平板显示.doc

1、3、LCD（液晶显示器）4、液晶显示器彩色显示实现方案如何？ （1）受动型彩色滤光器方式在透明电极上部设有红绿蓝（RGB）滤色器滤色器，采用染色、电沉积等方法加工。显示器用RGB 相加混色法实现彩色显示。加滤色器后，光的透过率很低，需要加背光源背光源。用三波长荧光灯与滤色器相组合使LCD的光谱特性与CRT的显示效果接近。彩色光源方式利用人眼的视觉惰性合成彩色，采用高于人眼能接受的临界闪烁频率，时序显示红、绿、蓝子场图形来合成完整的彩色图像。（2）主动型光干涉方式超扭曲向列型STN-LCD是在 2片偏振片之间充以超扭曲（180o-360o 扭曲角）向列液晶，使入射光的直线偏光轴相对于入射光侧电极

2、基板面的液晶分子长轴方位依次发生小的偏移，利用液晶双折射性而产生的光干涉现象而进行的显示。但是该方式只能产生单色光。G-H方式在一定分子排列的液晶（主）材料中，溶解二色性染料（宾） ，该二色性染料的分子在长轴方向和短轴方向对于可见光的吸收具有各向异性，二色性染料的分子与液晶分子呈平行排列。当作为主体的液晶分子排列随外加电场变化时，作为客体的染料分子排列也一起连动地发生变化。让自然光通过上偏振片，垂直入射到液晶盒上，并使入射光的偏振面与液晶分子长轴平行，产生光吸收，只有一个窄的波段通过，于是投射光带颜色。带什么颜色决定于染料分子的性质。5、液晶TFT结构及其工作原理，并叙述其在动态时是怎样显示图

3、像的?P221TFT LCD又叫做薄膜晶体管液晶显示器。而利用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转向的显示器, 就叫做TFT LCD。从图14的切面结构图来看, 在上下两层玻璃间, 夹着液晶, 便会形成平行板电容器, 我们称之为CLC(capacitor of liquid crystal). 它的大小约为0.1pF, 但是实际应用上, 这个电容并无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时候. 也就是说当TFT对这个电容充好电时, 它并无法将电压保持住, 直到下一次 TFT再对此点充电的时候.(以一般60Hz 的画面更新频率, 需要保持约16ms的时间.) 这样一来, 电压有了变化, 所显示的灰阶

4、就会不正确. 因此一般在面板的设计上, 会再加一个储存电容CS(storage capacitor 大约为0.5pF), 以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时候 . 不过正确的来说, 长在玻璃上的 TFT本身 ,只是一个使用晶体管制作的开关 . 它主要的工作是决定LCD source driver上的电压是不是要充到这个点来. 至于这个点要充到多高的电压, 以便显示出怎样的灰阶. 都是由外面的LCD source driver来决定的.6、场序液晶显示的工作原理及实现方案？场序液晶显示器利用人眼的视觉惰性合成色彩，既减少了制作微滤色膜的复杂工艺，又避免了微滤色膜对光线的衰减，非常有利于

5、提高显示分辨率和亮度。场序液晶显示器的工作原理如下图所示，采用高于人眼能接受的临界闪烁频率，时序显示红、绿、蓝子场图形来合成完整的彩色图像。7、归纳液晶背光源的种类及其特点，并根据目前市场情况预测液晶背光发展状况？优点 缺点白炽灯泡 简单、价格低 亮度不均匀、色温低、寿命短点状光源发光二极管 长寿命、不发热 亮度不均匀、单色光、调色难冷阴极荧光灯 CCFL 亮度高、寿命长、彩色化 不能调光、易破碎、驱动电压高线状光源热阴极荧光灯 HCFL 亮度高、彩色化 不能调光、易破碎、驱动电压高、寿命短、发热扁平荧光灯 亮度高、寿命长、彩色化 不能调光、易破碎、驱动电压高电致发光 发光均匀、轻薄、耐震抗冲

