作者：王海宏,焦峰
出版社：东南大学出版社
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平板显示释疑手册(第1辑)试读：
序言
光阴荏苒，岁月青葱，不知不觉已经进入显示行业若干年了。期间偶尔会有机会重回校园学习，再一次感受到了久违的大学氛围。每周五天的工作，周末还要上课学习，的确很辛苦，但是每次一走进校园，看到那青春洋溢的年轻学子，和我年纪差不多大的老师们，疲劳感立刻不知所踪，一种回归的动力使人满血复活。每次上课我都不会迟到，也不会走神或开小差，因为我很珍惜这样的大段时间学习的机会，人生能有几次呢？！
可是学校的课本与行业的教材，一读就犯困。刚刚进入公司的新鲜社会人也会不断提问，就像当初入行的我们。问题好多，无从下手。请教前辈吧，一个又一个的跨学科专业背景知识，听得云里雾里的，好难好难；组织光电兴趣学习小组吧，应者寥寥，水平参差，效果惨不忍睹。
抱着人生就要不断尝试与总结的态度，将一些问题不断提出、收集、思考、解答与整理，凑满如今的100问，也就不辜负那逝水流年华啦，哈哈。
本书内容纯属兴趣而成，不求任何期待。一经出版，意味着旅途的一段告一段落，休整补充完毕后又将投入下一个目标，这也许就是人类进步的原因吧。终点我们可能都不知道在哪，但是过程中我们经历的事、遇到的人，都将是我们最宝贵的收获和记忆，就像本书编写过程中的那些……永远会鼓励我们、安慰我们。编者2016年9月于南京液晶谷第1问液晶显示模式有哪些
液晶显示是基于液晶分子的双折射原理而发展起来的显示技术。液晶显示模式可以根据其光学特征分为常白模式和常黑模式，也可根据其驱动方式分为被动模式和主动模式，或者根据液晶的运动状态分为TN（Twisted Nematic）模式、VA（Vertical Alignment）模式和IPS（In Plane Switching）模式等等。下面介绍一下第三种分类模式。1.TN模式
TN液晶在不加电压时呈平躺状态，因为其中加入了手性剂的缘故，液晶分子形成了扭曲90°的排列方式，当加电压时液晶站立（如图1所示）。TN模式是一种常白模式。图1 TN模式关开态示意图2.VA模式
VA模式可以理解为液晶不加电压时液晶分子为站立状态，而加电压时液晶分子为平躺状态（如图2所示）。图2 VA模式关开态示意图3.IPS模式
IPS模式可以理解为液晶加电压和不加电压时液晶分子都处于平躺状态，且液晶分子在水平方向转动（如图3所示）。图3 IPS模式关开态示意图
以上三种模式的优缺点比较如表1所示。表1 三种模式的优缺点比较第2问RGBY和RGBW有何区别
RGBW相对于RGB，对光有较高的透过效率，粗略估算如下：
如图1所示，设像素面积为1，每个子像素面积为1/3，背光光照为1, R, G, B光照透过率均为1/3。已知光线透过率=像素面积×背光光照×光照透过率则RGB中光线透过率为图1 RGB光线透过率计算示意图图2 RGBW光线透过率计算示意图
如图2所示，W为白光，光照透过率为1（其余同上），则RGBW中光线透过率为
由计算可以看出，RGBW的光线透过率是RGB的1.5倍，因此具有较高的透过率。而RGBY则是增加了一个Y色，会增加在CIE色度图上的色域，使得色彩更鲜艳。
使用RGBW像素设计有如下优势：图3 RGBW像素示意图（1）子像素的解析度增加1/4；（2）像素的穿透率增加50%；（3）由于列驱动的IC成本比行驱动高，子像素采用如图3所示；（4）采用棋盘式排列的方式，成本会降低；（5）RGBW的色彩比RGB高11/16。注：三星制备的RGBW电视的亮度比RGB增加50%，色温增加10%，对比度增加20%～40%。
