2024年通信电子计算机技能考试-平板显示技术历年高频考点试卷专家荟萃含答案

2024年通信电子计算机技能考试-平板显示技术历年高频考点试卷专家荟萃含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共25题)1.简述PE和RIE设备的不同点。2.简述顶发射型OLED的工艺难度。3.简述有机发光二极管限制发光效率的因素以及提高效率的办法。4.简述氧化物薄膜晶体管的特点。5.LCD显示产生交叉效应的原因是什么？用什么方法克服交叉效应？6.简述VA技术如何实现光学补偿的。7.请画出TN-LCD的结构图，简述TN型液晶显示器的组成并在图中标出各部分的名称。8.简述柔性显示面临的技术瓶颈。9.简述有机材料的光致发光的过程。10.源漏电极很多工厂采用的复层材料Mo/Al/Mo，试分析上下层Mo的作用。11.简述ACF的作用。12.简述STN型液晶显示器的显示原理。13.简述7次光刻的第二次光刻中O2灰化的作用。14.分析常见的LED电视、LED显示和真LED电视的区别，哪一种显示是大多数厂商极力推出的产品？15.简述pn结的电致发光的过程。16.以ITO阳极-空穴传输层-发光层-电子传输层-金属阴极结构OLED为例说明每一功能层的作用，并简述其工作原理。17.试分析4次光刻中第2次光刻的工艺方案。18.简述场致发射的结构及原理。19.简述表面声波触摸屏的工作原理。20.简述真空荧光显示的结构和原理。21.简述分子轨道理论。22.简述多晶硅薄膜晶体管驱动OLED的优点。23.描述MVA技术如何实现的广视角？24.如何提高开口率？并举例说明。25.分析要用七段式显示一个数字“2”，需要加的波形信号，并说明段码式驱动的缺点？第2卷一.参考题库(共25题)1.LED背光源采用的是白光LED，还是RGB三基色LED，哪种更有优势？2.简述偏移结构的制作过程。3.为什么ODF工艺更适合5代线以上的生产线？4.简述非晶硅薄膜晶体管的工作原理。5.简述LED背光源的优势。6.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的？各自的单位是什么？7.简述TN型液晶显示器的显示原理。8.分析叠层存储电容带来的优点和工艺特点。9.分析为什么COF工艺具有轻薄短小的特点？10.简述取向工艺的作用。11.简述OLED电致发光概述。12.简述低温多晶硅薄膜晶体管特点。13.述5次光刻中第5次像素电极光刻形成的ITO的作用。14.简述热电子发射和冷发射的区别。15.简述激光显示技术的种类？举例说明激光显示原理。16.简述3D技术的特点。17.简述偏光式3D技术的原理。18.简述FED和CRT的区别。19.简述MOSFET与薄膜晶体管工作原理上的不同。20.简述提高IGZOTFT性能的方法。21.简述隔垫物的种类及优缺点。22.简述存储电容的作用。23.简述液晶显示器的驱动的特点。24.简述VFD的局限性及发展。25.试根据5次光刻的工艺流程绘制等效电路。第3卷一.参考题库(共25题)1.简述PECVD薄膜沉积的原理。2.LED是电压型器件还是电流型器件，如何实现LED的亮度控制？3.简述采用9次光刻的多晶硅薄膜晶体管的工艺流程技术关键。4.二极型和三极型结构有哪些优缺点？5.荧光粉厚度对显示性能的影响是什么？6.简述ELA技术制备LTPSTFT的缺点，针对ELA技术的问题有哪些解决方案？7.分析n沟道2T1C驱动电路的缺点？并解释为什么a-Si：HTFT驱动OLED会有困难？8.简述PVA技术和MVA技术的主要不同。9.简述电阻式触摸屏的工作原理。10.画出阵列基板单元像素的平面图形及等效电路，简述其结构。11.简述AMOLED驱动的最关键的TFT性能要求。12.几种常见的电子发射是什么？13.简述向列相液晶的特点14.