6、击寿命短、电压高有机电致发光 发光均匀、轻薄、耐震抗冲击、电压低彩色难、寿命短面状光源冷阴极场致发射 发光均匀、亮度高 内外正在研究开发发展状况P2528、简要叙述液晶发展新技术情况？P2571、LCD宽视角化技术的进展LCD有视角各向异性和视角范围较小的弱点，即在离开垂直于显示板法线方向观察室，对比度明显下降。为了改善LCD的视角特性，必须克服不同视角方向有效 nd不同的现象，解决的方法有下列4种：（1）液晶盒外光学补偿法相差膜补偿法，这是一种在液晶面的观察面上加贴一片一定数值的相位差膜以改善视角特性的方法。该方法工艺简单，成本低，可扩大视角范围，但是没有改变原有对比度曲线方位角分布的形状。

7、准直背光源加漫射观察屏法，在LCD观察面上放置一块漫射屏，LCD的对比度沿方向角分布的不均匀现象可以得以解除，而且视角范围大大增加，再加上用准直光作为LCD的背光源，对比度可以大大提高。（2）9、液晶显示器透光率分析？10、简要画出TFT液晶显示器基本结构并说明各部件功能？(1) 电背光板：组成背光板的主要零件有灯管(冷阴极管), 反射板, 导光板, prism sheet, 扩散板等等. 灯管是主要的发光零件, 藉由导光板, 将光线分布到各处. 而反射板则将光线限制住都只往TFT LCD 的方向前进. 最后藉由 prism sheet 及扩散板的帮忙 , 将光线均匀的分布到各个区域去, 提供

8、给 TFT LCD 一个明亮的光源. 而 TFT LCD 则藉由电压控制液晶的转动, 控制通过光线的亮度, 藉以形成不同的灰阶. 框胶(Sealant)及 spacer ：在图 14 中另外还有框胶与 spacer 两种结构成分. 其中框胶的用途, 就是要让液晶面板中的上下两层玻璃, 能够紧密黏住, 并且提供面板中的液晶分子与外界的阻隔,所以框胶正如其名,是围绕于面板四周, 将液晶分子框限于面板之内. 而 spacer 主要是提供上下两层玻璃的支撑, 它必须均匀的分布在玻璃基板上, 不然一但分布不均造成部分 spacer 聚集在一起, 反而会阻碍光线通过, 也无法维持上下两片玻璃的适当间隙(g

9、ap), 会成电场分布不均的现象, 进而影响液晶的灰阶表现.(6) 碰撞转移(7) 共振跃迁(8) 光致发光4、LED（发光二极管显示）1、LED工作原理及其器件构造？器件构造：晶片：发光材料金线：连接晶片 PAD 与支架银胶：固定晶片和导电支架: 导电和支撑环氧树脂：保护 Lamp 的内部结构LED（Light Emitting Diode） ，发光二极管，它可以直接把电转化为光。LED 的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结” 。当电流通过

10、导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。2、LED器件主要电学、光学参数？电学参数： I-V 特性、C-V 特性、开启电压 VT、正向工作电流 IF、正向工作电压 VF、反向工作电流 IR、相应时间、最大允许功耗光学参数：光通量、发光效率、视觉灵敏度、发光强度、角分布 I、平均光强3、常用LED 材料及发光机制？LED材料，有由III族的Al、Ga、n与V 族的N 、P、As 等两种以上元素相结合而成的IllV族，由II族的Zn 与VI族的S 、Se相结合

11、而成的 IIVI族，由Si与C相结合而成的IVIV族等化合物半导体。LED发光材料的发光机制与其能带结构有关，半导体的能带结构可以分为直接型，间接型。（a）直接跃迁型，其能带结构的特点是，在价带顶与导带底不存在动量差，这种能带发生复合时，因复合而放出的能量全部变成光，而动量却不发生变化，可获得最高发光效率。（b）简洁跃迁型，这种能带的电子和空穴的初动能不同，为了保持动量守恒，需要热、声等晶格振动参与迁移过程，因此发生复合的几率变得很低。（c）等电子捕集型，是间接跃迁的一种，这种能带是通过在导带与价带之间加入杂质中心，电子和空穴通过杂质能级复合，可以获得很高的发光效率。4、何为LED 的内部和外

