第六章习题及答案1、热致液晶与溶致液晶的特点是什么？答：热致液晶必须存储和工作在一定的温度范围之内。

一旦超出这一温度范围都会使该液晶材料失去液晶态并具有各向异性；溶致液晶是一种双组份液晶，是将一种溶质溶于一种溶剂而形成的液晶态物质。

溶致液晶至少由两部分物质组成。

2、热致液晶的“相”是如何划分的？热致液晶有几个主要的“相”？答：根据液晶分子的排列组合状态划分为不同的相；可分为向列相液晶（nematic），又称丝状液晶；近晶相液晶（smectic），又称层状液晶；胆甾相液晶（cholestevic），也称螺旋状液晶。

3、液晶材料主要有那些各向异性？答：介电异向性光和学折射率各向异性。

4、液晶显示器件的基本构造是怎样的？答：偏光片，玻璃基板，封接边。

5、液晶显示器件的电极结构是怎样分类的？答：静态驱动段形电极排布，电极排布与普通7段段式数码管基本一致。

其段电极的每个笔段都有一个引出线，而对应的背电极则只有一个引线。

动态驱动段形电极排布，这种电极排布的规则是：前后对应电极必须按不同的组合连接，以使在任何前后一对对应电极通电时，只有一个像素电极被选通。

普通点矩阵的电极实际上就是X方向和Y方向的两组平行直线电极分布于前后玻璃基板上。

不过，一种只显示字符的液晶显示器件，其电极为每隔若干条电极有一间隔。

有源矩阵电极与普通液晶显示器件电极不同，以TFT－LCD为例，其矩阵电极和有源器件均在同一侧玻璃基板上，另一片玻璃基板上只是一个公共电极，6、TN型液晶显示器件的电光特性是如何描述的？答：（1）阈值电压不明显（2）电光响应速度慢（3）光透过和光关闭都不彻底（4）电光响应与工作电压有关7、TN型液晶显示器件的电气特性是如何描述的？答：TN型液晶显示器件是一种电场效应器件。

其内阻很大，电阻率达1010Ω/cm2以上，而电容仅为几个pF/cm2，因此只要施加很小的电压即可在液晶层两侧之间建立起一个电场。

故它的工作电压很低，电流也很小。

尚不到1.0μA/cm2，所以在有些使用条件下可以忽略不计。

8、TN型液晶显示器件的温度特性是如何描述的？答：液晶显示器件的使用温度范围比较窄，温度效应也比较严重，这是液晶显示器件主要缺点。

当温度过高，即高于清亮点T C时，液晶态会消失，不能显示。

而温度过低时，响应速度会明显变慢，直至结晶使液晶显示器件损坏。

这都是由液晶材料的特性所决定。

9、常见的液晶显示器件有哪几种？它们各自的特点是什么？答：常见的液晶显示器件是依靠液晶的电光和热光效应。

（a）电场效应：利用介电常数的各向异性。

属于这一类的有扭曲向列型（TN）、超扭曲向列型（STN）、宾主效应型（GH）、相变型（PC）、电控双折射型（ECB）、铁电效应型（FLC）、聚合物分散型（PDLC）；（b）电流效应：利用介电常数各向异性与电导率各向异性。

属于这一类的只有动态散射型（DS）一种；（c）热光效应写入型：分激光写入型和胆甾热变色型。

利用激光加热液晶工作；（d）电热效应：利用电极加热使液晶状态发生变化，有存储性。

第五章液晶显示器件的写入机理和驱动基础10、液晶显示的驱动方法有哪些？其特点分别是什么？答：直接驱动法，是指驱动电压直接施加于像素电极上，使液晶显示直接对应于所施驱动电压信号的一种驱动方法。