描述采用ODF工艺的制屏工艺流程。15.简述三种彩色电视制式的特点和差异。16.简述COF工艺特点。17.简述液晶相的分类。18.简述薄膜晶体管沟道上面的金属层M3有两种作用。19.简述倒置型OLED面临的两个主要问题。20.试分析背沟道刻蚀型的5次光刻中过孔的工艺难点。21.FED阴阳间距大小对显示性能的影响如何？22.描述无源矩阵的点阵式驱动的原理。23.简述液晶材料的物理性质对显示性能的影响。24.简述液晶的种类。25.液晶显示器彩色显示实现方案如何？第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案:PE刻蚀和RIE刻蚀在设备结构上的不同，使得两者的刻蚀特性不同。PE设备的上电极与电容耦合器及RF电源相连，而基板在下电极上，辉光放电区产生在距离基板很近的区域，等离子体离基板很近，轰击能量小，物理作用弱。RIE刻蚀设备的RF电源与下电极相连，基板也放在下电极上，辉光放电区产生在距离基板很远的上电极附近，等离子体离基板很远。阴极电压下降进一步增强了电场，轰击能量加大。因此，在RF电场的作用下物理作用强。2.参考答案:1）两者光都是透过阴极发射出来的，阴极的透过率决定了器件的亮度，对阴极的要求很高； 2）阴极多数是由金属组成，要透过率高，必须把阴极做薄，太薄则导电性变差，会影响器件的工作稳定性； 3）金属本身也会吸光，且同时具有透射率和导电性的阴极材料很少； 4）ITO透明电极具有好的导电性和透光率，但薄膜制作常采用溅射的方法，在器件的最上面制作ITO透明电极，对有机薄膜的损伤严重。3.参考答案:限制发光效率的因素：1）单重激发态的自旋方向与基态相同，从单重激发态回到基态复合容易，寿命短。三重激发态的自旋方向与基态相反，向基态的跃迁属于自旋禁戒的，只能衰减，寿命较长。单重激发态的激子跃迁发射荧光更容易； 2）处于激发态的激子也可以通过其他非辐射复合的方式释放能量，如内转换、外转换、系间跨越等，显然降低了有机发光的效率； 3）在电致激发中，单重激发态的激子只有25%，理论上发射荧光的最大量子效率为25％。实际上，由于存在各种非辐射衰减，OLED荧光外量子效率一般都远远低于25％。 提高OLED发光效率的方法：1）改善器件的结构和制备技术； 2）优化电极材料、发光材料、载流子传输材料； 3）选择能级匹配的材料； 4）研究三重激发态磷光的利用率。4.参考答案:1）可见光的透过率较高，可以制备出完全透明的TFT器件，使得显示器的画面更加清晰明亮。 2）电学特性优越，器件的响应速度、载流子迁移率都非常高。 3）禁带宽度比较大，很好地避免了光照对器件性能的影响。 4）薄膜均匀，为大屏幕化的实现提供可靠的保证。 5）制备温度低，在接近室温的条件下也可以生长出高质量的氧化物TFT薄膜。 6）材料和工艺成本较低，可以在廉价的玻璃或柔性塑料上生长，节约了制作成本。 另外，氧化物材料既可以作为TFT的有源层，又可以作为栅极、源漏电极，还可以通过掺杂等手段控制载流子浓度，很好地控制电学特性。5.参考答案:液晶单元是容性负载，是无极性的，即正压和负压的作用效果是一样的。在液晶显示器的多路驱动中，当一个像素上施加电压时，附近未被选中的像素上也会有一定电压。当所施加的电压大于阈值电压较多，而液晶显示器的电光曲线又不够陡时，附近未被选中的像素也会部分呈现显示状态，这就是液晶显示器在无源多路驱动时固有的交叉效应。 克服交叉效应的方法： （1）平均电压法：将半选择点上的电压和非选择点上的电压平均化。 （2）最佳偏压法：增加选择点与半选择点间的电压差。 （3）有源电路驱动：使每个象素独立驱动。6.参考答案:VA技术凸起物附近的液晶分子略有倾斜，分子状态正好对称。左右相邻的液晶分子长轴方向分别指向不同的方向，分子状态对称。利用这种不同指向的液晶分子长轴方向来实现光学补偿。7.