12、部量子效率？分析如何提高LED 器件发光效率？（1）内量子效率（internal quantum efficiency)：注入 LED 的载流子变换 为光子的比例。 intint /()LEDPhIe 每 秒 钟 从 有 源 层 辐 射 出 来 的 光 子 数注 入 的 电 子 数（2）外部量子效率（ external quantum efficiency)：射出晶体之外的光子与注入载流子之比。 int/()ext exractionPhIe 每 秒 钟 辐 射 到 自 由 空 间 的 光 子 数注 入 的 电 子 数由于在P-N结附近发生的光会受到晶体内部的吸收以及反射而减少，一般说来，外部

13、量子效率要低于内部量子效率。（3） LED的发光效率与其能量收支相关，其数值可表示为载流子向P-N 结的注入效率、载流子变为光的变换效率、产生的光到达晶体外部的光取出效率三者的乘积。 使用光学增透膜，使入射的光线除了被材料本身吸收外将完全透过。 LED芯片倒装结构，在这种结构中，光从透明的蓝宝石衬底上射出，而且电极倒装焊接在基板上减少了电极对光的吸收。 改变LED形状，Krames科研小组将蓝宝石衬底LED芯片倒置，切去四个方向的下角，斜面与垂直方向的夹角为35 o。LED的这种几何外形可以使内部反射的光从侧壁的内表面再次传播到上表面，而以小于临界角的角度出射。同时使那些传播到上表面大于临界角

14、的光重新从侧面出射。这两种过程能同时减小光在内部传播的路程。 电极优化， 合理设计厚电极的形状可以提高LED的发光效率。如果电极太少，则无法充分均匀地扩展电流；如果电极太多，则会阻挡光的取出。表面粗化，降低LED内部光全反射的一个最常用、行之有效的方法就是在LED表面进行粗化，减少内反射，从而提高出光效率。5、白光LED 方案及其具体实现方法？一、LED 芯片上涂敷荧光粉而实现白光发射，LED 采用荧光粉实现白光主要有三种方法：（1）在蓝色LED 芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。(2)蓝色LED 芯片上涂覆绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与

15、荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。(3)在紫光或紫外光LED 芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm -410nm)来激发荧光粉而实现白光发射 。二、多晶片混光技术：分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。6、LED 主要制作工艺？P4657、LED是电压型器件还是电流型器件，如何实现LED 的亮度控制？电流型控制器件控制 LED 亮度的方法：1 利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性

16、改变光脉冲宽度（即占空比） ，只要这个重复点亮的周期足够短（即刷新频率足够 高） ，人眼是感觉不到发光象素在抖动。 2 改变流过 LED 的电流，一般 LED 管允许连续工作电流在 20 毫安左右，除了红色 LED有饱和现象外，其他 LED 亮度基本上与流过的电流成比例；8、何为LED 器件的变频特性？由于 LED变频特性存在如何实现高分辨率 LED图像显示？在 LED 中，由容抗及电阻决定的时间常数非常小，因此其调频速度决定于载流子的寿命，而后者，与载流子注人之后，经过复合，再到载流子消失所用的时间相对应。也就是说，随着注人电流的变化加速，载流子密度逐渐不能追随注人电流的变化，响应速度变慢，

