本書是在《光電顯示技術》(銷售20000多冊)基礎上,增加光電顯示技術,全新改版。本書配有電子教案(PPT),下載地址為清華大學齣版社網站本書頁麵。適閤作為光電信息類專業本科生及研究生教材。
現代顯示技術及設備作為普通高等學校光電子技術專業學生的專業課程被納入到教育部電子科學與技術專業教學指導分委員會的課程體係中。本書對現代顯示技術及其典型設備做瞭全麵講述。全書共9章,內容包括傳統的陰極射綫管顯示技術及設備(CRT)、目前世界流行的液晶顯示技術及設備(LCD)、發光二極管顯示技術及設備(LED)、等離子體顯示技術及設備(PDP)、激光顯示技術及設備(LPD)、3D顯示技術及設備、大屏幕顯示係統等,以及一些新型光電顯示設備,如場緻發射顯示設備(FED)、電緻發光顯示設備(ELD)、電緻變色顯示設備(ECD)、電泳顯示設備(EPD)和鐵電陶瓷顯示設備(PLZT)等。 本書可作為電子科學與技術、電子信息工程、通信工程、微電子科學與工程、光電信息科學與工程、計算機科學與技術、控製科學與工程、儀器科學與技術等專業的高年級本科生教材。
李文峰: 男,2004年獲得西北工業大學博士學位,現為西安科技大學三級教授,優秀研究生導師,應急通信技術創新團隊帶頭人,電路與係統專業學科帶頭人。中國礦山救護專委會副秘書長,中國煤炭工業安全科學技術學會理事,教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會協作委員。先後主持瞭國傢科技支撐計劃、科技部中小企業創新基金、中國博士後科學基金、國傢安全生産科技發展計劃、陝西省重大科技創新項目等多項具有較大理論意義和重要應用價值的課題,在中外學術期刊、國際會議上發錶學術論文80餘篇,擁有專利、計算機著作軟件著作權30餘項,獲得西安市科學技術奬、中國電子學會電子信息科學技術奬、陝西高等學校科學技術奬等,主要著作有《現代應急通信技術》、《弱電係統綜閤布綫》、《露天礦信息化建設》等。
第1章緒論
1.1現代顯示技術及設備概述
1.1.1研究顯示技術的意義及其發展曆史
1.1.2現代顯示設備分類
1.2顯示參量與人的因素
1.2.1光的基本特性
1.2.2人眼視覺特性
1.2.3色彩學基礎
1.2.4顯示設備的主要性能指標
1.3顯示接口
1.3.1VGA接口
1.3.2DVI接口
1.3.3HDMI接口
1.3.4DP接口
1.3.5AV接口
1.3.6S端子接口
1.3.7光縴接口
習題1
第2章陰極射綫管顯示技術及設備
2.1CRT顯示器的基本結構與工作原理
2.1.1黑白CRT顯示器的基本結構與工作原理
2.1.2彩色CRT顯示器的基本結構與工作原理
2.1.3CRT顯示器的主要單元
2.2CRT顯示器的驅動與控製
2.2.1CRT顯示器相關技術
2.2.2CRT顯示器驅控電路
2.3CRT顯示器的特點、性能指標及發展曆史
2.3.1CRT顯示器的特點
2.3.2CRT顯示器的性能指標
2.3.3CRT顯示技術的發展曆史
習題2
第3章液晶顯示技術及設備
3.1液晶概述
3.1.1液晶的晶相
3.1.2液晶的物理性質
3.1.3液晶的電氣光學效應
3.2液晶顯示設備
3.2.1液晶顯示設備的構造
3.2.2液晶顯示設備的顯像原理
3.2.3液晶顯示器的分類
3.2.4液晶顯示設備的驅動
3.3液晶顯示器的技術參數、特點及發展史
3.3.1液晶顯示器的技術參數
3.3.2液晶顯示器的特點
3.3.3液晶顯示技術的發展史及産業現狀
習題3
第4章發光二極管顯示技術及設備
4.1發光二極管基本知識
4.1.1半導體光源的物理基礎
4.1.2發光二極管的結構
4.1.3發光二極管的驅動
4.1.4發光二極管的特點及應用
4.2發光二極管顯示設備
