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《新材料及在高技术中的应用丛书》序言1

第1章 电子显示的原理及发展概况1

1.1 电子显示器件1

1.1.1 定义和种类1

1.1.2 沿革与变迁3

前言5

1.2 各种电子显示类型8

1.2.1 显示原理、基本结构和构成材料8

1.2.2 显示性能及特征的比较13

1.3 发展现状、课题与展望17

1.3.1 各种电子显示器的市场定位17

1.3.2 应用发展现状、课题与展望19

第2章 液晶显示器27

2.1 液晶与液晶显示器(LCD)27

2.1.1 液晶27

2.1.2 液晶与显示29

2.1.3 LCD的特征29

2.2.1 物理性质的各向异性30

2.2 液晶用于显示的物理性能30

2.2.2 折射率的各向异性与各种光学性质31

2.2.3 施加电场引起分子排列的变化33

2.3 LCD的各种显示方式及其工作原理和特性35

2.3.1 液晶的电气光学效应及显示方式35

2.3.2 扭曲向列型37

2.3.3 超扭曲向列型37

2.3.4 铁电型(FLC)40

2.3.5 反铁电型45

2.3.6 宾-主型49

2.3.7 双折射控制型50

2.3.8 高分子分散型51

2.3.9 彩色LCD的各种显示方式53

2.4 各种类型的液晶材料56

2.4.1 实用液晶材料56

2.4.2 混合液晶材料57

2.4.3 向列液晶材料57

2.4.4 胆甾相型液晶材料63

2.4.5 层列型液晶材料64

2.5 LCD的构造与制作68

2.5.1 LCD的构造68

2.5.2 LCD的构成材料69

2.5.3 液晶分子排列的作用、种类及分子排列方法70

2.5.4 LCD的制作71

2.6 LCD的各种驱动方式72

2.6.1 各种驱动电极的结构72

2.6.3 多路传输驱动74

2.6.2 静态驱动74

2.6.4 有源矩阵驱动76

2.7 LCD的技术发展动向79

2.7.1 LCD技术发展回顾79

2.7.2 TFT-LCD技术80

2.7.3 移动电话用STN-LCD的技术动向85

2.7.4 我国LCD产业的现状90

2.7.5 LCD新技术动向92

2.7.6 TFT-LCD当前的产业化水平100

3.1.1 什么是PDP104

第3章 等离子体显示板104

3.1 等离子体显示板(PDP)的工作原理104

3.1.2 AC型PDP与DC型PDP106

3.1.3 PDP的特征和应用108

3.2 彩色PDP的放电特性及发光机理114

3.2.1 低压气体放电的基本特性114

3.2.2 彩色PDP的发光机理117

3.2.3 气体放电中的帕邢定律和着火电压的确定119

3.2.4 DC型和AC型PDP中的气体放电124

3.3.1 AC型PDP的结构129

3.3 AC型PDP与DC型PDP的结构及驱动方式129

3.3.2 AC型PDP的驱动132

3.3.3 DC型PDP的结构139

3.4 PDP的主要部件及材料140

3.4.1 玻璃基板144

3.4.2 前基板制造工艺中相关的部件与材料146

3.4.3 后基板制造工艺中相关的部件与材料149

3.4.4 装配工艺中相关的部件与材料154

3.5.1 玻璃板制造工艺156

3.5 PDP的制造工艺及装置156

3.5.2 AC型PDP前基板的制造工艺157

3.5.3 DC型PDP前基板的制造工艺161

3.5.4 AC型PDP后基板的制造工艺161

3.5.5 DC型PDP后基板的制造工艺168

3.5.6 装配工艺170

3.5.7 检查工艺170

3.6.1 PDP作为大型FPD的优势171

3.6 PDP的应用171

3.6.2 PDP的应用领域174

3.6.3 PDP产业的特征和市场预测177

3.7 PDP的课题及开发战略182

3.7.1 PDP的开发课题182

3.7.2 PDP的市场开发战略187

第4章 电致发光显示器191

4.1 全固态型的电致发光显示器(ELD)191

4.1.1 什么是电致发光191

4.1.2 电致发光与显示器191

4.1.3 ELD的特征193

4.2 各种电致发光元件的结构、工作原理及特性194

4.2.1 分散型交流电致发光194

4.2.2 分散型直流电致发光196

4.2.3 薄膜型交流电致发光198

