1、第一章 习题答案一、填空题1. 投影型 空间成像型 直视型 阴极射线管显示器 平板显示器 2. 主动发光型非主动发光型 3. CRT投影技术 LCD投影技术 数字光处理器 表面数字微晶装置4. 阴极射线管 电子束 电子枪 阴罩 荧光粉层 5. 等离子体 气体放电发光 6. 半导体硅上的液晶 玻璃 半导体硅材料 7. 头盔显示器 全息显示器 8. 真空荧光 真空荧光管 9. 无数个小发光二极管拼接 10. 300mm400mm 2 二、名词解释1. 主动发光型显示器是指利用电能使器件发光，显示文字和图像的显示技术。2. 被动发光型显示器是指器件本身不发光，需要借助于太阳光或背光源的光，用电路控制
2、外来光的反射率和透射率，才能实现显示。3. 投影型显示器是用显示器显示图像后，再经光学系统放大后投影到屏幕上的一种显示。4. 空间成像型显示器是空间 图像， 是投影显示的一种， 表技术是头盔显示器5. 电 发光显示器是利用 材料 外 电 用 发光实现显示的一种主动发光显示器。6. 发射显示器是一种用 阴极 电 用 发射电子， 屏幕上的荧光粉发光实现显示的。7. 发光二极管显示器是 用无数个小发光二极管拼接 成的显示器。8. 间是指显示器 的反 间， 像 到，再 到 的图像全显示用的 间。9. 是指 面上显示器currency1面“。10. 率是像 的fi透光fl面 像 面的。11. 是指显示器
3、的大 小的。12. 是指 和间的层”成个等，表示显示不的反 。13. 是显示器 显示动图像 现的、不 的现。14. 像 是平板显示图像的 的 小的 。15. PPI，Pixels per inch，是 的像 数 。16. currency1面 是指显示fl 线的 。17. 是显示currency1面 和 的。18. 像 间 是像 到像 的 离，是 像 的大小。19. 发光fi率是主动发光显示器主要的 数，发的光 显示器的率。20. 电 是 动显示器 的电 。21. 线 是平板显示器发的 “，用 板 的大小 线使用的 型 ， 线 。- 1 -、题1. 简述CRT显示的原理。电子枪发射电子束，用视
4、 制电子束 ，用电子透 的聚集系统来汇聚电子束，荧光屏上将电子束聚焦。经聚焦、 控的电子光束打 荧光粉上 ，会 。 过控制电子束的 和强，可 不的颜色 。当显示器接收到 计算机显示卡或 电视 发射器传来的图像 ，电子枪会从屏幕的左上 始 右 扫描，然后 上至 依扫射 来， 此反 的扫描即可构成人们到的影像。2. 简述PDP显示的面板结构。PDP的显示面板 成矩阵型的像 阵构成， 一个像 红绿蓝 色的子像 构成。子像 是独立的， 个放电 独立进行放电发光。面板结构：1） 玻璃 板上垂直配置扫描电极，上面用介质层 盖。2）光刻制 壁障，用来隔各个像 ，防止放电间的干扰。3）壁障外形成彩色荧光粉（红
5、、绿、蓝）。4） 上 板上水平配置 电极，是用来为维持放电控制显示的。电极外面 盖介质层。再 一层MgO保护层，用于得到稳的放电和较低的保持电 ，并延 显示器寿命。3. 简述场致发射的结构及原理。FED显示结构： 阳极 板 阴极 板构成。阳极 板上为红、绿、蓝 色荧光粉条，为了保证色纯， 色间 矩阵隔，阳极 用 的氧化物导电层；阴极 板 行 寻址的尖锥阵 和栅极构成，栅极制 成孔状。两 板间充隔垫物，用来抵抗大气 力。板间用低熔 玻璃胶封住。为了维持器件 的真空，器件 放置合适的气剂。FED显示原理：1） 尖锥阴极 栅极间 低电 ，小于100V，实现 阴极发射电子的 制；2） 于电极的间 小，
