半透半反LCD_精品文档资料下载.pdf

半透半反LCD_精品文档资料下载.pdf

《半透半反LCD_精品文档资料下载.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半透半反LCD_精品文档资料下载.pdf（98页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

羅元甫撰中華民國九十五年六月I致謝致謝鳳凰花開，樹上蟬鳴不絕於耳，又來到了這畢業的季節。

轉眼間，就快結束這兩年的碩士生涯，在光電所的點滴，猶歷歷在目，懸繞在心頭。

對於論文能夠如期完成，首先要感謝指導老師蔡永傑教授對我的諄諄教誨，不只在專業領域上給我細心的指導，在研究的過程中給我中肯的建議，讓遇到的難題可以迎刃而解，更讓我瞭解到以謙卑的態度來待人處事。

此外，還要感謝論文口試委員林晃巖教授、黃建璋教授，他們的不吝賜教讓我的論文能更加完善。

在這裡還要感謝實驗室的同學冠宏、岳鴻，在我研究遇到困難的時後，總是不吝惜和我討論，給我建議，讓問題都能如期解決。

也謝謝博士班學長建中，在研究的路上，給予我過來人的經驗指導，還有實驗室的學弟仁傑、孟霖、文傑，有了你們，實驗室不再冷清，讓我能夠在一個歡樂的氣氛下順利完成研究。

還有大學同學飛宏、士傑，高中同學嘉君、士然，謝謝你們陪我聊天及打球運動，讓我在繁忙課業之餘，也能擁有強健體魄。

當然也要感謝雅筑，妳就像是我的心靈支柱。

失意難過的時候，幫助我走出陰霾，突破難關；

高興的時候，一同分享快樂的喜悅。

有妳的體諒及支持，是我完成研究及論文的最大動力，在此由衷地獻予妳最誠摰的感謝。

最後，要感謝我的家人，爸爸、媽媽及弟弟，謝謝你們總是支持我的決定，讓我能隨心所欲去做自己想做的事。

謝謝我父母對我的栽培，讓我一直能夠接受良好的教育，並能無後顧之憂地完成我的學業，僅將此論文獻予我最愛的你們。

羅元甫2006年6月II摘要摘要本論文以模擬的方式嘗試設計出單間隙的半穿透半反射液晶顯示器，所有的設計都以水平配向的液晶層為基礎，以不同於以往文獻的方式來達到在穿透及反射部分的電壓-光穿透率曲線的匹配，改善舊有文獻曲線不甚匹配的缺點，並期望進一步使結構簡單化。

論文的架構以研究的時間點和改善的過程來做一區分。

一開始我們以雙模態單間隙半穿反顯示器的方向出發，先以PA-FFSmodeTR-LCD作為研究主題，藉由設計的結構及參數的分析調校來達到電壓-光穿透率曲線的匹配；

然後我們更進一步去嘗試改良PA-FFSmodeTR-LCD的結構，使設計的結構在製程上的可行性提高。

而我們也試著在穿透及反射液晶層上使用同一模態的液晶設計，稱為Dual-PAmodeTR-LCD，此設計在結構上更加簡化，而且也有不錯的電壓-光穿透率曲線匹配。

大致上來說，我們已經以不同於以往的方式設計出單間隙半穿反液晶顯示器。

在模擬上，也達到不錯的電壓-光穿透率曲線表現。

IIIAbstractInthisthesis,weproposeanddemonstratethesimulationsresultsobtainedforthreenewdesignsofsinglecellgaptransflectiveTFT-LCDs（TR-LCDs）thatarebasedonhomogeneouslyaligned（orParallelAligned,PA）liquidcrystal（LC）layers.Oursimulationresultsareobtainedthroughtheuseofaprofessionalandreliable2D-LCDsimulationsoftware“2DimMos”purchasedfromGermany.Duetothedouble-pathexperiencedbythereflectedlight,asinglecellgapTR-LCDusuallyhastheproblemsuchthatitsvoltage-dependenttransmittanceandreflectancecurves（V-T&