参考答案:TN型液晶显示器是由偏振片、玻璃基板、彩膜、透明电极（ITO）、取向层和液晶组成。 8.参考答案:面临的技术瓶颈主要有： 1）性能差； 2）寿命低； 3）生产设备不成熟； 4）相关高科技技术还未匹配。9.参考答案:有机材料在光的激发下，入射光的能量与分子轨道的某个能级差一致时，有机材料吸收入射光的能量，使基态电子激发到更高的激发态能级上去，形成电子和空穴对，产生激子。激子可以辐射复合和非辐射复合退激发会到基态。当吸收入射光能量产生的激子以辐射复合发出光的形式释放能量的过程称为光致发光，可以产生荧光和磷光的辐射复合，还有一部分能量以热的形式释放的非辐射复合。10.参考答案:1）下层Mo的作用：Al直接与a-Si接触很容易向a-Si扩散使漏电流增大，影响TFT的关态特性，所以在Al层下面要增加一层Mo。 2）上层Mo的作用：Al容易产生小丘，表面粗超度不好，且Al与上面层ITO直接接触，容易还原ITO材料，降低ITO的电阻率，引起接触不良，因此要在Al的上面增加一层Mo。11.参考答案:ACF是各向异性导电胶膜，将ACF粘贴在要导通的电极和电极之间，在适当的压力、温度、时间下聚合物树脂开始流动，导电粒子则夹在组件电极与电极之间起导通的作用，相邻的电极之间无法接触绝缘不导通。12.参考答案:STN型液晶显示器基板表面的液晶分子与偏振片光轴方向不同。入射光侧液晶分子长轴方向与上偏振片的光轴旋转30°（β），而出射光侧的液晶分子长轴方向与下偏振片的光轴旋转60°（γ）。在液晶中传播速度的不同，光通过下偏振片时相互发生干涉。不加电压时，在液晶分子旋光和光的双折射共同作用下透光，呈现黄色；加上一定的电压，液晶分子沿电场方向排列，从上偏振片透过的光，穿过液晶分子后到下偏振片，由于与下偏振片光轴垂直，不透光，呈现黑色。因此，STN型显示本身能显示颜色。13.参考答案:O2灰化是在4层CVD之后阻挡层i/sSiNx膜的上面进行氧气O2等离子体处理，把表面具有亲水性的i/sSiN薄膜变成疏水性的SiOx薄膜，增强与光刻胶的附着性。14.参考答案:LED电视：实质上还是液晶显示器的一种，与传统的CCFL背光源的液晶电视相比仅仅是背光源种类的不同。 LED显示：是一种将数个小LED点阵拼接排列组合起来的显示系统。 真LED电视：每个像素都由RGB三种颜色的LED自发光体组成，一个个做到像素级大小的LED点阵式电视，是完全不同于液晶显示器的一种真LED电视，又叫作晶体LED显示。 大多数厂商极力推出的产品是采用了LED背光源的液晶电视，即常说的LED电视。15.参考答案:pn结是在一块半导体两侧做不同的掺杂，一侧掺杂为p型，另一侧掺杂为n型，在界面处就构成了pn结，形成空间电荷区。pn结在正向电压下，p端加正，n端加负，非平衡少数载流子的电注入，在p侧和n侧注入少数载流子与多数载流子复合发光的现象。16.参考答案:空穴传输层（HTL）负责调节空穴的注入速度和注入量，电子传输层（ETL）负责调节电子的注入速度和注入量，注入的电子和空穴在发光层中因库仑相互作用，结合在束缚状态中形成激子，激子衰变辐射出光子。阳极ITO起到导电和空穴注入电极的作用，金属阴极起到导电和电子注入电极的作用。 有机电致发光的发光过程： （1）载流子的注入。电子和空穴分别从阴极和阳极注入夹在电极之间的有机功能薄膜层。包括隧穿注入和热发射注入。 （2）载流子的传输。载流子分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移，将注入至有机层的载流子运输至复合界面处。 （3）载流子复合。空穴和电子在发光层中相遇，复合。 （4）激子产生，并通过辐射和非辐射过程释放能量。有机固体中的最低能量激发态分为单线态和三线态，前者导致荧光发射，后者导致磷光发射。17.参考答案:在4次光刻中，第二次光刻有源岛和第三次光刻的源漏电极合为一次光刻，为4次光刻的第二次光刻，光刻次数减少，但工艺难度大大增大。 