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1、2023年液晶显示器:等离子电视为什么淘汰 報告題名：近代光電科技的產物液晶顯示器 作者：莊堃煜 系級：電機二甲 學號：D9776488 開課師：田春 課程名稱：近代物 開課系所：電機系 開課學： 98 學 第 一 學期 中文摘要 愛因斯坦的光電效應為現代科學植基，日常生活中的科技產品许多是光電科技的應用，本文針對近代光電技術的科技產物液晶顯示器做探討。 本文將討何謂液晶、液晶的種以及其效應，有初步的解之後，進入到這篇報告的主題-液晶顯示器，首先介紹早期的顯示器-陰極射線管(CRT)，簡單的概述陰極射線管的原及構造，再簡述液晶顯示器的發展史。本文分別對幾種重要的液晶做分介紹，有TN、STN 、
2、TFT液晶顯示器等，以及液晶顯示器的製造過程。此外，也明電漿顯示器的構造和原，並且和液晶顯示器比較，分析者的優缺點。最後，以液晶顯示器的影響與未展望做總結。 關鍵字：光電效應、液晶、顯示器、電漿 1 目 中文摘要.1 一、.4 1.1 動機.4 1.2 內容.4 1.3 探讨主題.4 二、液晶原.6 2.1何謂液晶.6 2.1.1 液晶之各種分.6 2.1.2 液晶分子之排及配向方式.11 2.2液晶的特性.13 2.3液晶光電效應.16 三、液晶顯示器.19 3.1陰極射線管.19 3.2液晶顯示器觴.20 3.3 液晶顯示器的種.22 3.3.1液晶顯示器之分.24 3.3.2 TN液晶顯
3、示器.26 3.3.3 STN液晶顯示器.27 2 3.3.4 TFT液晶顯示器.28 3.4液晶顯示器的製造.29 3.4.1 體液晶顯示器的製造.30 3.4.2 固態薄膜液晶顯示器的製造.32 四、電漿顯示器(PDP).35 4.1電漿顯示器的面板構造.35 4.2電漿顯示器成像原.37 4.3 液晶顯示器與電漿顯示器之比較.40 五、液晶顯示器的影響與展望.43 5.1 液晶顯示器的生產規模.43 5.2 回收與再生化.44 5.3 未展望.45 考文獻.49 3 一、 1.1 動機 在現今日新月的科技下，人們的生活是日捷。電腦是現今人們工作和生活可或缺的儀器，然而電腦會有一台螢幕將主
4、機的資顯示出，這使得身為科技知份子的我對這會發光的儀器產生探讨的興趣。從从前體積龐大、重頗重的映像管顯示器到現今主的液晶顯示器，之間經過多少人的努探讨、改、創新、變革，才有我們今日所运用的液晶顯示器。 1.2 內容 經過蒐集找出有關近代光電工程的資，從中加以整出液晶顯示器的資。從各個層面探討液晶顯示器，從液晶顯示器的史發展到目前現況，也述液晶顯示器的未展望，這些是本文的探讨目的。 1.3 探讨主題 這篇報告中，如題是探討有關液晶顯示器相關的原以及應用，原的部分從近代光電技術層面入，再進一步的液晶顯示動作原、液晶顯示器的製造、特徵等，逐一探討。次之，是針對各種生活中常的電子元件上的液晶顯示器加以
5、探討其用途以及優，如薄膜 4 電晶體液晶顯示器、等。最後就液晶顯示器的未展望進分析，是否能做得加完善、改善環境汙染等問題。 5 二、液晶原 2.1何謂液晶 液晶（Liquid Crystal，簡稱LC）是相態的一種1，因為具有特别的化與光電特性，20世紀中開始被廣泛應用在輕薄型的顯示技術上。 人們熟识的物質態（又稱相）為氣、液、固，較為生疏的是電漿和液晶。液晶相要具有特别形分子組合始會產生，它們可以動，又擁有結晶的光學性質。液晶的定義，現在以放寬而囊括在某一溫範圍可以是現液晶相，在較低溫為正常結晶之物質。而液晶的組成物質是一種有機化合物，也就是以碳為中心所構成的化合物。同時具有種物質的液晶，是
