第1章 了解TFT LCD

1.1 了解显示器1

  1.1.1 像素（pixel，即picture element) 1

  1.1.2 对比度（contrast) 3

  1.1.3 灰阶（gray level) 3

  1.1.4 颜色（color) 5

1.2 液晶显示器（liquid crystal display, LCD) 8

  1.2.1 光阀的概念9

  1.2.2 如何利用LCD制成光阀9

  1.2.3 如何控制液晶光阀13

  1.2.4 液晶电容15

  1.2.5 进一步认识液晶18

1.3 了解薄膜晶体管（thin film transistor, TFT) 20

  1.3.1 TFT的结构与工作原理20

  1.3.2 TFT的电流-电压特性21

  1.3.3 TFT与MOSFET的比较22

1.4 了解TFT LCD23

  1.4.1 TFT LCD架构23

  1.4.2 彩色TFT LCD的亚像素23

  1.4.3 TFT LCD的比喻24

1.5 名词解释25

第1章练习26

第2章 TFT LCD的工作原理

2.1 TFT LCD的工作方式29

2.2 极性反转（polarity inversion) 31

  2.2.1 什么叫做“极性反转”31

  2.2.2 为什么可以“极性反转”31

  2.2.3 驱动电压的均方根(root mean square, RMS)31

  2.2.4 为什么必须要有“极性反转”32

  2.2.5 像素阵列极性反转的方式36

2.3 充电（charging) 37

  2.3.1 充电与放电电流37

  2.3.2 充电时间38

  2.3.3 电压范围39

  2.3.4 预充电(pre-charge)43

2.4 电位保持（holding) 45

  2.4.1 漏电的路径45

  2.4.2 储存电容(storage capacitor)47

  2.4.3 储存电容的参考电压48

  2.4.4 点缺陷型漏电50

2.5 电容耦合效应(coupling)51

  2.5.1 电容耦合的原理51

  2.5.2 像素中的电容54

  2.5.3 扫描线的电容耦合效应57

  2.5.4 数据线的电容耦合效应68

2.6 信号延迟（delay) 68

  2.6.1 信号延迟的原理68

  2.6.2 信号延迟的计算方法70

  2.6.3 扫描线上的信号延迟73

  2.6.4 数据线上的信号延迟74

  2.6.5 共电极的信号延迟75

2.7 综合效应77

  2.7.1 充电与电荷保持77

  2.7.2 充电与电容耦合78

  2.7.3 充电与信号延迟78

  2.7.4 电荷保持与电容耦合79

  2.7.5 电容耦合与信号延迟80

第2章练习82

第3章 面板设计实例

3.1 从产品规格开始84

  3.1.1 认识TFT LCD的产品规格84

  3.1.2 专业领域的整合86

  3.1.3 产品规格的协调制定87

  3.1.4 TFT面板设计相关的专业规格88

3.2 TFT LCD像素排列89

  3.2.1 像素完全相同与最坏情况设计(worst case design)89

  3.2.2 初始设计89

  3.2.3 初始像素布局95

  3.2.4 布局后模拟99

  3.2.5 像素设计实例99

3.3 像素阵列之外115

  3.3.1 扫描线与数据线布线115

  3.3.2 下板共电极布线116

  3.3.3 共电极金胶点与共电极电源布线116

  3.3.4 对准标示116

  3.3.5 测试键(test keys)119

  3.3.6 电荷分享预充电设计120

  3.3.7 静电防治、阵列测试与激光修补设计120

  3.3.8 其他设计项目121

第4章 TFT LCD的驱动系统

4.1 驱动系统概述123

  4.1.1 时序控制电路(timing controller)123

  4.1.2 扫描驱动电路(scan driver)124

  4.1.3 数据驱动电路(data driver)124

  4.1.4 共电极参考电压源124

  4.1.5 电压源转换电路124

  4.1.6 Γ(Gamma)校正参考电压125

4.2 扫描驱动电路125

  4.2.1 扫描驱动电路的基本功能区块125

  4.2.2 扫描驱动电路子系统概观128

4.3 数据驱动电路129

  4.3.1 数据驱动电路的基本功能区块129

  4.3.2 Γ 校正参考电压137

  4.3.3 数据传输界面145

  4.3.4 数据驱动电路子系统概述147

4.4 时序控制电路148

  4.4.1 视频数据处理148

  4.4.2 电荷分享(charge sharing)节省电源150

  4.4.3 响应时间补偿(response time compensation, RTC)150

第4章练习154

第5章 设计的现实考量

5.1 静电防治设计157

  5.1.1 静电破坏158

  5.1.2 TFT的静电防治设计159

  5.1.3 驱动负载的增加161

  5.1.4 静电保护设计的方式与有效阶段162

5.2 阵列测试设计163

  5.2.1 阵列测试的时机与目的163

  5.2.2 阵列电性测试的方式164

5.3 激光修补设计168

  5.3.1 激光修补的目的168

  5.3.2 激光修补的方式168

5.4 布局考量170

  5.4.1 TFT的布局方式171

  5.4.2 像素布局设计172

  5.4.3 阵列外布局设计173

  5.4.4 面板接合光刻掩模设计173

  5.4.5 基板上面板放置与其掩模接合设计176

  5.4.6 上下基板对位设计177

  5.4.7 布局检查177

5.5 制程与环境的变动178

  5.5.1 电极线宽定义及对准179

  5.5.2 薄膜厚度180

  5.5.3 环境温度变化180

5.6 显示画质不良的分析181

  5.6.1 点缺陷与线缺陷181

  5.6.2 斑驳182

  5.6.3 串扰(cross-talk)183

  5.6.4 闪烁(flicker)与直流残留(DC residue)191

  5.6.5 渐层(shading)192

  5.6.6 区块(blocking)192

  5.6.7 不良现象的原因分析192

第5章练习193

第6章 面板设计的进一步发展

6.1 低温多晶硅型TFT (LTPS TFT) 195

  6.1.1 元件结构及制程195

  6.1.2 栅极与半导体层的位置关系197

  6.1.3 激光退火198

  6.1.4 离子注入199

  6.1.5 Top ITO架构199

6.2 有机电致发光二极管（OLED) 200

  6.2.1 基本元件发光结构200

  6.2.2 像素等效电路201

  6.2.3 TFT OLED面板的设计与驱动202

第一版后记204