TFT LCD 面板設計與構裝技術

　　二十一世紀，TFT LCD液晶顯示器在平板顯示器中脫穎而出，從小尺寸的手機、攝影機、數位相機，中尺寸的筆記型電腦、桌上型電腦，大尺寸的家用電視到大型投影設備，應用TFT LCD的產品在顯示器市場上獨佔鰲頭。目前以TFT LCD為代表的平板顯示產業發展迅速，預估今後幾年內其全球總產值將超過積體電路產業，面對機遇和挑戰，發展TFT LCD產業更是刻不容緩。

　　TFT LCD是多元知識和技能的總匯，涉及包括液晶物理和化學、光學、材料科學、彩色化技術、驅動電路、製程技術等多學科的原理和技術。本系列共分十二章，第1章介紹液晶顯示的歷史和現狀，第2章作為液晶材料和液晶顯示入門，以漫畫的形式直觀地說明；第3、4、5、6章為TFT LCD液晶顯示器的基礎，分別是液晶化學與物理簡論、液晶顯示器及顯示特性、無源驅動及有源驅動、TFT LCD的工作模式及顯示螢幕構成；第7、8、9章分別討論TFT LCD製作技術、液晶顯示器的主要元件及材料、TFT LCD的改進及性能提高；第10章討論液晶顯示器的產業化。由於TFT LCD對於其他類形平板顯示器可謂異曲同工，熟悉了前者可以觸類旁通；因此第11章介紹各類平板顯示器的最新進展；第12章討論平板顯示器產業現狀及發展預測。

　　本書除了兼顧原理、技術、理論，產業化、發展前景，更以深入淺出的文字及圖解加深讀者的理解。對於新入門者易於著手，專家學者更顯新意。本書適合作為大學或研究所各相關專業的教科書，適合產業界專業人士及有興趣自修的社會大眾讀者閱讀。

作者簡介

田民波

現職：清華大學材料科學與工程系教授
學歷：清華大學工程物理系研究所
經歷：清華大學核能及新能源技術研究院助教
　　　清華大學工程物理系講師
　　　清華大學材料科學與工程系副教授
　　　日本京都大學國家公派訪問學者
　　　日本Kyoto Elex株式會社特邀研究員
　　　清華大學材料科學與工程系教授

代表著作：《材料科學基礎》
　　　　　《電子顯示》
　　　　　《磁性材料》
　　　　　《高密度封裝基板》
　　　　　《材料科學基礎學習輔導》

校訂者簡介

林怡欣

現任：國立交通大學光電工程學系助理教授
學歷：美國University of Central Florida光學博士
　　　國立交通大學光電所碩士
　　　國立清華大學物理系學士

第五章　液晶顯示器的設計和驅動
　　5.1　TFT LCD陣列設計
　　　　5.1.1　系統設計工程
　　　　5.1.2　陣列設計工程
　　　　5.1.3　驅動回路設計與驅動方式
　　　　5.1.4　陣列圖形（array pattern）設計工程—圖案（layout）設計
　　　　5.1.5　檢測（test）設計工程
　　5.2　主動式矩陣TFT LCD驅動法
　　　　5.2.1　TFT LCD的基本驅動法
　　　　5.2.2　畫面閃爍及其對策
　　　　5.2.3　驅動電路的低電壓化及串擾（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　主動式矩陣型TFT LCD驅動法舉例
　　　　5.3.1　TFT LCD驅動原理
　　　　5.3.2　圖像數據信號
　　　　5.3.3　源驅動（數據驅動）電路
　　　　5.3.4　閘驅動（選址驅動）電路
　　5.4　單純矩陣驅動法
　　　　5.4.1　靜態驅動法
　　　　5.4.2　多路驅動法

第六章　LCD的工作模式及顯示螢幕構成
　　6.1　各種不同的光學方式
　　6.2　穿透型液晶顯示器
　　　　6.2.1　TN模式
　　　　6.2.2　STN模式
　　　　6.2.3　IPS模式
　　　　6.2.4　VA模式
　　　　6.2.5　其他模式簡介
　　6.3　反射型液晶顯示器
　　6.4　半穿透型液晶顯示器
　　6.5　投射型液晶顯示器

第七章　TFT LCD製作工程
　　7.1　液晶顯示器的製作技術流程簡介
　　　　7.1.1　彩色STN LCD製程
　　　　7.1.2　彩色TFT LCD製程
　　　　7.1.3　彩色濾光片（CF）製程
　　　　7.1.4　TFT元件的構造及特徵
　　　　7.1.5　液晶顯示器的製作技術
　　7.2　陣列製作工程
　　　　7.2.1　陣列基板製程
　　　　7.2.2　陣列基板單元製程
　　7.3　彩色濾光片製作工程
　　　　7.3.1　彩色濾光片製程
　　　　7.3.2　黑色矩陣（BM）形成工程
　　　　7.3.3　著色層圖形形成工程
　　　　7.3.4　保護膜、透明電極、柱狀間隙物形成工程
　　　　7.3.5　切割工程
　　　　7.3.6　檢查工程
　　7.4　液晶螢幕（盒）製作工程
　　　　7.4.1　液晶螢幕（盒）的結構及製作流程圖
　　　　7.4.2　液晶螢幕（盒）前工程
　　　　7.4.3　液晶螢幕（盒）後工程
　　7.5　模塊組裝工程
　　　　7.5.1　模塊（module）的結構及組裝流程圖
　　　　7.5.2　OLB工程
　　　　7.5.3　PCB實裝工程
　　　　7.5.4　COG模塊製造工程
　　　　7.5.5　組裝及檢查工程
　　7.6　液晶螢幕製作技術的改進
　　　　7.6.1　陣列工程的改進──關鍵在於提高生產效率
　　　　7.6.2　液晶螢幕（盒）工程的改進──從農業到工業
　　　　7.6.3　模塊工程的改進──如何適應多品種

