綫”的模式。行驅動器負責選擇要寫入數據的行，而列驅動器則將具體的亮度信息（電壓值）通過數據綫傳遞給選定的行中的每個像素。 本章還將探討不同類型的TFT材料及其優缺點。非晶矽TFT（a-Si TFT）是目前應用最廣泛的TFT技術，成本較低，但電子遷移率相對較低。低溫多晶矽TFT（LTPS TFT）具有更高的電子遷移率，能夠實現更高的分辨率和更快的響應速度，常用於高端智能手機屏幕。氧化物半導體TFT（如IGZO TFT）則在透明度、功耗和遷移率方麵具有優勢，是下一代顯示技術的重要發展方嚮。 通過對TFT原理的深入解析，讀者將能更深刻地理解為何現代液晶顯示器能夠實現如此精細、快速的圖像顯示，並為後續瞭解色彩錶現、視角問題等提供堅實的基礎。 第四章：色彩的魔法——色域、色準與視覺體驗 眼睛是人類感知世界的重要器官，而色彩，是構成我們視覺體驗最直接、最生動的要素。一颱齣色的顯示器，不僅要有清晰的圖像，更要有豐富、準確的色彩錶現。本章將帶您走進色彩的魔法世界，探究影響顯示器色彩錶現的關鍵因素。 色域（Color Gamut）： 我們人眼能夠看到的顔色範圍是極其廣闊的，而顯示器能夠呈現的顔色範圍是有限的。色域就是用來衡量顯示器能夠還原的顔色的廣度。常用的色域標準包括sRGB、Adobe RGB、DCI-P3等。sRGB是目前網絡和消費級設備中最常見的標準，而Adobe RGB和DCI-P3則在專業攝影、印刷和電影製作領域有著更高的要求。本章將解釋不同色域標準之間的差異，以及它們對最終圖像色彩呈現的影響。 色準（Color Accuracy）： 即使擁有廣闊的色域，如果顯示器呈現的顔色與原始圖像不符，那也無法稱之為齣色的顯示器。色準指的是顯示器還原顔色的準確性。低色準的顯示器會使圖像色彩失真，例如，本應是鮮艷的紅色，在顯示器上卻顯得偏黃或偏紫。本章將介紹衡量色準的指標，例如Delta E值，並討論影響色準的因素，如色彩校準、背光源的色溫等。 色彩的生成機製： 在液晶顯示器中，色彩的生成依賴於背光源發齣的白光，經過彩色濾光片（紅、綠、藍）以及液晶層的調製。不同的背光源技術（如LED的色溫、光譜分布）以及濾光片的特性，都會直接影響最終顯示的色彩。例如，使用更寬光譜的LED背光源，能夠有效提升顯示器的色域錶現。 視覺體驗的升華： 除瞭色域和色準，還有許多因素會影響我們的視覺體驗，例如對比度（亮部和暗部細節的錶現）、亮度（屏幕的明暗程度）、均勻性（屏幕亮度在各個區域的均勻程度）等。本章將探討這些因素如何協同作用，共同塑造我們對圖像的感知。 通過本章的學習，讀者將能夠理解為何不同顯示器在色彩錶現上會有顯著差異，並能根據自己的需求，選擇最適閤的顯示設備。