4.2.4 薄膜型直流电致发光201

4.2.5 有机薄膜电致发光201

4.3 电致发光元件的各种构成材料202

4.3.1 发光层材料202

4.3.2 绝缘层材料206

4.3.3 电极材料207

4.3.4 基板材料208

4.4 电致发光元件各功能层的形成方法208

4.4.1 发光层的形成方法208

4.4.2 绝缘膜的形成方法210

4.4.3 电极的形成方法210

4.5 有机电致发光显示器(有机ELD)210

4.5.1 有机ELD的优点及发展概况210

4.5.2 有机ELD的结构及工作原理212

4.5.3 有机ELD用的材料及薄膜ELD器件的制作213

4.5.4 RGB多色有机ELD215

4.5.5 有机ELD器件的新进展216

4.6 ELD的各种驱动方式217

4.6.1 帧更新驱动法217

4.6.2 对称驱动法218

4.6.3 灰度调节显示驱动法219

4.6.4 有源矩阵驱动法220

4.7.2 图形显示221

4.7.1 数字及符号显示221

4.7 ELD的用途及应用展望221

4.7.3 彩色显示222

4.7.4 LCD背照光源224

4.8 ELD的课题与发展前景225

第5章 荧光管显示器227

5.1 荧光管显示器(VFD)的工作原理及基本结构227

5.1.1 VFD的定义227

5.1.2 VFD的产生228

5.1.3 VFD的分类229

5.1.4 VFD的结构及工作原理230

5.2.1 电压电流二极管特性232

5.2 VFD的电学及光学特性232

5.2.2 电气及光学特性234

5.2.3 截止特性234

5.2.4 脉冲响应特性235

5.3.2 阴极材料236

5.3.4 厚膜材料236

5.3.3 金属材料236

5.3.1 玻璃236

5.3 VFD的构成材料236

5.3.5 荧光体237

5.4 VFD的制造工艺238

5.5 VFD的基本设计239

5.5.1 显示内容及色彩239

5.5.2 封装因素及允许端子数240

5.5.3 必要的辉度、滤色器、使用环境240

5.5.4 驱动方式、动作条件、驱动器及结构设计240

5.6 VFD的使用方法241

5.6.1 电源241

5.5.5 可靠性241

5.6.2 驱动电路242

5.7 图像显示用VFD246

5.7.1 单矩阵方式247

5.7.2 多矩阵方式250

5.7.3 彩色图像显示器251

5.8 大画面显示器件252

5.9.1 电子照相方式用VFPH253

5.9 真空荧光管打印头(VFPH)253

5.9.2 彩色VFPH254

5.10 芯片植入玻璃(CIG)型VFD255

5.11 VFD使用中的注意事项255

5.11.1 电气工作条件255

5.11.2 现场安装256

5.11.3 保管257

5.12 研究课题与展望257

6.1.1 FED的发展概况259

6.1 场发射显示器(FED)259

第6章 场发射显示器和场离子显示器259

6.1.2 FED平面显示器件的构成及制作工艺260

6.1.3 彩色FED器件263

6.2 场离子显示器(FID)265

6.2.1 场离子发射原理265

6.2.2 FID的结构和工作原理267

6.2.3 FID的优点及发展前景270

7.1.1 发光二极管271

7.1 发光二极管及发光二极管显示器(LED)271

第7章 发光二极管显示器271

7.1.2 LED的开发经历及今后展望272

7.2 LED用材料及发光机制273

7.2.1 晶体结构及能带结构273

7.2.2 发光机制及发光波长275

7.2.3 电流注入与发光276

7.2.4 发光效率、光输出及亮度277

7.2.5 变频特性278

7.2.6 LED与激光二极管278

7.3.1 单晶制作技术279

7.3 LED的制作工艺279

7.3.2 外延技术281

7.3.3 掺杂技术284

7.3.4 元件制作及组装技术285

7.4 各种LED及其特性285

7.4.1 GaP:ZnO红色LED287

7.4.2 GaP:N绿色LED287

7.4.3 GaAsP系红色LED287

7.4.5 GaAlAs系LED288

7.4.4 GaAsP系橙色、黄色LED288

7.4.6 InGaAlP系橙色、黄色LED289

