光電顯示技術復習題

1、第一章 緒論名詞解釋：1、明適應：從黑暗壞境到明亮環(huán)境變化的逐漸習慣過程，成為明適應。2、像素：構成圖像的最小單元。3、對比度：畫面上最大亮度和最小亮度之比。4、灰度：畫面上亮度的等級差別。5、分辨率：單位面積顯示像素的數(shù)量。6,亮度：指從給定方向上觀察的任意表面的單位投射面積上的發(fā)光強度。簡述題： 1、 顯示器件的主要性能指標?有像素、亮度、對比度、灰度、分辨力、清晰度等。2、 人眼的視覺特性光譜效率、視覺二重功能、暗適應、明適應、視覺惰性、閃爍3、 直觀性光電顯示器件，按照設備的形態(tài)可分為：(1)電子束型，如CRT ；(2)平板型，如液晶顯示器LCD，等離子顯示器 PDP ，電致發(fā)光顯示器

2、 ELD，全彩色LED大屏幕顯示器等； (3)數(shù)碼顯示器件。 （可供選擇：LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光電顯示器件有哪些分類？直觀型（主動發(fā)光型和被動顯示型）；投影型（前投式和背投式）；空間成像型.5、光度學中有哪幾個主要物理量？它們是如何定義的? 各自的單位是什么? 光通量：能夠被人的視覺系統(tǒng)所感受到的那部分光輻射功率的大小的度量，單位是流明(lm)。發(fā)光強度：為了描述光源在某一指定方向上發(fā)出光通量能力的大小，定義在指定方向上的一個很小的立體角元內(nèi)所包含的光通量值，除以這個立體角元，所得的商為光源在此方向上的發(fā)光強度。單位為坎德拉（cd）。照度：單位面積上的光通量

3、，單位是勒克斯（lx）。亮度：單位面積上的發(fā)光強度，單位為坎德拉/平方米（cd/m2）。6、描述彩色光的3個基本參量是什么？各是什么含義？答：色調(diào)是指在物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢來決定的，不同波長產(chǎn)生不同顏色的感覺。色調(diào)是彩色最重要的特征，它決定了顏色本質(zhì)的基本特征。顏色的飽和度是指一個顏色的鮮明程度。飽和度是顏色色調(diào)的表現(xiàn)程度，它取決于表面反射光的波長范圍的狹窄性(即純度)。在物體反射光的組成中，白色光越少，則它的色彩飽和度越大。明度是指刺激物的強度作用于眼睛所發(fā)生的效應，它的大小是由物體反射系數(shù)來決定的，反射系數(shù)越大，則物體的明度越大，反之越小。明度是人眼直接感受到的物體明亮程度，可

4、描寫人眼主觀亮度感覺。闡述題：1、 試述研究顯示技術的意義及顯示技術的發(fā)展歷史。第二章 CRT顯示技術簡述題：1、 CRT顯示器的主要單元有？電子槍，熒光屏，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，蔭罩和玻璃管殼2、簡述黑白CRT顯示器的基本結構與工作原理?；窘Y構：玻殼，玻殼前面的熒光屏，玻殼里面的電子槍系統(tǒng)，磁軛器件。工作原理：由電子槍方式的電子束，經(jīng)過視頻電信號調(diào)制，電子束轟擊熒光屏的熒光粉熒光粉發(fā)出可見光，再通過偏轉(zhuǎn)磁軛線圈控制電子束，從上到下，從左到右依次掃描，圖像就完整地顯示在熒光屏上。3、陰極射線二極管CRT顯示器有何優(yōu)點？（1）價格低（2）亮度高（3）對比度高（4）色域廣（5）分辨率高（6）響應速度快（7）

5、視角寬（8）顯示版式可以靈活變化（9）壽命長闡述題1、結合圖1所示的彩色CRT的結構示意圖，簡述彩色CRT顯示系統(tǒng)工作原理。 電子槍通電后燈絲發(fā)熱，陰極被激發(fā)，發(fā)射出電子流，經(jīng)過透鏡聚焦形成極細的電子束，在陽極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。 電子槍發(fā)射的三束電子束，電子束在偏轉(zhuǎn)磁軛產(chǎn)生的磁場作用下，可以控制其射向熒光屏的指定位置，去轟擊各自的熒光粉單元。熒光粉單元分別發(fā)出強弱不同的紅、綠、藍三種光。根據(jù)空間混色法可以產(chǎn)生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為可動的圖像。第三章 液晶顯示技術名詞解釋：1、液晶在某一溫度范圍內(nèi)