第二次光刻的工艺流程概括为：连续沉积薄膜→涂胶→多段式调整掩膜版曝光→显影→湿法刻蚀→干法刻蚀及灰化→再湿刻和再干法刻蚀。18.参考答案:FED显示结构：由阳极基板与阴极基板构成。阳极基板上为红、绿、蓝三基色荧光粉条，为了保证色纯，三基色之间由黑矩阵隔开，阳极采用通明的氧化物导电层；阴极基板由行列寻址的尖锥阵列和栅极构成，栅极制作成孔状。两基板之间充有隔垫物，用来抵抗大气压力。在基板之间用低熔点玻璃胶封住。为了维持器件中的真空度，器件中应放置合适的消气剂。 FED显示原理： 1）在尖锥阴极与栅极之间加低电压，小于100V，实现对阴极发射电子的调制； 2）由于电极的间距很小，在尖锥阴极的尖端会产生很强的电场。电子在强电场下由于隧道效应从金属内部穿出进入真空中； 3）在上基板的阳极上加10000V的高电压，电子加速获得能量轰击阳极基板上的荧光粉，得到高亮度的发光。19.参考答案:表面声波是一种沿介质表面浅层传播的机械波，性能稳定。表面声波触摸屏由超声波发生器、声波接收器、反射器和触摸屏构成。触摸屏可以是平面、球面等玻璃面板，是一块纯粹的强化玻璃，不用粘贴薄膜和覆盖层，安装在LED、LCD或等离子体显示器屏幕前面。在触摸屏的左上角和右下角分别固定了水平和竖直方向的超声波发生器，右上角固定两个超声波接收器，屏幕四周刻有45°由疏到密、非常精密的反射条纹。20.参考答案:由玻璃基板、阴极、栅极、阳极和在阳极表面涂布的荧光体组成，属于一种三电极结构。阴极采用丝状直热式氧化物，用于发射电子。栅极采用网状或者丝状结构，通过调整栅极相对于阴极的电位，电子可以通过栅极向阳极运动。阳极表面涂有荧光粉层。当栅极的电位为正，电子向栅极运动，一部分电子穿过栅极，另一部分电子会被栅极拦截而变成栅流，一般要求这部分电流越小越好。当阳极电压也同时为正时，穿过栅极的电子可以到达阳极，激发荧光体发光。因此，VFD需要栅极和阳极同时加正压时才可以发光。21.参考答案:分子轨道理论概括为： 1）在分子中的任何电子，可以看成是在组成分子的所有原子核和其余电子所构成的势场中运动； 2）每一个描述单个电子运动状态的波函数就是一个分子轨道，是原子轨道的线性组合，且每个分子轨道对应一个相应的能量； 3）分子轨道中内的电子是离域化的自由电子，但只局限在该分子之内； 4）组成有机材料的多个分子构成了多个能量相近的分子轨道，但彼此之间存在一定能量差。22.参考答案:优点：1）具有较高的载流子迁移率； 2）多晶硅TFT阈值电压漂移也要比非晶硅大大减小，稳定性高，更适合作为AMOLED显示的驱动器件； 3）由于迁移率高，还可以减小TFT器件的尺寸，可以保证一样的开态电流，但像素开口率提高； 4）容易制作出n沟道和p沟道的TFT器件，实现周边驱动的CMOS集成电路。23.参考答案:V字形直条三角棱状的凸起物把每个子像素分成了四个畴，上下基板交错排列。在方位Ⅱ处观察，开态和关态，看到的都是接近液晶分子长轴的投影，显示中灰阶；在方位Ⅰ和Ⅲ处观察，关态在屏幕的投影是短轴方向，显示黑色；开态在屏幕投影是液晶分子长轴方向，显示白色。因此，方位Ⅱ和Ⅲ处能同时看到高灰阶和低灰阶，混色后正好是中灰阶。24.参考答案:通过改变设计方案和工艺能力，缩小栅线、信号线宽度和TFT等大小可以提高开口率，但是提高程度有限。另外，通过改变线间距提高开口率的措施也是非常有效的，常用的有两种，一种是BMonArray设计，另一种是有机膜绝缘层设计。 以BMonArray设计为例。BMonArray设计中，阵列基板在制作薄膜晶体管阵列之前，先制作一层黑矩阵，光刻出黑矩阵图形正好可以遮挡住线间距，接着沉积一层隔离层。再按照正常工艺制作薄膜晶体管阵列。因为线间距被阵列基板上的黑矩阵遮挡住了，阵列基板和彩膜基板对盒时在像素电极上不用再交叠，开口率明显提高。