液晶與平板顯示技術

1、一、填空題液晶按形成可分為：熱致液晶、溶致液晶以及兩性晶體。困擾液晶技術的主要因素：拖尾（響應速度）、對比度、 視角。液晶按工作模式可分為：反射式、透射式、投影式。彩色顯示的三個特征：對比度、還原度、亮度。按氣體與電極是否接觸分類，PDP可分為：DC-PDP（電極與氣體直接接觸的直流型）和AC-PDP（電極用覆蓋介質層 與氣體相隔離的交流型）。按制備材料，OLED可分為：聚合物（大分子）器件（PLED）和小分子器件（OLED）。LCD投影儀，其電路系統(tǒng)包含:信號處理部分和液晶面板驅動部分。對PDP而言，氣體能夠穩(wěn)定放電區(qū)域的有：正常輝光放電區(qū)（EF）、反常輝光放電區(qū)（FG）、弧光放電區(qū)（G以后

2、）。LED按PN結制備材料，可分為：同質P-N結LED和異質P-N結LED。投影方式有：前投影顯示和背投影顯示。根據量子狀態(tài)的不同，激子可分為：單線態(tài)激子和三線態(tài)激子。其比例在小分子材料是1： 3。根據半導體理論，LED多采用（III- V）族化合物的四元合金半導體制作以獲得較大的發(fā)光效率，而半導體由于需 要聲子的參與，輻射復合效率降低。溶致液晶和熱致液晶能做液晶顯示器的是：熱致液晶，目前商用化的液晶顯示器是：AM-LCD為端子的A-SI TFT-LCDo響應時間是指施加電壓到出現圖像顯示的時間，又稱上升時間，從切斷電源到圖像消失的時間稱為下降時間或余輝 時間。分辨力是指人眼能能夠分辨電視圖像

3、的最小細節(jié)的能力，是人眼觀察圖像清晰度的標志，通常用屏面上能夠分辨出 的明暗交替的線條的總數來表示，而對于用矩陣顯示的平板顯示器常用電極線數目來表示其分辨力。視網膜含有感光細胞、雙極細胞和神經節(jié)細胞。感光細胞包括桿體細胞（能在暗環(huán)境下感受外界微弱的光刺激）和 錐體細胞（能在明環(huán)境下精細地感受外界光刺激）。色溫是指一個光源的顏色與黑體加熱到某溫度時所發(fā)生的光色相同，這個光源的色溫便是該溫度。顏色的三個基本屬性是：色調，明度和飽和度。色調是指在物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢來決定的，不同波 長引起不同的顏色感覺。色調是顏色最重要的特征。飽和度是指這個顏色的鮮明程度。明度是指刺激物的強度作用 于眼

4、睛所發(fā)生的效應，它的大小是由物體反射系數來決定的，反射系數越大物體明度越大，反之越小。加法混色三原色：紅、綠、藍。對于光譜中的每一種色光，都可以找到另一種按一定比例與它混合得到一種白色的 色光，這一對色光稱為互補色。如（紅青、綠紫、藍黃）。減法混色：（黃、青、品紅）。全電視信號包括：圖像信號，復合同步脈沖，復合消影脈沖，在彩色電視中還包括色同步信號。LCD顯示器的特點：低壓、微功耗，平板結構，被動顯示型，顯示信息量大，易于彩色化，長壽命，無輻射無污染。 缺點：顯示視角較小，響應速度慢。液晶因分子排列有序狀態(tài)不同分為：近晶相液晶，向列相液晶和膽？相液晶，大量應用于顯示器的是向列相液晶。液晶顯示原

5、理：在電場、熱等外場作用下，使液晶分子從特定的初始排列狀態(tài)變?yōu)槠渌肿优帕袪顟B(tài)，隨著分子排 列的變化，液晶的光學的特性發(fā)生變化，從而變換為視覺變化。液晶分子排列的方法：基片表面的處理方法分為三類：直接取向處理法（用具有垂直取向能力或平行取向能力的取 相機對基片表面進行直接處理，在取向劑與液晶分子之間產生范德華力、偶極子之間的引力和氫鍵等物理化學的相 互作用力）、間接取向處理法（將取向劑溶解在液晶中，注入到液晶盒后取向劑從液晶中析出而吸附在基片表面上）、 基片表面變形取向處理法（將原來光滑的基片表面變成不光滑的表面，通過不光滑表面與液晶的彈性的相互作用， 使液晶分子成一定的排列方向而固定下來。由

