液晶与平板显示技术.doc

液晶与平板显示技术一、 填空题1. 液晶按形成可分为：热致液晶、溶质液晶以及两性晶体。困扰液晶技术的主要因素：拖尾（响应速度）、对比度、视角。液晶按工作模式可分为：反射式、投射式、投影式。2. 彩色显示的三个特征：对比度、还原度、亮度。3. 按气体与电极是否接触分类，PDP可分为：DC-PDP（电极与气体直接接触的直流型）和AC-PDP(电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流型)。4. 按制备材料，OLED可分为：聚合物(大分子)器件(PLED)和小分子器件(OLED)。5. LCD投影仪，其电路系统包含:信号处理部分和液晶面板驱动部分。6. 对PDP而言，气体能够稳定放电区域的有：正常辉光放电区（EF）、反常辉光放电区（FG）、弧光放电区（G以后）。7. LED按PN结制备材料，可分为：同质P-N结LED和异质P-N结LED。8. 投影方式有：前投影显示和背投影显示。9. 根据量子状态的不同，激子可分为：单线态激子和三线态激子。其比例在小分子材料是1：3。10. 根据半导体理论，LED多采用（III- V）族化合物的四元合金半导体制作以获得较大的发光效率，而 电子空穴的间接复合半导体 由于需要声子的参与，辐射复合效率降低。11. 溶致液晶和热致液晶能做液晶显示器的是：两性液晶显示器（不太肯定这个答案），目前商用化的液晶显示器是：AM-LCD为端子的A-SI TFT-LCD。二、名词解释1.LCOS答：LCOS属于新型的反射式microLCD投影技术的硅基液晶器件，其结构是在硅单晶圆片上，利用半导体技术制作驱动面板（又称为CMOS-LCD），然后将单晶片用研磨技术磨平，并镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，在抽入液晶，进行封装测试。2.着火点压答：当极间电压增大到C点时，放电电流迅速增大，有很微弱的光辐射，放电由非自持转变为自持放电，C点的电压称为着火点压（击穿电压）Vf，CD段称为自持暗放电。3.LCD的响应时间 答：根据流体变性理论可将液晶的响应时间=(Ekq)，式中各量定义为已知，其中：E为外加电场；q为形变频率，指盒厚对响应的影响：q=PI/d，d为盒厚。不同类型的液晶，其响应时间也不相同，且液晶显示器件的响应时间都是比较大的，很容易出现拖尾现象。4.TN和STN 答：TN：在两块导电玻璃基片之间冲入厚约为10微米具有正介电各向异性的向列液晶，液晶分子沿面排列，但分子长轴在上下基片之间连续扭曲90，形成扭曲（TN）排列的液晶盒。如果上、下偏振片的偏振方向互相平行，则TN液晶盒可以遮光；如果偏振方向户型垂直，则TN液晶盒可以透光。TN液晶盒工作于黑白模式，其不加电时呈现亮态，加电压后呈暗态。 STN：将传统的TN液晶器件的液晶分子扭曲叫加大到大于90，一般在180360的可以改善电光特性的陡度的液晶器件称为超扭曲向列（STN）液晶盒。其具有很明显的特征：(1)大扭曲角（180270）；(2)高预倾角；(3)偏光片光轴与分子长轴之间夹角特殊设置。STN液晶盒工作于有色模式、黑白模式以及彩色模式。5.正性液晶 答：正性液晶，即P型液晶的大约在1020之间，即是将偶极距平行于分子长轴的一类液晶。其中为介电常数，反映了在电场作用下的介质极化的程度。6.负性液晶 答：负性液晶(0)的结构特点是侧向含CN、F等基团，由于侧向吸电子基团的存在，使得液晶分子的大于，即N型液晶偶极距垂直于分子长轴的一类液晶。介电各向异性大，适于低电压工作，且极化度高的液晶材料大。7.TFT 答：TFT（Thin Film Transistor薄膜晶体管）是有源矩阵类型液晶显示器（AM-LCD）中的一种， TFT在液晶的背部设置特殊光管，可以“主动”对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这样可以大大提高反应时间。由于TFT是主动式矩阵LCD可 让液晶的排列方式具有记忆性，不会在电流消失后马上恢复原状。TFT还改善了STN 会闪烁（水波纹） 模糊的现象，有效地提高了播放动态画面的能力。与STN相比TFT有出色的色彩饱和度、还原能力和更 高的对比度。8.潘宁电离 答：在给定的基本气体中加入少量的杂质气体，如果杂质气体的电离电位小于基本气体的亚稳态能级，混合气体的着火点压会小于基本气体的着火点压，这种现象就是潘宁电离。潘宁电离效应是因为基本气体的亚稳态原子和杂质气体原子之间具有极高的碰撞几率，从而提高了杂质气体的电离截面，加速了杂质气体原子的电离雪崩，降低了工作气体的着火电压。9.激子 答：因为存在一定相互作用而稳定化，有一定寿命的“载流子对”。通过电激发形成的激子与通过光激发形成的激子基本无区别。10.明适应、暗适应 答：明适应：眼睛由暗到亮的适应过程叫明适应，在这过程中演的感受度降低。 暗适应：眼睛由亮到暗的适应过程叫暗适应，它包括两种基本的过程：瞳孔大小变化和视网膜感光化学物质的变化。11.临界闪烁频率答：但闪光频率增加到一定程度时，人眼就不再感到闪光，而感到一种固定的或连续的光。