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1、光電元件期末報告,teacher：鄒文正student：許王誠number：M9320211,STUT,outline,.introduction.TN-LCD.STN-LCD，DSTN-LCD.TFT-LCD：非晶矽型和複晶矽型.液晶顯示器產業概況，市場分析,introduction,1.顯示器的進展：顯示器（Monitor）又名監視器，是作為個人與機器溝通的橋樑，機器透過顯示器將資料傳達給使用者。 在現代的日常生活中接觸到的顯示器種類頗多，如電視及桌上型電腦一般所使用的陰極射線管（Cathode Ray Tube；CRT） 顯示器、筆記型電腦所使用的液晶顯示器（Liquid Crystal
2、 Display ; LCD）、公共場所所使用的大型顯示器- 電漿顯示器（Plasma Display Panal；PDP）以及投影電視等。近年來國內廠商並積極投入有機電激發光技術 （Organic Electro Luminescence；OEL），其中以染料及顏料為材料的小分子為有機電激發光元件者，被稱為OLED； 以共軛性高分子為有機電激發光元件者被稱為PLED，此外， 已被發表的顯示器尚包括真空螢光顯示器（Vacuum Fluoresence Display；VFD）及 場發射顯示器（Field Emission Display；FED）等等，各具有其未來優越的發展條件。,2.顯示器種
3、類：,CRT,LCD,PDP,FOLED,3.液晶顯示器(LCD)分類介紹：,利用液晶製成的顯示器稱為液晶顯示器，英文稱 LCD（Liquid Crystal Display）。其種類可分為依驅動方式之靜態驅動（Static）、單純矩陣驅動（Simple Matrix）以及主動矩陣驅動（Active Matrix）三種。而其中，單純矩陣型又是俗稱的被動式（Passive），可分為扭轉向列型（Twisted Nematic，簡稱 TN）和超扭轉式向列型（Super Twisted Nematic，簡稱STN）兩種；而主動矩陣型則以薄膜式電晶體（Thin Film Transistor；TFT）為
4、目前主流。,4.被動式矩陣驅動型液晶平面顯示器之示意圖：,扭轉向列型液晶顯示器TN-LCD,1.工作原理：,TN(twisted nematic)型液晶顯示技術可說是液晶顯示器中最基本的，其他種類的液晶顯示器也可說是以TN型為藍本加以改良。,2.TN-LCD 優缺點及應用場合：,a.優點：驅動電壓低消費電力少 b.缺點：視野狹小，解析度差，無法全彩化且對比小c. 由於消費電力少，目前主要應用在簡單的數字或文字顯示，如手表、時鐘、電子計算機、傳真機及一般家電用品等靜態驅動的數位顯示。 TN-LCD面板製造技術引進臺灣已有十多年的歷史，其製程簡單，投資金額不大。,超扭轉向列型液晶顯示器STN-LC
5、D,1.顯示原理：超扭轉向列型液晶顯示器的構造大體上與扭轉向列型液晶顯示器相同，主要差別在於液晶分子配列從TN型的90度擴大180度以上,其目的在於增加顯像對比。由於STN型屬於複屈折射性,故其背景顏色通常為黃色或藍色,為達到彩色化之功能,常以加上一層色補償板使其顏色變為黑白色板,再加彩色濾光片而呈彩色功能。2.發展：對於單純矩陣式若利用二層液晶板作顏色補正，稱作DSTN-LCD，其為將雙折色效應的波長依存性所產生的顏色，以另一層液晶板做補償抵消而做成黑白單色的液晶顯示器。,STN-LCD的黃色模態和藍色模態與入色光波長之關係：,3.DSTN-LCD 工作原理：,TN/STN TFT LCD產
6、品基本區分：,薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD),1.TFT外型結構：,2.TFT分類與差異：主動式面板依照薄膜電晶體技術大致可區分為非晶矽、低溫複晶矽以及高溫複晶矽三種。通常非晶矽面板應用尺寸約在1.5吋57吋之間，而低溫複晶矽面板偏重在0.33吋21吋直視型顯示器。高溫複晶矽因為製程溫度較高的關係，無法採用熔點較低的玻璃為基板，而是以石英做為基板載具，主要應用集中在0.5吋1.6吋投影機之高解析光閥(Light Valve)。成長複晶矽使用非晶矽再結晶法可分為： #固相再結晶(SPC) #準分子雷射退火(ELA)：ACSLG 退火技術 #金屬致側向再結晶(MILC),3.非晶矽型(a-
7、si)：屬於下部閘極結構，下部閘極擁有光罩使用數較少、連續沉積與不需緩衝層的優點，但由於結構因素使得其結晶性不佳，無法提高載子移動率限制其發展。,a-Si陣列電路之等效電路示意圖：,未來展望：在大型化時因高解析度化而使閘電極的時間常數(Time Constant)變大，仍存在一些問題。大型化及高解析度化時必然會面對驅動頻率的提高，而配線電阻和電容是不可忽視的且在終端處附近的畫像素對於掃描閘極脈衝波衍生變形，導致表示電極所讀寫之信號不十分完整。在訊號電極方面一般所使用的材料為鋁電極但因有電子遷移效應造成突起現象(Hillock)，因而開發出低電阻性的Ta-Mo合金使用。,上部閘極TFT LCD之
8、側面示意圖：,4.金屬引發側向結晶法(MILC)：,優點：相較於固相結晶的方式，金屬引發側向結晶具有較低的結晶溫度、較快的結晶速度與較大的晶粒，複晶矽中的缺陷密度也比固相結晶少約三分之一。 實驗方式：,討論：,式一,式二,a-Si TFT與LTPS TFT特性比較,資料來源：工研院電子所,液晶顯示器產業概況,資料來源：工研院經資中心IT IS計畫（2001/11） 全球驅動IC市場規模推估,6吋以下TN/STN LCD 1998-2000市場概況,單位：百萬台幣,資料來源：日本 Techno勝華科技,全球LTPS TFT 生產線投資狀況,資料來源：電子時報, 2001/11,全球LTPS TFT LCD 產值推估,資料來源：工研院經資中心(2001/11),LTPS TFT LCD 應用產品產值分佈,數位相機應用面板比重分佈,資料來源：TSR；工研院經資中心IT IS計劃（2002/02）,