6、以分子間組合的，它們的特别光學性質，又對電磁場敏感，極有實用價值。 2.1.1 液晶之各種分 液晶可依同的分子配方式作分，而主要分為三種型是:向型(Nematic)、層型(Smectic)、及膽固醇型(Cholesteric)，另外還有如圓盤或重複型。也可依生成之方法同，而分為熱向型液晶(Thermotropic liquid crystal)與液向型液晶(Lyotropic liquid crystal)。綜合以上所述，表2-1可以加以分澄明。 6 表2-1 液晶依分子排、相之生成方式、與分子多寡做分 液晶依分子配分 (1) 層型(Smectic)液晶 (2) 向型(Nematic) 液晶
7、(3) 膽固醇型(Cholesteric) 液晶 (4) 圓盤(Discotic) 液晶 (5) 重複型(Reentrant) 液晶 液晶相之生成方式分 (1) 熱向型液晶 (Thermotropic liquid crystal):因溫的改變 而產生相變 (6) 液向型液晶(Lyotropic liquid crystal):因溶於 溶劑中比濃的改變而 產生相變。 液晶分子分 (1) (2) 低分子液晶 高分子液晶 而在液晶之分子方式上，市面上以向型液晶、層型或稱距型液晶與膽固醇液晶，此三種液晶為最大宗。 7 (一)向型液晶 向型液晶為最接近等方向性液體之中間相，如圖2-1所示，其棒液晶分子
8、大致以長軸方向平，因此具有一空間規則性排。分子間並無任何位置上的關係，每個分子可以繞特定長軸而自由旋轉。由此特性，此液晶是最早被應用於商業上的液晶，一般运用於 液晶電視、筆記型電腦以及各簡型顯示元件。 圖2-1 向型(Nematic)液晶向示意圖 (二)層型或距型液晶 層型液晶如圖2-2，為棒的分子層構造。距有二空的層規則排，各種分子與此層面呈垂直或具有一傾斜角。且構成之液晶分子是相互平排，此液晶因各層分子排程同，又可區 8 分為AL等12種以上同的層型液晶，分別以發現之先後命名，如SA，SB等。 此分子層間的分子，相互間的結合較弱，所以於動，因此層型液晶距有二次元的體性質。此型液晶，較少應用
9、於顯示器 上，較多用於光記憶材的發展。 2-2 距型或層型(Smectic)液晶相示意圖 (三)膽固醇型液晶 膽固醇型液晶如圖2-3中所示，具有犹如層型液晶般的層構造2。但於層內的分子排與向型液晶相似，分子長軸於層內成平排。其特徵為，各層分子軸方向與接層分子軸方向有些微 9 近代光電科技的產物液晶顯示器小偏向，長軸方向漸次相差一角，且面與面之間相互平，所以分 子排形成旋平面的結構，而分子在各個平面上為向型，但是 各個面上的分子長軸方向同，當分子軸方向轉 360時之分子層厚 ，稱為距(pitch)。此距的長會因溫、壓、電場和磁場 之變化而變化，因此會產生同波長的選擇性反射，產生同的顏色 變化，故
10、常應用於溫感測器。圖 2-3 膽固醇或旋向型(Cholesteric)液晶相示意圖 另外，關於液晶之特性-複折射光學紋，將可用表 2-2 表示各 種液晶所具有的複折性光學紋組織。10 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器表 2-2 各種液晶之特性-複(雙)折射光學紋比較表 液晶之種 向型 (Nematic) 液 晶 膽固醇型 液晶 層型 (Smectic) 液晶 平面(planer)組織、扇(fad-shape)組織、指紋 向(blue phase)組織。 A 短棒(batonets)組織、單純扇(simple fan-shaped)組織、單純多角型(si
11、mple polygonal) 組織，。 C 筋條扇(striated fan-shaped)組織、破扇 (poken fan-shaped)組織、 F 筋條扇(striated fan-shaped)組織、 paramophotic 組織、schlieren 組織。 B Mosaic 組織、扇(fad-shaped)組織。 E Mosaic 組織、筋條扇(striated fan-shaped)組 織、dendritic 組織。 G Mosaic 組織、paramophotic 組織、星 (star-shpaed)組織。 D Mosaic 組織。 (Cholesteric) (finger-