由于它相对于有源驱动法中驱动电压是施加于TFT等有源电路上，再间接对像素电极提供驱动电压信号，故称其为直接驱动法。

静态驱动是指在像素前后电极上施加电压信号时则呈显示状态，不施加电压时则呈非显示状态。

静态驱动方式要求每个笔段像素都要配置上一个异或门驱动端。

显然，这不利于降低成本，也不利于具有大量笔段像素的液晶显示器件。

动态驱动法，即时间分割驱动法。

亦称多路驱动法。

驱动方式上采用类似于CRT光栅逐行扫描方法，即循环地给每个行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出该行像素的选择或非选择驱动脉冲，从而实现某行所有显示像素的驱动。

扫描逐行顺序进行，循环周期很短，使LCD屏上呈现稳定的图像效果。

这就是普通点矩阵的动态驱动法。

11、灰度显示法有哪几种形式？答：灰度显示方式主要有三大类：空间灰度调制（面积灰度调制）、时间灰度调制（帧灰度调制、脉冲灰度调制）与电压幅值控制法。

当栅极G与源极S未被选通时，薄膜场效应晶体管TFT处于截止态，此时R off值达3.3×1011 Ω，近似绝缘，故液晶像素上不能施加上电压，不能显示。

当扫描线栅极G被选通，寻址线源极S也被同步选通时，薄膜场效应管FTF 被打开，此时R on仅为1.47×106Ω左右，显示像素被信号写入。

12、CRT显示器件的基本结构是什么？是怎样进行工作的？答：黑白显像管是一种特殊的电真空器件。

它主要由电子枪和荧光屏两大部分组成。

显像管管颈外套行、场偏线圈。

电子枪由灯丝（钨丝）、阴极K（金属圆筒，顶上涂有氧化钡、氧化锶等材料，在高温下能大量逸出电子）、栅极（又叫控制极）G、第一阳极（又叫加速极）A1、第二阳极（又叫高压极）A2、第三阳极（又叫聚焦极）A3、第四阳极（又叫高压级）A4组成。

第二阳极和第四阳极由金属线相连。

荧光屏，最外层是玻璃，玻璃内表面均匀沉积10μm左右厚的荧光粉。

荧光粉由银激活的硫化锌镉和硫化锌混合物，在高速电子轰击下能发出荧光。

在荧光粉表面蒸发制成厚约1μm的铝膜。

铝膜的作用：（1）便于在荧光屏上均匀地加上高压以便吸引电子束。

（2）高速电子束轰击荧光粉发光时，可将射向反方向的光反射向观众，提高亮度。

（3）能吸收高速电子束轰击荧光粉时产生的二次电子。

（4）能阻挡管内负离子撞击荧光屏，延长荧屏寿命。

13、气体放电现象是如何进行的？其特点是什么？答：在放电单元上施加电压时，从阴极上释放出来的电子在电场作用下获得加速，并撞击封入的气体分子，激励和电离气体分子，产生激励原子、电子以及阳离子。

电离产生的电子向阳极方向运动，而离子向阴极运动。

当部分阳离子返回到阴极时，使气体中的绝缘层破坏，也就是点火开始。

一般是由电子电离气体（α作用）和阳离子轰击阴极而释放二次电子（γ作用）两种效应复合作用的结果。

14、AC-PDP的结构是怎样的？简述其工作。

答：在两块经过研磨的玻璃基板上制作行、列条形电极，在电极表面上沉淀一层低熔点的介质层，两块玻璃基板形成行、列矩阵空间交叉电极，板间距保持在0.1mm左右的间隔，两板之间的空间封入以氖为主体的混合气体。