6、摩擦法和傾斜蒸鍍法）。液晶顯示器的三大主要材料是液晶、偏光片、ITO （氧化銦錫）玻璃。光刻工藝：涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜、刻蝕、去膜和清洗。取向排列工藝：清洗（高純水、超聲波、高效有機溶劑）、涂膜、預烘、固化、摩擦取向。PDP顯示器（AC-PDP （又分對向放電型和表面放電型）和DC-PDP）。PDP顯示器的特點：高速響應、可全彩色顯示、伏安特性非線性強，具有很陡的閾值特性、具有存儲功能、無圖像 畸變，不受磁場干擾、應用的環(huán)境范圍寬、工作于全數字化模式、長壽命。氣體發(fā)生穩(wěn)定放電的區(qū)域由三個：正常輝光放電區(qū)、反常輝光放電區(qū)、弧光放電區(qū)。表面放電型AC-PDP的兩組電極分別制作在前后基板上，

7、并且相互正交，在每一個交叉點后稱一個放電單元，維持放電在前后基板間進行。表面放電型AC-PDP的顯示電極（包括透明電極和匯流電極）制作在前基板上，尋址電極 制作在后基板上并且與顯示電極正交，一對顯示電極與一條尋址電極的交叉區(qū)域就是一個放電單元，維持放電在兩 組顯示電極間進行。AC-PDP在電極上均有一個介質層（氧化鎂）做保護膜。彩色AC-PDP顯示原理：利用混合氣體放電產生的VUV來激發(fā)三基色光致熒光分發(fā)光，與熒光燈的發(fā)光原理相似。彩色AC-PDP對放電氣體的要求是：著火電壓低，輻射的真空紫外光譜與熒光粉的激勵光譜相匹配，而且強度高、 放電本身產生的可見光對熒光粉發(fā)光色純影響小、放電產生的離子

8、對介質保護膜材料濺射小、化學性能穩(wěn)定。障壁的制作：絲網印刷法、噴沙發(fā)。新方法：光敏漿料法、填平法、模壓法。有機/聚合物電致發(fā)光材料和器件的基本性能主要包括：發(fā)光顏色和色純度；發(fā)光效率和亮度；穩(wěn)定性和壽命。輻射復合：直接復合和間接復合。直接復合：指電子在導帶與價帶間直接躍遷引起非平衡載流子的復合過程。也稱 帶間復合。間接復合：這類材料導帶帶底與價帶頂的k不一樣。電子空穴的復合過程必須有第三者聲子的參與，為 三體過程。對于異質結，由于n區(qū)的禁帶寬度大于p區(qū)，產生的光波波長長于p區(qū)的禁帶寬帶寬度被p區(qū)吸收，所以只有p 區(qū)發(fā)光。外延是指在單晶襯底上生長一層新單晶的技術。新單晶層的取向取決于襯底，并且由

9、襯底向外延伸而成。主要有氣 相外延、液相外延、分子束外延、和金屬有機化合物氣相沉淀四種。二、名詞解釋LCOS答：LCOS的基本含義是在硅片上的液晶，通稱硅基液晶，是一種液晶反射式投影器件。其結構是在硅單晶圓片上，利 用半導體技術制作驅動面板（又稱為CMOS-LCD），然后將單晶片用研磨技術磨平，并鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS 基板，然后將CMOS基板與含有透明電極的玻璃基板貼合，在注入液晶，進行封裝測試。著火點壓答：由氣體放電的伏安特性圖，當極間電壓增大到B點時，放電電流迅速增大，有很微弱的光輻射，放電由非自持轉 變?yōu)樽猿址烹?，B點的電壓稱為著火點壓（擊穿電壓）Vf。LCD的響應時間答：根據

10、流體變性理論可將液晶的響應時間T=ni（EoAEE2kiiq2）-1，式中各量定義為已知，其中：E為外加電場；q為形變 頻率，指盒厚對響應的影響：q=P|/d，d為盒厚。不同類型的液晶，其響應時間也不相同，且液晶顯示器件的響應時間 都是比較大的，很容易出現拖尾現象。TN 和 STN答：扭曲向列型液晶顯示器TN-LCD，結構：在TN-LCD盒的最外側是偏光片，上下偏光片之間偏光軸正交90。在偏 光片下是經過表面處理帶有定向膜和ITO膜的玻璃基板，上下基板分子排列方向正交90。在兩塊間隙5um左右的上 下玻璃形成的盒內充滿正性向列相液晶，TN液晶盒工作于黑白模式，其不加電時呈現亮態(tài)，加電壓后呈暗態(tài)

