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顯示器面板概論 LCD概論 液晶顯示器是利用液態晶體的光學性質來達到顯示的效果，即把液態晶體灌入兩片抽完真空的玻璃之間，適當控制間距，再加上電壓，便能改變光線的穿透性。 TFT-LCD，具備高畫質、輕、薄、低耗電量、無幅射等優點，創造出許多電子應用領域，如電子錶、計算機、電子字典、掌上型電視、筆記型電腦。未來，TFT-LCD將成為許多產品之顯示配備。 我國 LCD發展史 1976年開始與美商休斯飛機公司合作進行TN-LCD的後段模組製造 。 1980年日商Sharp及Epson來台設立較大尺寸的TN-LCD與STN-LCD生產線 。 1990年代我國開始切入TFT-LCD的開發。 1998年自日本大量移轉相關技術。 至2001年為止，我國已是全球第2大TFT-LCD面板供應國、第1大液晶監視器出口國。 LCD之結構 旋光性 LCD的基本原理 LCD的基本原理 不加電壓 光線通過上方的偏光膜時僅Y軸方向的光線通過，其他方向都被阻擋在外； 而固定方向的光線進入液晶層之後，光線會沿著液晶分子扭曲的方向行進，經過90o的扭曲達到後方的偏光膜，即所謂旋光性，此時光線的行進方向正好可以通過下方的偏光膜，因此可以觀測到光線透出。 施加電壓 在LCD上施加電壓，液晶分子的扭曲方向會消除，因此液晶分子會呈現規則的方向性排列，光線由上方進入液晶層之後並不會被扭曲 光線到了後方偏光膜時會被阻擋在LCD內部而無法送出，肉眼觀察到的是一個無光的黑色畫面。 施加的電壓稍微小一些，則因液晶分子仍具部分旋光性，故可以控制顯示的黑白程度，即灰階(Gray scale)。 液晶顯示器藉由電壓來改變液晶分子排列，達到顯示訊息的目的。 液晶顯示器分類 LCD依製作技術之不同而分為扭轉向列型(TN)、主客型(GH)、強誘電型(Ferro electric)、固態薄膜型(NCAP)、超扭轉向列型(STN)以及薄膜電晶體型(Thin film transistor，TFT)等。 若依照驅動技術之不同則可區分為主動式矩陣驅動(Active-matrix driving，AM)、被動式矩陣驅動(Passive-matrix driving，PM)以及雷射光束掃描描三大類。 主要的LCD作用原理 動態散射液晶顯示器 TN STN TFT 動態散射液晶顯示器 William現象:當液晶分子在溫度上升後產生搖晃再施加電壓時，則會因電場提供液晶分子迴轉力而產生環流， 當入射光進入液晶晶格點時，光會順著液晶分子軸的方向彎曲，從肉眼觀察則類似二氧化矽玻璃般呈現乳白色不透明狀。 利用施加電場，以使液晶分子由透明狀態變成不透明，藉由兩種對比來顯示訊息。 Williams現象 液晶分子從水平均質排列經過Williams現象往動態散射的變化。 Vth為產生Williams現象的電壓值。 動態散射型LCD之優劣 視角大、電力消耗較大、顯示之解析度較低，因此不適合用在對畫質要求較高的場合，較適用於顯示看板和計時器。 TN-LCD TN-LCD TN-LCD乃是在液晶顯示器上下二配向膜中間的液晶分子，為了與上下排列方向對齊，會逐層改變其分子軸方向，也就是液晶分子軸方向由上方開始扭曲，至最下方時恰好扭曲90o。 TN-LCD擁有驅動電壓低、消耗電力少等優點，故適合用於可攜式裝置。 由於TN型液晶分子對於施加電壓時的扭轉變化不是非常的急遽，因此就造成TN-LCD視角狹小(觀賞角度約60 o)、反應速度慢、對比度不佳等缺點。 目前在於個人可攜式裝置、2吋以下對畫質要求不高的應用場合仍以TN-LCD為主，若在對顯示效能要求較高的場合，如PDA、電子字典等，則以STN-LCD技術為主。 STN-LCD STN-LCD的構造大致與TN-LCD相同，但而STN型液晶分子之扭轉角度為270 o，該分子對於施加電壓時的扭轉變化最為急遽，即呈現所謂S字型的變化，因此視角可較TN型為高，且可顯示較多的畫素，故整體之顯示品質故佳，若再搭配彩色濾光片的使用，可顯示圖形並達到全彩顯示的水準。 扭轉角度 電壓與扭轉角度之關係 STN-LCD的應用 STN-LCD具備結構及驅動方式簡單的優點，故其單價可TFT-LCD低．通用於注重價格的中小尺寸產品。 現階段的應用以可攜式裝置等對顯示效果要求較高的中小尺寸市場為主，包含行動電話、PDA、電子辭典．…等等。 在下游應用產品對於顯示訊息複雜度要求日益增加之下，STN-LCD逐漸朝彩色化的方向邁進，但在其他新型顯示技術如：OLED、LTPS等的搶進之下，STN-LCD的市場規模似乎較受限。