国之重器出版工程 非主动发光显示技术

本书介绍了获得广泛应用的三类非主动发光显示技术：液晶显示技术、电子纸显示技术和投影显示技术。对于液晶显示技术，详细介绍了液晶的基本特性，各种液晶显示模式，液晶显示产品的结构、功能与制造，高品质液晶显示技术，以及液晶显示在高精细方向的发展趋势。对于电子纸显示技术，详细介绍了电子纸显示的特点、应用与挑战，并分粒子移动型电子纸、液晶型电子纸、电色型电子纸、仿生光学型电子纸四大类介绍了各种电子纸显示技术。对于投影显示技术，详细介绍了投影显示的特点、应用与挑战，并分LCD投影、DLP投影、LCOS投影三大类介绍了各自的显示屏技术与光学引擎技术，最后介绍了激光超短焦投影显示技术。
本书可作为高校、科研单位、企业、政府部门等理解、应用和发展液晶显示技术、电子纸显示技术、投影显示技术的重要参考资料。

马群刚，浙江东阳人，理学博士，正高级工程师，工业和信息化部电子科学技术委员会委员，长期从事集成电路与新型显示领域的科技工作，在新型显示方向有两年海外学习经历。主持和参与完成国家科研项目10余项，发表学术论文30余篇，申请发明专利70余件，主编国之重器出版工程“新型显示技术丛书”。

根据光阀处理方式的不同，非主动发光显示主要包括液晶显示、电子纸显示和投影显示三种具体实现形式。目前，这三类显示产品都形成了一定的产业规模。其中，液晶显示的应用几乎涵盖整个显示领域，电子纸显示主要应用于阅读，投影显示则主要应用于大屏幕。所以，本书的定位以技术为主，追求对工程应用起指导作用。本书分三篇依次介绍这三种非主动发光显示技术。