4.2.1LED顯示設備的顯示原理
4.2.2LED顯示設備的掃描驅動電路
4.2.3LED顯示設備的技術指標
4.3有機發光二極管顯示技術
4.3.1有機發光二極管顯示簡介
4.3.2有機發光顯示設備的分類及特點
4.3.2有機發光二極管前沿顯示技術
習題4
第5章等離子體顯示技術及設備
5.1等離子體顯示設備工作原理
5.1.1等離子體基本知識
5.1.2等離子體顯示設備的顯示原理
5.1.3等離子體顯示設備的特點
5.1.4等離子體顯示設備的性能指標
5.2等離子體顯示設備的驅動與控製
5.2.1等離子體顯示設備的電路組成
5.2.2等離子體顯示設備的驅動電路
5.2.3等離子體顯示設備的産業現狀
習題5
第6章激光顯示技術及設備
6.1激光基本知識
6.1.1激光技術簡介
6.1.2激光的特性
6.1.3常用激光器
6.2激光顯示設備
6.2.1激光顯示原理
6.2.2常用激光顯示器件
6.2.3激光顯示技術展望
習題6
第7章新型光電顯示技術及設備
7.1電緻變色顯示技術及設備
7.1.1電緻變色現象
7.1.2電緻變色顯示器件
7.2場緻發射顯示技術及設備
7.2.1場緻發射顯示器件的構成及工作原理
7.2.2FED發展狀況
7.3電緻發光顯示技術及設備
7.3.1電緻發光現象的發展曆程
7.3.2ELD的分類及其特徵
7.3.3ELD的基本結構及工作原理
7.4電泳顯示和鐵電陶瓷顯示技術及設備
7.4.1電泳顯示技術
7.4.2鐵電陶瓷顯示技術
習題7
第8章三維顯示技術及係統
8.1三維顯示技術
8.1.1三維顯示技術概述
8.1.2三維顯示技術的分類
8.2全息顯示係統
8.2.1聲光調製器全息顯示係統
8.2.2LCD、DMD全息顯示係統
8.2.3集成技術的數字全息顯示係統
8.3體積式三維顯示係統
8.3.1DepthCube三維顯示係統
8.3.2Perspecta顯示係統
習題8
第9章大屏幕顯示技術及係統
9.1大屏幕顯示技術
9.1.1大屏幕顯示技術概述
9.1.2被動發光型大屏幕顯示係統
9.1.3主動發光型大屏幕顯示係統
9.1.4投影型大屏幕顯示係統
9.2HDTV多媒體大屏幕顯示牆
9.2.1HDTV多媒體大屏幕顯示牆組成
9.2.2HDTV多媒體大屏幕顯示牆的關鍵技術
9.2.3HDTV多媒體大屏幕顯示牆功能
習題9
附錄A專業詞語中英文對照索引
附錄B常用符號、縮寫中英文對照索引
參考文獻
信息既非物質也非能量,卻是構成世界的要素。到20世紀初,人們真正認識到信息是資源,正確利用它可以極大地提高勞動生産率。
從信息技術的發展趨勢看,目前起主要支撐的是電子技術,特彆是微電子技術; 發展中的是光電子技術,信息的探測、傳輸、存儲、顯示、運算和處理已由光子和電子共同參與來完成,已應用在光電信息處理、光通信、光存儲和光電顯示等領域; 正在崛起的是光子學技術。
2008年8月,在南京召開的教育部“電子信息與電氣學科教學指導委員會”之“電子科學與技術專業教學指導分委員會”整理修改的《普通高等學校電子科學與技術本科指導性專業指導規範》指齣,電子科學與技術學科涵蓋光電子技術、微電子技術、物理電子技術、電子材料與元器件、電磁場與微波五個專業方嚮。
“矽榖”的齣現促進瞭微電子工業的迅速發展,並直接産生瞭全球的新經濟。20世紀末,光電子技術在通信領域的應用取得瞭突破,推動瞭光電子産業的發展。近十幾年來,光電子技術成為當今發展最快、應用日趨廣泛的重要高新技術之一,很多國傢認為光電子技術與産業將成為21世紀的支柱産業之一。麵對光電子技術的迅猛發展,美國、德國、日本、英國、法國競相將光電子技術引入國傢發展計劃,美國還在亞利桑那大學建立瞭全球關注的第一個“光榖”。我國在863計劃、973計劃和國傢攻關計劃中,光電子技術都有大量立項。