6、 尖锥阴极的尖端会 强的电 。电子 强电 于隧道fi 从金属内部穿进 真空 ；3） 上 板的阳极上 10000V的 电 ，电子速获得能 阳极 板上的荧光粉，得到 的发光。4. 简述FED和CRT的区别。1）FED是阵 型发 源，是一个面矩阵，数十万个主动发光的尖锥阴极阵 。CRT只一个电子束，或者彩色显示3个电子束。2）FED 用微尖型阵 平面电 用 的 阴极发射。CRT是利用电子枪的热电子发射。3）FED的荧光 到阴极的 离小于3mm，是平板显示。CRT 于使用热电子抢，为了是电子束获得足够的偏离和扫描，必须一 离才能打到荧光屏上，体又大又 又。5. 简述热电子发射和冷发射的区别。热电子发射
7、是利用 热物体 能 使电子从物体表面 的过“。当物体 ，电子的无 热 动能 大。 到一“，电子 体内的束 力从物体表面 ，发射来进 真空。阴极发射是一种 电子发射的过“，又 发射。当物体表面电 强，不需要 热，阴极体内的电子 电 获得足够的能 后， 体内的束 力，利用隧道fi 从表面发射来进 真空。6. 简述真空荧光显示的结构和原理。玻璃 板、阴极、栅极、阳极和 阳极表面 的荧光体 成，属于一种电极结构。阴极 用 状直热 氧化物，用于发射电子。栅极 用 状或者 状结构， 过 栅极 于阴极的电，电子可 过栅极 阳极 动。阳极表面 荧光粉层。当栅极的电为- 2 -，电子 栅极 动，一部”电子穿过栅
8、极， 一部”电子会被栅极 成栅 ，一 要 部”电 小 。当阳极电 为 ，穿过栅极的电子可 到阳极，发荧光体发光。此，VFD需要栅极和阳极 才可 发光。7. 简述液晶显示器亮度决定因素有哪些？并计算分析实际亮度能达到多少？液晶显示器 背光源的、液晶屏的透过率。 液晶屏的透过率 偏1的透过率、液晶屏的率、彩的透过率、电极的透过率、偏2的透过率 。currency1背光源的计算显示器的， 一个为3000cd/m2的背光源，液晶屏的透过率大“为510%左右，可 得到的显示屏为150300cd/m2左右。 8. 简述灰度级和颜色数的关系？并举例说明。数为2的数数 。彩色显示的颜色数为 数的3 。 ：数
9、为3，可显示的 数为238。彩色显示 可显示的颜色数是83512色。9. 简述柔性显示面临的技术瓶颈。面fi的技术fl 主要：1）能 ；2）寿命低；3） 不成；4） 技技术 配。、”题1. 思考一下PDP显示面临的问题？适合应用在哪些领域？面fi的题：1）PDP显示器 ， 等离子体 荧光粉的 题；2）PDP显示器 为防止像 间的放电干扰，必须 用障壁结构；3）PDP的等离子体是 的， 像 要获得 需要 的 率，成本 ；4）PDP显示器的 像 小 ，发光fi率会低， 会 。PDP的发光fi率较CRT显低 。用：只适用于较大、较低的显示器。2. 以三片式液晶面板投影机说明透射式投影原理。，利用光学
10、系统强光 过”光 形成RGB束光，”透射过RGB色液晶屏上；接， 源 制液晶屏， 过控制液晶 的透光或，来控制光路；然后，经过液晶屏的光线 汇聚， 投影 头投射到屏幕上实现彩色显示3. 分析VFD的局限性及发展。VFD 于 电 低制了 能。1）彩色化的制。 于 动电 低，大部”材料 20V左右不能发光，材料导 彩色化 ；2）阴极大。阳极的电 是 阴极的，阳极电 大，需要的阴极 大。 阴极必须一直 电 ， 大；3）”率。VFD的栅极 器件 是 空的，不可能制 太 的”率。于 上 的制，VFD主要 用 要 不大的小屏幕 ， 视 、微等 用电器和电子 、 器 表 。4. 分析在一个演出的场合需要使用