使用RGBY像素设计有如下优势：采用该技术的液晶电视不仅可以更加生动地再现黄色、金色这些依靠传统RGB三原色技术难以真实再现的色彩，同时作为蓝色补色的黄色被增强后，对蓝色的表现力也会起到很好的提升作用。第3问sRGB和NTSC色域有什么区别
电子显示领域（无论是数字的还是模拟的）使用的是CIE的基础——RGB三原色，通过三种颜色光的叠加进而产生更多种颜色。因此电子显示领域的色域空间实际是一个“加法模型”，不同颜色光叠加产生新色彩的同时也提高了亮度。在这个领域中最有影响力的两个色域空间就是NTSC与sRGB。一、NTSC彩电制式与NTSC色域“NTSC”
NTSC是美国国家电视系统委员会的缩写，1952年该组织制定了彩色电视广播标准（即我们常说的NTSC电视信号制式）。除了对彩色电视的各种规范做出规定之外，这个标准还规定了显示设备需要达到什么样的饱和度、如何显示各种颜色等等，这就是NTSC色域空间。
随着彩色电视机的普及，NTSC色域空间也对各行各业产生了深远影响。不过令人遗憾的是，由于技术的限制，长期以来各种显示设备都不能显示100%的NTSC色域，能达到60%～70%就很不错了，直到近些年才有了质的突破。二、sRGB色域的来龙去脉
随着计算机行业的发展，尤其是PC彩色显示器技术的进步，1998年由IEC（国际电工委员会）牵头制定了一个新的标准色域空间。他们规定将700nm（波长）的红（光）、546.1nm的绿（光）以及435.8nm的蓝（光）作为基础三原色，取名为“standard RGB”（简写为sRGB）。
目前几乎所有的数字影像输入、输出设备都支持此标准，而且sRGB在PC以及数码类产品上已经非常普及。也正是因为如此，很多产品为了突出特点闭口不谈sRGB，转而宣传支持百分之多少的NTSC色域，而sRGB的色域范围正好是NTSC的72%。三、后起之秀的Adobe RGB与xvYCC
随着摄影技术的进步，CCD和CMOS感光器件能够采集到的色域已经远远超过了sRGB的范围，而且很多高端显示器也能够突破sRGB的限制，达到更宽的色域范围。
在这种前提下，Adobe RGB色域空间标准慢慢在专业领域被广泛应用。Adobe RGB的色域空间包含了sRGB与CMYK的色域空间，这样对于影像的采集、显示、打印输出、印刷等都很有帮助，因此对高端用户来说非常有利。
如果说图形处理领域由Adobe RGB领衔的话，那么动态图像领域自然也不甘落后。针对现在大屏幕电视机以及HDTV节目的普及，传统的sRGB标准已经开始掣肘产业的发展，因此日本很多企业向JEITA（日本电子情报技术产业协会）建议讨论新一代的色域标准，并最终提交IEC投票通过成为新的国际标准，这就是xvYCC色域空间。xvYCC空间相对sRGB来说同时增加了红、绿、蓝三种颜色的覆盖范围，已经接近人眼能够识别的极限。附录：表1 常见的色域（坐标基于CIExyY坐标系）图1 部分色域在CIExyY马蹄形色度图上的分布关系第4问什么是8bit和10bit
液晶面板部分与液晶显示器有相当密切的联系，它的产量、优劣以及市场环境等多种因素都关系着液晶显示器自身的质量、价格和市场走向，因为一台液晶显示器其70%左右的成本都集中在了面板上。不仅液晶面板价格的走势直接影响到液晶显示器的价格，而且液晶面板质量、技术的好坏也关系着液晶显示器整体性能的高低。
