240度超扭轉向列型(STN )液晶顯示器模式是目前STN-LCD最常使用的顯示模式，本文主要在將TFT-LCD（Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display）中使用的感光性間隙控制材料（Photo-Spacer）取代傳統的間隙控制材，應用在STN-LCD(Super Twisted Nematic Liquid-Crystal Display)面板上。
傳統的間隙控制材是利用SUS管加氮氣噴灑散佈於面板上，容易造成漏光、降低光穿透率(Transmittance)及對比(Contrast)差、聚集現象，對面板施壓會有位移(Migration)現象發生，影響液晶顯示器品質，為了改善缺點，以感光性間隙控制材料取代傳統的間隙控制材。本研究以製造不同大小、形狀、面積比的Photo-Spacer(永光化學提供NPS系列的透明負型光阻)，利用光微影製程(Photo Lithography Process)得到所需厚度並成型於絕緣層上，找出其最佳化式樣。實驗內容比較傳統Spacer與Photo-Spacer材料特性，再利用不同製程條件(壓力)及材料(液晶△nd)探討其相關聯性，最後，驗證Photo-Spacer應用於STN-LCD上的優勢。

Currently , the STN-LCD with twist angle of 240 degree is the most popular operation mode . In this thesis , we utilize Photo-Sensitive spacer of TFT-LCD to substitute for the traditional spacer , and apply them in the above mentioned STN-LCD .
The traditional spacer were used N2 air to spray on glass substrate by SUS tube . It make light leakage , decrease the transmittance , contrast ratio and aggregate spacer easily . When we pressure on glass and the phenomenon of migration has been found accordingly . It will influence quality of LCD . So we utilize Photo-Sensitive spacer to substitute for the traditional spacer in order to improve the defect .
In this thesis , we fabricate different kind Photo-Sensitive spacer of size , shape and area ratio (Photo-Resist (NPS) from Everlight Chemical Industrial Corp) . We utilize Photo Lithography process to form the spacer thickness on insulation layer , and find the best type . In this experiment , the different characteristic of material between traditional spacer and Photo-Spacer were compared . And we utilize different process condition (pressure) and material(LC Δnd) to discuss the relation . Finally , we proof the advantage of Photo-Spacer apply in STN-LCD .

第一章 緒論
1-1 研究動機與目的 1
第二章 顯示器相關理論介紹
2-1 顯示器零構成 2
2-2 液晶種類及物理特性 3
2-2-1 液晶種類 3
2-2-2 液晶物理特性 5
2-3 液晶在顯示器上的應用 6
2-4 超扭轉向列型液晶顯示器(STN-LCD)做動原理 9
第三章 間隙材相關理論介紹
3-1 間隙物(Spacer)的主要功能及介紹 11
3-2 傳統間隙物及感光性間隙物特性比較 11
3-2-1 傳統間隙物(Spacer)原理及特性 11
3-2-2 感光性間隙材(Photo-Spacer)原理及特性 16
第四章 實驗方法
4-1 實驗材料 20
4-2 實驗設備 23
4-3 實驗流程 24
4-4 實驗量測儀器 31
4-4-1 光電量測系統 31
第五章 結論與討論
5-1 Photo-Spacer光電特性量測 33
5-1-1 透過率量測 33
5-1-2 暗態(Dark)透過率量測 36
5-1-3 對比度量測(Contrast Ratio) 43
5-2 Spacer漏光現象探討 46
5-3 Photo-Spacer機械強度比較 48
第六章 結論與未來工作 50
參考文獻 52

[1] 顧鴻壽 ”光電液晶平顯示器-技術基礎及應用” 新文京開發出版(2005)
[2] Lanning, J.L., Appl. Phys. Lett. 21 (4), 15 (1972)
[3] 松本正一,角田良市,劉瑞祥編譯 “液晶之基礎與應用” 國立編譯館出版 (1996)
[4] Kohki Takatoh, Masaki Hasegawa, Mitsuhiro Koden, Nobuyuki Itoh, Ray Hasegawa and Masanori Sakamoto ”Alignment Technologies and Applications of Liquid Crystal Devices” Taylor & Francis (2005)
[5] P. Yeh and C. Gu, Optics of Liquid Crystal Displays, John Wiley &Sons, New York, 1999
[6] H. S. Kwok, Parameter space representation of liquid crystal display operating modes, J. Appl. Phys. 80, p3667 (1996)
[7] I. C. Khoo, Liquid Crystals: Physical Properties and Nonlinear Optical Phenomena, John Wiley & Sons, New York, 1995
[8] POCHI YEH,CLAIRE GU “Optics of liquid Crystal Display” A Wiley Interscience Publication (1999)
[9] 李榮哲，工業材料期刊，vol 172，p168-172(2001)
[10] 工研院工業材料研究所，電子與材料期刊，vol 15，p103-105
[11] Nikkei Materials & Technology 1993年六月號
[12] 楊淑慧，工業材料期刊，vol 81，p120-121(1993)
[13] Yuan-Tsung Chang,Chun-Hung Liou,and Chun-Bin Wen,IEE CIRCUITS &DEVICES
MAGAZINE,SEPTEMBER/OCTOBER 2005
[14] 紀國鐘,鄭晃忠 ”液晶顥示器技術手冊”台灣電子材料與元件協會 (2002)
[15] 羅梅君, “印刷色度學” 印刷科技雜誌社 (1991)