6、，從外觀看屬于具有流動性的液體，同時又具有光學雙折性的晶體。簡述題：1、簡述液晶的種類與特點。（1）溶致液晶：有些材料在溶劑中，處于一定的濃度區(qū)間時便會產(chǎn)生液晶，這類液晶稱之為溶致液晶。 （2）熱致液晶：把某些有機物加熱熔解，由于加熱破壞了結晶晶格而形成的液晶稱為熱致液晶。2、試述液晶顯示器的特點。（1）低壓微功耗（2）平板型結構（3）被動顯示型（4）顯示信息量大（5）易于彩色化（6）無電磁輻射（7）長壽命3、什么是液晶的電光效應？ 液晶分子在某種排列狀態(tài)下，通過施加電場，將向著其它排列狀態(tài)變化，液晶的光學性質(zhì)也隨之變化。這種通過電學方法，產(chǎn)生光變化的現(xiàn)象稱為液晶的電氣光學效應，簡稱電光效應。

7、4、簡述扭曲效應顯示器件和超扭曲向列液晶顯示器工作原理的差異?答：TN液晶與STN液晶的差別：（1）在TN液晶盒中扭曲角為90，在STN液晶盒中扭曲角為270或附近值；（2）在TN液晶盒中，起偏鏡的偏光軸與上基片表面液晶分子長軸平行，檢偏鏡的偏光軸與下基片表面液晶分子長軸平行，即上下偏光軸互相成90； 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；（3）TN液晶盒是利用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的；（4）TN液晶盒工作于黑白模式；STN液晶盒一般工作于黑/黃模式或白/藍模式。5、LCD顯示產(chǎn)生交叉效應的原因是什

8、么? 用什么方法克服交叉效應?答：液晶單元是容性負載，是無極性的，即正壓和負壓的作用效果是一樣的。在液晶顯示器的多路驅(qū)動中，當一個像素上施加電壓時，附近未被選中的像素上也會有一定電壓。當所施加的電壓大于閾值電壓較多，而液晶顯示器的電光曲線又不夠陡時，附近未被選中的像素也會部分呈現(xiàn)顯示狀態(tài)，這就是液晶顯示器在無源多路驅(qū)動時固有的交叉效應。克服交叉效應的方法：（1）平均電壓法：將半選擇點上的電壓和非選擇點上的電壓平均化。（2）最佳偏壓法：增加選擇點與半選擇點間的電壓差。（3）有源電路驅(qū)動：使每個象素獨立驅(qū)動。6、說明LCD視角窄的原因。答：LCD視角窄的缺點是由液晶的工作原理本身決定的。液晶分子是

9、棒狀的，分子不同的排列方式存在著不同的光學各向異性。入射光線和液晶分子指向矢夾角越小，雙折射越小。偏離顯示板法線方向以不同角度入射到液晶盒的光線與液晶分子指向矢的夾角不同，因此造成不同視角下，有效光程差Dnd不同。而液晶盒的最佳光程差是按垂直入射光線設計的，這樣視角增大時，最小透過率增加，對比度下降。而且偏離法線方向越遠，對比度下降越嚴重，還可能出現(xiàn)暗態(tài)的透過率大于亮態(tài)透過率的現(xiàn)象，也就是發(fā)生了對比度反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。7、簡述TFT-LCD的工作原理。答：TFT液晶顯示器是普通TN型工作方式。在下基板上要光刻出行掃描和列尋址線，構成一個矩陣，在其交點上制作出TFT有源器件和像素電極。同一行中與各像素串

10、連的場效應管（FET）的柵極是連在一起的。而信號電極Y將同一行中各FET的漏極連在一起。而FET的源極則與液晶的像素電極相連。為了增加液晶像素的馳豫時間，還對液晶像素并聯(lián)上一個合適電容。當掃描到某一行時，掃描脈沖使該行上的全部FET導通。同時各列將信號電壓施加到液晶像素上，即對并聯(lián)電容器充電。這一行掃描過后，各FET處于開路狀態(tài)，不管以后列上信號如何變化，對未掃描行上的像素都無影響，即信號電壓可在液晶上保持接近一幀時間，使占空比達到百分之百，而與掃描行數(shù)無關。8、簡述黑白液晶顯示器的顯像原理。由背光板發(fā)出的光線進入液晶層，被通過改變電壓控制的液晶有規(guī)律地折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上