11、200英寸以上的显示器，你选择哪种显示器?为什么？发光二极管显示器。为发光二极管显示器是 用无数个小发光二极管拼接 成的显示器。不 装数 的制，适合于大型、 外显。5. 思考一下如何提高开口率，并举例说明。过 计 和 能力， 小栅线、 线 和TFT等大小可 率，- 3 -是 “。 外， 过 线间 率的 是非fi的，用的两种，一种是BM on Array 计， 一种是机 层 计。BM on Array 计为。BM on Array 计 ，阵 板 制 晶体管阵 ，制 一层矩阵，光刻矩阵图形 可 住线间 ，接一层隔离层。再 制 晶体管阵 。为线间 被阵 板上的矩阵 住了，阵 板和彩 板 像 电极上不
12、用再 ，率显 。6. 设计一款4.5英寸，分 率为960640的显示 ，能达到多少ppi？ 为4:3的 ， 素 能达到多少？2565.4 64096022ppimcm 9596034454.25.422 的 素 mcm 10764034354.25.422 的 素 第 章 习题答案一、填空题1. 晶 2. 平行 3. 4. 热 液晶 液晶5.色 色 6. 热 液晶 7. 液晶显示器 8. 1888 9. 晶体的各 10. 动射fi 电控射fi 主fi fi 二、 题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 、名词解释1. 液晶是指 个 内， 晶体的各 和液体的 动，不于 的
13、固、液和气的一种新的物质状，又 为物质的第。2. 热 液晶是 机物 热 解， 于 热破坏晶体的 阵结构 形成的液晶， 一 表现液晶的质。3. 残像是指液晶屏 电 后，显示屏上影像残留的现。4. 闪烁是指屏幕上 的 化的现。5. 液晶介电各 是指液晶 不 上的介电数不。6. p型液晶，又 为 液晶， 外电 用 ，液晶”子的 轴 外电 平行 体系的能 小。7. n型液晶，又 为负液晶， 外电 用 ，液晶”子 轴 外电 垂直 体系的能 小。8. 液晶的电光fi 是指液晶 外电 ”子的 状发 化，引起液晶屏的光学质发 化的一种电光 制fi 。- 4 -9. 主fi 是指将二色染料 为客体（体） 于 的
14、 液晶材料（主体），利用染料”子不的吸收实现彩色显示的fi 。10. 无源矩阵液晶显示器是纯 两块玻璃间注 液晶材料的液晶显示器。11. 源矩阵液晶显示器是 内部引 晶体管或二极管等源器件 器件，再注液晶材料的液晶显示器。12. 型液晶显示器是不 电 ，液晶显示器为透光状； 上电 后， 电 的透过的光强逐渐减小的液晶显示器。13. 型液晶显示器是不 电 无光 为 ； 上 电 后， 电 的 透过的光强逐渐 的液晶显示器。、答题1. 液晶的种 从 成和 液晶的物理条件，液晶可 ”为热 液晶和 液晶两大类。刚 心部”的形状可 液晶”成两种类型： 棒状和扁平盘状。2. TN 液晶显示器的显示原理不 动
15、电 （off），来 光源的 然光经过上偏后只剩 平行于透光轴的线偏光。线偏光射 液晶层。液晶层内的液晶”子， 于上 板表面取 层的 用，从上到 刚 90。光 传播 ，偏 液晶”子 结构步旋 。光到 偏 ，偏面刚 旋 了90， 一偏的光轴平行，光可 透过，呈现。足够电 （on）， 于 液晶的介电各 和电 的 互 用，液晶”子 结构解体，液晶”子 轴平行于电 ，线偏光的偏 传播 不再旋，保持原来偏 到 偏。 偏的光轴 ，无光 ，呈现 。当一 像 透光， 一 像 不透光，会显示 不的图像。3. 液晶 的分 棒状液晶currency1液晶 ”为： 、 晶 、 。4. 液晶的 液晶 径 大的棒状”子 成
