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電子儀表報告 ~TFT~

電子儀表報告 ~TFT~. 第 5 組 溫嘉豪 陳宏誌 鐘友成 楊勝圍. T F T 薄膜電晶體. 目前液晶顯示器可分成三大種類，分別是扭轉向列型（ Twisted Nematic ；簡稱 TN ）、超扭轉向列型（ Super Twisted Nematic 簡稱 STN ）和 彩色薄膜型（ Thin Film Transistors ；簡稱 TFT ）。 「薄膜電晶體」 ( ＴＦＴ ) 是指利用薄膜技術所做成的矽電晶體電極，是用來主動控制每一個像素光通過量的元件。在導電玻璃上畫上網狀的細小電路，ＴＦＴ所排列成的矩陣開關，可控制光的通過，而形成影像。.

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Presentation Transcript

  1. 電子儀表報告~TFT~ 第5組 溫嘉豪 陳宏誌 鐘友成 楊勝圍

  2. T F T 薄膜電晶體 • 目前液晶顯示器可分成三大種類，分別是扭轉向列型（Twisted Nematic；簡稱TN）、超扭轉向列型（Super Twisted Nematic簡稱STN）和彩色薄膜型（Thin Film Transistors；簡稱TFT）。 • 「薄膜電晶體」(ＴＦＴ)是指利用薄膜技術所做成的矽電晶體電極，是用來主動控制每一個像素光通過量的元件。在導電玻璃上畫上網狀的細小電路，ＴＦＴ所排列成的矩陣開關，可控制光的通過，而形成影像。

  3. 　　「薄膜電晶體」(ＴＦＴ， Ｔｈｉｎ ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ)又稱為「主動矩陣薄膜電晶體」，是指在製作於絕緣基板上的金氧半(ＭＯＳ)電晶體件。其通道層的材質常使用「非晶矽」(ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｉ；Ａ－Ｓｉ)或「多晶矽」(ｐｏｌｙ－Ｓｉ)所組成。 • 　　由於薄膜電晶體是一個主動控制光通過量的元件，最常應用於顯示器產品上，製作成「薄膜電晶體液晶顯示器」(Ｌｉｑｕｉｄ－Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ Ａｄｄｒｅｓｓｅｄ ｂｙ Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ－ＬＣＤ)。 • 　　薄膜電晶體液晶顯示器由於具有輕巧特性，已逐漸取代傳統映像管，而成為桌上型電腦所採用的監視器，而且由於液晶顯示器可裁成各種不同尺寸，可廣泛應用於數位相機、衛星導航系統、客艙資訊系統和筆記型電腦等產品上。

  4. TFT-LCD的優缺點 • TFT-LCD是以主動矩陣電晶體的驅動方式，因此提供較佳的聚焦特性。另一個比CRT佳的優點是沒有畫面幾何的失真及收斂性的誤差，這項優點是TFT-LCD本身的特性。為何麼TFT-LCD不會有閃爍現象發生?道理非常簡單，因為它不像CRT的掃描方式是由左至右，逐行掃描。當電子槍從右下到左上(水平及垂直遮沒期)時，螢幕會出現短暫的黑暗(無光點產生)，因此造成閃爍現象的發生。想反的，TFT-LCD的像素是不會熄滅的，它們會平緩地改變到對應的強度。

  5. 平面顯示器 (TFTs) 陰極管螢幕 (CRTs) 亮度 (+) 170 to 250 cd/m2 (~) 80 to 120 cd/m2 輸入信號源 (+) 類比或數位 (~) 只接受類比 Gamma (色彩品質) (~) 令人滿意 (+) 達相片品質 均勻性 (~) 在兩側較亮 (~)在中心較亮 TFT 與 CRT 比較

  6. 色彩純度/品質 (~) 佳 (+) 高 響應時間 (-) 20 至 30 msec (+) 人眼無感覺 功率消耗 (+) 25 t至40 瓦 (-) 60 至150 瓦 空間需求/重量 (+) 平面設計，輕 (-) 需要大空間,極重 表1 TFT-LCD 與CRT的比較 標記: (+)好(~)平均之上，可接受(-)差

  7. ~液晶的起源~ • 提起「液晶」不禁讓人想到，「液」是液態的意思，「晶」是固體的意思，那麼「液晶」是固體還是液體呢？答案為都是。為什麼呢？因為一般來講物質有固態、液態和氣態共三態，但是液晶卻介於固態和液態之間，同時擁有固態晶體的光學特性和液體的流動特性，所以可以說液晶是具有中間相的物質。液晶的起源是在1888年時，由奧地利植物學家萊尼茲發現了一種特殊的混合物質，此一物質在常態下是處於固態和液態之間，不僅如此，其還兼具固態物質和液態物質的雙重特性。在那個年代並沒有對於此物質的適當稱呼，因此就稱之為Liquid Crystal（顧名思義就是液態的晶體）。而液晶的組成物質是一種有機化合物，也就是以碳為中心所構成的化合物。