我們將不僅僅停留在理論層麵，還會結閤實際應用，例如，為何專業攝影師需要具備高色準、廣色域的顯示器，而普通用戶又需要關注哪些指標。 第五章：超越平麵——先進液晶顯示技術與未來展望 液晶顯示技術並非一成不變，它在不斷地發展和演進，以滿足日益增長的市場需求和用戶期待。本章將目光投嚮更廣闊的領域，探討當前以及未來可能齣現的先進液晶顯示技術。 量子點技術（Quantum Dot Technology）： 量子點是一種納米尺度的半導體晶體，具有獨特的量子尺寸效應。它們能夠根據自身的大小，發齣非常純淨、窄譜的光。將量子點集成到液晶顯示器中，可以顯著提升色彩的錶現力，擴大色域，並提高亮度。量子點技術已在高端電視和顯示器中得到廣泛應用，它為液晶顯示器帶來瞭更加生動、逼真的色彩。 高刷新率與高分辨率： 隨著電子競技和高品質影音內容的興起，用戶對顯示器的刷新率和分辨率要求越來越高。高刷新率（如120Hz、240Hz甚至更高）能夠帶來更流暢的畫麵，減少運動模糊，尤其是在快速動態場景下。而高分辨率（如4K、8K）則能提供更細膩、更清晰的圖像。TFT技術的進步、更快的液晶響應速度以及更強大的驅動IC，是實現這些指標的關鍵。 柔性與可摺疊顯示： 柔性顯示技術是當前備受關注的焦點。通過使用柔性基闆、柔性TFT以及可彎麯的液晶材料，能夠製造齣可摺疊、可捲麯甚至可穿戴的顯示器。這為智能手機、平闆電腦以及其他消費電子産品帶來瞭革命性的設計可能性。 Micro LED與Mini LED： 雖然Micro LED技術在某些方麵被視為OLED的競爭對手，但Mini LED背光源技術則被廣泛應用於提升傳統液晶顯示器的亮度和對比度。Mini LED利用大量微小的LED作為背光源，能夠實現更精細的區域控光，從而顯著提高液晶顯示器的動態對比度，使其接近OLED的顯示效果。 人機交互的融閤： 未來的顯示器不僅僅是信息的載體，還將成為更智能的人機交互終端。例如，集成觸控、筆寫、甚至生物識彆等功能，將使顯示器在教育、辦公、娛樂等場景中發揮更大的作用。 本書的最後一章，將對這些前沿技術進行展望，分析它們的優勢、挑戰以及發展前景。我們將探討這些新技術如何改變我們的信息獲取方式，以及它們將如何塑造未來顯示技術的格局。 結語： 《液晶的奇妙世界：顯示技術的探索之旅》旨在為您打開一扇瞭解現代顯示技術的大門。我們希望通過深入淺齣的講解，讓您不僅能夠理解液晶顯示器是如何工作的，更能欣賞到其中蘊含的科學智慧和工程創新。從微觀的分子運動，到宏觀的圖像呈現，每一次點亮屏幕，都是一次科技的勝利。希望本書能夠激發您對科技探索的熱情，並對我們生活中無處不在的顯示技術，有一個全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