隨著光電子技術的發展,對信息顯示的要求越來越高,現如今許多信息都是通過顯示設備提供的。現代顯示技術及設備作為光電子技術的重要組成部分,近年來發展迅速,應用廣泛。顯示設備作為人機交換的窗口,在信息技術高度發展時期得到瞭長足的進展,也孕育和培育齣瞭一代又一代新産品。目前流行的幾種顯示技術有陰極射綫顯示(CRT)、液晶顯示(LCD)、等離子顯示(PDP)、發光二極管(LED)、激光顯示(LPD)等。
伴隨顯示技術的迅猛發展,講述各種顯示設備結構原理和顯示器維護修理的書籍較多,但是係統全麵涉及現代顯示技術及其典型設備的書籍少,而“現代顯示技術及設備”這門課程又是光電子專業重要專業課程。本書緊密跟蹤世界最流行的光電顯示設備,目的是培養學生跟蹤和掌握國內外現代顯示領域的新理論、新知識、新技術和新成果的能力,使畢業班學生成為能從事現代子技術專業領域的研究、設計、製造的應用研究型或基礎研究型專門人纔。
本書第1章緒論概述現代顯示技術及設備在光電子技術專業中的重要位置、顯示技術的發展曆史、顯示設備的分類、顯示參量與人的因素以及顯示接口等。第2章講述古老而又充滿活力的顯示設備——陰極射綫管。第3~5章講述目前市場上主流的顯示設備: 液晶、等離子、發光二極管等,包括其顯示原理、基本結構、驅動電路、産業現狀以及發展趨勢等。第6和第9章講述另一類,即工業或大型商用顯示設備,包括激光和大屏。第7章簡要介紹瞭幾種新型顯示技術,它們是電緻變色顯示、場緻發射顯示、電緻發光顯示、電泳顯示和鐵電陶瓷顯示等,代錶瞭顯示技術發展的未來。有機發光二極管(OLED)本質上屬於電緻發光顯示設備,作者把它放在第4章——發光二極管顯示技術中講述,第7章僅簡單提及。第8章講述影視界很火的3D顯示技術及設備。本書涉及許多專業詞語、常用符號和字母縮寫,為方便讀者,附錄部分對其進行瞭中英文對照翻譯、解釋,參考文獻部分對其他作者的工作和成果錶示瞭肯定和敬意。第1~5和第9章由李文峰編寫,第6和第7章由李淑穎編寫,第8章由袁海潤編寫。
本書的齣版得到瞭國傢科技支撐計劃(2013BAK06B03)和陝西省科技統籌創新工程計劃項目(2015KTCQ03��10)支持,在此錶示感謝!
最後要感謝清華大學齣版社,衷心感謝盛東亮編輯對作者的鼓勵、支持及對原稿的認真編輯。
限於作者水平,書中一定存在不妥之處,希望廣大讀者提齣批評和指正。
作者2016年1月於古城西安
在接觸《現代顯示技術及設備》之前,我曾以為“顯示”一詞,僅限於電視、電腦屏幕這樣二維平麵的概念。但隨著閱讀的深入,我逐漸意識到,顯示技術的內涵比我原先的認知要豐富得多,也前沿得多。這本書讓我跳齣瞭固有的思維模式,開始從一個全新的維度去審視“可見”的世界。 其中,關於“信息可視化”的章節,給我帶來瞭極大的啓發。它不再局限於如何將數據“顯示”齣來,而是探討如何將復雜的信息,以最直觀、最易於理解的方式呈現給用戶。書中列舉瞭大量的案例,從醫療影像的精細呈現,到城市交通數據的動態模擬,再到科學研究中對微觀世界的“可視化”探索。我被書中對於“圖層”、“交互式探索”、“多維度呈現”等概念的講解所吸引,它讓我明白,真正的“顯示技術”,不僅僅是信息的輸齣,更是對人類認知能力的賦能。它能夠幫助我們發現隱藏的模式,理解抽象的概念,甚至做齣更明智的決策。這種將技術與認知科學巧妙融閤的視角,讓我對“顯示”的意義有瞭更深層次的理解,也對未來的信息傳播方式充滿瞭期待。
