液晶显示器-张昭鼎基金会竹商课件

液晶顯示器開啟顯示新紀元從CRT到LCD從CRT(陰極射線管)到LCD(液晶顯示器)有什麼不同？從CRT到LCDCRT(陰極射線管)基本原理FutureDisplay(未來的顯示器)FlexibleDisplay(可繞式顯示器)當顯示器像紙一樣FPD(平面顯示器)FPD(平面顯示器)

自發光型顯示器OLEDFEDSED

非發光型顯示器LCDTN,STNTFT-LCDReflectiveiMOD

液晶顯示器原理簡介主要原理架構v電控之光調變器

(ElectronicControlledLightModulator)BacklightPolarizerPolarizerColorPlateLiquidCrystal液晶顯示器原理簡介實際架構液晶顯示器原理簡介實際架構Source：ColorTFTLiquidCrystalDisplays,T.Yamazakietc.,1996液晶顯示器原理簡介主要架構~5μm?VT?什麼是液晶？什麼是液晶？從相變(PhaseTransition)認識液晶什麼是液晶？相變(PhaseTransition)T:

溫度晶體液體氣體位置的有序性(PositionOrder)改變等向性(Isotropic)分子棒狀(Rod-Like)分子位置的有序性改變及

方向的有序性(DirectionOrder)改變位置的有序性

(PositionOrder)

改變液晶什麼是液晶？液晶的物理特性介於晶體與液體兩相之間，稱中間相(mesophase)具有晶體的方向性及液體的流動性易受外在的影響而改變其特性什麼是液晶？1.Rod-like2.Disc-like3.Bowlic4.Banana什麼是液晶？偏光顯微鏡下的線狀(Nematic)液晶什麼是液晶？定義巨觀參數有序參數(OrderParameter)指向向量(Director)液晶T:

溫度晶體液體TNI(TC)有序參數S01指向向量

nΘTm什麼是液晶？指向向量(Director)

n,描述巨觀上液晶分子的排列，即空間關係，及巨觀的物理量與空間的關係指向向量(Director)xyz什麼是液晶？液晶的巨觀物理量具非等向性(Anisotropic)的特性機械特性(Mechanical)彈性常數(ElasticConstant)電性(Electrical)介電常數(DielectricConstant)光學特性(Optical)折射率(RefractiveIndex)探討的問題液晶分子如何排列？從連續體理論(ContinuumTheory)了解液晶分子的排列液晶如何排列？連續體彈性自由能(FreeEnergy)密度分散

(Spray)旋轉

(Twist)彎曲

(Bend)液晶如何排列？彈性常數液晶如何排列？液晶如何排列？系統的自由能極小化Eular-LangrangeEquation探討的問題如何受電場影響？系統的總自由能必須加入電場的自由能來考量受電場影響後，如何排列？系統的總自由能密度要加上電場的自由能密度Eular-LangrangeEquation如何受電場的影響？電場自由能密度+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-如何受電場的影響？電場自由能密度+-+-如何受電場的影響？探討的問題受電場影響後，如何排列？在電場的影響與邊界的束縛下，可得到臨界現象受電場影響後，如何排列？舉例，水平排列(Homogeneous)加垂直電場vzyxd邊界條件如何控制？受電場影響後，如何排列？FreederickszTransition臨界電壓(ThresholdVoltage)受電場影響後，如何排列？舉例，TN(Twist-Nematic)探討的問題排列後，如何影響入射的光？指向向量的連續變化，同等於連續變化的光軸排列後，如何影響入射的光？基本光學知識極化光(PolarizedLight)電場的偏振方向固定光軸(OpticalAxis)光若沿著光軸的方向前進，則e-ray與o-ray的折射率一樣。對於液晶而言，光軸方向與指向向量一致。所以，液晶指向向量的排列，相當於光軸的排列。排列後，如何影響入射的光？極化光自然光線性極化光排列後，如何影響入射的光？o-ray(尋常光)與e-ray(非尋常光)由解非等向性(Anisotropic)介質的MaxwellEquation而得neno光軸？排列後，如何影響入射的光？排列後，如何影響入射的光？色散（Dispersion)的問題！排列後，如何影響入射的光？斜向入射xyzo-raye-rayo-ray折射率不變，

e-ray的折射率隨與光軸的夾角而變排列後，如何影響入射的光？光軸隨空間位置而變化指向向量(Director)方向為光軸方向排列後，如何影響入射的光？如何計算？困難度非等向性(Anisotropic)介質非均勻性(Inhomogeneous)介質解MaxwellEquation？視為層狀結構(LayeredStructure)利用2x2JonesMatrix方法利用2x2ExtendJonesMatrix方法利用4x4Matrix方法排列後，如何影響入射的光？舉例，NormallyWhiteTN排列後，如何影響入射的光？舉例，TN的設計觀念復習電場與邊界條件影響指向向量分佈指向向量分佈影響入射光LCDTV發展趨勢品質相關廣視角技術動畫品質技術製程相關ODFIBA成本相關SpinlessCoatingLCDTV廣視角技術PC與TV的需求Source：LCDInternational2002液晶顯示器模式簡介不同的液晶顯示器模式（Modes）不同的液晶排列方法TN(Twisted-Nematic)-AllTFT-LCDCompaniesIPS(In-Plane-Switching)-Hitachi,NEC,LG-P,HannStarVA(Vertical-Alignment)BumpType–Fujitzu,ChiMei,AUOPattenedType–Samsung,SanyoContinuousPinwheelAlignmentType–SharpFFS(Fringe-Field-Switching)-BOE-HYDISOCB(Optical-Compensated-Bending)-TMD液晶顯示器模式簡介液晶顯示器模式的比較176120170IPSModeooo液晶顯示器模式視角特性比較液晶顯示器模式簡介AS-IPSWV-TNVATransmittanceGoodExcellentGoodContrast(Direct-View)GoodExcellentExcellentViewAngleContrastExcellentFairGoodColor-ShiftExcellentFairGoodResponseTimeGoodGoodGood液晶顯示器模式的比較動畫品質動畫品質改善MPRTResponsetimeCellProcessTraditionalProcessCleanerPICoaterPIPre-CuringPI-Main-CuringRubbingCleanerPICoaterPIPre-CuringPI-Main-CuringRubbingCFSubstrateTFTArraySubstrate

SpacerSprayingCleaningAgDispensingSealDispensingCleaningAssembling

CuttingLC-InjectionEnd-SealingCleaningPolarizerAttachmentPI-LINEAssembly-LINEBackendCellProcessSpecialProcessPICoaterRubbingM/CSpacerSprayerGen.5CellODFProcessCleanerPICoaterPIPre-CuringPI-Main-CuringRubbingCleanerPICoaterPIPre-CuringPI-Main-CuringRubbingCFSubstrateTFTArraySubstrateLC-Drop-FillingCleaningAgDispensingSealDispensingCleaningAssemblingCuttingPolarizerAttachmentPI-LINEODF-LINEBackendCellODFProcessIBAIonBeamAlignmentRubbingAlignmentIon-BeamAlignmentCleanandShortenLineSID2005LCD技術最新發展HitachiIPSProSource：SID2005HitachiRCCSRGBColorControlSystemforLEDBacklightSource：SID2005PDPLCDHitachiRCCSSource：SID2005HitachiRCCSSource：SID2005HitachiRCCSSource：SID2005SharpNovelImpulseDrivingSource：SID2005SharpNovelImpulseDrivingSource：SID2005SharpNovelImpulseDrivingSource：SID2005SamsungandNSABSIModuleSource：SID2005Advan