目录

第 1篇 液晶显示技术
第 1章 LCD技术概述 003
1．1 显示技术和LCD技术的发展 003
1．1．1 显示技术的发展 003
1．1．2 LCD技术的发展 006
1．2 液晶的物理特性 010
1．2．1 液晶的相结构与分类 010
1．2．2 序参数与连续弹性体理论 013
1．2．3 液晶的取向原理 016
1．3 液晶显示基础 018
1．3．1 液晶的双折射特性 018
1．3．2 平面光波的偏振特性 022
1．3．3 液晶显示的电场模式 028
参考文献 029
第 2章 液晶显示模式 033
2．1 数字显示的液晶显示模式 033
2．1．1 GH液晶显示模式 033
2．1．2 DS液晶显示模式 038
2．1．3 PDLC显示模式 039
2．1．4 PSLC显示模式 042
2．2 图像显示的液晶显示模式 045
2．2．1 TN液晶显示模式 046
2．2．2 STN液晶显示模式 049
2．2．3 VA液晶显示模式 052
2．2．4 IPS/FFS液晶显示模式 055
2．3 快速响应的液晶显示模式 061
2．3．1 OCB液晶显示模式 061
2．3．2 蓝相液晶显示模式 064
参考文献 069
第3章 LCD产品技术 074
3．1 LCD产品的基本结构与功能 074
3．1．1 LCD模组的基本结构 074
3．1．2 LCD产品的显示功能 076
3．1．3 LCD的应用 077
3．2 LCD显示屏技术 078
3．2．1 TFT基板 079
3．2．2 CF基板 080
3．3 LCD驱动电路技术 083
3．3．1 PCBA电路技术 083
3．3．2 驱动芯片技术 086
3．4 LCD背光源技术 088
3．4．1 均匀面光源技术 089
3．4．2 背光源结构技术 091
3．5 LCD制造技术 093
3．5．1 阵列制造技术 094
3．5．2 CF制造技术 096
3．5．3 成盒制造技术 100
3．5．4 模组制造技术 105
参考文献 109
第4章 高品质LCD技术 112
4．1 高品质LCD技术概述 112
4．1．1 高画质技术的发展 112
4．1．2 其他高品质技术的发展 114
4．2 色彩管理技术 115
4．2．1 色域标准与基础广色域技术 115
4．2．2 多原色显示技术 118
4．2．3 显示白平衡调整技术 120
4．2．4 场序列彩色显示技术 121
4．3 高耐用度与低反射技术 127
4．3．1 高耐用度技术 128
4．3．2 低反射技术 128
4．4 轻薄化技术 131
4．4．1 显示屏轻薄化技术 131
4．4．2 模组轻薄化技术 132
4．4．3 整机轻薄化技术 134
4．5 显示屏与模组窄边框技术 135
4．5．1 显示屏窄边框技术 135
4．5．2 模组窄边框技术 138
4．6 低功耗LCD技术 139
4．6．1 节能环保技术的发展 139
4．6．2 Z反转驱动技术 141
4．6．3 新型背光源技术 148
参考文献 152
第5章 超高清LCD技术 156
5．1 超高清LCD技术的发展方向 156
5．1．1 高精细像素与人眼分辨力 156
5．1．2 高精细技术与尺寸的关系 158
5．1．3 高透光率液晶显示模式 161
5．1．4 高透光率像素结构 165
5．2 超高清显示屏的技术路径 168
5．2．1 氧化物TFT结构选择 168
5．2．2 电流型与电压型选择 168
5．2．3 液晶显示模式选择 169
5．3 超高清显示屏设计技术 170
5．3．1 超高清TFT背板尺寸研究 170
5．3．2 超高清显示屏的像素优化技术 172
5．3．3 超高清显示屏驱动系统 177
5．3．4 密集数据线的减COF技术 180
5．4 像素电压写入能力提升技术 182
5．4．1 多级预充与一级调整的充电技术 182
5．4．2 双层扫描线驱动技术 184
参考文献 186
第 2篇 电子纸显示技术
第6章 电子纸显示技术概述 193
6．1 电子纸特点 193
6．2 电子纸显示技术分类及简介 195
6．2．1 电子纸显示技术分类 195
6．2．2 电泳显示技术 197
6．2．3 双稳态液晶显示技术 198
6．3 电子纸的发展与挑战 199
6．3．1 电子纸的诞生与研发动态 199
6．3．2 电子纸的应用与产业动态 204
6．3．3 电子纸的挑战 206
参考文献 207
第7章 粒子移动型电子纸显示技术 211
7．1 旋转球显示技术 211
7．1．1 旋转球显示原理 211
7．1．2 彩色旋转球显示技术 213
7．2 微胶囊电泳显示技术 216
7．2．1 微胶囊电泳显示原理 216
7．2．2 微胶囊着色粒子的迁移速度 218
7．2．3 彩色微胶囊电泳显示技术 220
7．3 微杯电泳显示技术 223
7．3．1 微杯电泳显示原理 223
7．3．2 彩色微杯电泳显示技术 224
7．3．3 透明油墨显示技术 227
7．4 横向电泳显示技术 228
7．4．1 典型横向电泳显示技术 228
7．4．2 新型横向电泳显示技术 230
7．5 电子粉流体显示技术 232
7．5．1 电子粉流体显示原理 232