另外对于液晶面板还有一个不可或缺的技术，就是液晶面板能否达到真彩显示的16.7M色彩。从色彩的角度来看，LCD显示器包含了真彩显示这一概念，其含义是指在R、G、B（红、绿、蓝）三个色彩通道都具有在物理上显示256级灰阶的能力。液晶显示器并不是所有液晶面板产品都能具备物理上真彩显示。如果具备在物理上可显示16777216种颜色的能力，也就是我们目前所说到的16.7M色彩。这样8每个色彩通道上能显示256（2=256）级灰阶，所以达到16.7M色彩10为8bit面板。同理10bit是指每个色彩通道具有1024（2=1024）级灰阶，所能显示的色彩画面更加细腻。第5问RGBW UHD与传统的4K×2K面板有何不同
RGBW UHD又被称为Green UHD或Green Plus UHD，它与传统的4K×2K面板技术比较如表1所示。表1 液晶面板子像素排列、分辨率及子像素数量对比
从表1中可以看出，传统的像素由R（红色）、G（绿色）和B（蓝色）构成。FHD面板的像素为1920×1080，而每种像素由3种子像素组成（R, G, B），因此它一共有620万种颜色。而4K面板的分辨率为3840×2160×3，这表示它有2490万种颜色（3840×2160种像素，每种像素由3种子像素组成）。因此，UHD（4K）的分辨率是FHD（2K×1K）的4倍。1.RGBW技术优点（1）通过在像素中增加白色子像素可以提高像素透过率，从而有效减少LED使用数量，降低功耗，减少成本；（2）白画面亮度提高，显示对比度增加。2.RGBW技术缺点
由于在像素显示彩色时掺杂了白光，颜色色饱和度会有所下降，需要增加额外的算法以维持原有色彩效果。第6问什么是动态对比度
对比度是指液晶显示器显示画面中黑与白的亮度比值。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富，而这就是对比度对显示效果的意义所在。
动态对比度的测试方法是计算显示器接收全白信号时所显示的亮度与接收全黑信号时所显示的亮度的比值。在这种测试方式下，厂商很快找到了使此数据大幅提高的办法，就是降低全黑信号显示器的亮度。因此动态对比度的关键就在于全黑的亮度值上，而目前市场上动态对比度超高的液晶也正是通过降低全黑画面亮度实现的。2
举个例子：一个全白画面亮度为200cd/m的显示器，全黑画面的2亮度如果为0.1cd/m时，它的动态对比度就是2000∶1；如果将全黑2画面的亮度降低为0.01cd/m，它的动态对比度就达到了20000∶1；如果厂商在控制电路中针对全黑画面将背光灯彻底关闭的话，这时亮度为0，动态对比度将会是“无穷大”！
动态对比度数值是提升了，但在实际使用中，由于在大幅提升动态对比度的同时暗画面亮度被降得过低，会使显示器暗部画面变得看不清（人眼是看不清过黑的东西的）。因此，从某种意义上来说，过高的动态对比度不仅对显示效果没有帮助，反而会对产品产生负面影响。就正常使用感觉，合理的动态对比度数值应该是在3000∶1到10000∶1之间。
对普通消费者而言，在购买显示器时完全没必要去对比显示器动态对比度的高低，只当它不存在。但有一点必须确认，就是所选中显示器的动态对比度可不可以关掉。如果是能关掉的，那么可以买，用时将动态对比度关掉即好；如果是没有关闭动态对比度选项的显示器，最好还是别买了。第7问什么是分辨率
分辨率（Resolution）是指屏幕图像的精密度，即显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，由此屏幕区域内能显示的信息也越多。所以分辨率是显示器非常重要的性能指标之一。