但此闪光频率并不恒定，它受到许多因素的影响：刺激的强度、刺激的面积、视网膜的不同部位、不同背景光及不同的刺激色光。12. LUMO和HOMO轨道答: 已占有电子的能级最高的轨道称为最高已占轨道，用HOMO表示。未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道，用LUMO表示。HOMO、LUMO统称为前线轨道，处在前线轨道上的电子称为前线电子。三、简答题1.光通量、发光强度、亮度之间的关系 答：光通量()：能够被人的视觉系统所能够感受到的那部分光辐射功率的大小的度量，单位lm(流明)。 发光强度：一光源在单位立体角内所发出的光通量称作光源在该方向上的发光强度I。 亮度：指单位面积上的发光强度，即L=I/A。 光通量的大小反映了一个光源所发出的光辐射能所能引起的人眼光亮感觉的能力。 发光强度I描述了光源在某一方向上发光的强弱，它考虑了光源发光的方向性，发光强度与光通量之间的值可以进行一定的相互转换。 亮度不仅可以描述一个发光面，还可用来描述光路中的任意截面。2.简述何谓辉光放电？简述辉光放电中阴极到阳极的七个放电区域？ 答：凡是电流通过气体的现象即为气体放电，许多低压气体放电光源都直接或间接地利用气体放电而发光的，如日光灯、霓虹灯等。在气体中的两电极间施加电压，在一定条件下，会产生气体辉光放电，PDP正是利用气体辉光放电而发光的。按辉光放电中的阴极到阳极的七个区域描述：刚离开冷阴极的电子能量很低，不足以引起气体原子激发和电离，所以，阴极近表面为一暗区，即阿斯顿暗区；随着电子在电场中加速，当电子的能量足以是气体原子级法师，就产生辉光，这就是阴极光层；电子能量进一步增加是，就能引起气体原子电离，从而产生大量的离子与低速电子，这一过程并不发可见光，这一区域称为阴极俺去，阴极位降主要发生在这一区域中；低速电子增加速度后，会引起气体原子激发，从而形成负辉区。在阳极方向，还有法拉第暗区、正光柱区、阳极区。 3.FED与CRT和LCD的相同与不同之处 答：相同点：高性能、丰富的彩色、好的可视性（高亮度和高对比度）、高分辨率、响应速度快。 不同点：CRT（阴极射线管）是处于真空状态，靠电子轰击荧光粉发光，并且具有基本相同的荧光屏结构；其突出点有：响应速度是最快的，使用寿命长，其能在恶劣的环境下工作。FED（场发射显示器件）是显示与真空微电子相结合的产物，是发光原理最接近CRT的一种平板显示器件；FED具有LCD和CRT的优点。LCD（液晶显示器）的主要器件是液晶平板；其具有低压、低功耗，显示信息量大，超精致影像画质，十足平面显示，液晶显示技术免除了笨重的映像管，体积更加扁平、轻巧，节省空间，有利于健康，TFT LCD无辐射、无闪烁，因而会使使用者眼睛感觉非常舒适，这对长期以来因CRT显示器而受到健康影响的人员来讲无疑是最大的福音，但其响应时间较CRT慢。 4.简述OLED？简述OLED实现色彩化的几种方案？ 答：OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。OLED的特性是自己发光，不像TFT LCD需要背光，因此可视度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为 21世纪最具前途的产品之一。 OLED实现色彩化的几种方案：方式a是分别制备红、绿、蓝（即R、G、B）三原色的发光中心，然后调节三种颜色不同程度的组合，产生真彩色。方式b是首先制备发白光的器件，然后通过滤色膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显示。方式c是首先制备发蓝光的器件，然后通过蓝光激发其他层材料分别得到红光和绿光，从而进一步得到彩色显示。方式d是首先制备发白光或近于白光的器件，然后通过微腔共振结构的调谐，得到不同波长的单色光，然后再获得彩色显示。方式e采用堆叠结构，将采用透明电极的红、绿、蓝发光器件纵向堆叠，从而实现彩色显示。5.简述AC-PDP为何采用惰性气体作为放电气体的原因？ 答：这是因为彩色AC-PDP对放电气体的要求是：着火点压低辐射的真空紫外光谱与荧光粉的激励光谱相匹配，而且强度高放电本身发出的可见光对荧光粉发光色纯影响小放电产生的离子对介质保护膜材料溅射小化学性能稳定。6.有哪些新型FED的阴极阵列？他们的特点及优缺点？ 答：有表面传导发射式阴极阵列、碳纳米管场致阴极阵列、弹道电子表面发射式阴极阵列、MIM结构的FED、MISM结构的FED。表面传导发射属于薄膜场致发射，其特点是阴极与引出极在一个平面内。优点：用简单的手段实现了阴极和引出电极之间非常小的缝隙，解决了精密光刻技术的高成本问题。缺点：无法在发射稳定的前提下提高发射率。碳纳米管场致阴极阵列的特点及优缺点：具有良好的导电性能，可成为优良的场发射体，在低电场下，可以得到行发射显示所需的电流密度；待解决的问题：发射不均匀性、发射稳定性、和低压驱动问题。弹道电子表面发射的特点及优缺点：具有电子书发散角小、有自聚焦功能、抗污染和能在较低真空下正常工作等优势。但也存在发射率较小的问题。MIM的特点以及优缺点：具有发射均匀性号、抗污染能力强、可以在很低的真空度下工作等优势。但其只能用在小屏幕