《显示技术基础》课程教学大纲
课程英文名称：Thefoundation of Display Technologies
课程代码：05083047 学时数：48 学分数：3
课程类型：专业必修课
适用学科专业：光电信息科学与工程、电子科学与技术
先修课程：固体物理、半导体物理、大学物理、电磁场理论
执笔者：林慧，杨刚，张磊 编写日期：2015.7 审核人：饶海波
一、课程简介
《显示技术基础》课程全面系统讲述不同类型显示器件的结构、工作原理和制作工艺，从器件物理的角度分析器件的特点及性能，对目前显示器件研究生产过程中出现的问题以及解决的方案进行全面的分析。该课程对光电信息科学与工程、电子科学与技术专业的学生深入了解光电信息领域的研究现状和发展前景起重要的辅助作用，是整个课程体系中不可或缺的环节。
二、课程目标
通过对该门课程的学习，使光电信息科学与工程、电子科学与技术专业的学生了解世界信息显示领域的发展状况，掌握显示技术中涉及的光度学和色度学的基础知识，掌握显示器件的特性参数，掌握CRT，FED，PDP，LCD，LED，OLED等显示器件所涉及的基本原理、系统构成及制备工艺，增进对显示领域的发展现状及研究趋势的了解；通过课程设计和课程实验培养学生综合运用知识的能力，使学生具备对LCD和OLED显示器件进行器件设计和分析的能力。通过学生实践环节的操作过程，增强学生动手能力，加强学生对器件原理和工艺的理解。（对应毕业要求1.4,2.1,3.1）
目标1、加深学生对显示器件基本知识的理解和掌握，形成能够分析对给定的显示系统进行分析的系统知识；
目标2、能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于主要显示器件（LCD，PDP，OLED等器件）物理模型的表达，建立相应的显示器件运行的数学模型，并正确求解；
目标3、能够运用课程知识，判断主要的显示器件系统的结构参量对器件性能指标的影响，提出优化解决或应用方案；
目标4、能够对OLED器件根据需求进行结构设计，通过分析实验结果，提出优化方案。
三、课程目标与毕业要求指标点的对应关系
毕业要求
指标点
课程目标
1、工程知识
1.4能够针对一个光电信息系统或者过程建立合适的数学模型，并能结合实际工程问题（恰当参数）求解
目标2
2、问题分析
2.1能够将数学、物理和工程科学的基本原理运用到光电信息系统的表述中。
目标3
3、设计/开发解决方案
3.1能够根据实际需求确定光电信息系统的设计目标和设计方案
目标4
四、课程内容安排和要求
（一）教学内容、要求及教学方法
第一章 显示技术基础（16学时）课堂教学+讨论报告
主要内容：介绍显示技术的意义，分类和发展现状。光度学基本知识，色度学基本知识，显示技术的主要参量。CRT和FED技术的基本结构和原理以及比较。
重点和难点：显示技术基础中所涉及的光学和色度学中的基本概念和理论，以及显示器件评价的基本特性参量。
掌握：显示技术基础中所涉及的光学和色度学中的基本概念和理论，以及显示器件评价的基本特性参量。
了解：CRT显示和FED显示技术的基本原理和结构。
讨论报告一：色度学中颜色量化的表色体系中RGB表色体系和XYZ表色体系的区别和联系。
第二章 等离子体显示（4学时）课堂教学+讨论报告
主要内容：气体放电的原理， ACPDP和DCPDP器件的比较，PDP器件的结构与特性，PDP器件的制作工艺。
重点和难点：气体放电的基本原理和过程，气体放电过程的不同阶段的电流，电压变化。PDP器件的结构和特点。PDP显示器件的特殊灰度驱动方法。
掌握：气体放电的基本原理和过程，气体放电过程的不同阶段的电流，电压变化。PDP器件的结构和特点。PDP显示器件的特殊灰度驱动方法。
了解：PDP显示器件的制作工艺。
讨论报告二：等离子驱动中的运动伪轮廓的现象及解决方法。
第三章：液晶显示技术（ 4学时）课堂教学
主要内容：液晶的种类，液晶显示器件的结构和基本原理，液晶显示器件的工艺，液晶TFT（Si，p-si，IGZO）的工艺流程
重点和难点：液晶显示器件的结构工艺，TFT-LCD的结构和工艺。
掌握：液晶显示器件的结构工艺，TFT-LCD的结构和工艺。以及相关的工艺技术。
了解：液晶显示器件的基本原理，包括电场作用下的液晶分子的转动求解。
讨论报告三：量子点液晶的技术原理
第四章：发光二极管(LED) （6学时）课堂教学
主要内容：发光二极管的工作原理，发光二极管的材料，发光二极管的结构，发光二极管的制备工艺。
重点和难点：LED显示器件的基本原理和器件结构工艺。
掌握：LED显示器件的基本原理和器件结构工艺。
了解：LED的制备工艺。
讨论报告四：Micro-LED显示器件的发展趋势
第五章： 有机电致发光显示（12学时+4学时课程设计） 课堂教学+课程设计
主要内容：电致发光显示简介，分散型和薄膜型ELD结构，无机电致发光器件与有机电致发光器件的原理比较。有机半导体和无机半导体的比较，有机电致发光器件的分子轨道理论，有机电致发光器件的基本原理，有机电致发光器件分类，有机电致发光器件的器件结构，有机电致发光器件的工艺制备，有机电致发光器件的TFT驱动。