分辨率通常是以像素数来计量的，如1024×768，其像素数为786432。我们可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。以分辨率为1024×768的屏幕来说，即每一条水平线上包含有1024个像素点，共有768条水平线，即扫描列数为1024列，行数为768行。
分辨率的高低会直接影响屏幕显示的图片或图标的细致度，在同样屏幕尺寸下分辨率越高，屏幕越细腻。第8问什么是画面比率
我们一般把屏幕宽度和高度的比例称为长宽比（Aspect Ratio），也称为纵横比或者就叫做屏幕比例或画面比率。宽屏的特点就是屏幕的宽度明显超过高度。标准的宽屏比例一般有4∶3和16∶9两种，不过16∶9还存在几个“变种”，比如15∶9和16∶10，由于其比例和16∶9比较接近，因此这几种屏幕比例的液晶显示器都可以称为宽屏。此外，还有比较特殊的比例，例如22∶9，当然也算宽屏。
从19世纪末期一直到20世纪50年代，几乎所有电影的画面比率都是标准的1.33∶1（准确地说应该是1.37∶1，但作为标准来说统称为1.33∶1）。也就是说，电影画面的宽度是高度的1.33倍。这种比率有时也表达为4∶3，就是说宽度为4个单位，高度为3个单位，而且当时我们所接收到的电视节目也都是这样的比率。由于这样的传统，所以早期液晶显示器的屏幕比例也还以4∶3为主。
20世纪50年代，为了挽救因选择在家使用电视观看电影而流失的戏院票房，好莱坞率先进入宽银幕时代。因为将宽银幕的电影转换为4∶3总会造成画面质量、形状或者内容的损失，为了在计算机上更好地收看影视，宽屏的液晶显示器出现了。16∶9的宽屏比例更接近黄金分割比，也更适合人的眼睛，在观看影片时给人的感受也更舒服。此外，无论针对办公应用还是行业应用，宽屏产品可以在一个屏幕内显示两个完整的Web页面或是平铺更多的窗口，能够有效地提高办公效率。在数字图像处理和多媒体编辑等工作中，宽屏更具优势，因为其具有较宽的观看视角，适合商务人士展示商业设计方案，因此是办公的较佳选择。甚至越来越多的游戏也开始支持宽屏显示，归根结底是宽屏更适合人眼睛的视觉特性。第9问什么是面板有效显示区和开口率
LCD面板的有效显示区域是指可显示文字图形的总面积。如图1所示，其中白色区域即此面板的有效显示区域。通常我们所说的21英寸、27英寸显示器指的就是有效显示区域的对角线长度。图1 面板有效显示区域示意图
当光线经由背光板发射出来时，并不是所有的光线都能穿过面板，比如给LCD Source驱动芯片及Gate驱动芯片用的信号走线，以及TFT本身，还有储存电压用的储存电容等，这些地方除了不完全透光外，也由于经过这些地方的光线不受电压控制，而无法显示正确的灰阶，所以都需利用黑色矩阵加以遮蔽，以免干扰其它透光区域。而有效的透光区域与全部面积的比例就称之为开口率（如图2所示）。即开口率是指除去每一个子像素的配线部、晶体管部（通常采用黑色矩阵隐藏）后的光线通过部分的面积和每一个子像素整体的面积之间的比例。开口率越高，光线通过的效率越高。图2 开口率示意图第10问什么是液晶响应时间
液晶响应时间是液晶显示屏幕的主要参数，响应时间越短，显示动态画面则越流畅。响应时间又分为黑白响应时间和灰阶响应时间。
所谓黑白响应时间，是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间（其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复）。一般将黑白响应时间分为onoff两个部分，即开通时间（t）和关断时间（t），而表示时以两者之和为准，即responseonofft=t+t