V-R）donotmatcheachotherverywell,whichoftenleadstoverypooropticalefficiency.Thisproblemis,ingeneral,overcomebytheuseofarathercomplicateddoublecellgapdesign.Inourstudies,weproposeandexplorethepotentialpossibilityofthreenewdesignsofsinglecellgapTR-LCDsuchthattheycanachievemuchbettermatchedV-TandV-Rcurvesandhencehigheropticalefficiency.Thesethreedesignsarenamedasfollows:

i）Bottom-modePA-FFSTR-LCD,ii）Top-modePA-FFSTR-LCD,iii）DualPAmodeTR-LCD.Thesimulationresultsobtainedsofardemonstratethatthesethreedesignscanindeed,inprinciple,achievemuchbettermatchedElectro-Opticcurvesforbothtransmittedandreflectedlightsandhenceresultinimprovedopticalefficiency.Simplerdevicestructureandfabricationprocessarepossiblebyfurtherdevelopmentsandoptimizations.IV目錄目錄第一章導論.11.1研究背景與動機.11.2半穿半反液晶顯示器（TransflectiveLCD）簡介.31.2.1DoubleCellGapTR-LCD（雙間隙半穿反液晶顯示器）.31.2.2SingleCellGapTR-LCD（單間隙半穿反液晶顯示器）.71.3雙模態半穿半反液晶顯示器（Two-modeTR-LCD）簡介.91.4模擬軟體2DIMMOS簡介.101.5論文架構.14第二章PA-FFSmodeTR-LCDdesign

（1）-Bottommode的模擬（需要patternedretarder）.152.1章節概述.152.2穿透部分的理論分析.172.3反射部分的理論分析.192.4PA-FFSmode的電極配置.222.4.1穿透部分（PAmode）.222.4.2反射部分（FFSmode）.252.5各種參數對設計的影響.272.5.1液晶的CellGap.282.5.2液晶的RubbingAngle.302.5.3液晶的PretiltAngle.322.5.4穿透部分的電極寬度及間隙寬度.342.5.5反射部分的電極寬度及間隙寬度.372.6補償膜aplate的應用.392.7Wide-bandquarterwavefilm的應用及分析.422.8PA-FFSmodeTR-LCD各層的角度配置及最佳化.442.9章節總結.46第三章PA-FFSmodeTR-LCDdesign

（2）-Topmode的模擬（不需要patternedretarder）.473.1章節概述.473.2穿透及反射部分的作用原理.493.3Top/4filmPA-FFSmode的電極及液晶rubbing方向配置.53V3.4各種參數對設計的影響.593.4.1液晶的CellGap及PretiltAngle.593.4.2液晶的RubbingAngle.623.4.3穿透和反射部分的電極寬度及間隙寬度.623.4.4/4film的放置角度.653.4.5DielectricLayer的影響.653.5Top/4filmPA-FFSmodeTR-LCD各層的角度配置及最佳化.683.6章節總結.70第四章DualPAmodeTR-LCDdesign的模擬.714.1章節概述.714.2穿透及反射部分的作用原理及電極配置.734.3各種參數對設計的影響.734.3.1液晶的CellGap.744.3.2液晶的PretiltAngle.764.3.3反射部分的電極寬度及間隙寬度.774.3.4反射部分絕緣體的dielectricconstant影響.804.4DualPAmodeTR-LCD各層的角度配置及參數最佳化.814.5章節總結.83第五章結論.84參考文獻.86VI圖目錄圖目錄圖1.1穿透式液晶顯示器（TN）.2圖1.2反射式液晶顯示器（MTN）.2圖1.3DoublecellgapTR-LCD基本結構示意圖.4圖1.4DoublecellgapTR-LCDpanel的實際結構圖1.5圖1.5兩種改良式colorfilter適用於半穿反液晶顯示器5.5圖1.6單間隙半穿反液晶顯示器結構.8圖1.7HAN-PATwo-modeTR-LCD結構示意圖4.11圖1.8HAN-PATwo-modeTR-LCD的E-OCurves4.11圖1.94x4JonesMatrix，有考慮multiplereflection.13圖1.102x2JonesMatrix：

忽略multiplereflection的影響.13圖2.1PA-FFSTR-LCD基本結構.16圖2.2穿透部分的作用原理，NormallyBlackmode（一般性暗態）.18圖2.3光行進的x、y座標和retardationfilm的s（ne）、f（no）軸關係圖.18圖2.4反射部分的作用原理，FFSmode（NB）23.21圖2.5IPS和FFSmode的比較圖26.21圖2.6PA和FFSmode在未經過調整前的E-OCurves.23圖2.7傳統PAmode的電極設計及作用.23圖2.8Divided-electrodePAmode的電極設計及作用.24圖2.9Divided-electrodePAmode電極配置的側視及上視圖.24圖2.10PAmode切割電極與否，對E-Ocurves的影響.26圖2.11Divided-electrodePAmode左右側視角示意圖.26圖2.12FFSmode電極排列的上視及側視圖28.27圖2.13不同的n及相對的cellgapd的V-R關係曲線.29圖2.14相同的n=0.087，不同cellgap的V-T關係曲線.29圖2.15LCrubbingangle，及電場作用旋轉角上視關係圖.31圖2.16Rubbingangle大小和其相對V-Rcurves關係圖.