25.参考答案:用0表示段码电极与共用电极同相，用1表示反相。要实现数字“2”的显示，需要施加在七个段码电极上的电压信号分别为：1011011。 缺点：需要的电极引线数目多。第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:白色光LED背光源采用能发出白色光的LED光源代替原来的CCFL荧光管。结构与CCFL背光源基本一致，主要差别是CCFL是线光源，而LED是点光源。优点是：结构简单、亮度可动态调节、容易实现区域控制、对比度很高。由于白光LED不涉及背光源的调光，在电路结构方面要求不高。在成本上比RGB-LED背光源低。缺点是：在色彩显示特性方面上不如RGB-LED电视，一般只能达到NTSC色域的70%左右。 RGB-LED背光源的优点是： 1）高色彩表现力。采用RGB三原色独立发光器件，能实现广色域； 2）高动态对比度。RGB-LED电视可以支持背光区域调光技术，亮度调节更容易实现，对比度能够达到千万：1级，提高了电视的图像质量。RGB-LED背光源的缺点是：成本高；需要单独的调光电路和更好的散热结构；结构复杂，难以做到轻薄化。 从性能上比RGB三基色LED更有优势，从成本上比白光LED更有优势。2.参考答案:制作过程为： 1）光刻刻蚀栅极，保留栅极上面的光刻胶； 2）利用带着光刻胶的栅极图形做掩膜对源区和漏区的低温多晶硅进行自对准重掺杂； 3）在光刻胶的保护下对栅极进行再刻蚀。栅极金属的侧面没有保护会有一定程度的刻蚀称为侧蚀，从左右两侧开始侧蚀，栅极图形变小，小于沟道的低温多晶硅区，形成源区、漏区附近的一段没有重掺杂的Los区域，阻抗很高，可以减小关态电流，但开态电流也跟着减小。3.参考答案:ODF工艺是用液晶滴下机滴入液晶，可以形成均一的液晶屏。滴下液晶后，在真空中把涂布有边框胶、滴有高精度量液晶的基板和均匀散布隔垫物的基板，通过高精度的对位后贴合在一起，再经过UV照射和加热固化边框胶、液晶再取向等工艺技术形成液晶屏。对于5代线以上的生产线的大型玻璃尺寸更实用。液晶滴填充的方法，时间短、效率高。4.参考答案:当栅极上不加电压或加负电压时，在源到漏之间沟道没有形成，TFT处于关态。当栅极施加正电压到足够大，在绝缘层与a-Si：H层的界面附近，非晶硅半导体一侧感应出等量异号的负电荷形成电子的积累，形成导电沟道。当施加漏源加电压时就会有电流从沟道流动。5.参考答案:1）更轻薄； 2）光衰期长； 3）效率高，耗电少； 4）色域广； 5）环保。6.参考答案:7.参考答案:在不加驱动电压时（off态），来自光源的自然光经过上偏振片后只剩下平行于透光轴的线偏振光。线偏振光射入液晶层。液晶层内的液晶分子，由于上下基板表面取向层的作用，从上到下刚好扭曲90°。光在传播中，偏振方向随液晶分子扭曲结构同步旋转。光到达下偏振片时，偏振面刚好旋转了90°，正好与另一片偏振片的光轴平行，光可以透过，呈现亮态。 在施加足够电压时（on态），由于正性液晶的介电各向异性和电场的相互作用，液晶分子扭曲结构解体，液晶分子长轴平行于电场方向，线偏振光的偏振方向在盒中传播时不再旋转，保持原来偏振方向到达下偏振片。正好与下偏振片的光轴正交，无光输出，呈现暗态。 当一些像素透光，而另一些像素不透光，就会显示出明暗不同的图像。8.参考答案:优点：叠层存储电容由垂直堆叠的两个并联存储电容构成，电容量是具有同样面积的传统电容的两倍，且存储电容在薄膜晶体管的上面，不用单独占用像素区域，开口率明显增大。 工艺流程为：首先在衬底基板上制作上一层衬底薄膜，如15nm左右的SiO2。在SiO2上面生长一层非晶硅薄膜，通过晶化形成多晶硅薄膜。接着形成栅极绝缘层和栅极，然后进行掺杂。对沟道两侧进行n型重掺杂后，与中间接近本征区形成了n沟道的p-SiTFT。像素结构中的薄膜晶体管一般也是n沟道的p-SiTFT。