图1为常白模式响应时间时序图，可以理解为TN液晶显示响应时序。因TN显示屏幕广泛应用在显示器和笔记本中，下面以TN模式为例来解释响应时间。
这种全白全黑画面的切换所需的驱动电压是比较高的，所以切换速度比较快，而实际应用中大多数都是灰阶画面的切换（其实质是液晶不完全扭转、不完全透光），所需的驱动电压比较低，故切换速度相对较慢。因此从2005年开始，很多厂商已经开始强调灰阶响应时间的重要性。灰阶响应时间可以通过特殊方法提高，因此与黑白响应时间之间并没有明确的对应关系，相当于一个全新的描述响应时间的参数。图1 常白模式响应时间时序图
说到灰阶响应时间，下面先来了解一下什么是灰阶。我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝（RGB）三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次（2的8次方），我们就称之为256灰阶。
由于液晶分子的转动，LCD屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩就会有一个时间过程，也就是我们通常所说的响应时间。因为每一个像素点不同灰阶之间的转换过程是长短不一、错综复杂的，很难用一个客观的尺度来进行表示。由于液晶分子“由黑到白”与“由白到黑”的转换速度并不是完全一致的，为了能够尽量有意义的表示出液晶面板的反应速度，传统的响应时间的定义基本以“黑—白—黑”全程响应时间作为标准。但是当我们玩游戏或看电影时，屏幕内容不可能只是做最黑与最白之间的切换，而是五颜六色的多彩画面或深浅不同的层次变化，这些都是在作灰阶间的转换。事实上，液晶分子转换速度及扭转角度由所施加电压的大小来决定。从全黑到全白液晶分子面临最大的扭转角度，需施以较大的电压，此时液晶分子扭转速度较快，但涉及不同明暗的灰度切换实现起来就困难了，并且日常在显示器上看到的所有图像都是灰阶变化的结果，因此黑白响应的测量方式已经不能正确的表达出实际的意义。为此，灰阶响应时间的概念就顺应而出了。
为了更好地理解响应时间，我们从TN液晶响应时间方程出发：1式中，γ为（液晶材料的）粘滞系数，d为液晶盒厚，U为驱动电压，Δε为（液晶材料的）介电系数。所以，要缩短响应时间，需要从四个方面进行努力：（1）减小液晶材料的粘滞系数；（2）减小液晶盒厚；（3）增大液晶盒的驱动电压；（4）增大液晶材料的介电系数。
以上四点中，液晶材料的粘滞系数和液晶材料的介电系数都是直接与液晶材料本身的特性相关的，研发人员需要经过反复试验，多方面对比测试，才能确定一种可靠而又可以满足低响应时间要求的液晶材料。
另一方面，通过提高制造工艺可以减小液晶盒厚，使液晶分子可以更快地扭转到位，这同样有助于缩短响应时间，而这也正是以往面板厂家提高响应速度最直接的方法。但是也存在问题，盒厚的降低意味着产品的良率也会下降，产品的生产成本会上升，厂家需要权衡取舍。
另外，增大液晶盒驱动电压也可以提高响应速度。但对于固定的液晶参数，当需要达到某一灰阶时其所需要的电压是一定的，而厂家在设计时使用高电压驱动液晶，其只是增加最高和最低电压差，结果是液晶的黑白响应时间缩短，但是灰阶响应时间却没有多少改善，而且过高的电压也会导致液晶劣化。那是不是没有办法提高灰阶响应速度了呢？答案是否定的。还是根据图1来说明，液晶透过率从100%降低到90%占用了整个开通时间的一大半，也就是说液晶关闭时间中其启动时间也较长。可以这么理解：一个人百米赛跑时，虽然起步和跑动时用的力气差不多甚至更大，但是起步的速度却相对较慢，也就是从静止到运动所花费的时间较长。怎么加快这个起步速度呢？可以联想到在起步点安装助跑器，增加了腿向后的蹬力，所以起步就更快。虽然比方不是很恰当，但大家应该可以理解，在液晶启动时增加额外的电压，达到所需要的透过率时再切换至正常工作电压，可以有效地降低响应时间。这就是所谓的Overdrive（过驱动）技术（如图2所示）。图2 常规驱动与过驱动对比示意图