16、。 一”子的置虽无规则， ”子 轴 本保持平行，不能 成层状，可 上 、左右、 后滑动。各个”子容易顺 轴 移动，粘小，富于 动。5. 简述液晶显示器 的原因液晶 快离子 电 用 引起离子的传 ，导 低的 率 光传 图像的闪烁，获得错误的 。6. 简述液晶显示器 的原因液晶 慢离子 间 于50mV 上的直 动 ，引起离子的 和移动。离子可 聚 取 层 ，引起一个补偿电 ， 的直 动去除后，离子导 的补偿电 会持续 久，引起残像。7. 简述液晶 的 理性 显示性能的影 弹数和旋 的粘 液晶的 间和阈电 的主要数；介电各 液晶 电 是p型 是n型的，大的介电数可 低阈电 ；光学各 - 5 -液晶的
17、光学质；阈电 低 的 。8. 述第一个液晶显示器用的显示原理射应动射fi 显示原理： 液晶材料上 电 ，外 电 直接 液晶”子 用，使液晶”子 轴电 地 ， n型液晶垂直电 ；液晶 微 杂质的带电粒子电 用后” 两极移动，使离子过处液晶”子到离子冲 动，破坏液晶”子的 ；电 继续 ，液晶”子处于不摇摆状，发 紊乱，造成液晶屏各部”射率” 的不均匀。光 过液晶屏， 射光会被射掉。9. 简述currency1片的“用偏光是只允许 一个 动的光 过， 他 动的光将被全部或部”地被。10. 简述液晶显示器的分 及英液晶显示器主要”为无源矩阵和源矩阵液晶显示器。无源矩阵液晶显示器又包括TN、STN、HT
18、N、FSTN、ECB、铁电液晶、Ch-N 等液晶显示器。源矩阵液晶显示器又包括二端子和端子器件两类。二端子器件 MIM、MSI（SiNx 硅氧化）、DR、BTB二极管、Pin二极管/（a-Si）等。端子器件主要MOSFET和TFT，TFT非晶硅a-Si TFT、晶硅p-Si TFT、氧化物 ZnO TFT、化合物CdSe TFT，CdS TFT、机TFT（OTFT）等。MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 金属氧化物半导体 fi 晶体管TFT：Thin Film Transistor 晶体管MIM：Metal Insu
19、lator Metal 金属- 体-金属MSI：Metal Semi-Insulator Metal 金属-半 体-金属D R：Diode Ring 二极管环BTB：Back To Back Diode 背靠背二极管ECB：Eletrically Coutrolled Birefringence 电控射11. 简述STN 液晶显示器的显示原理STN型液晶显示器 板表面的液晶”子 偏光轴 不。 射光侧液晶”子 轴上偏的光轴旋 30（）， 射光侧的液晶”子 轴 偏的光轴旋60（）。 液晶 传播速的不，光 过 偏 互发 干涉。不 电 ， 液晶”子旋光和光的射共 用 透光，呈现色； 上一的电 ，液晶”
20、子沿电 ，从上偏透过的光，穿过液晶”子后到 偏， 于 偏光轴垂直，不透光，呈现色。此，STN型显示本身能显示颜色。12. 简述fi电液晶的fl“原理当 铁电液晶的液晶屏 上直 电 ， 发极化的偶极矩 电 互 用，使液晶”子 极化 指 电 ，螺 。当电 过一 ，螺旋结构失。当电 反 ，”子的极化 反 ，液晶”子 于层面法线的倾斜 从 成-，即 板面内 化了 2。 E-Ec ， 过 偏的光， 过铁电液晶层，到上偏，上偏光轴垂直，不能透光为 ；当E+Ec ， 过 偏的光， 过铁电液晶层，刚 了2， 上偏光轴乎平，光透过为，五、计算题 ”析题- 6 -1. 出TN-LCD的结构，简述TN 液晶显示器的