遮挡住n沟道的p-SiTFT，对驱动电路部分的另一个薄膜晶体管进行p型重掺杂，与中间的接近本征区形成了p沟道的p-SiTFT，形成CMOS驱动电路。9.参考答案:COF工艺将液晶屏的驱动IC直接邦定到柔性电路板上，衬底厚度非常薄，重量轻。采用柔韧的材料，能弯折180°，以及卷对卷的生产特性，设计灵活性更高。10.参考答案:取向工艺是在彩膜基板和阵列基板上形成均匀的一层表面取向层，经过摩擦使PI层具有统一的取向和预倾角，使液晶分子有规律地排列。11.参考答案:可以概括为载流子注入、载流子传输、激子形成、复合发光四个过程。12.参考答案:1）高迁移率； 2）容易p型和n型掺杂； 3）自对准结构； 4）抗光干扰能力强； 5）抗电磁干扰能力强。13.参考答案:ITO的作用： 1）TFT处ITO，作像素电极用。与彩膜基板上的共用电极一起形成液晶像素的上下电极，控制液晶分子的旋转实现显示； 2）存储电容上的ITO为存储电容的另一个电极。与第一次光刻的金属电极一起形成了存储电容的上下电极，两个电极之间的介质层为绝缘层和钝化层； 3）外引线处的ITO为栅线和信号线金属的保护层。为防止金属电极直接曝露在大气下氧化，在外引线曝露金属电极的部分覆盖上ITO起到保护的作用。14.参考答案:热电子发射是利用加热物体提供能量使电子从物体表面逸出的过程。当物体温度升高，电子的无序热运动能量随之增大。升高到一定程度，电子克服体内的束缚力从物体表面逸出，发射出来进入真空。 冷阴极发射是一种场致电子发射的过程，又称自发射。当物体表面电场加强，不需要加热，阴极体内的电子在电场下获得足够的能量后，克服体内的束缚力，利用隧道效应从表面发射出来进入真空。15.参考答案:激光显示可以分为三类：激光阴极射线管显示、激光光阀显示和直观式电视激光显示。 激光阴极射线管显示原理是利用半导体激光器形成激光面板，代替阴极射线管显像管的荧光屏。当电子枪发出电子束，电子束在聚焦线圈和偏转线圈的调制下，轰击到激光面板上，内含的半导体材料发生受激辐射产生激光。电子束从上到下、从左到右扫描后显示出由激光组成的画面。16.参考答案:1）立体逼真； 2）临场感较强； 3）强烈的视觉震撼。17.参考答案:偏光式3D利用光线具有“振动方向”的性质，在显示器屏幕上加放偏光片，将振动方向分解为垂直方向的偏振光和水平方向的偏振光，两只眼睛配带的眼镜也采用不同偏振方向的偏振镜片，从而使人的左右两只眼睛接收到两组不同的画面，传输到视觉中枢整合给人以3D立体感。18.参考答案:1）FED是阵列型发生源，是一个面矩阵，有数十万个主动发光的尖锥阴极阵列。CRT只有一个电子束，或者彩色显示有3个电子束。 2）FED采用微尖型阵列平面电场作用下的冷阴极发射。CRT是利用电子枪的热电子发射。 3）FED的荧光点到阴极的距离小于3mm，是平板显示。CRT由于使用热电子抢，为了是电子束获得足够的偏离和扫描，必须有一定距离才能打到荧光屏上，体积又大又厚又重。19.参考答案:1）关态不同。TFT源和漏极处没有形成pn结，关态电流是源漏之间的泄漏电流，主要是由非晶硅半导体的暗电导率引起的，关态电流大。而MOSFET的关态是pn结的零偏状态或反偏状态，关态电流小。 2）源极和漏极没有正负之分。TFT源极和漏极，正常工作情况下没有正负之分；而MOSFET为保证pn的反向偏置，有严格的源漏电极正负之分。 3）表面导电层状态不同。当栅极加正压达到一定程度时，TFT沟道积累电子形成n型导电沟道。源漏电极之间加上电压，就会有电流在源漏电极之间流动。因此，TFT是n型半导体能形成n型导电沟道，是积累层导电而不是反型层导电。MOSFET是反型层导电，n型衬底形成了p型导电沟道。20.参考答案:1）改善非晶金属氧化物IGZO沉积条件、控制退火温度和存放环境等； 2）改善栅极绝缘层和非晶金属氧化物IGZO形成的界面。