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研究生:黃建幃
研究生(外文):Chien-Wei Huang 黃建幃
論文名稱:利用高分子穩定之預傾角改善水平電場驅動下垂直配向液晶盒之光電特性
論文名稱(外文):The study on improving the electro-optical property in a vertical aligned liquid crystal cell with polymer-stabilized pretilt angle using in-plane switching
指導教授:陳殿榮吳俊傑吳俊傑引用關係
口試委員:黃俊誠徐芝珊
口試日期:2013-07-08
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:光電工程系研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:垂直配向水平電場驅動液晶分子高分子預傾角
外文關鍵詞:VA-IPSliquid crystalpolymerpretilt angle
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液晶顯示器發展到現今已有許多配向方式,不同的配向方法會影響液晶盒的驅動方式及光電特性,垂直配向液晶盒有很好的暗態特性、對比度,然而負型液晶受限於材料特性常有較高的黏滯係數,因此垂直配向液晶盒相較於其他種類配向液晶盒有較長的響應時間。
本實驗藉由指狀式電極產生水平電場,並利用施加水平電場驅動垂直排列的正型液晶,此架構使用黏滯係數較低的正型液晶可以改善響應時間,保留垂直配向的良好暗態及達到廣視角的特性,並攙雜高分子製作預傾角使得液晶盒不需要Rubbing的製程,降低離子電荷殘留亦可減少一道製作成本。實驗結果顯示利用濃度較低之高分子所製作預傾角,可降低驅動電壓達到省電效果且加快上升時間提高顯示器反應速度。


LCD display with the development to the present day has various alignments. The different alignment method affects the driving mode of the liquid crystal cell and optical characteristics. The vertical alignment(VA) liquid crystal cell has a very good dark state and contrast. However, the negative-type liquid crystal used in VA cell has a high viscosity, resulting in a longer response time in comparison to other types of liquid crystal.
In this thesis, the vertical aligned liquid crystal displays with in-plane switching(VA-IPS) are studied. Used in this structure, positive type liquid crystal with a low viscosity mixed with polymer, which can control pretilt angle of liquid crystal, improves the response time and retains a good dark state.


中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 液態晶體 1
1.1 液晶的發展歷史 1
1.2 液晶的分類 2
1.2.1 依液晶分子形成的方式分類 3
1.2.2 依液晶分子的排列分類 5
1.3 液晶的物理及光學特性 9
1.3.1光學雙折射性質 9
1.3.2 介電異向性 11
1.3.3彈性係數 11
1.3.4黏滯係數 12
1.3.5秩序參數(order parameter) 13
第二章 相關原理與文獻回顧 14
2.1 VA-IPS mode與其相關原理 14
2.1.1 Vertical Alignment (VA) mode 14
2.1.2 In-Plane Switching (IPS) mode 16
2.1.3 VA-IPS mode 17
2.2高分子改善顯示器特性之文獻回顧 18
2.2.1 高分子攙於垂直電場垂直配向液晶盒 18
2.2.2 高分子攙於多域垂直配向液晶盒 19
2.2.3 高分子攙於水平電場水平配向液晶盒 22
2.3預傾角控制之文獻回顧 25
2.3.1 對偏極光有配向效果的polyimide層 25
2.3.2 polyimide攙雜高分子 27
2.3.2 液晶攙雜高分子 28
第三章 實驗方法 30
3.1 實驗目的 30
3.2 實驗材料及條件 30
3.2.1 指狀電極製作流程 31
3.2.2 濺鍍條件及步驟 32
3.2.3 液晶盒製作步驟 33
3.3 預傾角製作及濃度配製 34
3.4 實驗量測方法 36
3.4.1 偏光顯微鏡觀測 36
3.4.2 光穿透率的量測 37
3.4.3 響應時間的量測 38
第四章 實驗結果與討論 39
4.1 實驗步驟 39
4.1.1 純液晶VA-IPS 39
4.2 無固化電壓之高分子混合液晶 44
4.2.1 高分子攙雜VA-IPS (2 wt %) 44
4.2.2 高分子攙雜VA-IPS ( 1%、0.5% ) 49
4.2.3 無預傾角之高分子混合液晶探討 57
4.3 預傾角模擬 58
4.3.1 預傾角模擬之電極結構 58
4.3.2 預傾角模擬之結果探討 59
4.4 高分子製作預傾角 61
4.4.1 濃度2wt%之預傾角液晶盒 61
4.4.2 濃度1wt%之預傾角液晶盒 67
4.4.3 濃度0.5wt%之預傾角液晶盒 72
4.4.4 預傾角之高分子混合液晶探討 77
第五章 結論 78
參考文獻 79
附錄:2012中國液態晶體研討會論文發表 81


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