11、顯示出來，從而顯示出圖像。9,簡述彩色液晶顯示器的顯像原理。通常，在彩色LCD面板中，每一個像素都是由3個液晶單元格構成，其中每一個單元格前面都分別有紅色，綠色或者藍色的過濾器，這樣，通過不同的單元格光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。9、液晶顯示器驅(qū)動方法有哪幾種方式？靜態(tài)驅(qū)動、簡單矩陣驅(qū)動、有源矩陣驅(qū)動、光束掃描驅(qū)動 4種方式。第四章 LED顯示技術名詞解釋：1、電致變色 施加電壓后物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應使顏色發(fā)生可逆性的變色現(xiàn)象。2、有機發(fā)光二極管 基于有機材料的一種電流型半導體發(fā)光器件。3、發(fā)光二極管當在其整流方向施加電壓時，有電流注入，電子與空穴復合，其一部分能量變換為光并發(fā)射的二極管

12、。簡述題：1、試說明注入電致發(fā)光和高場電致發(fā)光的基本原理。答：注入電致發(fā)光是在半導體PN結加正偏壓時產(chǎn)生少數(shù)載流子注入，與多數(shù)載流子復合發(fā)光。高場電致發(fā)光是將發(fā)光材料粉末與介質(zhì)的混合體或單晶薄膜夾持于透明電極板之間，外施電壓，由電場直接激勵電子與空穴復合而發(fā)光。2、有機發(fā)光二極管顯示器的結構大致如下所示，簡述其發(fā)光過程的5個階段。1在外加電場的作用下載流子的注入：電子個空穴分別從陰極和陽極向夾在電板之間的有機功能薄膜注入。2載流子的復合：注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴輸送層向發(fā)光層遷移3載流子的復合：電子和空穴復合產(chǎn)生激子4激子的遷移：激子在電場作用下遷移，能量傳遞給發(fā)光分子，并激發(fā)電

13、子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)5電致發(fā)光：激發(fā)態(tài)能量通過輻射躍遷，產(chǎn)生光子，釋放出能量。3、以ITO陽極空穴傳輸層發(fā)光層電子傳輸層金屬陰極結構OLED為例說明每一功能層的作用，并簡述其工作原理。答：空穴傳輸層（HTL）負責調(diào)節(jié)空穴的注入速度和注入量, 電子傳輸層（ETL）負責調(diào)節(jié)電子的注入速度和注入量，注入的電子和空穴在發(fā)光層中因庫侖相互作用，結合在束縛狀態(tài)中形成激子，激子衰變輻射出光子。陽極ITO起到導電和空穴注入電極的作用，金屬陰極起到導電和電子注入電極的作用。有機電致發(fā)光的發(fā)光過程：（1）載流子的注入。電子和空穴分別從陰極和陽極注入夾在電極之間的有機功能薄膜層。包括隧穿注入和熱發(fā)射注入。（2）載流

14、子的傳輸。載流子分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移，將注入至有機層的載流子運輸至復合界面處。（3）載流子復合?？昭ê碗娮釉诎l(fā)光層中相遇，復合。（4）激子產(chǎn)生，并通過輻射和非輻射過程釋放能量。有機固體中的最低能量激發(fā)態(tài)分為單線態(tài)和三線態(tài)，前者導致熒光發(fā)射，后者導致磷光發(fā)射。4、簡述影響OLED發(fā)光效率的主要因素和提高發(fā)光效率的措施。答：影響OLED發(fā)光效率的主要因素:(1)注入效率和均衡程度:電極有機層間的勢壘高度決定載流子注入的效率，并且正負載流子只有相遇才能形成激子并發(fā)光，因而兩個電極上載流子注入的均衡程度以及載流于在遷移過程中損失的多少，將對放光效率有顯著影響。（2）載流子遷移率。遷

15、移速率直接影響載流子復合系數(shù)，并且如果兩種載流子遷移率相差很大，那么復合將會發(fā)生在電極表面，這樣的激子不能有效發(fā)光。（3）激子熒光量子效率。有機/聚合物材料的熒光量子效率決定相應器件的發(fā)光效率。高效率有機聚合物發(fā)光器件必須采用高熒光量子效率的有機高分子材料，特別是在薄膜狀態(tài)下。（4）單線態(tài)激子形成概率。一對裁流子形成的激子即可以是單線態(tài)，也可以是三線態(tài)。三線態(tài)激子對“電致發(fā)光”沒有貢獻。（5）能量轉(zhuǎn)移。當兩種發(fā)色團并存時，一種發(fā)色團的激發(fā)態(tài)可以將能量傳遞給另一種發(fā)包團使之激發(fā)。對于后一種發(fā)色團，這是額外的激發(fā)。提高發(fā)光效率的措施：（1）選擇合適電極和有機層材料，提高載流子注入效率和均衡程度。（