一直對顯示技術，尤其是TFT-LCD屏幕背後的原理特彆好奇，但市麵上能找到的資料要麼過於晦澀難懂，要麼又太淺顯，不夠深入。這本書的齣現，簡直是及時雨。封麵設計就很專業，拿在手裏沉甸甸的，一看就感覺內容厚實，不是那種泛泛而談的書。我尤其關注書裏關於液晶材料本身性質的介紹，比如像素如何通過電場控製液晶分子的取嚮，從而改變光的偏振狀態，進而實現色彩的顯示。還有TFT陣列的結構，每一個像素點都對應著一個薄膜晶體管，這個晶體管就像一個開關，精準地控製著每一個子像素的亮度和顔色。書裏是否會詳細講解不同類型的TFT，比如a-Si TFT, LTPS TFT, 甚至是IGZO TFT，它們各自的優缺點，以及在不同應用場景下的選擇考量？我特彆期待能讀到關於驅動電路設計的章節，畢竟從信號源到最終的圖像呈現，中間的信號處理和時序控製至關重要。如果能有實際的電路圖和詳細的參數說明，那就再好不過瞭，這樣我就可以嘗試著去理解一些基礎的驅動設計瞭。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，理解一個復雜的係統，最好是從它的宏觀結構入手，然後逐步深入到微觀細節。這本書的題目“TFT-LCD原理與設計”，聽起來就給瞭我這樣的期待。我希望它能首先勾勒齣TFT-LCD的整體架構，比如從光源（背光模塊）開始，經過偏光片、彩色濾光片、液晶層、TFT陣列，再到錶麵的偏光片和保護層，每一個環節在整個顯示過程中扮演的角色。然後，深入到每個模塊的內部工作原理。例如，背光模塊的不同類型（CCFL vs LED，直下式 vs 側入式），它們對功耗、亮度、厚度的影響。彩色濾光片是如何實現色彩還原的，RGB子像素的排列方式對最終成像效果有什麼影響。更重要的是，TFT陣列的“設計”部分，我希望能看到關於像素電極、柵綫、源綫、漏極等關鍵部分的幾何結構和材料選擇，以及它們如何協同工作，保證圖像的穩定和刷新。如果書中能包含一些關於像素漏電、視角問題、響應時間等關鍵技術挑戰的分析，並給齣相應的解決思路，那就太有價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一個普通科技愛好者，我總是被那些能帶來沉浸式視覺體驗的設備所吸引，而TFT-LCD屏幕就是這一切的核心。我雖然不懂深奧的電子原理，但總是好奇這些屏幕是怎麼把靜態的圖片變成流動的影像的。這本書的標題“TFT-LCD原理與設計”聽起來很有吸引力，我希望它能用一種相對易懂的方式，解釋TFT（薄膜晶體管）在裏麵到底起到瞭什麼作用，它就像一個小開關一樣控製著屏幕的每一個小點嗎？還有，為什麼我們看到的屏幕有不同的顔色和亮度？書裏是否會講到彩色濾光片是怎麼工作的？“設計”這個詞也讓我很好奇，是不是說除瞭原理，這本書還會講到屏幕是怎麼被製造齣來的，或者說在設計一個屏幕的時候，需要考慮哪些問題纔能讓它顯示得更好？我希望這本書能帶我領略TFT-LCD的精妙之處，讓我下次再看到一部新手機或者新電視的時候，能對它的屏幕有更深的理解。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子工程專業的學生，我一直在尋找能夠將理論知識與實際應用相結閤的學習資源。TFT-LCD技術作為現代顯示産業的基石，其復雜性和精妙性讓我著迷。這本書的標題“原理與設計”讓我看到瞭深入瞭解這項技術的潛力。我非常希望書中能夠詳細闡述TFT器件本身的物理特性，例如半導體材料的電學性質，場效應的工作原理，以及不同柵極電壓下電流的控製精度。此外，關於像素電路的設計，我期待能看到關於如何實現像素的電容存儲功能，如何減少像素電荷的泄漏，以及如何提高像素的開關速度。對驅動IC的設計，我希望能有更深入的介紹，比如行驅動和列驅動的時序控製，如何保證圖像信號的準確傳輸和同步顯示。如果能有關於TFT-LCD麵闆的製造工藝的概述，比如薄膜沉積、光刻、刻蝕等關鍵步驟，以及不同工藝對麵闆性能的影響，那將使我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我是一名硬件工程師，日常工作中經常會接觸到各種顯示屏，但對於TFT-LCD屏幕的內部運作機製，一直缺乏係統性的瞭解。這本書的齣現，讓我看到瞭一個係統性學習的機會。我希望書中能從基礎的物理學原理開始，比如光的偏振、液晶的介電各嚮異性等，逐步引導讀者理解TFT-LCD是如何利用這些物理現象來實現圖像顯示的。我很關心關於TFT陣列的“設計”方麵，特彆是如何通過優化TFT器件的尺寸、材料和電極結構來提高驅動能力、降低功耗，以及改善顯示效果。比如，書中是否會探討不同TFT材料（如非晶矽、多晶矽、氧化物半導體）在性能、成本和製備工藝上的權衡？還有，對於液晶驅動的信號處理，比如如何産生各種電壓等級來控製液晶的扭轉角度，如何處理圖像的灰度等級，如何實現快速的像素刷新，我非常期待書中能有詳細的講解。

評分☆☆☆☆☆

wonderful

評分☆☆☆☆☆

蠻好的，物流速度快……

評分☆☆☆☆☆

感覺不錯！包裝的很細緻，完好。而且找瞭很久，在京東商城總算買到瞭。

評分☆☆☆☆☆

改改哦

評分☆☆☆☆☆

不錯的

評分☆☆☆☆☆

包裝挺好！書的紙質還算OK！目前正在看！

評分☆☆☆☆☆

書還可以，比同事買的紙張似乎薄瞭，內容不錯就行瞭，當本參考書瞭

評分☆☆☆☆☆

實用簡潔

評分☆☆☆☆☆

這本書寫的很詳細，內容也很實用