21、 并在 出分的。TN型液晶显示器是 偏、玻璃 板、彩、透电极（ITO）、取 层和液晶 成。2. 出” TN液晶显示器的显示原理，并简述显示原理。 液晶显示器的上 两个偏透光的光轴垂直，内部液晶”子从上到 刚 90。不外 电 ，液晶显示器为透光状，为； 上外 电 后， 电 的 透过的光强逐渐减小，后透光率趋 于零，为 ，可 实现 色背景上显示色图 。3.种 的液晶 能应用到显示？在种 的显示，液晶 以？ 举一个例子分析为什么?各种类型的液晶材料 本都用于发液晶显示器。 液晶显示器、聚合物”液晶显示器、() 稳液晶显示器、铁电液晶显示器和反铁电液晶显示器等。 种液晶显示器 ，发成、市 占 大、发快
22、的是 液晶显示器。不可 互换。为显示原理不一样，结构和 数 计都不一样， 不可 互换。- 7 -ITO电极玻璃 板偏偏玻璃 板彩ITO电极取 层偏取 层液晶偏取 层（a）电 透光 （b） 电 不透光AC电第三章 习题答案一、填空题1. 色 阶逆 2. 畴垂直 技术 图 化垂直 技术 共面 换技术 技术 3. MVA技术 PVA技术 4. 5+1 5. 错 V字 阵 板彩 板 6. 聚合物稳取 材料 7. 进的 视 技术 8. 楔形 9. 透的ITO透的ITO 10. 畴像 二、 题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 、名词解释1. 视 是指液晶显示器可 楚到不失真影像
23、的视线 屏幕法线的 ，数 大 。2. 阶逆 是指 观 的 ，液晶显示器上现低 阶 阶 要的现，逆 的fi 的观 为大可视 。3. 色 是指 观 的 ，液晶显示器上现颜色锐 的现，当 种 化 过一个无法接的的 候为大可视 。4. 漏光现是指色显示 不“的光透过的现。5. 水平视 是指 液晶显示屏的屏幕法线 为 心， 左和 右移动可 楚到影像的 ，又 为左右视 。6. 垂直视 是指 液晶显示屏的屏幕法线 为 心， 上和 移动可 楚到影像的 ，又 为上 视 。7. 补偿技术是 原TN 的 础上， 液晶屏外部粘贴一 各 的光学，用来补偿 于液晶”子的状不 的光学质 来 善视 的。、答题1. 简述 的原
24、因。1）液晶显示器本身不能发光，是一种被动发光显示器。2） 条棒状的 液晶， 和晶体类似的射现；3）当显示不 阶 不的电 ，液晶”子的 轴 玻璃 板不的 ，不 到的 阶不；4） 射的线偏光， 的液晶”子 用 射，导 过液晶层的偏光的光“ 不，引起不“的漏光；5） 不“的 阶逆 现。2. 简述VA技术如何实光的。VA技术凸起物附 的液晶”子略倾斜，”子状 。左右 邻的液晶”子 轴 ”指 不的 ，”子状 。利用 种不指 的液晶”子 轴 来实现光学补偿。3. 简述MVA技术的显示原理。不 电 ，液晶”子 液晶屏内并不是全部垂直 板 。 垂直取 的 用 ，一部”垂直 板 ，一部”垂直于凸起物 ， 处液
25、晶”子会偏 一个 ；上 偏光轴垂直，从一个偏 过的偏光，穿过液晶层，到 一个偏后 光轴垂直，不透光呈。当 电 后，n型液晶”子 电 要垂直电 ， 于垂直取 的 用，使得液- 8 -晶”子 液晶屏内倾斜 ，并趋 于水平。光可 过各层， 于射 干涉，透光呈。 视觉观察 ，MVA技术上 板 错的 状的凸起物，共 用 两个畴的液晶”子 齐 ，利用 种不指 的液晶”子 轴 来实现光学补偿。4. 述MVA技术的fl 案。MVA型TFT-LCD的阵 ：玻璃 板投 Gate电极TFT硅岛源、漏电极钝化 过孔像 电极MVA凸起物，共 光刻。MVA型TFT-LCD的彩 ：玻璃 板投 矩阵（BM）彩色（RGB）保护