12、printed)組織、血小板(platelet)組織、 複折射光學紋 纖維(treaded)組織、小球(droplets)組織、 schlieren 組織、marbied 組織。2.1.2 液晶分子之排及配向方式液晶顯示裝置，需均一且安定的液晶分子排，接著用電場、 磁場或加熱方式，使液晶分子排態改變。因此，液晶分子的配向 效果，對顯示畫質具有決定性的影響。分子台之方式，依顯示種11 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器型而有所同，大致可區分為 7 種方式3，如圖 2-4。以下是這 7 種液晶分子的排方式 (一)垂直(Homeotropic)分子排:全部的液
13、晶分子軸，垂直於基板 面做排。 (二)平或均質(Homogeneous)分子排:全部的液晶分子軸平於 基板面做排，且於同一方位坐排 (三) 傾斜(Tilted)分子排: 全部的液晶分子軸，以一傾斜角對 基板面做排，且方位相同。 (四)混成(Hypid)分子排:液晶分子軸對一基板面為垂直，對另一 基板面平，且液晶分子於基板間為續性的 90彎曲排。 (五) 扭轉(Twisted)分子排:全部的液晶分子軸對基板面為平 排，但上下基板面處的液晶分子軸則互成 90角，且液晶分子於 基板間為續性的 90扭轉。 () 平面旋型(Planner)分子排:液晶的旋軸對基板面做垂 直排。亦稱 Grandjean
14、配。 (七)垂直旋型(Focal Conic)分子排: 液晶的旋軸對基板面 做平排，但旋軸方位並非肯定的液晶分子排。 上述 7 種液晶分子之排，可藉由以佈配向膜基板面，以 3 種 同的分子定向處方式組合得到。12 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器(一)垂直定向處法:使液晶分子長軸方向垂直於基板表面的定向處 。 (二)平定向處:使液晶分子長軸方向平於基板表面的定向處 。 (三)傾斜定向處法:使液晶分子長軸方向，對於基板表面以肯定角 傾斜坐定向處。如圖 2-4 液晶分子配種示意圖2.2 液晶的特性液晶科學涵蓋範圍很廣。一般電子產品中所用的液晶顯示器，是用
15、液晶的電光效應，獲得可是的光學對比。但要解電光效應，我們 只需考慮液晶的黏性(viscosity)、彈性(elasticity)和其極化性 (polarizalility)。13 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器1.液晶的黏性和彈性，從體學的觀點看，一個具有排性 質的液體，依照作用同的方向，應該有同的機械效果。圖 2-5 表示這是黏性最低的動方式，也是動自由能最低的一個物 模型。 在高頻或高速的機械作用下，液態晶體和一般液體一 樣，除有黏性的反應外，含有彈性的反應。機械是一種向， 而液晶結構也是一個有方向性的分子排，所以，液晶對外加的 的反應，無是黏性
16、反應，或是彈性反應，呈現方向性的效果，事 一個個相性(anisotropy)的現象。 液晶的黏性與彈性，是液晶光電效應的基礎因素。向型液晶 的黏性和彈性可以由三種同的分子軸方向對一個固定的外加機械 的作用解4，圖 2-6 所示，圖中的是超音波， (ultrasonic transverse wave)，其振動方向平於盛載液晶的表 面。超音波首先使盛載液晶的表面在 Y 軸的方向左右振動，也帶動 接近表面的液晶分子跟著運動。排型是 A 的液晶分子，其黏性應該 是三種最低的，其次是排 B，黏性最高的排是 C。14 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器圖 2-5
