TFT LCD面板的驱动与设计

第1章 了解TFT LCD

1.1 了解显示器

1.1.1 像素(pixel，即picture element)

1.1.2 对比度(contrast)

1.1.3 灰阶(gray level)

1.1.4 颜色(color)

1.2 液晶显示器(liquid crystal display， LCD)

1.2.1 光阀的概念

1.2.2 如何利用LCD制成光阀

1.2.3 如何控制液晶光阀

1.2.4 液晶电容

1.2.5 进一步认识液晶

1.3 了解薄膜晶体管(thin film transistor， TFT)

1.3.1 TFT的结构与工作原理

1.3.2 TFT的电流-电压特性

1.3.3 TFT与MOSFET的比较

1.4 了解TFT LCD

1.4.1 TFT LCD架构

1.4.2 彩色TFT LCD的亚像素

1.4.3 TFT LCD的比喻

1.5 名词解释

第1章练习

第2章 TFT LCD的工作原理

2.1 TFT LCD的工作方式

2.2 极性反转(polarity inversion)

2.2.1 什么叫做“极性反转”

2.2.2 为什么可以“极性反转”

2.2.3 驱动电压的均方根(root mean square， RMS)

2.2.4 为什么必须要有“极性反转”

2.2.5 像素阵列极性反转的方式

2.3 充电(charging)

2.3.1 充电与放电电流

2.3.2 充电时间

2.3.3 电压范围

2.3.4 预充电(pre-charge)

2.4 电位保持(holding)

2.4.1 漏电的路径

2.4.2 储存电容(storage capacitor)

2.4.3 储存电容的参考电压

2.4.4 点缺陷型漏电

2.5 电容耦合效应(coupling)

2.5.1 电容耦合的原理

2.5.2 像素中的电容

2.5.3 扫描线的电容耦合效应

2.5.4 数据线的电容耦合效应

2.6 信号延迟(delay)

2.6.1 信号延迟的原理

2.6.2 信号延迟的计算方法

2.6.3 扫描线上的信号延迟

2.6.4 数据线上的信号延迟

2.6.5 共电极的信号延迟

2.7 综合效应

2.7.1 充电与电荷保持

2.7.2 充电与电容耦合

2.7.3 充电与信号延迟

2.7.4 电荷保持与电容耦合

2.7.5 电容耦合与信号延迟

第2章练习

第3章 面板设计实例

3.1 从产品规格开始

3.1.1 认识TFT LCD的产品规格

3.1.2 专业领域的整合

3.1.3 产品规格的协调制定

3.1.4 TFT面板设计相关的专业规格

3.2 TFT LCD像素排列

3.2.1 像素完全相同与最坏情况设计(worst case design)

3.2.2 初始设计

3.2.3 初始像素布局

3.2.4 布局后模拟

3.2.5 像素设计实例

3.3 像素阵列之外

3.3.1 扫描线与数据线布线

3.3.2 下板共电极布线

3.3.3 共电极金胶点与共电极电源布线

3.3.4 对准标示

3.3.5 测试键(test keys)

3.3.6 电荷分享预充电设计

3.3.7 静电防治、阵列测试与激光修补设计

3.3.8 其他设计项目

第4章 TFT LCD的驱动系统

4.1 驱动系统概述

4.1.1 时序控制电路(timing controller)

4.1.2 扫描驱动电路(scan driver)

4.1.3 数据驱动电路(data driver)

4.1.4 共电极参考电压源

4.1.5 电压源转换电路

4.1.6 Γ(Gamma)校正参考电压

4.2 扫描驱动电路

4.2.1 扫描驱动电路的基本功能区块

4.2.2 扫描驱动电路子系统概观

4.3 数据驱动电路

4.3.1 数据驱动电路的基本功能区块

4.3.2 厂校正参考电压

4.3.3 数据传输界面

4.3.4 数据驱动电路子系统概述

4.4 时序控制电路

4.4.1 视频数据处理

4.4.2 电荷分享(chargc sharing)节省电源

4.4.3 响应时间补偿(response time cornpensation，RTC)

第4章练习

第5章 设计的现实考量

5.1 静电防治设计

5.1.1 静电破坏

5.1.2 TFT的静电防治设计

5.1.3 驱动负载的增加

5.1.4 静电保护设计的方式与有效阶段

5.2 阵列测试设计

5.2.1 阵列测试的时机与目的

5.2.2 阵列电性测试的方式

5.3 激光修补设计

5.3.1 激光修补的目的

5.3.2 激光修补的方式

5.4 布局考量

5.4.1 TFT的布局方式

5.4.2 像素布局设计

5.4.3 阵列外布局设计

5.4.4 面板接合光刻掩模设计

5.4.5 基板上面板放置与其掩模接合设计

5.4.6 上下基板对位设计

5.4.7 布局检查

5.5 制程与环境的变动

5.5.1 电极线宽定义及对准

5.5.2 薄膜厚度

5.5.3 环境温度变化

5.6 显示画质不良的分析

5.6.1 点缺陷与线缺陷

5.6.2 斑驳

5.6.3 串扰(cross-talk)

5.6.4 闪烁(flicker)与直流残留(DC residue)

5.6.5 渐层(shading)

5.6.6 区块(blocking)

5.6.7 不良现象的原因分析

第5章 练习

第6章 面板设计的进一步发展

6.1 低溫多晶硅型TFT(LTPS TFT)

6.1.1 元件结构及制程

6.1.2 栅极与半导体层的位置关系

6.1.3 激光退火

6.1.4 离子注入

6.1.5 Top ITO架构

6.2 有机电致发光二极管(OLED)

6.2.1 基本元件发光结构

6.2.2 像素等效电路

6.2.3 TFT OLED面板的设计与驱动

第一版后记

《TFT LCD面板的驱动与设计》是有关TFT LCD技术参考书，介绍了TFT LCD的基本知识、操作原理及设计时的实际应用，TFT LCD面板的驱动，TFT LCD面板的设计实例，还探讨了TFT LCD的未来发展。

《TFT LCD面板的驱动与设计》可以作为高等院校师生的教学参考书，也可供工程技术人员参考。