臺灣博碩士論文加值系統

靜電的產生對液晶顯示器所帶來的IC破壞或影像殘留的問題，一直是被研究的重點之一，尤其是目前廣泛使用的薄膜電晶體顯示器，因為其使用之液晶之阻值較高，所以當遭受到外加的高靜電壓時，因為電荷排放不易，故殘影時間會非常嚴重。
本論文將針對TFT-IPS液晶摻雜微量奈米銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)，討論摻雜後對液晶盒的抗靜電能力(anti-Electro-Static)的影響，並量測分析在一般操作電壓下的光學及電學特性，透過實驗結果，可得知高壓下，摻雜的奈米粒子有助於感應電荷的移除，提高液晶盒的抗靜電能力，但不會對正常操作下的液晶盒光電特性有影響。並與TFT-TN液晶做比較，發現在不同阻值液晶中，摻雜奈米粒子對抗靜電能力的改善是一致且有效的，只會因液晶阻值的電阻及電容值不同，而使其抗靜電效果會有些許的不同。
此外，也針對摻雜物-奈米ITO粒子做粒徑大小的觀察，及注入液晶盒中是否會造成沉澱的實驗，經過長時間的觀察，發現粒徑較大顆的奈米團聚粒子會被擋在注入口附近，只有小粒徑的奈米粒子會注入液晶盒中，且不會出現沉澱的情形。

The problem has been studied for a long time that the electro-static has an influence of IC destruction or image sticking on LCD, especially the TFT-LCD which has been widely used now. Because its resistance from LC is higher, therefore, it’s difficult to remove the induced charges when it suffers from high anti-static voltage. Consequently, the time of image sticking will be very essential.
This study will focus on doping a very small amount of nano-ITO doping into TFT-IPS LC, understand the impact on anti-ESD of LC cell ,and measure the characteristics of optics and electricity under the normal operating circumstance will be investigated. Through the experimental results, we could understand that doped nano-particles help removing the induced charges and enhancing the liquid crystal cell anti-ESD ability. But it has no influence on the optical and electrical properties of LC cells under the normal operating conditions. In comparison with TFT-TN LC, the high-resistance LC with doped nano-particles have similar effect about anti-ESD improvement. In addition, we also focus on the observation of the precipitation properties of nano-ITO. Through the intensive investigation, we found that the larger nano-particles are blocked near the injection hole, only the smaller particles would be transferred in the LC cell and without any precipitation.

摘要 i
誌謝 iii
目錄 v
圖 目 錄 viii
表 目 錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 TN與IPS液晶顯示器類型介紹 3
1.3 文獻探討 5
1.3.1 高電壓下液體中的崩潰 5
1.3.2 摻雜物質在液晶盒內部 6
(一) 摻雜奈米級導電物質在配向(PI)層內 6
(二) 摻雜奈米級非導電物質在液晶(LC)層內 8
(三) 摻雜奈米級無機物質MgO、SiO2在液晶(LC)層 10
(四) 摻雜奈米級導電物質在液晶(LC)層內 11
1.3.3摻雜各奈米物質在不同阻值液晶下特性比較 16
1.3.4 摻雜導電粒子液晶盒的高壓防護模型 20
1.3.5 銦錫氧化物(ITO)介紹： 24
1.3.6 抗靜電能力ESD( Electro-Static Discharge ) 24
1.4論文研究重點以及目的 26
第二章 量測方法與原理 27
2.1 電學量測 27
2.1.1 電壓保持率 ( Voltage Holding Rate：VHR)﹝22﹞ 27
2.1.2 抗靜電能力測試(Electro-Static Discharge:ESD) ﹝23﹞ 29
2.1.3 樣品受靜電後瞬間感應電荷變化 30
2.2 光學 32
2.2.1 電壓對穿透率(voltage-transmittance:V-T) 32
2.2.2 吸收光譜量測 33
第三章 樣品製作 35
3.1 製作樣品材料及實驗設備 35
3.2 有、無摻雜液晶盒樣品製作及觀察 37
3.2.1 摻雜物-奈米ITO觀察 37
3.2.2有、無摻雜液晶盒比較 41
(一)載波片上觀察 41
(二)樣品內部觀察 41
(三)使用超音波處理器 42
第四章 實驗結果與分析 45
4.1 有、無摻雜奈米ITO對液晶盒樣品的影響 45
4.1.1吸收光譜比較 45
4.1.2光學特性分析 47
4.1.3 電學分析 48
4.1.4 抗靜電能力比較 50
4.1.5 抗靜電測試後對液晶盒的影響 51
4.2 有、無摻雜樣品在低靜電壓下的殘影時間 53
4.3 各摻雜濃度樣品在各靜電壓下的殘影時間 55
4.4 各靜電壓下樣品之感應電荷 60
4.5 TFT-IPS與TFT-TN用液晶抗靜電能力的比較 64
4.5.1 TN與IPS液晶電學特性比較 64
4.5.2 TN與IPS液晶抗靜電能力比較 66
4.6小結與討論 67
第五章 液晶盒樣品沉澱討論 69
5.1奈米ITO沉澱觀察 69
5.2討論與分析 72
第六章 結論與未來展望 73
第七章 參考文獻 75

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