5-1 不同盒厚電壓穿透曲線之探討
我們先探討 MLC-6609 在不同盒厚（12μm
、6
μm、4.9μm）下電 壓穿透曲線的表現，如圖 5.1 所示。我們將分三個方向進行探討：（1）起始電壓、（2）陡度、（3）最大穿透度。
圖 5.1 MLC-6609 不同盒厚（12μm
、6
μm、4.9μm）電壓穿透曲線比 較（1）起始電壓：由量測數據所示，我們發現 VAN 在盒厚變化時並 不會影響液晶的起始電壓 Vth，由圖可看出此款液晶的起始電
壓為 2.5V。這也驗證
1 2
V
kiith
π ε
⎛ ⎞
= ⎜ ⎜ ⎝ Δ ⎟ ⎟ ⎠
只與液晶本身參數有關，通 常Δ ε
越大，Vth 越小。對於驅動來說，越小的起始電壓越好，對驅動 IC 消耗的功率越小。一般商用 STN 起始電壓約為 1.5V。
VAN-Transparent Spectrum
380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780
Wavelength (μm)
VAN ─Vop
0 5 10 15 20 25 30 35
1/16 1/33 1/49 1/64 1/128 1/256 1/320
Duty
Vop 12μm
6μm 4.9μm
圖 5.3 MLC-6609 不同盒厚，在各週波比時的工作電壓 同時，我們可看到週波數越大，Vop 越大，這是被動驅動的限 制。因為為了要提高了週波數，但是 Vrms 又要能達到液晶驅動電 壓 Vth，因此 Vop 會隨著週波數提高而提高，如圖 5.4 所示。
圖 5.4 相同 Vrms、不同週波數的工作電壓差異示意圖
5-2-1 不同盒厚之對比度
1/16 1/33 1/49 1/64 1/128 1/256 1/320
Duty
1/16 1/33 1/49 1/64 1/128 1/256 1/320
Duty
VAN 若在主動驅動模式下，對比度（約可達 800：1）不會受解析度
小而造成的誤差。
127.7 152.5 161.8 167.3 197.5 178.4 164.6 282.3
1/16 1/33 1/49 1/64 1/128 1/256 1/320 Duty/Bias
明顯。而閃爍的頻率隨著我們所印加電壓頻率而改變。我們在此實 驗印加的頻率為 60HZ，每個週期約為 16.7 ms，對照我們所量得三 次閃爍約為 50 ms 相符。對被動驅動來說，此樣品可能將 toff的時間 拉長，才有可能減輕閃爍的效應。
（a）Duty：1/16
（b）Duty：1/32
（d）Duty：1/64
（c）Duty：1/49
圖 5.9 盒厚 6μm，MLC-6609，在各週波比的響應時間量測圖
5-3 不同液晶的光電特性
我們接著將 MLC-6609 及 MLC2079 的液晶注入在相同盒厚的 液晶盒，液晶的Δε 分別為-6.1 及-3.7，液晶的 Δn 分別為 0.0777 及 0.15。並以光電量測系統進行量測並比較其電壓穿透曲線、對比度
（g）Duty：1/320
（f）Duty：1/256
（e）Duty：1/128
的差異。
（2）陡度：由於 MLC-2079 的 Δn=0.0777，約 MLC-6609 的兩倍，
因此，隨著電壓的升高，光延遲量的變化也約為兩倍，光穿透
1/16 1/33 1/49 1/64 1/128 1/256 1/320 Duty
Contrast Ratio
MLC-6609 MLC-2079
圖 5.11 MLC-6609、MLC-2079 在各週波對比度比較
第六章、結論
顯示器對畫面的要求首重對比度，對比度越低，人眼判斷顯示 圖面越吃力；反之，對比度越高，越能夠分辨。再來要求液晶響應 速度，須在畫面切換過程當中，不會有閃爍、殘影等問題。接著才 是視角、色差等問題。在本實驗當中，VAN 在主動驅動模式下可以 達到 800：1 的對比度，但我們發現在被動驅動模式時，會造成對比 度剩不到一半，甚至在高週波電壓驅動時，對比將小於人眼能分辨 的 5：1。
在實驗當中變更了盒厚以及液晶參數，我們發現會造成對比度 的不同。盒厚越厚陡度越高，對比越好。在我們的調整盒厚實驗當 中，1/16 Duty 可能達到的對比度 300：1 以上，但是缺點是液晶響 應速度變慢、最大的穿透率下降。然而，改變液晶的Δn 也可增加 VAN 的陡度，在 1/16 Duty 下可能達到對比度 250：1 以上，不過，
