自 1927 年第一台以陰極射線管為工作模式的黑白電視發明以來，顯示技術 便快速的發展，而以陰極射線管為工作模式的顯示器具有體積大、重量重、輻射 量高、畫質較差等缺點，因此各種平面顯示技術便不斷地被開發出來，如液晶顯 示器（LCDs, Liquid Crystal Displays）、場發射顯器（FEDs, Field Emission DIsplays）、電漿電視（PDPs, Plasma Displays）…等。其中，以液晶平面顯 示器的技術為最純熟且普及化的一項產品。
近年來由於液晶顯示器（LCD）具有薄型化、輕量化以及無輻射污染的特性，
且能與半導體製程技術相容等優點，故已大幅地取代一般傳統的陰極射線管顯示 器（Cathode Ray Tube：CRT），使其在短時間內，被應用在各種產品上且產 品之應用更呈飛躍性成長。而隨著廣泛地應用，人們對於顯示器的要求也越來越 高，顯示器需具快速的應答時間、廣視角、高對比...等特性。加上環保意識抬頭，
也被要求需具備低耗電量的特性。
LCD 屬於被動式驅動技術，必須透過內部的背光模組（穿透型 LCD）或由 外部環境入射光（反射或半穿透型 LCD）提供光源；藉由外部電壓驅動液晶分 子（當外部電壓大於液晶的臨界電壓時，可使液晶分子旋轉，產生明暗對比）；
再以驅動 IC 搭配液晶控制形成黑、白兩色的灰階，透過彩色濾光片的紅、藍、
綠三種彩色層提供色彩，形成彩色顯示畫面。
液晶顯示器的結構如下圖所示，上下由兩塊透光的玻璃基板包覆，內部包含背光 源、偏光板、透明導電層、配向膜、液晶、彩色濾光片與間隔材等，而液晶為顯 示器的主要材料。
圖 1 液晶顯示器的結構
當液晶分子注入 Cell 後，會呈現不規則的排列狀態，為使液晶分子能夠呈 同一方向排列，會提供一預傾角給液晶分子。預傾角關係著液晶分子在電場中是 否會產生一致性的轉動，也顯影 LCD 的視角。而預傾角的高與低對於液晶的臨 界電壓也有影響，預傾角越高，則液晶臨界電壓越低，反之，預傾角越低則液晶 臨界電壓越高。故，為降低趨動電壓，需提供液晶良好的預傾角。
1.1 研究背景
近期，多域垂直配向（MVA）模式液晶顯示技術已被廣泛使用，其具有快 速的反應時間（Response time, RT）並且可觀看角度較大。為了逹到快速的反 應時間與廣視角，多會在 ITO 的表面作特殊的處理，在以前的報告裡，有使用 許不同的方法以改進反應時間並且使液晶分子在未通電時有一傾斜角度，如於 ITO 表面製作特殊結構和缺陷，包括間隔材、高預傾斜角表面、表面配置固定的 聚合物與多域配向。
在本次研究中，我們以 SiO2 nano-paritcle 進行表面特殊處理。將 SiO2奈米
由熱交聨使 SiO2末端的氨基可穩定地固定在 PI 表面（如圖 2 所示），以逹到表 面特殊處理的目的。
圖 2 SiO2 nano-paritcles reach with pre-cured PI surface via thermo-curing
1.2 研究內容
本實驗的 Cell 採用垂直配向液晶（Vertical Alignment Liquid Crystal）以 ITO 玻璃基板為 base，在 ITO 上塗佈一層 PI，再利用表面 amine 官能化的 SiO2
nano-particle 與 PI 進行熱交聯，測試兩種 SiO2 nano-particle size，並配合不同 重量百分濃度與製作 VA cell，能否改善趨動電壓與應答時間。下為 VA Cell 內 液晶轉態的簡圖，VA Cell 在未施加電壓時為暗態，而當外加一電壓超過臨界電 壓時，液晶會開始作旋轉，而穿透光的強度就會隨著液晶旋轉而有強度變化。
圖 3 VA Cell 暗/亮態液晶排列示意圖