液晶显示原理期末试题

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
电子科技大学二零零五至二零零六学年第二学期期期末考试
液晶显示技术课程考试题 A 卷（120 分钟）考试形式：开卷考试日期200 6年6 月16 日课程成绩构成：平时20 分，期中分，实验30 分，期末50 分
一、概念题（25分）
1、TN型液晶显示器盒厚与双折射率的乘积之间应该满足什么条件？（3
分）
答：TN型液晶显示器的盒厚d与双折射率∆n应满足5.0
=
∆nd为
∆nd为第一极小；1
=
第二极小。

2、胆甾型液晶有那些光学性质？（2分）
答：胆甾型液晶光学有三种效应，光波导效应、布拉格效应、旋光效应。

3、宾主效应的液晶排列方式有哪几种，哪种方式使用正性液晶，哪种方
式使用负性液晶？（5分）
答：宾主效应的液晶排列方式有沿面排列、垂面排列和HAN型排列（2分）。

沿面排列方式使用正性液晶，垂面排列方式使用负性液晶，HAN型排列既可以使用正性液晶，也可以使用负型液晶（3分）。

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
4、 盒厚和液晶的粘度均增加一倍，液晶的响应时间会如何变化？（5分）
答：由k
V d on 2
2
2
πεητ-*∆*=
和 k
d off
22
πητ*=（其中d 为盒厚，η为粘性参数）可知当盒厚增加一倍后液晶的响应时间变为原来的4倍（2分）；液晶的黏度均增加一倍后，液晶的响应时间变为原来的2倍（2分），两个因素相加，响应时间变为原来的8倍（1分）。

5、 如何选择1133/k k 和选择盒厚提高TN 型液晶显示器件的多路驱动能
力？（5分）
答：
因为：()211339050)]2/[ln(0443.0]1/[0266.0133.0λγnd k k ∆+-+=- （1） 为了改善锐度特性，即为了减小9050-γ，可以有两个方法：一是在材料上想办法，选择一种材料，使1133k k ≤（2分）；二是在LCD 的结构参数上想办法，让02ln
→∆λ
d n ，按
入射光波长为绿光的波长计，λ＝0.5μm ，这时Δn d ＝ 1。

这正好是第二极小点（3分）。

此时电光特性曲线最陡，所以得到对比度大的显示。

6、 为了得到较大的驱动路数，LCD 的电光曲线应该陡峭还是比较平缓为
佳？（2分）
答：电光曲线应该越陡峭，才能得到较大的驱动路数。

7、 纯矩阵型液晶显示器的电源电路需要产生哪些电平？（3分）
答：应该提供6种电平：S+D 、S 、S –D 、2D 、D 和0。

或：V0、V0/b 、 V0(1-1/b)、2V0/b 、V0(1-2/b)和0。

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
（每两个正确的答案得1分）
二、 计算题（20分）像素的尺寸为0.25mm ×0.25mm ，盒厚为5微米，基
片沿面取向，其间充入液晶。

电压为0.1伏时测得电容为0.80pf ，在20伏下测得电容为1.26pf 。

请判断液晶为正性还是负性，并求ε///ε0 和ε⊥/ε0 （ε0 为真空中的介电常数）。

（8分）
解：因为是液晶沿面取向加上电场后液晶的介电常数变大，所以此为正性液晶（2
分）。

ε=
S
d
C LC
D 0.1伏小于阈值电压，所测为C ⊥，则
ε⊥/ε0 =S d C 0ε⊥=2
3126
12)
1025.0(1085.81051080.0----⋅⋅⋅⋅⋅*=7.2 (3分) 由于20伏远大于阈值电压，则所测为C //，则有
ε///ε0 =
S d C 0//ε=2
3126
12)1025.0(1085.81051063.0----⋅⋅⋅⋅⋅*=11.34 (3分)
2、 向列型液晶的n // = 1.62，n ⊥＝ 1.52，工作于TN-LCD 模式，分别求工
作于第一和第二极小值时的盒厚。

（4分）
解：1.0|52.162.1|||//=-=-=∆⊥n n n 工作于第一极小值时，n ∆·d = 0.48
则d=
m n μ8.41
.048
.048.0==∆ (2分) 工作于第二极小值时，n ∆·d=1.07
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
则d=m n μ7.101
.007
.107.1==∆ (2分)
3、 从某LCD 的电光曲线上得到V 90，0 = 2.0 V ，V 10，0 = 1.8 V ；求这种LCD
的最大驱动路数N 、偏压比b 和驱动电压V 0。

（提示：
2
2
9001b
N b N V D S V +-⋅=+=）（8分）
解：
由：⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=0.100.90V V P
求出最大驱动路数：
N =2
2211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+P P = 2
20.1020.9020
.1020.90⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+V V V V = 2
22228.10.28.10.2⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+≈90 （3分） 偏压比：
b =1+N =9+1=10 （3分）
驱动电压V 0表示为：2
2
90
01b
N b N V V +-⋅=， 代入N 和b 的值，得驱动电压为：14.1伏。

（2分）
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……三．自拟题，根据创造性或难度给分。

（5分）。