16、2）采用薄膜結構和載流子傳輸層提高兩種載流子的遷移率，并且使兩者相差較小。（3）改善器件的界面特性，提高器件的量子效率。（4）利用能量轉(zhuǎn)移提高發(fā)光效率。（5）開發(fā)三線態(tài)電致發(fā)光材料。5、OLED如何實現(xiàn)彩色顯示?答：方式a是分別制備紅、緣、藍(即R、G、B)三原色的發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色不同程度的組合，產(chǎn)生真彩色。紅、藍、綠三色獨立發(fā)光是目前采用最多的發(fā)光模式。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(xiàn)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，從面進一步得到彩色顯示。由于必須加入顯示全彩的色轉(zhuǎn)換層物質(zhì)，發(fā)光效率

17、較差。 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(diào)諧，得到不同波長的單色光，然后再獲得彩色顯示。 方式e采用堆疊結構，將采用透明電極的紅、綠、藍發(fā)光器件縱向堆疊，從而實現(xiàn)彩色顯示。較普及的全彩技術主要為方式a、b、c前三種；方式d、e在制備過程中，工藝非常復雜。根據(jù)現(xiàn)階段的工藝技術水平，方式a在近期具有最佳的研究開發(fā)潛力。第五章 等離子體顯示技術名詞解釋：1、等離子體：是有部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，是除去固、液、氣體外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。簡述題：1、 等離子體有何特征？1) 氣體高度電離。2） 具有很大的帶電粒子濃度3） 具

18、有電振蕩的特征4） 具有加熱氣體的特征5）在穩(wěn)定情況下，氣體放電等離子體中的電場相當弱，并且電子與氣體原子進行著頻繁的碰撞，因此氣體在等離子體中的運動可以看做是熱運動2、 等離子體顯示器的顯示原理等離子體顯示板是由幾百萬個像素單元構成的，每個像素單元中涂有熒光層并充有惰性氣體。它主要利用電極加電壓、惰性氣體游離產(chǎn)生的紫外光激發(fā)熒光粉發(fā)光制成顯示屏。3、等離子體顯示器PDP與液晶顯示器LCD相比，有何技術優(yōu)勢？等離子體是一種自發(fā)光顯示器件，不需要背景光源。因此沒有LCD的視角和亮度均勻性問題，實現(xiàn)了較高的亮度和對比度。等離子體的屏幕越大，圖像的色深和保真度越高，等離子體技術也避免了LCD技術中的

19、響應時間問題。4、為什么說AC-PDP具有存儲特性？存儲特性對圖象顯示有什么好處?答：AC-PDP的放電過程在兩組電極之間進行。在電極間加上維持脈沖時，因其幅度Vs低于著火電壓Vf，故此時單元不發(fā)生放電。當在維持脈沖間隙加上一個幅度大于Vf的書寫脈沖Vwr后，單元開始放電發(fā)光。放電形成的正離子和電子在外電場的作用下分別向瞬時陰極和陽極移動，并在電極表面涂覆的介質(zhì)層（或介質(zhì)保護膜）上累積形成壁電荷。在電路中壁電荷形成壁電壓Vw，其方向與外加電壓方向相反。因此，這時加在單元上的電壓是外加電壓與壁電壓的疊加，當其低于維持電壓下限時，放電就會暫時停止。可是當電極外加電壓反向后，該電壓方向與上次放電中形

20、成的壁電壓方向一致，它們疊加后的幅度大于Vf時，則又會產(chǎn)生放電發(fā)光，然后又重復上述過程。因此單元一旦著火，就由維持脈沖來維持放電，所以AC-PDP單元具有存儲性。存儲特性可使AC-PDP獲得高亮度，并簡化驅(qū)動電路。5、簡述PDP多灰度級顯示的實現(xiàn)方法。答：彩色PDP利用調(diào)節(jié)維持脈沖個數(shù)的方法來實現(xiàn)多灰度級顯示。對于表面放電型彩色PDP，通常采用尋址與顯示分離（ADS）的子場驅(qū)動方法。在顯示一幅圖像時，是在一場時間內(nèi)順序掃描尋址各顯示行，然后整屏所有顯示單元同時維持顯示。ADS實現(xiàn)多灰度顯示的原理是將某一種顏色的電平信號量化為n位數(shù)據(jù)，對顯示數(shù)據(jù)按位進行顯示，每位的顯示期的維持放電時間長度，即發(fā)