在介质层上制作MgO之类的保护膜，以防止离子碰撞介质层而造成劣化。

AC-PDP的基本结构AC-PDP的电极呈空间正交，每一个交叉点就是一个像素，形成像素阵列。

在任意两条交叉电极（Xi和Yj）上施加维持电压Us时，因其幅度低于着火电压Uf，故相应交叉点并不发光，参见图8-7所示。

如在维持电压Us间歇期间加上书写脉冲UW，使其幅度超过着火电压Uf，则该单元放电发光。

放电时形成的正离子和电子在电场作用下分别向瞬时阴极和瞬时阳极移动，并被积累在介质表面，形成壁电荷Qω。

在外电路中壁电荷Qω形成壁电压Uω，其方向与外加电压相反，因此单元壁一旦形成壁电荷，则加在单元上的净电压低于着火电压，使放电暂时停止。

可是当外加电压反向时，则同壁电压相叠加，其峰值超过着火电压，又产生一次放电发光，然后重复上述过程。

这样，单元一旦着火，就由维持电压来维持脉冲放电，这就称为单元的存储性。

如果要想使已发光的单元停止发光，可在维持电压前部间歇期间施加擦除脉冲Ue，产生一次微弱的放电，将壁电压中和，单元就停止发光。

15、DC-PDP的结构是怎样的？简述其工作。

答：DC-PDP的结构多种多样，典型的如图：假定显示板上某单元A放电，此时它会产生大量的带电粒子，并迅速向邻近单元B扩散，因而使这些单元的着火电压降低（同单元A相比）。

换句话说，最邻近的单元比较远的单元优先着火，因为扩散形成的带电粒子浓度的梯度是时间和距离的函数，离扩散源近的地方的带电粒子浓度总是高于较远处的浓度。

由此可知，在三相扫描时电极1，4，7都同时施加电压，但是由于电极1离点火电极最近，所以它比4，7等电极优先着火。

同理，电极1着火之后可向电极2提供大量初始粒子。

当在电极2上施加移位脉冲时，也可使电极2比电极5，8优先着火。

由于在扫描电极上施加的是三相移位脉冲，故可将光点从第一条电极逐个地移动到最后一条电极，实现了三相扫描。

16、EL是如何进行分类的？其特征如何？工作原理又是怎样的？答：EL的分类及其特征ZnS荧光体粉末的粒径约为5~30µm，通常在一个ZnS颗粒中会存在点缺陷及线缺陷。

电场在ZnS颗粒内会呈非均匀分布，造成发光状态变化。

在ZnS颗粒内沿线缺陷会有Cu析出，形成电导率较大的CuxS，CuxS与ZnS形成异质结。

可以认为，这样就形成了导电率非常高的P型或金属电导状态。

当施加电压时，在上述CuxS/ZnS界面上会产生高于平均电场的电场强度(105~106V/cm)。

在这种高场强作用下，位于界面能级的电子会通过隧道效应向ZnS内注入，与发光中心捕获的空穴发生复合，产生发光。

当发光中心为Mn时，如上所述发生的电子与这些发光中心碰撞使其激发，引起EL发光。

17、OLED的结构与工作原理是怎样的？有什么特点？答：OLED能提供真正像纸一样薄的显示器，它又薄（总厚度不到1µm）又轻，具有低功耗（驱动电压5~10V），广视角，响应速度快（亚微妙级），工作温度范围宽，成本低，易实现全彩色大面积显示等一系列优点。

OEL元件的结构18、FED的优点是什么？其工作原理是如何描述的？答：具备下列优点：（1）冷阴极发射；（2）低工作电压；（3）自发光和高亮度；（4）宽视角和高速响应；（5）很宽的环境温度变化范围。

一个真空微电子管的结构：中间有一个曲率很大的尖锥状发射阴极，靠近阴极的是圆孔状的栅极，阴极尖锥处于栅极孔的中央，而阳极在阴极尖锥的顶部，阳极板上涂有磷光层。

当栅极相对于底电极加正向电压时，在阴极尖锥的尖端将产生很强的电场。

如果电场强度>5×107V/cm，由于隧道效应，电子将从阴极内部穿出飞向阳极并使磷光物质发光。

阴极发射的电子束受阴极尖锥部电场强度和栅极电压的控制。

每个像素有数千个微电子管，即使有一些发射尖锥失效也不会影响像素显示，这一特点非常有利于提高成品率。

如果在这些微尖锥发射阵列上加上矩阵选址电路，就构成了FED。