它的限制就在於材料能否合成更大的Δn。且透過實驗，我們發現液 晶的│Δε│變大能有效降低工作電壓，並減少驅動 IC 負荷。
以現行的 STN 在 1/16 Duty 的對比度大約只能達到 50：1。在 商業用途上，不可或缺如車載用面板等低解析度的產品，它們也需 要提高對比顯示。因此，未來被動模式垂直配向方式的液晶顯示器 是很有機會被應用的。
參考文獻
【1】劉瑞祥 譯，松本正一，角田良市，液晶之基礎與應用，國立 編譯館，民國八十五年。
【2】王新久、田建民譯，液晶電視─液晶顯示器的原理與應用，電 子工業出版社，民國八十年。
【3】Peter J. Collings, Liquid Crystal-Nature Delicate Phase of Matter,
（1990）
【4】G. Vertogen, W. H. de Jet, Thermotropic Liquid Crystal, Fundamentals, （1988）
【5】Birenda Bahadur, Liquid Crystal-Applications and Uses, Vol. 1, World Scientific（1990）
【6】日本液晶應用技術研究會原著、陳連春譯，最新液晶應用技 術，建興出版社（1998）
【7】Pochi Yeh, Claire Gu, Optics of Liquid Crystal Displays,（1999）
【8】黃錫瓊、黃輝光編譯，液晶器件手冊，航空出版社（1992）
【9】G. Baur, V. Wittwer and D. W. Berreman, Phys. Lett. 56A, 142
（1976）
【10】 T. J. Scheffer and Nehring, J. Appl. Phys . 48, 1783, （1977）
【11】 B. L. V. Horn and H. H. Winter, Appl. Opt. 40, 2089, （2001）
【12】 P.G. De Gennes, J.prost, The physics of Liquid crystals,
p.163-197（1993）
Phys. Letters 18, 105（1971）
【16】 R.A. Soref and M. J. Rafuse, J. Appl. Phys. Vol. 43, pp.2029
（1972）
【17】 M. Hareng, G. Assouline, E. Leiba, Liquid Crystal Matrix Display by Electrically Controlled Birefringence, Proceedings of the IEEE, p913-914（1971）
【18】 R. A. Soref and M. J. Rafuse , Electrically Controlled
Birefringence of Thin nematic Films, J. Appl. Phys., Vol. 43, No 5, p.2029-2033（1972）
【19】 Motoichi Ohtsu, Tadashi Akahane and Toshiharu Tako, Birefringence of n-Type Nematic Liquid Crystal Due to
Electrically Induced Deformations of Vertical Alignment, Jap.
Jour. of Appl. Phy., Vol. 13, no.4（1974）
【20】 Shoichi Matasumoto, Masahiro kawamoto, Kiyoshi Mizunoya, Field-induced deformation of hybrid-aligned nematic liquid crystals ：New multicolor liquid crystal display, Journal of
Applied Physics, Vol. 47, No. 9, p.3842-3845（1976）
【21】 Kondo, A. Morishita, N. Inagaki, Y. Kato, H. , Transducer for multicolor distinction with ECB mode liquid crystal cell, Vol.
37. No. 3（1990）