現代科技簡介 Introductory Modern Technology

2008光學元件產業回顧(Review of 2008 Optical-Components Markets)

2008光學元件產業回顧(Review of 2008 Optical-Components Markets)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

2008年全球光學元件市場,在前3季仍延續2007年的10%成長率,主要是因為照像手機與數位相機的貢獻。但第4季因全球性的金融大海嘯,造成成長率急速下降至4.6%,因此全(2008)年產值為146億美金(2007年為139.7億美金)。

磁阻(Magnetoresistance, MR)

磁阻(Magnetoresistance, MR)
國立彰化師範大學物理所陳建淼研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

磁阻(Magnetoresistance, MR)可以與電阻做聯想,電流傾向於往電阻較小的線路流動;相同地,磁通量也會傾向於往磁阻較小的線路流動,又可稱磁力電阻效應(magnetoresistance effect),1851年Thomsong首先發現此一效應。這是指在材料的電阻在外加磁場下對電傳輸特性影響之現象。

磁性物質

磁性物質 (Magnetic Materials) 
國立彰化師範大學物理所陳建淼研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

A. 磁性的起因

科學史中,磁性是最老的現象之一。據說在西元前數世紀,就已發現磁鐵石(magnetite or lodestone)為天然的磁鐵;在第二世紀,發現有指南針,並運用在航海用;而在科學上的研究首自十六世紀的吉伯(W. Gilbert) 研究地磁、磁感應等…。 十八世紀末到十九世紀,可謂研究電學及磁學最有成果的時期。庫侖定律、安培定律,必歐-沙伐((Biot-Savart)定律、法拉第定律…皆是在此一時期。 十九世紀末,居里(P. Curie)提出居禮抗磁與順磁定律。不過也是到了1928 年,量子力學的建立,才真正完美詮釋了磁學理論。 簡單來說,磁是物質間相互吸引或排斥的一種物理現象。 從巨觀的觀點來看,馬克士威方程式(Maxwell’s equations)描述了磁場的起因。

垂直排列液晶盒

垂直排列液晶盒 (Vertical Alignment Cell,VA Cell)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

將介電異向性為負(Δε<0)的向列型液晶夾於兩面透明電極機板間,並將兩邊基板做垂直配向處理,使全部液晶分子的長軸垂直於兩基板面,並列成垂方向排列的液晶分子。 向列型液晶與光學一軸性結晶具有相同的光學異向性,其光軸與液晶分子的長軸相一致。

背光模組(Backlight Module)

背光模組(Backlight Module)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

一個液晶面板的內部結構除了液晶盒本身之外,還有偏光板、TFT開口率及彩色濾光片(color filter)等皆會吸收光而對光的透射率有所影響,所以為了增加對光的利用率及均勻度,液晶面板利用如導光板、擴散片等的裝置構成一個背光模組,以提高液晶面板對光源的利用率。在此我們將對背光模組做一個概要之介紹。

穿隧式磁阻(Tunneling Magnetoresistance, TMR)

穿隧式磁阻(Tunneling Magnetoresistance, TMR)
國立彰化師範大學物理所研究生陳建淼/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

A. TMR簡介 目前構成MRAM的最基本單元磁性穿隧結(Magnetic tunneling junction,MTJ),穿隧式磁阻與巨磁阻的差異是將中間的間隔層由金屬改為一絕緣層,但其產生磁阻變化的機制大不相同。穿隧式磁阻元件,顧名思義便是透過穿隧效應(tunneling effect)使其得以運作,而產生穿隧效應最基本的單元就是一般所謂的磁性穿隧結(Magnetic tunneling junction ,MTJ)。

表面錨定力(二)(Surface Anchoring)

表面錨定力(二)(Surface Anchoring)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

基板面間接定向處理法: 此種方法則是將定向劑溶解在液晶裡做處理,也就是說將此種液晶混合物注入液晶盒中,則由液晶混合物中所滲出的定向劑將被吸附於基板表面。因此,並非以定向劑直接處理基板面,而是以間接的方法在基板面形成薄層定向膜。

表面錨定力(一)(Surface Anchoring)

表面錨定力(一)(Surface Anchoring)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

可形成何種液晶分子排列是取決於液晶與基板間,所成的介面狀態之定向效果,此種定向效果稱之為錨定力,可以理解的是基板的定向效果越好代表其錨定力越強,液晶分子越傾向於定向的秩序。一般來說有三種常見的表面定向處理方法:垂直定向處理、水平定向處理與傾斜定向處理,如圖16所示。

扭轉向列型液晶盒(Twist Nematic Cell,TN Cell)

扭轉向列型液晶盒(Twist Nematic Cell,TN Cell)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

介電異向性為正(Δε>0)的向列型液晶注入兩片透明導電玻璃基板製成的液晶空盒中,上下玻璃基板皆為水平配向且液晶導軸於上下基板間做90°的扭轉,液晶分子因為受到基板表面配向錨定力的影響,因此液晶分子會在基板內做90°的旋轉排列,如圖18(a)所示。此種TN排列的液晶分子的旋轉週期比可見光波長大上許多,故垂直於玻璃基板入射的線偏振光的偏振方向(入射光的偏振方向與入射側的玻璃基板上的分子導軸方向一致)會隨液晶分子的扭轉而旋轉。

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