栅极绝缘层表面粗糙度越低，表面的缺陷态越少，成膜的质量越高，TFT的性能越好； 3）提高非晶金属氧化物IGZO钝化层性质。21.参考答案:隔垫物有球形隔垫物和柱形隔垫物。球形隔垫物是液晶显示器中较早采用的隔垫物类型，具有材料成本低、稳定性高等优点，且液晶量不受隔垫物密度的影响，但是工艺产率低，抗震动能力差。柱形隔垫物具有设备成本低、工艺流程少、图像质量优良，但是材料成本高，且易产生比重姆拉。22.参考答案:存储电容在有源矩阵液晶显示中有两个作用： 1）维持液晶像素保持一帧的时间； 2）减少和消除图像闪烁。23.参考答案:1）采用交流驱动； 2）液晶屏的等效电阻很大，相当于绝缘体，而且液晶屏厚度只有几个微米，等效为一个电容Clc，是无极性的。 3）液晶分子在外电场作用下重新排列改变光学特性。24.参考答案:VFD由于工作电压低限制了某些性能。 1）彩色化的限制。由于驱动电压低，大部分材料在20V左右不能发光，材料局限导致彩色化困难； 2）阴极功耗大。阳极的电流是由阴极提供的，阳极电流越大，所需要的阴极功耗也越大。而且阴极必须一直加电压，功耗很大； 3）分辨率受限。VFD的栅极在器件中是架空的，不可能制作太高的分辨率。 由于以上缺陷的限制，VFD主要应用在对功耗要求不大的小屏幕设备，如音视设备、微波炉等家用电器和电子称、仪器仪表中。25.参考答案:1）第一次光刻栅线，工艺流程是：溅射前清洗→AlNd/Mo溅射→涂胶→曝光→显影→显影后检查→湿法刻蚀→刻蚀后检查→去胶→O/S检查。 2）第二次光刻有源岛，工艺流程是：成膜前清洗→3层CVD（SiNx，a-Si：H，n+a-Si）→3层后清洗→涂胶→曝光→显影→显影后检查→干法刻蚀→刻蚀后检查→去胶。 3）第三次光刻源漏电极，工艺流程是：溅射前清洗→MoAlMo溅射→MoAlMo后清洗→涂胶→曝光→显影→显影后检查→MoAlMo湿刻→刻蚀后检查→n+切断PE刻蚀→刻蚀后检查→去胶。 4）第四次钝化层及过孔，工艺流程是：P-SiN前清洗→P-SiNCVD→涂胶→曝光→显影→显影后检查→P-SiN PE干法刻蚀→刻蚀后检查→去胶。 5）第五次像素电极，工艺流程是：溅射前清洗→ITO溅射→ITO后清洗→涂胶→曝光→显影→显影后检查→ITO湿刻→刻蚀后检查→去胶→退火→阵列终检→激光修复。 第3卷参考答案一.参考题库1.参考答案:薄膜的沉积原理包括三个基本的过程： 1）等离子体反应，是指等离子体通过与具有能量的电子、离子或者基团等粒子碰撞，使通入到反应室中的气体分子分解的过程。其中等离子体包括自由基、原子和分子等中性粒子，以及离子和电子等非中性粒子。 2）输送粒子到基板表面，等离子体产生的粒子以扩散方式或离子加速的形式输运到基板表面。中性粒子受浓度梯度的驱动以扩散方式输运到基板表面，阳离子受等离子和基板间的电位差驱动而离子加速运动到基板表面。 3）在表面发生反应，当粒子达到基板表面时，通过一系列吸附、迁移、反应，以及中间产物的解吸附过程形成要沉积的薄膜。衬底温度对每一步都是致关重要的。2.参考答案:3.参考答案:1）第一次光刻有源岛； 2）第二次光刻栅极； 3）第三次光刻n-区和n+区掺杂； 4）第四次光刻p+区掺杂； 5）第五次光刻过孔及第六次光刻源漏电极； 6）第七次光刻金属M3层和第八次光刻过孔 7）第九次光刻像素电极。 技术关键是第三次光刻采用SiNx等材料作为沟道保护层，而在顶栅结构中用栅极图形自对准掩膜部分阻挡掺杂。首先利用涂胶曝光显影后形成光刻胶的图形。光刻胶的图形覆盖n沟道TFT的沟道区域和Los区、驱动部分p沟道TFT的有源岛区域。用磷烷（PH3）通过离子掺杂（或离子注入）掺入磷P，除光刻胶覆盖区域外形成了磷掺杂区域，掺杂浓度为1017~1018cm-3，为轻掺杂的电子导电的n-区。去胶后用栅极做掩膜，再进行磷掺杂。