17、自由能最低的動方式圖 2-6 向型液晶與超音波橫向作用的三個物模型(表面上箭頭為 音波震動方向) 2.液晶的極化性，液晶分子中的電子結構，有很強的電子共軛15 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器運動能 圖 2-7 所示 在圖中 無是苯(biphenyl) 脂(ester) ， 。 ， 、 或鹽基(Schiffs base)各的液晶分子，在分子的電子結構上， 是鍵(-bond)和鍵(-bond)相互兼間，使分子中的電子有高效 和長距的移動能。所以，當液晶分子受到外加電場的作用， 很容的被極化(polarized)而產生感應偶極性(induced dipol
18、ar) 現象，這也是液晶分子之間相互作用(molecular cohesion)的 源。圖 2-7 液晶的分子結構2.3 液晶光電效應液晶是具有動特性的物質，所以只需外加很微小的即可使 液晶分子運動，以最常普遍的向型液晶為，液晶分子可輕的 藉著電場作用使得液晶分子轉向，由於液晶的光軸與其分子軸相當一 致，故可藉此產生光學效果，而當加於液晶的電場移除消逝時，液晶16 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器將藉著其本身的彈性及黏性，液晶分子將非常快速的回原未加電 場前的態，圖 2-8。圖 2-8 向型液晶的電場效應一般在電場中，當液晶分子的(液晶向介電差)為正時
19、，分 子軸與電場同向；當液晶分子的為負時，則分子軸與電場方向垂 直。假如把電場移去，藉著電場表面的，和液晶的黏性與彈性特 性，液晶分子快速的回原未經電場作用的排。在沒有外加 影響的情況下，液晶態的物質對入射光有散射現象。液晶物質的光 學界面是光學性質續的分界，對入射光有著強的折射和反射作 用，產生液晶的散射現象。液晶的散射，可以用外加如電加 以限制，以增減對入射光散射的強，其實，也就是限制液晶分子的 排，以增減其晶性小團體間的光學界面。於液晶的電場效應，如17 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器果我們把直電通進為負的液晶中，液晶分子從負電極得到電 子而成
20、為帶電荷的子；液晶分子在動時，以分子軸的方向與動 方向一样時動自由能為最低，因此，動的液晶其分子軸有垂直於 電極板的趨向。另一方面，為負的液晶分子的電場感應偶極矩與 分子軸呈垂直，因此，電場有使液晶分子軸與電極板平的作 用。這樣形成體學與電場效應對液晶分子動時方向要求的互 相衝突。在這個相互支配下，液晶分子從負電及至正電極， 採取轉動的方式，在電極間出現光軸方向同的小區域。小區域 與小區域間，由於分子光軸方向的續而產生光學界面，引起對 光線強的散射現象4。18 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器三、液晶顯示器3.1 陰極射線管在平面顯示器之前，最原始的顯
21、示器是陰極射線管。這是 1897 德國科學家發明的，其顯示原為陰極中的電子受到高壓加速時， 迫使電子在真空中游，當發出的電子束打到一層鍍上磷光材質的 映像管上時，電子束經過磁場時，使得移動徑產生偏折而打在映像 管的同位置上，而銀幕塗佈一層螢光質材質，發別以三束電子槍撞 擊而產生 RGB 三原色。 隨著运用螢光物質的同，與射向它的電子束強同，就可以 產生同的顏色和，如圖 3-1。由於偏轉線圈容使電子束做 大幅的偏轉，所以當螢幕越做越大時，電子束就须要長的移動 徑，因此 CRT 顯示器體積龐大且螢幕呈弧形。圖 3-1 陰極射線管顯像原19 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 3.2液晶顯
22、示器觴 環視身邊全部的產品總有幾件是附有液晶面板的產品，大的方面运用文字處器和PC之液晶平面顯示器，小的則有手表和計算機之液晶平面顯示器。家中所的產品無液晶平面顯示器則無法過著愉快舒適的生活，因此液晶平面顯示器已成為我們生活中的一部份。 此一新穎的液晶發現和探讨之史是意外且古的，在1888，一位奧地的植物學家F. Renitzer發現液晶特别的物特性。德國的物學家O.Lehmann博士發現某種奇妙之液體，其僅具有液體性質且有方向性結晶之折射性，此一具有動性之液晶考慮為一種結晶物，其命名為Fliessende Krystalle。Cholesteric化合物的探讨本體以前即已進，液晶的發現意味著