11、。STN:將傳統(tǒng)的TN液晶器件的液晶分子扭曲叫加大到大于90。，一般在180。270。的可以改善電光特性的陡度的液晶器 件稱為超扭曲向列（STN）液晶盒。其具有很明顯的特征：（1）大扭曲角（180。270。）；（2）高預傾角；（3）偏光片光軸與分 子長軸之間夾角特殊設置。STN液晶盒工作于有色模式、黑白模式以及彩色模式。正性液晶：偶極距平行于分子長軸的P型液晶，通大約在1020之間。其中E為介電常數，反映了在電場作用下的 介質極化的程度。負性液晶：偶極距垂直于分子長軸的N型液晶，30,結構特點是側向含CN、F等基團，介電各向異性大，適于低 電壓工作。TFT答：TFT（Thin Film Tra

12、nsistor薄膜晶體管），TFT在液晶的背部設置特殊光管，使被掃描的行電極能夠保持住掃描期間 的電壓，改善了 STN會閃爍（水波紋）模糊的現象，得以實現高路數搞對比度顯示。潘寧電離答：在給定的基本氣體中加入少量的雜質氣體，如果雜質氣體的電離電位小于基本氣體的亞穩(wěn)態(tài)能級，混合氣體的著 火點壓會小于基本氣體的著火點壓，這種現象就是潘寧電離。激子：存在一定相互作用而穩(wěn)定、有一定壽命的“載流子對”。明適應、暗適應答：明適應：眼睛由暗到亮的適應過程叫明適應，在這過程中演的感受度降低。百度文庫-讓每個人平等地提升自我暗適應：眼睛由亮到暗的適應過程叫暗適應，它包括兩種基本的過程：瞳孔大小變化和視網膜感光化

13、學物質的變化。臨界閃爍頻率答：但閃光頻率增加到一定程度時，人眼就不再感到閃光，而感到一種固定的或連續(xù)的光。但此閃光頻率并不恒定， 它受到許多因素的影響：刺激的強度、刺激的面積、視網膜的不同部位、不同背景光及不同的刺激色光。LUMO和HOMO軌道：已占有電子的能級最高的軌道稱為最高已占軌道，用HOMO表示。未占有電子的能級最低的 軌道稱為最低未占軌道，用LUMO表示。HOMO、LUMO統(tǒng)稱為前線軌道，處在前線軌道上的電子稱為前線電子。三、簡答題光通量、發(fā)光強度、亮度之間的關系答：光通量（。）：能夠被人的視覺系統(tǒng)所能夠感受到的那部分光輻射功率的大小的度量，單位lm（流明）。發(fā)光強度：一 光源在單位

14、立體角內所發(fā)出的光通量稱作光源在該方向上的發(fā)光強度I。亮度：指單位面積上的發(fā)光強度，即L=dI/dA。 光通量的大小反映了一個光源所發(fā)出的光輻射能所能引起的人眼光亮感覺的能力。發(fā)光強度I描述了光源在某一方向上 發(fā)光的強弱，它考慮了光源發(fā)光的方向性，發(fā)光強度與光通量之間的值可以進行一定的相互轉換。亮度不僅可以描述 一個發(fā)光面，還可用來描述光路中的任意截面。簡述何謂輝光放電？簡述輝光放電中陰極到陽極的七個放電區(qū)域？答：稀薄氣體自激導電的現象稱為氣體輝光放電，PDP正是利用氣體輝光放電而發(fā)光的。按輝光放電中的陰極到陽極的七個區(qū)域描述：剛離開冷陰極的電子能量很低，不足以引起氣體原子激發(fā)和電離，所以，

15、陰極近表面為一暗區(qū)，即阿斯頓暗區(qū)；隨著電子在電場中加速，當電子的能量足以使氣體原子激發(fā)時，就產生輝光， 這就是陰極光層；電子能量進一步增加時，就能引起氣體原子電離，從而產生大量的離子與低速電子，這一過程并不 發(fā)可見光，這一區(qū)域稱為陰極暗區(qū)，陰極位降主要發(fā)生在這一區(qū)域中；低速電子增加速度后，會引起氣體原子激發(fā)， 從而形成負輝區(qū)。在陽極方向，還有法拉第暗區(qū)、正光柱區(qū)、陽極區(qū)。FED與CRT和LCD的相同與不同之處答：FED與CRT比較，相同點：具有基本相同的熒光屏結構，高性能、豐富的彩色、高亮度和高對比度、高分辨率、 響應速度快，但是體積大，笨重。不同點：CRT利用電磁偏轉使電子束掃描整個熒光屏，