評分對於我這樣的普通讀者而言,《現代顯示技術及設備》一書,就像打開瞭一扇通往科技前沿的窗戶,讓我得以窺見那些隱藏在日常設備背後的強大力量。我一直以為,我們看到的各種屏幕,無非就是分辨率高低、色彩鮮艷與否的區彆,殊不知,其背後蘊含著如此復雜而精妙的工程智慧。 書中對於“人機交互”在顯示技術發展中所扮演角色的闡述,尤其令我印象深刻。它沒有將交互僅僅看作是簡單的輸入輸齣,而是將其視為一種“共生關係”。例如,在討論觸控技術時,它不僅分析瞭電阻式、電容式等不同的感應原理,更深入地探討瞭不同交互方式對用戶體驗的影響,以及如何通過優化顯示與交互的協同,來提升操作的直觀性和效率。這種以人為本的設計理念,貫穿瞭整本書的論述,讓我深刻體會到,真正的“現代顯示技術”,不僅僅是技術的進步,更是對人類感知和行為習慣的深刻理解和迴應。它讓我開始思考,未來的設備,將不再是我們手中的工具,而是能夠與我們“對話”,甚至“理解”我們的夥伴。
評分一直以來,我對於光電轉換、圖像生成這些基礎原理有著模糊的認識。在閱讀《現代顯示技術及設備》之前,我總覺得這些都屬於“工程學”範疇,離我作為一名普通用戶的生活有些遙遠。然而,這本書卻以一種我意想不到的方式,將這些專業知識以生動形象的方式呈現齣來,讓我茅塞頓開。 書中對“新型顯示材料”的探討,給我留下瞭極其深刻的印象。它並沒有僅僅列舉齣OLED、Micro-LED等大傢熟知的名詞,而是深入到這些材料的微觀結構、光學特性,以及它們如何被設計和製造齣來的。我原本以為,屏幕的升級換代,無非是廠傢為瞭營銷手段,但讀完這本書,我纔瞭解到,每一次的材料革新,都意味著物理定律在顯示領域的全新應用,都帶來瞭性能的飛躍,例如更低的功耗、更廣的色域、更快的響應速度等等。書中對這些材料的細緻分析,讓我理解到,我們每一次點亮屏幕,背後都是無數科學傢和工程師對物質世界的探索和改造,這種嚴謹的科學態度,讓我對這項技術充滿瞭敬意。
評分這本書的齣版,著實讓我在數字信息時代的洪流中,尋到瞭一處靜謐的學術港灣。初拿到《現代顯示技術及設備》時,被其厚重的篇幅和嚴謹的封麵設計所吸引,心中便湧現齣一種期待,希望能夠係統地梳理和深化我對顯示領域知識的理解。然而,在閱讀過程中,我卻發現這本書所涵蓋的範圍,遠遠超齣瞭我對“顯示”二字的最初認知。它並沒有局限於我們日常接觸到的屏幕,例如智能手機、電視或者電腦顯示器,而是將觸角伸嚮瞭更為廣闊和前沿的領域。 例如,書中對一些我原本以為隻是科幻概念的技術進行瞭深入的探討。我一直以為像全息投影這樣技術,離我們的生活還很遙遠,可能隻存在於電影或者大型演齣中。但這本書卻以一種非常務實且科學的方式,拆解瞭其背後的原理,從光的衍射、乾涉到編碼技術,甚至還涉及到瞭與信息處理和傳輸相關的底層邏輯。它不僅解釋瞭“如何實現”,更深入地分析瞭“為何如此”。這種由淺入深、由錶及裏的講解方式,讓原本覺得遙不可及的技術,變得觸手可及,也讓我開始重新審視身邊的各種顯示形式,思考它們是如何在物理和信息層麵相互關聯的。
評分我一直對那些能夠直接改變我們感知和交互方式的“未來感”技術充滿好奇。讀完《現代顯示技術及設備》,我最大的感受是,那些曾經隻存在於想象中的畫麵,正在以驚人的速度被科技變為現實,而這本書恰恰捕捉到瞭這種變化的脈絡。它沒有僅僅停留在對現有技術的羅列,而是花費瞭相當的篇幅去探討那些正在孕育中的、可能顛覆行業格局的創新。 我特彆驚訝於書中對“沉浸式顯示”的界定和延伸。起初,我以為就是指VR/AR設備,但書中將這個概念擴展到瞭建築、藝術展覽,甚至是對我們日常生活環境的“智能重塑”。它詳細介紹瞭如何利用動態投影、光影藝術以及多感官刺激,來創造齣超越傳統屏幕界限的體驗。這種將顯示技術與心理學、藝術學相結閤的視角,讓我看到瞭顯示不再僅僅是信息的載體,更是情感的觸發器和體驗的創造者。我開始想象,未來我們走入一個空間,不再是被動接收信息,而是被環境所包圍,與信息進行更深層次的互動,而這一切的實現,離不開書中那些精妙的技術構思和實現路徑的探討。
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