23、人的功績小。久之後，世界各國關注而全地進與液晶材有關的光電學效果之基礎探讨。 1964秋，美國普斯頓的RCA探讨所發現藉由電廠的施加而可使透過產生變化之液晶，H. Heilmeier和R. Williams發現此一現象並試作10伏特以下之抄做電壓和幾瓦特以下之電動作的液晶胞，他們將此動作態命名為動態散射模式(Dynamic Scattering Mode)但是使此液晶胞動作則需在100C。爾後，RCA以企業機密技術之由而停止任何對外發表活動，往後3間，RCA極地開發可於 20 室溫動作之液晶材並用於試作各種液晶平面顯示器。字/文字顯示器電作用而限制透亮變化之窗玻璃，靜態顯像顯示器，液晶手表。以
24、及液晶操作息顯示器等商品化製作。美國RCA公司又於1968月再召開記者會發表此一新型的液晶平面顯示器。 RCA在1971世界最初液晶應用之位電子錶開發胜利，但是性能佳且知名高，事實上，液晶知名提升是所謂電算機所造成的。在此電算機受惠於積體電(Integrated Circuit， IC)技術而進展是小型電化，裝置則运用螢光表示管(FED)和發光二極體(LED)，困難點在於消耗電大且厚而重。 1969日本NHK以RCA之液晶技術為題材而將Heilmeier博士是做之字表示液晶平面顯示器透過電視向日本大眾介紹此一新產品。此一3公分對角的顯示器在室溫下以電池運作而顯示字3。 21 圖3-2 第一支运
25、用液晶顯示器的手錶為1972的Gruen Teletime 3.3 液晶顯示器的種 液晶顯示器是屬於平面顯示器的一種，其以液晶做為基本元件，由於液晶是介於固態與液態之間，具有固態的晶體光學特性和液態的動特性。而液晶顯示器顯像原是將液晶灌入片抽成真空的玻璃間，加上電壓，並且適當的限制玻璃板之間的距，能改變入射光的特性，達到顯示的效果。而液晶面板簡單的內部構造3包含有背光源(Back-Light)、偏光板(Polarizer)、透光導電層(Transparent 22 Electrodes)、配向膜(Alignment)、液晶(Liguid Crystal)、彩色光片(Color Filter)及
26、間隔物(spacer)等組件。圖3-3及表3-1。 圖3-3 液晶顯示器的內部結構2 表3-1 各組件的功能 元件 背光源 偏光板 透光導電層 配向膜 液晶 彩色光片 間隔物 功用 由於液晶本身會發光，所以供应液晶本身一個外加光源。 使進入或射出液晶面板的光有特定的進方向 用接液晶和開關元件，以供应液晶旋轉時所需電壓。 使液晶材能有效地對準排。 用改變光的極化方向 用R、G、B三原色組成各種顏色，達到全彩色顯示。 用限制液晶層的厚。 23 3.3.1液晶顯示器之分 液晶顯示器是藉著液晶材，在電場作用下從新排，所設計出的顯示器。依液晶分子結構區分。根據前文所述，可分為向型(Nematic)、層型
27、(Smectic)、及膽固醇型(Cholesteric)圓盤(Discotic)以及重複型(Re-entrant)液晶等之顯示器，後者本文未多作明。透過電光效應區分。可分為電效應型及電場效應型之顯示器；而以驅動模式分，則可以分為主動矩陣式(Active matrix)及單純矩陣式(Simple matrix)顯示器5，分別如圖3-4、3-5、3-6 所示。 圖3-4 液晶顯示器之分依液晶分子結構區分 24 圖3-5液晶顯示器之分依電光效應區分 圖3-6 液晶顯示器之分依驅動模式區分 25 以下以驅動模式區分，分別探討TN(Twisted Nematic)、 STN(Super Twisted