重点和难点：有机半导体的基本理论，OLED器件的基本结构和工艺，OLED器件结构设计的基本原则，OLED器件的特性参数。PMOLED和AMOLED的基本结构。
掌握：有机半导体的基本理论，OLED器件的基本结构和工艺，OLED器件结构设计的基本原则，OLED器件的特性参数。PMOLED和AMOLED的基本结构。
了解：无机电致发光器件的特性和结构以及与OLED的相互比较。
讨论报告作业五：设计并说明一个RGB三色的白光OLED方案。
课程设计：根据SSD1305的芯片结构，设计一个RGB三色的PMOLED器件的完整结构工艺，包括三层光刻掩膜和有机材料蒸镀掩膜，金属材料蒸镀掩膜，并对设计进行说明。
第六章 其他显示技术（2学时）课堂教学
主要内容： 3D显示技术，激光显示技术，投影显示技术，电致变色显示技术等其他显示技术的基本原理和结构。以及跟显示屏技术相关的触摸屏技术，指纹识别技术等。
重点和难点：现有的其它新型显示技术，主要包括3D技术和投影显示技术的相关原理和特性。
掌握： 3D显示技术，激光显示技术，投影显示技术以及电致变色显示技术的基本原理和结构。
了解：与现有显示技术结合紧密的相关技术，包括触摸屏相关技术。
讨论报告作业六：讨论现在手机显示屏中的屏下指纹识别技术。
（二）自学内容和要求
（三）实践性教学环节和要求
本课程的实践教学环节采用课程设计（4学时）的方式，课程设计安排在有机电致发光器件章节完成之后，要求学生根据所学的内容完成一定要求的OLED器件的设计。进一步加深对所学知识的运用。
（四）教学方法
课堂教学，结合课程设计、讨论课作业和期末考试等共同实施。
五、课程考核方式
本课程采用考试的考核方式，其中期末60%，课程设计20%，平时20%。
考核方式
评价环节
毕业要求指标点及课程目标
应得分
平时
讨论报告（20分）
讨论课作业一
对应指标点2.1，课程目标3
5
讨论课作业二，三
对应指标点1.4，课程目标2
5
讨论课作业四，六
对应指标点2.1，课程目标3
5
讨论课作业五
对应指标点1.4, 课程目2
5
课程设计（20分）
完成度
对应指标点3.1，课程目标4
20
期末考试（60分）
试题1，试题2.2
课程目标1
20
试题2.1
对应指标点2.1，课程目标3
8
试题2.3
对应指标点1.4目标2
8
试题2.4
对应指标点2.1，课程目标3
8
试题2.5
对应指标点1.4目标2
8
试题2.6
对应指标点1.4，课程目标2
8
课程目标
毕业要求指标点
考核与评价方式及成绩比例（%）
成绩比例（%）
课程设计
讨论课作业
期末考试
目标1
无
20
20
目标2
1.4
10
24
34
目标3
2.1
10
16
26
目标4
3.1
20
20
合计
20
20
60
100
其中，分目标达成度=0.2×（课程设计分目标平均分/分目标总分）+0.2×（讨论分目标平均分/分目标总分）+0.6×（分目标期末试题平均分/分目标试题总分）
课程设计评价标准
基本要求
评价标准（%）
满分
90-100
75-89
60-74
0-59
课程设计报告（支撑指标点1.4，2.1，3.1，目标2，3，4）
：
1）能够阅读SSD1305芯片中关于显示屏驱动引脚的信息，并加以运用；
2）能够掌握PMOLED的器件结构以及相关的设计原则；能够掌握OLED器件结构设计中的每一个功能层的功能和应用
3）能够按时提交课程报告，能够完成PMOLED方案的设计。
1）在设计方案中能够正确地应用PMOLED器件的知识，概念正确；
2）在设计方案中能够熟练地使用AutoCad软件，设计出可行的方案；各功能层像话关系完全正确。
3）能够按时提交课程设计文档，并有相关功能层的准确的阐述。
1）在设计方案中能够基本正确地应用PMOLED器件的的知识，概念正确；
2）在设计方案中能够熟练地使用AutoCad软件，设计出可行的方案；
3）能够按时提交课程设计文档，并有相关功能层的阐述。
1）在设计方案中能够基本正确地应用PMOLED器件的知识，概念大部分正确；
2）在设计方案中能够使用AutoCad软件，设计出方案；
3）能够按时提交课程设计文档，并有相关功能层的阐述。
1）在设计方案中不能够基本正确地应用PMOLED器件的知识，概念大部分正确；
2）在设计方案中不能够用AutoCad软件，设计出方案；
3）不能够按时提交课程设计文档，并有相关功能层的阐述。
20
合计
20
讨论课评价标准
基本要求
评价标准（%）
满分
90-100
75-89
60-74
0-59
讨论课（支撑指标点1.4，2.1，3.1，目标1,2，3，4）：
1）能够将讨论课题目所涉及的基本概念运用于实际中。
2）能够针对讨论课涉及的问题在研究或应用中存在的问题进行分析，提出改进方案；
3）能够完成讨论方案的的撰写，能够清晰地进行陈述发言，表达自己的设计思想；
4）能够根据讨论课方案设计中遇到的问题进行文献检索，通过自主学习，解决问题。
1）在讨论报告中能够正确地应用相关基础知识，基本概念正确，原理论述清楚；