有源岛的Los区域轻掺杂了磷，而有源岛的源区和漏区第二次掺杂磷后，形成重掺杂区，掺杂浓度变为1020~1021cm-3。有源岛形成了三种状态，重掺杂的电子导电区n+区、部分轻掺杂的n-区和未掺杂的多晶硅沟道区。轻掺杂的n-区主要用于形成LDD结构的Los区。重掺杂的n+区主要用于作n沟道TFT的源区和漏区。4.参考答案:5.参考答案:一般为2-3层，4-9um，荧光粉呈弱电性。6.参考答案:ELA技术的缺点是： 1）激光器昂贵、光学和机械系统复杂，制作成本高； 2）由于激光尺寸的限制，非晶硅薄膜按区域顺序晶化，不可避免地在两个晶化区域之间有一个晶化程度不同的接缝，载流子迁移率不同，TFT特性不匀均； 3）不均匀性随着驱动基板尺寸的增大而放大，制作大尺寸面板难度大，大型化困难。 解决方案：1）通过增加冗余驱动电路的方法有望解决TFT特性不均匀的现象，应用到大尺寸的OLED面板中。 2）采用相邻像素TFT驱动电路的方法，避开了使用激光束扫描范围重叠部分的TFT驱动技术。7.参考答案:n沟道2T1C驱动电路中，T2管的栅源电压VGS由信号电压和OLED电压决定。该电路有两个缺点： 1）一部分信号电压施加到了OLED上，而不是全部施加到驱动TFT的栅极上。要获得同p沟道相同的像素电流，需要更高的信号电压； 2）驱动TFT的栅源电压要受到OLED性质的影响，可能会随着制造工艺中OLED器件的不同而变化，也可能随着OLED工作时间而变化。 a.Si：HTFT是n沟道的薄膜晶体管，不能制作出p沟道的TFT，要驱动OLED有一定的困难。而LPTSTFT可以制作成p沟道或者n沟道TFT，驱动OLED比较容易。底发射型OLED是传统的结构，对OLED制备工艺的难度要求较低，OLED的性能好。8.参考答案:1）凸起物不同，MVA技术的上、下基板上间隔分布着三角棱状的凸起物，经垂直取向后，液晶分子在凸起物表面附近及上下基板表面上垂直取向。PVA技术直接改变了液晶显示器单元像素结构，采用透明的ITO层代替MVA中的凸起物，具有更好的开口率、高的显示亮度，最大限度减少背光源的浪费。 2）电极结构不同，MVA技术的下基板上形成像素电极，光刻出像素电极的形状，而上基板的ITO电极是一个整面的结构，不需要光刻出图形。PVA型液晶显示器上基板的ITO电极，不再是一个完整的ITO薄膜，而是光刻出一道道平行的缝隙。9.参考答案:电阻式触摸屏采用分压原理在特定方向上测定X坐标和Y坐标，以四线电阻式触摸屏为例说明工作原理。当手指或触摸笔触碰屏幕时，上下两个透明阻性层因压力作用在某一点相互接触，电阻性表面被分隔成两个电阻。触摸点坐标的测定分为两个过程。首先，当在上层电极（X+，X-）上施加电压，电压从X+位置处的Vin变化到X-位置处的0V。下层电极（Y+，Y-）不施加电压，但在触点处上下层电极接触而导通，测试下层触点处的电压就是触点处的电压。根据测试电压的数值Vout确定触点的（X+，X-）坐标。触点处相当于一个分压器，上下两个电阻串联，上面的电阻R1连接施加的电压Vin，下面的电阻R2接地。10.参考答案:栅极与栅线相连，源极与信号线相连，漏极与像素电极相连。阵列基板上的像素电极和彩膜基板上的共用电极，形成了液晶材料两端的电极。液晶屏的像素电极部分等效于一个电容Clc。同时，像素电极与栅极同时制作出来的存储电容电极之间隔着绝缘膜构成了存储电容Cs，与液晶电容Clc并联。因此，有源矩阵液晶显示器的一个单元像素等效为一个晶体管开关，连接两个并联液晶电容Clc与存储电容Cs的等效电路。 11.参考答案:关键的TFT性能要求是： 1）更高的迁移率。对AMOLED显示，要求阵列基板的驱动TFT有较大的电流流过的能力，也就是要求TFT具有更高的开态电流。在适合的开关比下，要有更高的载流子迁移率，一般需要≥1cm2/Vs，最好达到5cm2/Vs以上； 2）更高的均匀性和稳定性。为保证显示效果，需要控制流过