26、（OC）透导电（ITO） 垫（PS）MVA凸起物.5. 简述PVA技术和MVA技术的要。1） 凸起物不，MVA技术的上、 板上间隔” 状的凸起物，经垂直取 后，液晶”子 凸起物表面附 上 板表面上垂直取 。PVA技术直接 了液晶显示器 像 结构， 用透的ITO层 MVA 的凸起物， 的率、 的显示，大减 背光源的 。2）电极结构不，MVA技术的 板上形成像 电极，光刻像 电极的形状， 上 板的ITO电极是一个 面的结构，不需要光刻图形。PVA型液晶显示器上 板的ITO电极，不再是一个 的ITO ， 是光刻一道道平行的 。6. 简述IPS技术的器 结构。IPS技术 ，像 电极和共用电极都制 一块
27、 板上， 一块 板上 电极。利用 数字电极构成 像 ，电极间 为L，电极 为W， 共用电极和像 电极间 上 电 来控制液晶”子的 。7. 述IPS技术的显示原理。p型液晶的IPS技术为。 电 ， 射光 过上偏的线偏光 液晶屏内从上到 旋 90后，到 偏 ， 偏的光轴 垂直，不透光，呈现（或）。 电极间 一个足够的电 ，会 的 一个电 E，使液晶”子新 后，沿电 ，透过上偏的线偏光经过液晶”子到 偏后， 偏的光轴平行，透光，呈现（或）。8. 简述FFS技术IPS技术的别。1）电 不，IPS技术 一个电极是金属电极， 一个电极是ITO像 电极，电极间 大。 FFS技术 两个电极都是透的ITO电极，
28、电极间 小；2） 电容面不，IPS技术用ITO的像 电极和金属材料为条形结构， 电容面小。FFS技术第一层ITO的共用电极制 成矩形，第二层像 电极ITO制 成 条形， 电容面大，9. 简述 素 FFS 式的实的原理。畴的FFS结构 ，共用电极线 间，像 电极”成上 两部”。条形电极的 不，” 线成一的 。表面取 层的 ，平行 线 。不 电 ，液晶”子沿 。 电 后， 液晶”子平行电 。像 电极上部”的液晶”子顺 旋 ，像 电极 部”的液晶”子逆 旋 。两个 旋 的液晶”子形成了两个不的畴。10. 简述FFS技术电 和电场的 。FFS技术 两个电极都是透的ITO电极，电极间 小。电极间的 离L
29、小于液晶屏的 d和电极 w。 电 个液晶屏内的电 线呈 物线形状。电极上 电 的水平” ，又电 的垂直” ，液晶”子 可 旋 ，从 大了率， 了液晶屏的透光率。- 9 -五、计算题 ”析题1. 述FFS技术的fl ，并 面 。FFS技术 用1+5 光刻的 。第一光刻形成共用电极。共用电极制 成后， 用5光刻的 技术制 晶体管的阵 。5光刻”为栅极、源岛、源漏电极、TFT的保护、像 电极。2. 述MVA技术如何实的 ？V字形直条 状的凸起物 个子像 ”成了个畴，上 板 错 。 处观察，和，到的都是接 液晶”子 轴的投影，显示 阶； 和 处观察， 屏幕的投影是 轴 ，显示色； 屏幕投影是液晶”子 轴 ，显示色。此， 和 处能 到 阶和低 阶， 色后 是 阶。3. 举例说明多 式的“用？畴垂直 技术 用取 层 、光控取 或利用凸起物 等 法， 个像 上形成个液晶”子取 不的畴，进 善液晶 于畴造成的各 过强，显示视 的 。4. 举例说明色问题 的原因。- 10 -共用电极 栅 极 源岛 源漏电极 钝化 过孔 像 电极