灰阶响应时间概念的推出以及巨大的速度提升，让我们彻底告别黑白极速时代，并由此进入了全新的彩色极速时代。从此屏幕上任何色彩变化都更干净清爽，敏锐迅捷。无论专业高端的视频编辑处理，还是眼花缭乱的动作大片，抑或紧张激烈的即时游戏，拥有快速灰阶响应时间的LCD都可提供极致流畅的视觉体验。第11问窄边框技术主要有哪些
随着TFT-LCD产业的发展，液晶显示产品的竞争日趋激烈，各厂家都通过采用新技术以降低产品的成本，从而提高各自产品在市场上的竞争力。液晶显示屏因其重量轻、体积小、耗电低等优点，已广泛应用于各种信息、通讯和消费性电子产品中。同时，液晶显示屏因其结构或组装的需要，在边缘会有一部分无法显示的边框区域。一般地，在移动显示产品中，将显示区域到显示屏边缘定义为边框。边框的存在会降低整个显示屏的视觉效果，尤其边框区域越大，视觉效果越差。因此窄边框甚至无边框视觉效果成为高品质显示屏的主流趋势。
为了实现面板窄边框化，目前主要有两个解决方向。一、阵列设计方向
对于窄边框，主要是要求左右两侧显示区距离边框的距离够窄。在阵列基板上边框区所对应的为栅极走线和栅驱动电路等，要实现窄边框，阵列设计一般有以下两种方式：1．双层栅布线结构
如图1所示，其中（a）图为直接排布设计，边框宽度受到引线数量的限制。即采用直接排布设计时，边框宽度取决于显示屏分辨率高低。因此，高分辨率面板边框尺寸可能会很宽。（b）图为双金属线排布设计，此种排线的边框宽度会相对缩小。图1 阵列布线方式2．阵列基板驱动集成技术
阵列基板驱动集成技术（Gate Driver in Panel，简写为GIP）是直接将栅极驱动电路（Gate Driver IC）制作在阵列（Array）基板上，来代替由外接硅片制作的驱动芯片的一种工艺技术。应用该技术可以在材料成本和工艺损耗两方面降低产品成本，增加TFT-LCD面板的高集成度。但GIP技术相对于传统的覆晶薄膜（COF），在液晶面板的逻辑功耗上会有一定程度的上升。因此，在采用GIP技术后，降低逻辑功耗，特别是降低GIP电路部分逻辑功耗就成为亟待解决的技术问题。如图2所示，其中（a）图为传统设计的显示屏，（b）图为GIP设计显示屏，可以看出采用GIP技术的显示屏有更大的视觉区域。图2 两种设计显示屏的对比图二、成盒设计方向
如图3所示，其中a为AA区域与PI区域的距离，b为PI与封框胶的距离，c为封框胶宽度，d为封框胶与玻璃边的距离，即面板边框区的宽度为a+b+c+d。我们应做哪些改善呢？图3 液晶面板截面图1．提高材料制备精度
其一是提高PI的制作精度。目前PI主要有滚轮印刷以及喷墨式，其中喷墨式结构简单且成本较低，但是其精度较差，所以在设计中一般会在彩膜和阵列侧设计阻挡结构，防止PI与封框胶接触。其二是缩小封框胶的宽度，但为了避免封框胶被液晶冲破以及未固化封框胶污染液晶，往往需要提高封框胶的粘度，而粘度提高又使得在涂布过程中容易发生断线，因此需要工程人员不断优化工艺参数。其三是封框胶离玻璃边较近，切断精度也需要不断提高。2．阵列侧封框胶固化
封框胶需要紫外光固化，若从阵列侧固化可以有效减小边框的宽度，但需要在封框胶覆盖的金属上制作漏空结构。这样的结构越大固化效果越好，但是同时也会增加信号传递的阻抗，所以封框胶材料固化能力的提高也是厂商需要持续改进的工作。
