現代科技簡介 Introductory Modern Technology

反轉流動、臨界電壓與反應時間

反轉流動、臨界電壓與反應時間(Backflow、Threshold Voltage and Response Time)
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

反轉流動(Backflow):

在液晶盒外加電壓或是取消電壓時,往往會造成液晶分子的形變能急遽的變化,而這些變化可能使液晶分子受到臨界液晶分子急遽轉動所造成的流動力矩的影響,導致液晶分子過度轉動而造成瞬間的反轉,而形成反轉流動的現象,由與液晶分子轉動對其雙折射性質有很大關連性的,因此便會產生所謂的光學反躍(optical bounce)現象。以圖14的TN液晶盒為例,其在當外加在液晶盒的電場迅速取消時,由於上下邊界液晶分子的形變能釋放,造成在上下邊界附近的液晶導軸快速旋轉。

而導致液晶流動的發生,這個液晶的流動提供中間層液晶分子導軸一個力矩,藉此讓液晶盒中間層分子發生反向的傾倒。

IPS、MVA及PVA(IPS、MVA and PVA)

IPS、MVA及PVA(IPS、MVA and PVA)
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

IPS面板: IPS(In-Plane Switching)起初是由Hitachi所發展,IPS與使用扭轉向列液晶技術不同的地方是液晶分子的對準方向平行於玻璃基版,如圖24。使用IPS技術可以將視角擴大到170度,跟傳統CRT螢幕的視角一樣好。

照明光源(Light Source)

照明光源(Light Source)
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

一般顯示器大多分為自體發光型或受光型兩種,電漿顯示器是屬於自體發光型顯示裝置,而液晶顯示器則是屬於受光型顯示裝置;受光型顯示裝置需要外部照明且大多在背面設有照明光源。當顯示器在顯示時通常必須選用可使顯示面亮度均一的面狀光源,而在顯示時也必須使用不會損害彩色性的白色面狀光源。

液晶的其他應用(二)(The Other Purposes of Liquid Crystal)

液晶的其他應用(二)(The Other Purposes of Liquid Crystal)
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

液晶透鏡: 下圖為T. Nose、S. Masuda及S. Sato等人在1992年的Applied Physics Letters期刊上所發表的圓孔電極液晶透鏡。(a)為未外加電場之圓孔電極液晶盒,此時液晶分子水平排列,因此當線性偏振光水平入射液晶盒時所感受的折射率為一常數 ;當外加一小電場V1予液晶盒,圓孔兩側之液晶分子將受電場而成垂直排列,圓孔中心之液晶分子由於距電極較遠,受電場影響較小,因此轉動程度較小,形成一圓孔中心有效折射率大,圓孔兩側折射率小之變化,如同具有折射率梯度變化之GRIN lens,如下圖所示。

光的偏振特性(二)

光的偏振特性(二)(Polaization of Light)
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

前一章節探討到我們用電場的強度及方向來描述出電磁在空間中傳播及偏振的特性,而光的偏振狀態可分做下列四種型式:

自然光(natural light): 若 和 間無特定關係,或者相對相位角 是一個隨機變數,淨電場在任一位置或任一時間的偏振方向即為隨機,我們稱這種光源為自然光或隨機偏振光。

磁阻式隨機存取記憶體(Magnetic Random Access Memory :MRAM)

磁阻式隨機存取記憶體(Magnetic Random Access Memory :MRAM)
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

MRAM的概念是由德國Pual Drude研究所的物理學家Andreas Neyc和他的同事們共同提出。比較於靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory,SRAM)與動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Accrss Memory,DRAM),SRAM與DRAM需要周期性的通電流,以保持記憶體內的資料,避免資料流失,用電流有或無來區別0和1的不同,而記憶的原理是以連續迴圈的方式進行,所以當電流一中斷,記錄就會消失,這種記憶體又稱為「揮發性記憶體」。

氦-氖雷射(He-Ne Laser)

氦-氖雷射(He-Ne Laser)
國立彰化師範大學光電科技研究所張淑貞研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

考慮發光波長為632.8 nm紅光波段之He-Ne雷射。實際上受激發射機制主要為Ne原子,而He原子則是利用碰撞的方式來激發Ne原子。

Ne為一惰性氣體,其基態電子組態為1s22s22p6,如果忽略最接近的1s與2s副軌域,則可將Ne基態電子組態簡化成2p6。如果將2p軌域中的電子激發到5s軌域中,則激發態2p55s1的氖原子就成為具有較高的能量的原子;而氦原子也為一惰性氣體,因此同樣的,其基態的電子組態為1s2,當電子由1s軌域激發到2s軌域的時候,就形成有較高能量的1s12s1的氦原子。 氦氖雷射結構主要是將氦氖原子的混合氣體放在一個放電管中,此放電管的兩端為鏡面,作為受激發射的反射鏡以用來增強共振腔內的強度。

巨磁阻

巨磁阻 (Giant Magnetoresistance , GMR )
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

巨磁阻介紹

在2007年諾貝爾物理學獎頒發給法國的Albert Fert及德國的Peter Grünberg以表彰他們在巨磁阻效應上的發現,因而對磁性紀錄技術產生了重大影響。巨磁阻效應於1988 年,Baibich 等人使用分子束磊晶(MBE)成長鐵鉻多層膜,研究在溫度 4.2 K 的環境下,電阻隨著磁場的變化關係。

穿透式電子顯微鏡

穿透式電子顯微鏡 (Transmission Electron Microscopy:TEM)
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.TEM簡介

自1930年代第一台商用電子顯微鏡於英國建立以來,由於影像解析度受限於所供輸電子能量,隨著高壓設備之成熟技術發展與建立,穿透式電子顯微鏡不斷地進步與突破。1938年,穿透式電子顯微鏡,解析度約20~30埃,到1963年,解析度提升至2~3埃;到目前為止,一百萬電子伏特(eV)以上之超高電壓穿透式電子顯微鏡也已問世(HRTEM)。

現代科技簡介 Introductory Modern Technology
柯爾磁光效應

柯爾磁光效應

柯爾磁光效應 (Magneto-Optical Kerr Effect , MOKE) 
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. 柯爾磁光效應介紹

隨著磁性元件應用日漸擴展,基於磁性薄膜新穎的物理特性和高技術的應用,對磁性薄膜材料的研究有越來越多的趨勢,其中柯爾磁光效應Magnetic-Optic Kerr Effect (MOKE)也是重大的發展之一,由於柯爾磁光效應可以簡單的分析磁性薄膜材料的磁特性,因此也漸漸受到了注目。 磁光效應包括法拉第效應、柯爾效應、磁線振雙折射、磁圓振二向色性….目前研究和應用最廣泛的磁光效應為法拉第效應和柯爾效應。

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