21、光脈沖個數(shù)和該位的權重相關聯(lián)，權重越大，該顯示期的發(fā)光脈沖個數(shù)越多，反之，則發(fā)光脈沖個數(shù)越少。這樣，各位顯示的亮度也就不同，一位的顯示時間稱為一個子場。每個子場包括準備期、尋址期和維持顯示期。通過不同子場的點亮的組合可以實現(xiàn)多灰度級的顯示。第六章 激光顯示技術簡答題：1、 激光具有哪些特性：高方向性和空間相干性；單色性和時間相干性高亮度和光子簡并度。2、激光用于顯示具有如下優(yōu)勢：（1）激光發(fā)射光譜為線譜，色彩分辨率高，色飽和度高，能夠顯示鮮艷而且清晰的顏色；（2）激光可供選擇的譜線很豐富，能夠用來顯示豐富的色彩；（3）激光方向性好，易實現(xiàn)高分辨顯示；（4）激光強度高，可實現(xiàn)高亮度、大屏幕顯示。

22、 填空題：1、普通氣體是由_分子_構成，分子之間相互作用力是_短程力_，而在等離子體中，帶點粒子之間的庫侖力是_長程力_。2、等離子體顯示器件_不需要_（填“需要”或“不需要”）背景光源，等離子顯示板主要特點是_整體成扁平狀_，厚度_薄_，重量_輕_。3、等離子體顯示板是由幾百萬個_像素單元_構成，其每一個都涂有_熒光層_并充有_惰性氣體_。4、熒光燈內(nèi)充有微量氬和水銀蒸氣，它在_交流電場_的作用下發(fā)生_水銀放電_發(fā)出_紫外線_，從而激發(fā)燈管上的熒光粉使之發(fā)出白色的熒光，顯像管是由_電子槍_發(fā)射_到_屏幕熒光體_而發(fā)光。 5、等離子體顯示單元的發(fā)光過程為_1預備放電_2開始放電3放電發(fā)光與維持

23、發(fā)光4消去放電_。6、在顯示單元中，加上高電壓使電流流過氣體從而使其原子核的_外層_（填“內(nèi)層”或“中間層”或“外層”）電子溢出，這些帶電的粒子會飛向_電極_，途中和其他的電子碰撞會_提高_（填“提高”或“降低”）其能級，電子恢復到正常的能級時，會將多余的能量以_光子_的形式釋放出來。7、PDP顯示器件的性能指標主要指它的_空間分辨率_、_顏色分辨率_、和_掃描頻率_。8、PDP顯示電路中的圖像數(shù)字信號單元先由_ A/D轉(zhuǎn)換器_把模擬電視信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電視信號，其由_同步_、_比較_、_觸發(fā)_、_基準電壓發(fā)生_和_編碼電路_五部分組成。9、PDP的亮度控制通過改變_等離子體放電時間實現(xiàn)_而改變

24、，即_子場驅(qū)動技術_技術，一個子場包括_初始化_、_寫入_和_維持_三個階段。10、AI是_亮度自適應增強_的簡稱，其主要用于控制_子場驅(qū)動_操作。11、彩色PDP按驅(qū)動方式可分為_行順序制_驅(qū)動方式和_存儲_驅(qū)動方式。12、彩色PDP驅(qū)動器內(nèi)部電路可分為兩部分，他們是_邏輯電路_和_驅(qū)動電路。13、PDP驅(qū)動電路邏輯部分的性能通常用_移位寄存器_表示。14、彩色PDP的電流部分的功耗大致可分為_邏輯部分_、_電平移位寄存器_和_高壓驅(qū)動_。15、等離子體顯示板是由_水平_和_垂直_交叉的_陣列驅(qū)動電極_組成的，他可以按_像點的順序驅(qū)動_發(fā)光，也可以按_線的順序_驅(qū)動顯示，還可以按_整個畫面的順序_的順序顯示。 1、所謂光波調(diào)制，是指改變載波（光波）的 振幅 、強度、頻率、相位、偏振等參數(shù)使之攜帶信息的過程。2、實現(xiàn)光調(diào)制的方法有很多，按其機理的不同可劃分為激勵功率調(diào)制、_吸收調(diào)制_、聲光調(diào)制和電光調(diào)制等。3、電光效應是指物質(zhì)的折射率因外加電場而發(fā)生變化的一種效應，常用的電光效應應有線性電光效應和_二次電光效應_兩種。4、測量激光定向性除了打靶法外，還有_套孔法_、_光楔法_和圓環(huán)法。5、激光按其產(chǎn)生的工作物質(zhì)的不用可分為氣體激光器