17、发光强度慢慢下降。与低周波变频时相比，当高周波变频时的发光强度降低 1.5dB 时的周波数称为截止周波数 fc，并由下式表示，fc=1/(2) 解决的方法是分屏显示。9、LED主要产品类型及市场应用情况？P4771 GaP 材料制造的普通 LED，主要用于各种电子仪器、仪表中作指示和数字信息显示2 GaAs 异质结材料制造的 LED，亮度高，可以作为室内大屏幕显示3 超高亮度的 AlGaInP LED 和蓝色 InGaN LED 可以在室外显示应用：动态信息平板显示、视频图像显示、固体照明光源、信号指示灯、背光10、LED产业主要技术环节及产业情况？LED一般上来说是由外延片芯片光源灯具的四个

18、环节组成，在LED 产业中下游应用上关键点是怎么解决热阻和结温等关键问题的前提条件下，保持芯片稳定的有效光输出。一直以来，LED光源的一般照明应用中存在着光源的高导热金属材质问题、应用的热平衡问题、长效荧光粉问题和配光问题等四个核心技术瓶颈：核心技术1： 高导热金属材质目前上游龙企业，比如CREE 已经可以做到的芯片光效可以达到 130150lm/W。但是LED结温高低直接影响到LED出光效率、器件寿命、可靠性、发射波长等。保持LED 结温在允许的范围内，是大功率LED芯片制备、器件封装和器件应用等每个环节都必须重点研究的关键因素，尤其是LED器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题。现在

19、主流的应用技术材质是用铝基板来封装，但是铝基板封装的芯片散热和光转换效率都存在技术核心瓶颈，不能有效地控制结温和稳定地维持高功率的光输出，并且应用会因为芯片光效越高，所需的铝基板面积就越大，会加大成本和应用体积，极为不便。所以如何走出此误区另辟新路是新的技术核心特点。核心技术2 ：热平衡技术LED器件采用专利热平衡散热结构关键技术，在保持低成本和被动散热方式的前提下，利用高导热介质，通过崭新的器件/灯具整体结构，成功降低热阻，有效降低PN 结结温，使PN 结工作在允许工作温度内，保持最大量光子输出。其特点入下：(1)超低热阻材料，快速散热整体结构技术；(2)高导热、抗UV封装技术；(3)应用低

20、环境应力结构技术；(4)整体热阻20K/W，结温 80度；(5)LED光源照明模组工作温度控制在65以下。核心技术3 高效荧光粉的应用目前市场上所常用的白光LED发光荧光粉应用技术是将GaN 芯片和钇铝石榴石（YAG ）封装在一起做成，该技术是日本日亚化工在上世纪90年代末发明，并形成专利技术垄断。理论上对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。但是这种传统的白光LED工艺基础上采用的还是蓝光LED，所以当色温偏高时，色彩会向蓝色偏移，而产生色飘，形成一定的光污染。必须采用在降低光效、降低整体热阻的情况下

21、，方可实现相对的稳定，但是衰减情况还是不容乐观目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发光效率约为35流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光 LED，不过发光效率较差。核心技术4：LED 一次配光学的应用目前全球LED 行业内的主流做法是在封装LED 芯片形成光源或光源模组以后，在做成灯具的时候再进行配光，这样采用的是原有传统光源的做法，因为传统光源是360发光。如果要把光导到应用端，目前飞利浦的传统灯具做到最好的一款，光损失也达到40。而我们国内众多的LED 下游厂家应用的灯具光学参数其实都

22、是芯片或者光源的光学参数，而不是整体灯具的的光学指标参数。现在最先进的科学方法是在芯片封装上就做配光，一次把芯片的光导出来，维持最大的光输出，这样光损率只有510 。随着技术的不断改进，光损率将会越来越低，光源的光效会越来越高。同样配有这样的光源灯具无需再做配光，相对的灯具效率将会大大提高，使之更为广泛地使用到功能性照明之中，形成相当规模的市场渠道。11、我国LED 产业链格局及 LED产业发展趋势分析？一、我国LED产业链格局：中国LED产业起步于上世纪80年代，先后经历了进口芯片封装进口外延片封装自制材料和器件等几个阶段。目前，国内LED产业链发展比较成熟，LED产业上游包括原材料和衬底等