28、Nematic)及TFT(Thin Film Transistor)型之液晶顯示器其工作原則。 3.3.2 TN液晶顯示器 TN型液晶顯示器的基本構造為上下片導電玻璃基板，其間注入向型(Nematic)的液晶，上下基板外側各加上一片偏光板，另外並在導電膜上塗佈一層摩擦過形成極細溝紋的配向膜，由於液晶分子擁有液體的動特性，很容順著溝紋方向排，當液晶填入上下基板溝紋方向，以90垂直配置的內部，接近基板溝紋的束縛較大，液晶分子會沿著上下基板溝紋方向排，中間部份的液晶分子束縛較小，會形成扭轉排，因為运用的液晶是向型的液晶，且液晶分子扭轉90，故稱為TN型。 施加電壓，則進入液晶元件的光會隨著液晶分子扭
29、轉方向前進，因上下片偏光板和配向膜同向，故光可通過形成的態；相反地，施加電壓時，液晶分子朝施加電場方式排，垂直於配向膜配(homogeneous)，則光無法通過第其次片偏光板，形成暗的態(如圖3-7)，以此種暗交替的方式可做為顯示用途2。 26 圖3-7 TN型液晶顯示器之工作原 3.3.3 STN液晶顯示器 型液晶顯示器在早期電子錶上运用甚多，但其最大缺點為光應答速較慢，容形成殘影，因此後期發展出新一代的液晶顯示器-型。 所謂顯示元件，其基本工作原和型的工作原大致相同，同的是在液晶分子的配向處和扭曲角。顯示元件必須預做配向處，使液晶分子與基板表面的初期傾斜角(Pretilt angle)增加
30、，此外，顯示元件所运用的nematic液晶中加入微膽石醇（cholesteric）液晶使向型液晶可以旋轉角為80270 27 ，約為TN 的23倍，故稱為super twisted nematic型，TN與STN的比較如表3-2所示。 表3-2 TN與STN型元件比較 型液晶由於應答速較快，且可加上光片等方式使顯示器除明暗變化以外，亦有顏色變化，形成彩色顯示器，其應用如早期筆記形電腦或現在的及電子辭典等6。 3.3.4 TFT液晶顯示器 TFT-LCD（薄膜電晶體液晶顯示器）是多液晶顯示器的一種，它运用薄膜電晶體技術改善影象品質。雖然TFT-LCD被統稱為LCD，過它是種主動式矩陣LCD。它被
31、應用在電視、平面顯示器及投影機上。 簡單，TFT-LCD面板可視為片玻璃基板中間夾著一層液晶，上層的玻璃基板是與彩色光片（Color Filter）、而下層的玻璃則有電晶體鑲嵌於上。當電通過電晶體產生電場變化，造成液晶分子偏 28 轉，藉以改變光線的偏極性，再用偏光片決定畫素（Pixel）的明暗態。此外，上層玻璃因與彩色光片貼合，形成每個畫素（Pixel）各包含紅三顏色，這些發出紅色调的畫素構成面板上的影像畫面。 TFT型液晶顯示器，一般應用於較高級電子產品，如筆記型電腦、液晶投影機、位相機、位相機、位式攝影機、液晶電視及液晶監視器等。 3.4液晶顯示器的製造 依照電光顯示的原區分，液晶顯示器
32、的種甚多，其製造的方法亦各自同。雖然如此，還是可以依原和結構等方面將液晶的製法概分為大，其一是體液晶顯示器的製法，其二是固態薄膜液晶顯示器的製法。 液體液晶顯示器與固態薄膜顯示器在製造上主要的同是:體液晶顯示器中，動性的液晶材被封在片電極板之間，除须要達到顯示器在各種環境下封裝的要求外，最昂貴的製造設備還是在保證電極表面的清潔，和產生電極表面對液晶分子整齊排和其恆久性的限制。同時，體液晶顯示器的應變速(switching speed)與電極板的距大有關係，因此，電極間的距必須嚴格限制。 29 近代光電科技的產物液晶顯示器3.4.1 體液晶顯示器的製造1.原 製造體液晶顯示器的主要原為液態晶體，
33、導電玻璃 和偏光片。導電玻璃是高品質的平板玻璃表面真空鍍上一層具有導電 性的屬氧化物薄膜而成。偏光片是將偏光材挾於片透亮膠片之 間而成。 2.構造 最典型的體液晶顯示器可算是用向型液晶做成的扭 轉式場效液晶顯示器，其構造如圖 3-8(a)、3-8(b)所示。 3.製程 體液晶顯示器的製程，是先用酸蝕法在導電玻璃板上 製出顯示器的電圖案，成為透亮的玻璃電極。再在玻璃墊及表面塗 上一層 PVA 或 POLYIMIDE 材薄膜，晶機械處而產生對液晶分子排 限制作用，然後將液晶材密封於片玻璃電極之間，側各裝上 偏光方向互為 90角的偏光片及成為具有電光效應的液晶顯示器。圖 3-9 是體液晶顯示器的製造