2）问题分析正确，能够提出合理、正确的解决方案，能积极参与讨论；
3）能够按时提交PPT，PPT制作质量高，设计方案论述正确，回答问题正确；
4）能够正确结合课程设计中的相关问题，通过广泛文献查阅等手段，综合考虑设计需求、方案及具体方法，很好掌握自主获取知识的途径。
1）在讨论报告中能够正确地应用相关基础知识，基本概念正确，原理论述清楚；2）问题分析正确，提出的解决方案基本正确、合理，能参与讨论；
3）能够按时提交PPT，PPT制作质量较高，设计方案论述正确，回答问题正确；
4）能够正确结合课程设计中的相关问题，通过一定的文献查阅等手段，综合考虑设计需求、方案及具体方法，较好掌握自主获取知识的途径。
1）在讨论报告中能够正确地应用相关基础知识，基本概念正确，原理论述清楚；
2）问题分析基本正确，提出的解决方案基本正确、合理；
3）能够按时提交PPT，PPT制作质量一般，设计方案论述基本正确，回答问题基本正确；
4）基本能够结合课程设计中的相关问题，通过初步文献查阅等手段，综合考虑设计需求、方案及具体方法，初步掌握自主获取知识的途径。
1）在报告中不能够正确地应用固体物理相关知识，基本概念不清楚，论述不清楚；
2）问题分析不正确，或者提出的解决方案不合理；
3）不能够按时提交PPT，或者论述不正确，回答问题有概念性错误；
4）未能展开相关文献查阅等工作，未掌握自主获取知识的途径。
20
合计
20
课程考试评价标准
基本要求
评价标准（%）
满分
90-100
75-89
60-74
0-59
1、加深学生对显示器件基本知识的理解和掌握，形成能够分析对给定的显示系统进行分析的系统知识。（对应目标1）
概念清楚，答案正确。
概念较清楚，大部分答案正确。
概念基本清楚，部分答案正确。
概念不清楚，少部分答案正确。
30
2、能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于主要显示器件（LCD，PDP，OLED等器件）物理模型的表达，建立相应的显示器件运行的数学模型，并正确求解；（支撑指标点1.4，目标2）
分析题中，概念正确，判断准确，有分析、论述充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取合理，计算结果准确。
分析题中，概念正确，判断准确，分析、论述不够充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果基本准确。
分析题中，概念正确，判断准确，缺乏分析论述；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果有误。
分析题中，概念混淆，判断错误；计算题中，公式表达不正确，计算参数选取不合理，计算结果错误。
16
3. 能够运用课程知识，判断主要的显示器件系统的结构参量对器件性能指标的影响，提出优化解决或应用方案（支撑指标点2.1，目标3）
分析题中，概念正确，判断准确，有分析、论述充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取合理，计算结果准确
分析题中，概念正确，判断准确，分析、论述不够充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果基本准确
分析题中，概念正确，判断准确，缺乏分析论述；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果有误
分析题中，概念混淆，判断错误；计算题中，公式表达不正确，计算参数选取不合理，计算结果错误
8
4. 能够根据实际需求确定光电信息系统的设计目标和设计方案。（支撑指标点3.1，目标4）
分析题中，概念正确，判断准确，有分析、论述充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取合理，计算结果准确
分析题中，概念正确，判断准确，分析、论述不够充分；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果基本准确
分析题中，概念正确，判断准确，缺乏分析论述；计算题中，公式表达正确，计算参数选取较合理，计算结果有误
分析题中，概念混淆，判断错误；计算题中，公式表达不正确，计算参数选取不合理，计算结果错误
6
合计
60
（六）建议教材及参考资料
（一）教材：
于军胜，蒋泉，张磊.显示器件技术 (第二版)(国防工业出版社2014．8)
（二）参考资料：
1. 大石严, 烟田丰彦. 田林彻 显示技术基础 (2003).
2. 高鸿锦, 董友梅, 液晶与平板显示技术.(北京: 北京邮电大学出版社, 2007).
3. 田民波, 电子显示. (清华大学出版社, 2001).
4. 余理富, 汤晓安, 刘雨, 信息显示技术. (北京: 电子工业出版社, 2003).
5. 应根裕, 胡文波, 邱勇, 平板显示技术. 北京: 人民邮电出版社 (2002).