7.4.7 GaN系蓝色LED289

7.4.8 SiC蓝色LED290

7.4.9 Ⅱ-Ⅵ族蓝色LED291

7.4.10 全彩色LED292

7.4.11 红外LED293

7.5 LED显示器的各种用途及发展前景294

7.5.1 指示灯294

7.5.2 数字显示用显示器295

7.5.4 单片型平面显示器297

7.5.3 阵列显示器297

7.5.5 混合型平面显示器298

7.5.6 点矩阵型平面显示器298

7.6 LED的其他应用300

7.7 研究课题与展望302

第8章 布劳恩管显示器304

8.1 布劳恩管显示器(CRT)的历史及特征304

8.1.1 CRT的开发经历及发展史304

8.2.1 单色显示用CRT--MDT305

8.1.2 CRT显示的特征305

8.2 CRT的结构及工作原理305

8.2.2 彩色显示用CRT--CDT306

8.3 CRT显示器的性能307

8.3.1 图像分辨率307

8.3.2 辉度及对比度311

8.4 CRT的构成要素313

8.4.1 电子枪313

8.4.2 偏转磁轭318

8.4.3 荫罩320

8.4.4 荧光面322

8.4.5 玻壳322

8.5 CRT的制作工艺323

8.5.1 荫罩323

8.5.2 显示屏、荫罩的组装324

8.5.3 涂黑及涂布荧光体324

8.5.4 封接、排气工程325

8.5.5 阴极老化处理325

8.5.6 装附偏转磁轭325

8.6 各种平板型CRT326

8.6.1 薄型CRT326

8.6.2 冷阴极型CRT328

8.7 CRT显示器的生理学措施329

8.7.1 防眩处理329

8.7.2 平面化329

8.7.3 防止电磁场的泄漏329

8.8.1 CRT的驱动方式330

8.8 CRT显示器的驱动与控制330

8.8.2 CRT显示器驱控器的电路构成331

8.9 面向21世纪的CRT发展趋势333

8.9.1 CRT的各种用途及应用范围333

8.9.2 CRT技术的重大成就335

8.9.3 CRT技术的发展方向336

8.9.4 CRT仍有很大发展余地338

第9章 立体显示及特殊显示器339

9.1 立体显示简介339

9.1.1 偏光眼镜方式341

9.1.2 时分割光栅眼镜方式342

9.1.3 视差立体图方式344

9.1.4 双凸透镜方式345

9.1.5 纵深标本化方式347

9.1.6 全息照相术347

9.2 立体显示的课题与展望348

9.3 电泳成像显示器(EPID)349

9.3.1 EPID的原理349

9.3.2 EPID的特征349

9.3.4 光选址EPID350

9.3.3 矩阵型EPID显示器350

9.3.5 电场选址EPID352

9.3.6 离子喷淋方式EPID353

9.4 磁泳成像显示器(MPD)354

9.5 电化学显示器(ECD)355

9.6 颗粒旋转方式显示器356

9.6.1 分散颗粒旋转型显示器(SPD)356

9.6.2 分色颗粒旋转型显示器(TBD)356

9.6.3 磁性颗粒旋转型显示器(MPD)357

9.7 静电吸引方式显示器358

9.7.1 箔吸引型显示器(DFD)358

9.7.2 可变形镜面反射器(DMD)359

9.8 电渗透型显示器362

9.9 头盔显示器363

9.9.1 头盔显示器的应用363

9.9.2 头盔显示器的构成363

9.9.3 头盔显示器的基本参数366

9.9.5 安装在眼镜上的微显示器367

9.9.4 头盔显示器的价格和市场367

第10章 大屏幕显示器369

10.1 各种类型的大屏幕显示器369

10.2 非主动发光型大屏幕显示器371

10.2.1 磁反转型371

10.2.2 磁泳成像型372

10.2.3 静电吸引型372

10.3 主动发光型大屏幕显示器372

10.3.1 LED方式373

10.3.2 小型CRT方式376

10.3.3 放电管方式377

10.3.4 直视大画面显示器379

10.4 投影型大屏幕显示器381

10.4.1 液晶大屏幕显示的概况381

10.4.2 投影显示中的图像信号放大器385

10.4.3 CRT投影型389

10.4.4 其他投影型391

10.5 课题与展望393

附录：电子显示技术常用缩略语注释396

参考文献406