第八章　TFT LCD的主要元件及材料
　　8.1　玻璃基板
　　　　8.1.1　液晶顯示器用玻璃基板的種類
　　　　8.1.2　對液晶顯示器用玻璃基板的特性要求
　　　　8.1.3　玻璃母板的大型化
　　　　8.1.4　熱加工工程
　　　　8.1.5　冷加工工程
　　　　8.1.6　熱處理工程
　　　　8.1.7　洗淨檢查，包裝出廠
　　　　8.1.8　全球LCD玻璃基板產業化動向
　　8.2　偏光片及位相差膜片
　　　　8.2.1　偏振光與偏光片的構造
　　　　8.2.2　基板膜片
　　　　8.2.3　偏光片製造工程
　　　　8.2.4　位相差膜，視角擴大膜
　　8.3　背光源
　　　　8.3.1　背光源在液晶顯示器中的應用
　　　　8.3.2　背光源的種類及構造
　　　　8.3.3　冷陰極體燈 （CCFL）的構造及發光原理
　　　　8.3.4　光學膜片的種類及特徵
　　　　8.3.5　導光板
　　　　8.3.6　背光源的組裝工程
　　　　8.3.7　背光源的改進
　　　　8.3.8　便攜液晶用LED背光源
　　8.4　適應高響應速度的液晶材料
　　　　8.4.1　低黏滯性液晶材料
　　　　8.4.2　適應窄間距的高n材料
　　　　8.4.3　高材料
　　　　8.4.4　高速響應液晶材料有待開發的問題
　　8.5　驅動、控制用IC/LSI製造工程

第九章　TFT LCD的改進及性能提高
　　9.1　液晶顯示器的最新技術動向
　　　　9.1.1　液晶顯示器的市場及產品動向
　　　　9.1.2　液晶顯示器技術的最新動向
　　　　9.1.3　液晶顯示器的今後展望
　　9.2　TFT LCD開口率的提高
　　　　9.2.1　提高TFT陣列基板與CF基板的對位精度
　　　　9.2.2　佈線微細加工技術的導入
　　　　9.2.3　採用自整合（self-alignment）型TFT，以降低閘、源電極間的重疊電容
　　　　9.2.4　降低閘線的電阻
　　　　9.2.5　提高TFT的遷移率
　　9.3　擴大視角技術
　　　　9.3.1　採用光學補償或配向分割擴大TN模式液晶顯示器的視角
　　　　9.3.2　IPS模式液晶顯示器中的配向分割結構
　　　　9.3.3　VA模式液晶顯示器中的配向分割結構
　　　　9.3.4　三種擴大視角液晶顯示器中的彩色轉變
　　　　9.3.5　光學補償位相差膜在各種顯示模式中的應用
　　9.4　提高響應速度
　　　　9.4.1　瞬時型與持續型顯示方式的差異
　　　　9.4.2　過驅動（overdrive）實現高速響應
　　　　9.4.3　插入黑畫面改善畫質
　　　　9.4.4　液晶材料如何適應高速響應
　　9.5　液晶電視發展現狀
　　　　9.5.1　市場動向
　　　　9.5.2　性能提高
　　　　9.5.3　產業動向
　　　　9.5.4　產能分布
　　9.6　TFT LCD製作技術的革新
　　　　9.6.1　發展背景
　　　　9.6.2　彩色濾光片製作的技術革新
　　　　9.6.3　偏光片與位相差（補償）片一體化的技術革新
　　　　9.6.4　背光源與光學膜片的技術革新
　　　　9.6.5　散光膜片與稜鏡膜片（增亮膜）的一體化技術
　　　　9.6.6　驅動IC小型化的技術革新
　　　　9.6.7　生產設備的技術革新
　　9.7　低溫多晶矽液晶顯示器
　　　　9.7.1　發展概況及市場需求
　　　　9.7.2　LTPS TFT LCD製品的特點及研究開發動向
　　　　9.7.3　製備技術開發動向
　　　　9.7.4　發展預測和展望
　　9.8　高溫多晶矽液晶顯示器的技術進展
　　　　9.8.1　HTPS的市場動向
　　　　9.8.2　HTPS的技術發展動向
　　　　9.8.3　HTPS需要開發的課題
　　9.9　LCOS的最新進展
　　　　9.9.1　LCOS元件的特性
　　　　9.9.2　LCOS開發的歷史
　　　　9.9.3　LCOS的兩大關鍵技術
　　　　9.9.4　D-ILA元件的特性
　　　　9.9.5　LCOS元件用的光學系統
　　　　9.9.6　D-ILA的發展方向
附錄　液晶顯示器常用縮略語