7．5．2 彩色电子粉流体显示技术 236
参考文献 237
第8章 液晶型电子纸显示技术 241
8．1 表面稳定铁电液晶显示技术 241
8．1．1 表面稳定铁电液晶显示原理 242
8．1．2 具有三稳态的反铁电液晶显示技术 245
8．1．3 表面稳定铁电液晶全彩化显示技术 247
8．2 胆甾相液晶显示技术 248
8．2．1 胆甾相液晶显示原理 249
8．2．2 彩色胆甾相液晶显示技术 251
8．3 双稳态扭曲向列相液晶显示技术 253
8．3．1 双稳态扭曲向列相液晶显示原理 254
8．3．2 双稳态扭曲向列相液晶显示技术的局限 255
8．4 双稳态向列相液晶显示技术 258
8．4．1 双稳态向列相液晶显示原理 258
8．4．2 双稳态向列相液晶显示产品技术 260
8．5 顶点双稳态显示技术 261
8．5．1 槽栅取向的表面双稳态技术 262
8．5．2 顶点双稳态显示驱动技术 264
参考文献 266
第9章 电色型电子纸显示技术 271
9．1 电润湿显示技术 271
9．1．1 电润湿显示技术的工作原理 271
9．1．2 彩色电润湿显示技术 275
9．2 电流体显示技术 276
9．2．1 双稳态电流体显示技术 276
9．2．2 多稳态电流体显示技术 279
9．3 电致变色显示技术 280
9．3．1 电致变色材料技术 281
9．3．2 电致变色显示原理 284
9．3．3 Ntera的Nanochromics器件 285
9．3．4 理光的mECD器件 286
9．3．5 其他电致变色显示技术 288
参考文献 289
第 10章 仿生光学型电子纸显示技术 293
10．1 干涉调制显示技术 293
10．1．1 干涉调制显示原理 293
10．1．2 彩色干涉调制显示技术 295
10．2 光子晶体显示技术 297
10．2．1 光子晶体材料技术 297
10．2．2 光子晶体显示原理 299
参考文献 301
第3篇 投影显示技术
第 11章 投影显示技术概述 307
11．1 投影显示技术发展概况 307
11．1．1 投影显示技术的发展 307
11．1．2 MDP光学引擎概述 311
11．1．3 MDP技术参数概述 315
11．2 背投的显示原理与发展 319
11．2．1 背投的光学成像基础 320
11．2．2 背投的薄型化 323
11．3 前投的显示原理与发展 328
11．3．1 前投的光学成像基础 328
11．3．2 前投的微型化 332
参考文献 336
第 12章 LCD光学引擎技术 340
12．1 LCD投影发展概况 340
12．2 HTPS-LCD显示屏技术 342
12．2．1 HTPS-LCD高开口率技术 342
12．2．2 HTPS-LCD高对比度技术 345
12．2．3 HTPS-LCD附属材料技术 346
12．3 单片式LCD光学引擎技术 348
12．3．1 光学引擎整体架构 348
12．3．2 照明光学系统 350
12．3．3 复眼照明光学系统 352
12．4 三片式LCD光学引擎技术 353
12．4．1 光学引擎整体架构 353
12．4．2 光学引擎关键组件 354
参考文献 357
第 13章 DLP光学引擎技术 359
13．1 DLP投影发展概况 359
13．2 DMD显示屏技术 363
13．2．1 DMD结构与功能 364
13．2．2 DMD工作原理 365
13．2．3 灰度显示技术 368
13．3 单片式DLP光学引擎技术 369
13．3．1 色轮的分色系统 370
13．3．2 DMD显示屏的光处理系统 372
13．4 多片式DLP光学引擎技术 373
13．4．1 三片式DLP系统 374
13．4．2 两片式DLP系统 374
13．5 GLV投影显示技术 375
参考文献 378
第 14章 LCOS光学引擎技术 381
14．1 LCOS投影发展概况 381
14．2 LCOS显示屏技术 384
14．2．1 LCOS显示屏的结构与功能 384
14．2．2 LCOS显示屏的光学基础 386
14．2．3 LCOS显示屏的关键工艺 388
14．3 单片式LCOS光学引擎技术 389
14．3．1 空间混色的光学引擎架构 389
14．3．2 时间混色的光学引擎架构 391
14．4 三片式LCOS光学引擎技术 394
参考文献 398
第 15章 激光超短焦投影显示技术 402
15．1 激光超短焦投影显示技术概述 402
15．1．1 激光投影显示技术的发展现状与挑战 402
15．1．2 激光投影显示技术总体框架 405
15．1．3 激光投影显示屏幕技术 408
15．2 激光光源技术与色彩管理 413
15．2．1 激光光源技术 413
15．2．2 激光电视的色域扩展映射技术 416
15．2．3 激光光源的色彩管理技术 419
15．2．4 激光投影显示散斑的测量、评价与抑制技术 422
15．3 高分辨率激光投影显示技术 433
15．3．1 高分辨率激光电视技术 433
15．3．2 振镜插值技术 435
15．4 超大尺寸激光投影显示技术 436
15．4．1 超大尺寸激光电视技术 436
15．4．2 超大尺寸拼接显示技术 440
参考文献 444