16、靠電子轟擊熒光粉發(fā)光，FED 中電子發(fā)射源是一個面矩陣，熒光屏像素與陰極電子發(fā)射源像素是一一對應的，體積很小FED與LCD比較，相同點： 都是平板顯示器件，厚度薄體積小。不同點：LCD的主要器件是液晶平板，其具有低壓、低功耗、厚度薄、易彩色化、 無輻射、無污染、長壽命，但是相應時間較慢。FED則是利用電子束流轟擊熒光粉發(fā)光，具有CRT顯示的主要優(yōu)點， 顯示質量高于LCD。由此可見，FED集LCD和CRT的優(yōu)點于一身，具有很大的優(yōu)勢。簡述OLED？簡述OLED實現色彩化的幾種方案？答：OLED有機發(fā)光二極管或有機發(fā)光顯示器，又成有機電致發(fā)光顯示器，是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型技術。起原理是通

17、過正負載流子注入有機半導體薄膜復合發(fā)光。OLED的可視度和亮度均高，電壓需求低，反應快、厚度薄、 構造簡單，成本低等，被視為21世紀最具前途的產品之一。OLED實現色彩化的幾種方案：方式a是分別制備紅、綠、藍（即R、G、B）三原色的發(fā)光中心，然后調節(jié)三種顏色 不同程度的組合，產生真彩色。方式b是首先制備發(fā)白光的器件，然后通過濾色膜得到三原色，重新組合三原色從而 實現彩色顯示。方式c是首先制備發(fā)藍光的器件，然后通過藍光激發(fā)其他層材料分別得到紅光和綠光，從而進一步得 到彩色顯示。方式d是首先制備發(fā)白光或近于白光的器件，然后通過微腔共振結構的調諧，得到不同波長的單色光， 然后再獲得彩色顯示。方式e采

18、用堆疊結構，將采用透明電極的紅、綠、藍發(fā)光器件縱向堆疊，從而實現彩色顯示。簡述AC-PDP為何采用惰性氣體作為放電氣體的原因？答：這是因為彩色AC-PDP對放電氣體的要求是：著火點壓 低輻射的真空紫外光譜與熒光粉的激勵光譜相匹配，而且強度高放電本身發(fā)出的可見光對熒光粉發(fā)光色純影響小 放電產生的離子對介質保護膜材料濺射小化學性能穩(wěn)定。有哪些新型FED的陰極陣列？他們的特點及優(yōu)缺點？答：有表面?zhèn)鲗Оl(fā)射式陰極陣列、碳納米管場致陰極陣列、彈道電子表面發(fā)射式陰極陣列、MIM結構的FED、MISM 結構的FED。表面?zhèn)鲗Оl(fā)射屬于薄膜場致發(fā)射，其特點是陰極與引出極在一個平面內。優(yōu)點：用簡單的手段實現了陰 極

19、和引出電極之間非常小的縫隙，解決了精密光刻技術的高成本問題。缺點：無法在發(fā)射穩(wěn)定的前提下提高發(fā)射率。 碳納米管場致陰極陣列的特點及優(yōu)缺點：具有良好的導電性能，可成為優(yōu)良的場發(fā)射體，在低電場下，可以得到行發(fā) 射顯示所需的電流密度；待解決的問題：發(fā)射不均勻性、發(fā)射穩(wěn)定性、和低壓驅動問題。彈道電子表面發(fā)射的特點及 優(yōu)缺點：具有電子書發(fā)散角小、有自聚焦功能、抗污染和能在較低真空下正常工作等優(yōu)勢。但也存在發(fā)射率較小的問 題。MIM的特點以及優(yōu)缺點：具有發(fā)射均勻性號、抗污染能力強、可以在很低的真空度下工作等優(yōu)勢。但其只能用 在小屏幕單色單灰度顯示，適用于低檔次的應用，發(fā)展前景不大。MISM的特點以及優(yōu)缺點