34、程。30 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器圖 3-8(a) 扭轉向型液晶廠效應的可視裝置圖 3-8(b) 扭轉向型液晶顯示器的構造31 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器圖 3-9 體液晶顯示器製造程圖3.4.2 固態薄膜液晶顯示器的製造1.原 固態薄膜液晶顯示器除用導電玻璃做電極外，可用 導電塑膠片做電極，尤其是面積以平方公尺計的大型固態婆魔液晶 顯示器，採用導電塑膠片做為電極，可使製造的設備大大的簡化。 2.構造 固態薄膜顯示器只包括將微封著液晶材的樹脂薄膜挾於 片電極板之間，如圖 3-10 所示。32 逢甲
35、大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器圖 3-10 固態薄膜液晶顯示器裝置 3.製程 油性的液晶材，和水性的樹脂是能互溶，這時將液晶 和樹脂的混合一挾在片電極之間，在液晶和樹脂薄膜中將存在著無 的液晶微滴，這就是固態液晶顯示器4。固態薄膜液晶顯示器 製造程圖，如圖 3-11。33 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器圖 3-11 固態薄膜液晶顯示器製造程圖34 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器四、電漿顯示器(PDP)4.1 電漿顯示器的面板構造三極式交型電漿顯示器面板的結構如圖 4.
36、1 所示。由前後 片鍍上平排導電電極的玻璃基板所組合而成。圖 4.1 電漿顯示器面板結構圖 在 前 玻 璃 基 板 上 鋪 設 有 平 排 的 維 持 電 極 (sustain electrode，又稱 X 電極)與掃描電極(scan electrode，又稱 Y 電 極)。其電極的材質為透亮的導電材氧化銦錫 ITO (Indium Tin Oxide)，可以加上電壓又可以允許可光通過。但由於透亮電極的導 電佳，因此必須在其上面再鍍一層材質為鉻-銅-鉻(Cr/Cu/Cr)35 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器的匯排電極(bus electrode)減低
37、電阻，增加導電以導通電 。然後在維持電極與掃描電極上覆蓋一層介電質層(dielectric layer)作為絕緣層。最後再於其上覆蓋一層氧化鎂層(MgO)，一方面 可以保護電極與介電質於氣體放電時免受帶電子的撞擊破壞。另一 方面可以藉由氧化鎂層低工作函 (work function)的特性，當帶電 子與氧化鎂層碰撞時容產生二次電子(secondary electron)，有 助於氣體放電產生電漿。 基本上，電漿螢幕是由多個放電小空間所排而成，每一個放電 小空間稱為單元，而每一個單元是負責紅三色當中的一色，因此 我們所看到的多重色調的顏色，是由三個單元混合同比的原色而 混成的，而這個混色的方式，
38、跟液晶螢幕所用到的混色方式其實是相 近的7。 每一個單元的架構，是用似日光燈的工作原。也就是您可以把 它當成是體積相當小巧的紫外光日光燈，當中运用解的氦（He） 氖 、 （Ne） 氙（Xe）等種的惰性混合氣體。當高壓電通過的時候，單 、 元當中的氣體被子化而發出紫外光。當單元受到高壓激產生紫外 光之後，用紫外光再去激塗佈玻璃上的紅、色光質，進 而產生所须要的紅光、光與光等三原色。透過限制同的單元發 出同強的紫外光，就可以產生一的三原色，進而組成各式36 逢甲大學學生報告 ePaper(2023 ) 近代光電科技的產物液晶顯示器各樣的顏色。 由於電漿螢幕是透過紫外光激光質發光，因此它跟陰極射線 管(CRT)一樣，屬於自體發光，跟液晶螢幕的被動發光同，因此它 的發光、顏色鮮