- 表面錨定力（二）（Surface Anchoring） 2009/09/15
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。
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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。
Continue reading →- 扭轉向列型液晶盒（Twist Nematic Cell，TN Cell） 2009/09/15
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。 Continue reading →
- 光學補償雙折射液晶盒（Optically Compensated Birefringence Cell） 2009/09/15
光學補償雙折射液晶盒（Optically Compensated Birefringence 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光學補償雙折射(Optically Compensated Birefringence)液晶盒，簡稱OCB cell，此模式是上下基板採用水平配向的結構，當預傾角不大時，液晶分子會趨向自由能較低的Splay態排列。如果所加的電壓超過臨界電壓， 液晶分子就會逐漸從Splay態轉變到Bend態，其動態過程可以細分為: Splay -> Low Bend -> High Bend。
如圖21所示。
在一般上下基板rubbing反向之水平配向液晶盒中，當取消外加電壓時，兩側接近基板之液晶層有很高之彈性能，因此在外加電壓取消的階段因液晶之強烈扭轉造成上下反轉流動。此間接引起了液晶流速之梯度，造成中間層的液晶產生從垂直轉回水平時，在液晶盒中間產生反向的力矩，如圖22(a)，我們稱之為雙折射率控制效應(Electrically Controlled Birefingence)液晶盒，簡稱ECB cell。但OCB cell並無反轉流動，原因是OCB cell的中間液晶層並沒有反向力矩，如圖22(b)所示，因此OCB cell 具有非常快的反應時間。
OCB cell除了擁有快速的響應時間，還具有自我補償作用及大視角的特點。如圖23所示，當光線垂直入射時，光通過液晶層，二互相正交的偏振入射光可感受到光學異向性 ；而光往左傾斜入射時，光會先通過下層液晶的部份，由於液晶為單光軸晶體，因此光會垂直液晶分子的長軸射入，長軸與短軸有不同的折射率，故二互相正交的偏振入射光可感受到較大光學異向性(Δn2＞Δn0)；而通過上層時，光的異向性較小(Δn1＜Δn0)，因此光通過液晶層時，上下兩層的液晶會有互補效果，所以OCB cell具有自我補償的作用。同理，當光向右傾斜入射時，通過下層時，則光的異向性小，通過上層，則光的異向性大，其所通過的液晶層和向左入射的結構相同，因此OCB cell具有對稱性。
參考資料： (1)松本正ㄧ、角田市良，液晶之基礎與應用，劉瑞祥譯，國立編譯館，民85年。
(2)紀國鐘、鄭晃忠，液晶顯示器技術手冊，台灣電子材料與元件協會，民93年。
(3)黃子強，液晶顯示原理，國防工業出版社，民95年。
(4)王新久，液晶光學和液晶顯示，科學出版社，民95年。
(5)趙凱華，光學，高等教育出版社，民93年。
(6)Eugene Hecht,OPTICS.
(7) Pochi Yen,Claire Gu,Optics of Liquid Crystal Displays.
(8)Deng-Ke Yang,Shin-Tson Wu，Liquid Crystal Devices.- 反轉流動、臨界電壓與反應時間 2009/09/15
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。
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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。 Continue reading →
- 連續方程式(Equation of continuity) 2009/09/15
連續方程式(Equation of continuity)
國立嘉義高級中學物理科李文堂老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯理想的流體在一個粗細不均勻的管子中流動時，每單位時間由一端流入的液體的質量，等於由另一端流出的液體質量，管中截面積分別為A1以及A2處，液體的流速分別為V1及V2由質量守恆定律，可以推導出A1V1=A2V2。
這個關係是稱為連續方程式(Equation of continuity)。
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圓形水躍（Circular Hydraulic Jump）
國立嘉義高級中學物理科李文堂老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯打開水龍頭，如果水的流量不要太大（水柱以穩流方式流動），當水柱衝擊到ㄧ個水平板時，水會輻射狀地散開，形成一個薄層的淺水區，繼續散開到一定距離後，水位突然升高，形成一個半徑等於r的圓，稱為圓形水躍。 貼近水平的地面，將一大桶水快速的倒出，水流動一段距離後，水位也會上升形成水躍的現象。
大陸的錢塘江口，每年的中秋節附近幾天，海水漲潮時潮水湧入錢塘江內，橫亙在江口的一條沙坎，使潮水的速度減慢，後面的潮水迅速湧上，形成最高可達2.8公尺的錢塘江潮，部份原因也是水躍造成的。 Continue reading →
- 表面錨定力（一）（Surface Anchoring） 2009/09/15