20、：具有發(fā)射均勻性好，但 其發(fā)射率還比較低。隔行掃描與逐行掃描的優(yōu)缺點？答：逐行掃描是指電子束從左到右沿垂直方向從上到下以均勻速度依次地一行緊接行掃過屏幕。隔行掃描是指將一幀 圖像分成兩場，第一場掃描奇數行，第二場掃描偶數行的掃描方式。逐行掃描的優(yōu)點：圖像質量好，掃描電路簡單。 缺點：要求通帶很寬。隔行掃描的優(yōu)點：解決了通頻帶與清晰度之間的矛盾，降低成本。缺點：存在提高電視質量的 瓶頸。一、錐體細胞和桿體細胞的區(qū)別1桿體細胞比錐體細胞小一些，它對光的敏感性比較椎體細胞強約500倍，但它不能提供顏色的信息2在中央凹2度范圍內沒有桿體細胞， 但離開中央凹以外便開始出現桿體細胞，錐體細胞在中央凹處密度

21、最大，桿體細胞在離開中央凹20度的地方密度最大3錐體細胞在和神 經的鏈接上占有優(yōu)勢，中央凹的椎體細胞是一個細胞鏈接一根神經纖維，而桿體細胞則是許多個細胞共用一根神經纖維4在桿體細胞中有“視覺紅質”，錐體細胞沒有二、液晶的特點：1低壓，微功耗;2平板結構3被動顯示型4顯示信息量大5易于彩色化6長壽命7無輻射，無污染三、為什么向列項液晶可以用來做顯示器向列項液晶具有單軸晶體的光學特性，在電學上又具有明顯的介電各向導性，通過外加電場對具有各向異性的向列液晶分子進行控制，改 變原有分子狀態(tài)，從而改變液晶的光學性能，實現液晶對外界光的調制，達到顯示目的。向列液晶這種明顯的電學、光學各向異性，加上 具粘度

22、較小，使向列液晶成為顯示器件中應用最廣泛的一類液晶四、液晶分子沿面排列的種類有7中 垂直分子排列，沿面分子排列傾斜分子排列混合分子排列扭曲分子排列沿面螺旋排列焦錐分子排列五、TN液晶的缺點1 TN液晶的電光特性不陡，所以工作在點陣顯示方式下交叉效應嚴重，一般只適用于靜態(tài)驅動或回路一下的動態(tài)驅動的段形顯示中2電 光響應速度慢3光透過和關閉都不徹底六、TN液晶盒與STN液晶盒差別1在TN液晶盒中扭曲角為90度，在STN液晶盒中扭曲角為270度或附近值2在TN液晶盒中上下偏光軸互相成90度，在STN液晶盒中， 上下偏光軸與上下基片分子長軸都不互相平行，而是成一個角度，一般為30度3 TN液晶盒是利用

23、液晶分子旋光特性工作的，而STN液晶 盒是利用液晶的雙折射特性工作4 TN液晶盒工作于黑白模式，STN液晶盒一般工作于光程差為0.8um情況下，干涉色為黃色七、偏光片的工作原理它的特殊性質是只允許某一方向振動的光波通過，這個方向稱為透射軸，而其他方向振動的光將被全部或部分地阻擋，這樣自然光通過偏 振片以后就成了偏振光。因此，偏振片可以起檢測偏振光的作用。（制模一侵液一拉伸一膠合保護膜一粘附外保護膜）八、光刻工藝為了形成顯示矩陣或顯示字符圖案，都要對透明導電層進行光刻，過程（涂膠一前烘一曝光一顯影一堅膜一刻蝕一去膜和清洗）九、液晶顯示器的連接類型1導電橡膠連接2金屬插腳連接3熱壓膠片軟連接4各向異性導電膠連接方式5直接集成化連接十、背光照明系統(tǒng)1發(fā)光二極管背光照明系統(tǒng)2電致發(fā)光背光照明系統(tǒng)3冷陰極熒光燈背光照明系統(tǒng)十一、改善LCD的視角特性，解決的方法有：1液晶盒外光學補償法2低扭曲角和低（上三角）nd設計LCD3改變液晶分子的排列方式十二、改變液晶分子的排列方式1多疇TN 2非晶TN模式3軸對稱排列微單元模式4光學補償彎曲排列模式5平面控制模式6垂直取向模式十三、影響氣體放電著火電壓的因素1 pd值的作用2氣體種類和成分的影響3陰極材料和表面狀況的影響4電場分布的影響5輔助電離源的影響十五、為什么用MgO做介質的保護膜介質保護膜的作用是延長顯示器的壽命，增加工作電壓的穩(wěn)定性