23、环节，中游包括外延和芯片等环节，下游包括封装、应用等环节。目前我国LED产业集中在产业链下游，企业规模小，研发能力不强，企业众多，与国外技术水平差距较小，难以形成独特竞争力。我国上游产业企业与国际先进水平比较，整体上一般芯片的亮度、发光效率、抗静电能力、抗漏电能力以及品质控制水平与国际厂家仍有差距，同时能满足市场需要且规模化生产的企业少。二、LED产业发展趋势分析1 大功率的高亮LED 增势迅猛，逐渐成为主流产品近年来，随着LED在照明、小尺寸面板背光源以及室内照明等新应用领域逐渐扩展，高亮度LED过去数年一直处于高速增长阶段，在LED 中的比重将逐步加大，已成为LED 主流产品。2 通用照明

24、实现技术突破，照明升级工程产业机会巨大通用照明占照明领域的90的市场份额。半导体照明作为继白炽灯、荧光灯、节能灯后，具有革命性意义的第四代新型高效固体光源，具有寿命长、节能、绿色环保等显著优点。但目前LED的应用领域主要在特种照明，目前美国、日、韩、欧洲、中国及台湾在LED科技攻关方面都已启动专项国家规划，如果用于通用照明的技术一旦成熟，将面临一个对500亿美元照明市场份额的重新瓜分，因此照明升级工程产业机会巨大。3 中国LED 照明产业应该向封装高档产品和光源产品升级方向努力在LED领域，主要有三个环节，即发光半导体外延片的生长、芯片和封装。目前国内三个环节都有，在中低端的应用领域还有一定基

25、础。但是在关键环节，尤其是外延片的生长环节，与世界一流水平还有较大的差距。5、OLED（有机电致显示）1、画出OLED 器件基本结构图并说明其工作原理？OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性的铟锡氧化物(ITO)，与正电极（阳极）相连， 负极则与另一个金属阴极相连，中间是发光材料，形成一种类似三明治的结构。基本结构层包括：空穴传输层(HTL) 、发光层(EL)与电子传输层(ETL) 。 工作原理：（）在外加电场作用下载流子的注入：电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入（）载流子迁移：注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移（）载流子复合：电子和空穴复合

26、产生激子（）激子迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态（）电致发光：激发态能量通过辐射跃迁产生光子2、无机电致发光与有机电致发光器件的比较？一、工作原理2、OLED作为下一代平板显示器，请指出其优缺点，并讨论其发展的方向？一、OLED的优点1、厚度可以小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3 ，并且重量也更轻；2、固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔；3、几乎没有可视角度的问题，即使在很大的视角下观看，画面仍然不失真；4、响应时间是LCD的千分之一，显示运动画面绝对不会有拖影的现象；5、低温特性好，在零下40度时仍能正常显示，而LCD则无法做到；6、

27、制造工艺简单，成本更低；7、发光效率更高，能耗比LCD要低；8、能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。二、Oled的缺点1、寿命通常只有5000小时，要低于LCD至少1万小时的寿命；2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的数码类产品；3、存在色彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。三、发展方向目前国际上OLED技术发展有以下几个重要趋势：（1) 开发新型高效稳定得OLED有机材料，进一步提高器件性能（2)改善生产工艺，提高器件稳定性和成品率，以保证产品推向市场后的竞争力（3)研制彩色显示屏及相关驱动电路（4)为了实现大面积显示，研发有源驱动的OLED 显示器3、OLED彩色显示的实现原理与方案，并分析各种方案的优缺点？P368获得彩色显示板的方法：（1）白色发光层加滤色片。这是获得全色显示最简单的方法，它是在研发LCD和CCD时形成的一种成熟的滤色片技术。优点：提高发光材料光色纯度与效率。缺点：由于该方法的关键技术是蒸镀有机功能薄膜所用的精密模板。常用的制备模板方法有电镀法