窄边框技术的发展是设计与工艺不断改进与角力的过程，每一毫米的缩小都是设计、材料、关键设备和关键工艺等方面的创新。第12问为什么TN显示器一般选择常白模式而没有选择常黑模式
首先，我们要了解TN（Twisted Nematic）常白模式和常黑模式下的工作状态。
如图1所示为TN常白模式的工作状态。当不加电压时，自然光经过上面的偏光板变成线偏振光进入液晶盒，这时液晶分子从上到下呈扭曲排列，对线偏振光有旋光和双折射效应，到达下偏光板的线偏振光被旋转90°后平行于下偏光板的透过轴出射，显示白态。当加电压时，自然光经过上面的偏光板变成线偏振光进入液晶盒，这时液晶分子从上到下受电场作用垂直于电场排列，对线偏振光没有旋光和双折射效应，到达下偏光板的线偏振光保持振动方向垂直于下偏光板的透过轴被吸收，显示暗态。图1 TN常白模式的工作状态① 配向膜省略。
如图2所示为TN常黑模式的工作状态。当不加电压时，自然光经过上面的偏光板变成线偏振光进入液晶盒，这时液晶分子从上到下呈扭曲排列，对线偏振光有旋光和双折射效应，到达下偏光板的线偏振光被旋转90°后垂直于下偏光板的透过轴被吸收，显示暗态。当加电压时，自然光经过上面的偏光板变成线偏振光进入液晶盒，这时液晶分子从上到下受电场作用垂直于电场排列，对线偏振光没有旋光和双折射效应，到达下偏光板的线偏振光保持振动方向平行于下偏光板的透过轴出射，显示亮态。图2 TN常黑模式的工作状态① 配向膜省略。
了解了以上工作状态后，我们再来熟悉对比度（Contrast Ratio，简称CR）这个概念。对比度是指液晶显示器能显示的最白亮度除以最黑亮度后得到的比值。一般TN显示器的对比度在1000∶1左22右，例如最白亮度为300cd/m，最黑亮度为0.3cd/m。由于制造工艺和设计余量等偏差，往往会导致液晶盒的盒厚d发生偏差，即实际的位相差Δnd会偏离设计值，这样会导致亮度偏离即漏光现象。假设这种亮度偏移值为ΔL，下面给出亮度偏移的对比度计算公式：
根据上式，在TN常白模式时，黑态是加电压的，加电压时液晶基本上都站立起来，对于入射线偏振光处于不具有光学各向异性状BW态，因此不产生ΔL；白态是不加电压的，而微小的ΔL几乎不会影响对比度计算公式的分子值。因此最终的CR几乎不会变化，CR受盒厚变化的影响较小。
根据上式，在TN常黑模式时，白态是加电压的，加电压时液晶基本上都站立起来，对于入射线偏振光处于不具有光学各向异性状WB态，因此不产生ΔL；黑态是不加电压的，而微小的ΔL将会影响对比度计算公式的分母值。因此最终的CR会有较大变化，CR受盒厚变化的影响较大。
综上，TN使用常白模式有利于对比度的稳定。第13问为什么彩膜采购规格书会分共通采购规格书与个别采购规格书
液晶显示屏的彩膜采购规格书一般分为共通采购规格书和个别采购规格书。
共通采购规格书主要包括以下内容：（1）适用范围与引用文书；（2）规格（品名，玻璃基板材质，玻璃规格，彩膜中的角高定义、信赖性、表面污染量、缺陷/外观检查方法及判定规格）；（3）出厂检查（检查批次，检查项目，递交书类）；（4）捆包以及表示（条形码标签，二次元码Sheet ID）；（5）保管；（6）验收；（7）品质相关的一般要求事项（工程管理，Lot管理，受入检查，不良时的处理，品质监察，QC工程图的提出，变更时的联络）；（8）其它；（9）改版信息。
个别采购规格书主要包括以下内容：（1）适用范围；（2）引用文书；（3）规格（品名，玻璃基板材质，彩膜中的CAD规格、Pitch补正、图形精度、TotalPitch精度及补正、遮光层特性、色度特性、RGB层膜厚、透明电极、对比度、柱、外观规格）；（4）捆包以及表示；（5）其它；（6）改版信息。