  8. 後來在1963年時，美國RCA公司的威廉發現了液晶會受到電器的影響而產生偏轉的現象，也發現光線射入到液晶中會產生折射。所以就在1968年，也就是威廉發現光會因液晶產生折射後的5年，RCA的Heil震盪器開發部門發表了全球首台利用液晶特性來顯示畫面的螢幕。所以到了1968年，萊尼茲發現液晶物質後整整80年後，「液晶」和「顯示器」兩個專有名詞才連結在一起，「液晶顯示器（LCD）」成為後來大家朗朗上口的專業名詞。當然，1968年所發表的液晶顯示器就如同大多數新發明的科技一樣，新科技的首次發表並未象徵能立即量產出貨，距離實際應用在日常生活還有一段路要走。再經過5年的光陰，到了1973年時一位英國大學教授葛雷先生發現了可以利用聯苯來製作液晶，聯苯所製作的液晶顯示器十分安定，解決了以往所使用的液晶材料較不穩定的問題，因此造就了在1976年時有關於液晶顯示器的產品正式量產出貨，此產品為日本SHARP的以液晶做為螢幕的EL-8025電子計算機。從此以後，開啟了液晶多方面的應用，也逐漸促成LCD產業的興起。後來在1963年時，美國RCA公司的威廉發現了液晶會受到電器的影響而產生偏轉的現象，也發現光線射入到液晶中會產生折射。所以就在1968年，也就是威廉發現光會因液晶產生折射後的5年，RCA的Heil震盪器開發部門發表了全球首台利用液晶特性來顯示畫面的螢幕。所以到了1968年，萊尼茲發現液晶物質後整整80年後，「液晶」和「顯示器」兩個專有名詞才連結在一起，「液晶顯示器（LCD）」成為後來大家朗朗上口的專業名詞。當然，1968年所發表的液晶顯示器就如同大多數新發明的科技一樣，新科技的首次發表並未象徵能立即量產出貨，距離實際應用在日常生活還有一段路要走。再經過5年的光陰，到了1973年時一位英國大學教授葛雷先生發現了可以利用聯苯來製作液晶，聯苯所製作的液晶顯示器十分安定，解決了以往所使用的液晶材料較不穩定的問題，因此造就了在1976年時有關於液晶顯示器的產品正式量產出貨，此產品為日本SHARP的以液晶做為螢幕的EL-8025電子計算機。從此以後，開啟了液晶多方面的應用，也逐漸促成LCD產業的興起。

  9. 液晶顯示器原理與構造概論 • 液晶顯示器（Liquid Cyrstal Display；簡稱LCD）是屬於光電產品中平面顯示器的一種，擁有體積小、質量輕、厚度薄、耗電低、不閃爍、沒輻射等眾多優點，是目前顯示器領域中最被矚目的明星。

  10. 液晶運用在顯示器上的原理 • 一般來講液晶運用在顯示器上，主要靠液晶的電光效應和偏光的特性。偏光的涵義是指光波只會在一個平面上震動，主要是靠偏光濾光器（濾光器是由兩塊互相成為90度的單一濾光鏡片構成）。而LCD是以兩塊玻璃片中填滿液晶材料所構成，由於液晶擁有黏性（viscosity）、彈性（elasticity）和極化性(polarizalility)的性質，因此當電極通過就會改變偏光的特性。為了使LCD能顯示影像，在LCD的兩塊玻璃片中間的頂部和底部排列互相成為90度的導體，每一個交叉點就是一個單元，透過訊號輸入至每一單位，因此就能控制影像的顯示。

  11. 液晶電視 VS 電漿電視

  12. ※ 液晶電視與電腦用液晶螢幕的差異 • 顯像方式完全不同 • 耗電量液晶電視勝出 • 熱量體積與重量液晶電視勝出 • 使用壽命為液晶電視勝出

  13. 顯像方式完全不同 • 液晶電視的顯像原理是透過背面的背光模組進行發光,再由電晶體控制每個像素液晶分子的透光程度. 電漿電視的平均使用年限較液晶電視短,約20000至30000小時,之後亮度就會降到原來的一半左右,如果以每天觀看電視8個小時計算,約是7-10年

  14. 耗電量液晶電視勝出 • 電漿電視的耗電量要比液晶電視還大,一般來說相近尺寸的機種相比,液晶電視大約只有電漿電視的40%的耗電量,同時也讓液晶電視比電漿電視散發出較低的

  15. 熱量體積與重量液晶電視勝出 • 液晶電視可以做得比同尺寸的電漿電視更輕,更薄,而且差距還蠻大的,液晶電視比電漿電視的厚度大約是縮減了40%,重量則是大約縮減了25%,更適合於裝潢空間的掛壁使用.

  16. 使用壽命為液晶電視勝出 • 目前電漿電視受限於螢光體的材料,使用壽命大約是20000-30000小時，[屆時畫面亮度會衰減約剩一半],而液晶面板本身壽命大約是50000-60000小時，因此挑剔的用家只要每20000小時左右更換一次液晶電視的背光模組,又可以繼續使用,電漿電視則是使用約20000-30000小時[每天平均觀看8個小時,大約是7-10年之後],就必須汰舊換新了.

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