各厂家共通采购规格书内容都一致，只是文件编号不同而已，但个别采购规格书内容基本都不一致，原因如下：（1）各厂家的彩膜的品名、资财Code、BM Code、文件编号及版本、发行日期都不一样。（2）由于各厂家使用的基板玻璃、色阻、BM、ITO、柱等材料的供应商略有不同，所以制作出的彩膜规格会有所差别。比如，19英寸彩膜的D社的白色坐标规格为x=0.305 ±0.015, y=0.334±0.015, H社的白色坐标规格为x=0.304±0.015, y=0.336±0.015，但是最终模组的规格是x=0.313 ± 0.03, y=0.329 ± 0.03。（3）由于各厂家的设备和采购方的设备之间有若干差异，需要进行彩膜制作时的补正，并且每个品种的补正值都不一样。
综上，共通采购规格书主要规定了工程及品质管理方面的内容，而个别采购规格书则主要规定了产品特性方面的内容。第14问什么是薄膜晶体管
薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT），它的前身是半导体器件MOSFET（金属氧化物场效应管）。TFT是形成于玻璃基板上的MOSFET。由于在玻璃衬底上无法生长单晶硅（目前主要的衬底是23蓝宝石，即AlO），初期的替代半导体层材料是CdS，虽然其具有优2秀的迁移率（100cm/（V·s）），但是相对于非晶硅，它是一种多晶的复合材料，特性受到晶粒大小、晶界尺寸、化学计量比等因素的影响，并且对环境要求较高。而非晶硅通过H化之后，其特性趋于稳定，2虽然特性没有很好（迁移率为0.5cm/（V·s）），但是对于大面积低成本显示器件，已经够用了。
TFT从定性上可以理解为水龙头，开态电流对应于水流的大小，关态电流可以理解为水龙头关闭时的漏水量。电流的大小是通过栅极电压来控制，类似于水流是通过阀门控制一样。
从定量上则需要理解TFT的电流公式，即di式中，I为开态电流，μ为迁移率，W为沟道宽度，L为沟道长度，Cgdth为栅极绝缘层单位面积电容，U为栅源电压，U为源漏电压，U为阈值电压。此为TFT位于线性区的电流公式（液晶为低压控制器件），液晶显示用TFT都位于线性区工作。1．开关比
TFT作为一个开关器件，要求开态电流足够大，保证在一次扫描时间内（几十微秒）能够将像素电极的电压充满；关态电流要足够小，维持像素电极电压。一般要求开关比（即开态电流/关态电流）6-6在10以上。通常非晶硅TFT开态电流大于10A，关态电流小于-1210A。开态电流由上面的公式决定，关态电流主要与沟道关态电阻、绝缘层漏电流等元素有关，通过优化工艺、减少沟道缺陷态、优化界面特性等可以降低关态电流。2．迁移率（μ）
迁移率是指在单位电场下载流子的漂移速度。th3．阈值电压（U）
阈值电压即TFT打开时的电压。在图1所示TFT转移曲线中，一般定义斜率最大时的电压为阈值电压，也就是说电流变化最剧烈的那点ds电压（通常比较粗略的方法是将I=1nA时的电压视为阈值电压）。阈值电压一般需要大一点，可以有效地防止信号串扰。但是为了降低功th耗，U值也不宜过大（一般1～5V）。图1 TFT转移曲线4．亚阈值摆幅（S）是指TFT达到阈值电压前电流随电压变化状况，也可以理解为电流变化10倍时电压的变化值。这个值越小，越能说明电压对电流的控制越好。如图2所示，右侧TFT电压对电流的控制更有效，对应的亚阈值摆幅小。图2 亚阈值摆幅对比
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