LED、IGZO、In-cell 是什麼？專有名詞一次看懂

小菜鳥

                               
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近期在行動裝置崛起下，在人機介面佔有重要地位的螢幕起了大變化，輕薄化以及觸控多樣要求下，迫使面板廠開出更高ppi（Pixels Per Inch，每英吋像素點）的面板。一般電腦螢幕或是電視也在導入LED（Light Emitting Diode，發光二極體）背光後持續改良發光材料，或是因應CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷陰極燈管）和LED發光的不同，修改導光板的結構。 不論是在新興的行動市場，或是原有的電腦家電領域，LCD正一點一滴地改進，改進幅度已經超越你我想像，有必要如撥開洋蔥般，一層一層拆解細細介紹。本文部分依然還是圍繞在需要背光模組的LCD範疇內，其它如 AMOLED、E-Ink、Mirasal等，未來有機會筆者再逐一介紹。

從光線路徑解析

想要了解LCD的構造，跟著光的路徑走是最好的方法，那麼在光之前又是什麼呢？進入LCD螢幕的訊號可分為2種，其一負責供給背光源，另外就是控制訊號，決定薄膜電晶體TFT施加的電場強度為多少，透過不同的電場強度，液晶分子的旋轉角度不同，決定背光要透出多少百分比，再經濾光片濾出紅、綠、藍3原色，不過部分面板製造廠還會額外濾出不同顏色的光，以便顯示更大範圍的顏色。

跟著光走，首先第一站來到就是背光源，LCD本身並不具有發光功能，只有決定光通量的功能，所以需要有個背光源發出光，交由LCD過濾之後，才可形成我們所看到的影像。由此可知，對於背光源有個要求，就是發出的光需要盡量覆蓋到人眼可見的頻譜範圍，以便顯示更多的顏色。可惜目前技術沒有辦法做出完全覆蓋人眼所見頻譜的背光，或至少消費級產品尚無法在一定成本下做出，幸好我們知道光能夠分出三原色，如果我們能正確混合這3種顏色，理論上能夠騙過眼睛，以為看到了許多不同的色彩。

行之有年的 CCFL

請讀者抬頭看看頭上的天花板，是不是有看到不同形狀的日光燈管（如果家中採用間接照明或是LED就看不到），彩色液晶螢幕長久以來的背光大宗就是螢光燈管（單色液晶螢幕會採用LED做為背光源），跟家中拿來照明的日光燈屬於同一類型，但還可再細分為冷陰極燈管CCFL和熱陰極燈管HCFL。CCFL和HCFL的發光原理都是電子撞擊管內氣體，而氣體獲得能量後為了要回復到穩定的狀態，進而釋放出紫外線，管壁的螢光物質再吸收這紫外線放出人類可見到的光，由這螢光物質放出的光就照亮了燈管四周的景物，也組成LCD螢幕的背光來源。管壁的螢光物質由不同種類的材料組合而成，才能夠混出白光。

CCFL和HCFL的不同在於電子跑出的方式不同，CCFL直接利用燈管兩端的電壓促使內部氣體離子撞擊電極後釋出電子，因此需要較高的電壓驅動，大約是數百至上千伏特。HCFL在點亮之前則是先加熱燈管兩端電極，讓電極受熱後比較容易射出電子，因此只需一般的市電110V即可運作。除此之外，HCFL的發光效率較高，但需加熱燈管內電極所以壽命較短，再加上HCFL電極構造不利於小型化，所以在LCD上比較容易見到採用CCFL的產品。採用HCFL燈管的螢幕也不是沒有廠商推出，只不過很快的就被另一種後起之秀取代掉，那就是LED。

                               
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▲HCFL和CCFL內部的構造，HCFL啟動時需要先加熱電極使電子射出，CCFL則是直接利用兩端電壓差使內部離子撞擊電極後釋出電子。

明日之星 LED

LED材料尚未進步之前，LED絕大部分用於指示用途，因為其發光效率雖然高，但要到達照明使用，其電壓、電流必須增加到相當高的程度，發光效率變差又容易燒壞晶粒，發出來的電磁波頻率也過於狹窄。直到近年LED內材料進步到足以發出類似於白光的光譜（主因是開發出可發出藍光的材料），加上和CCFL相比只需較低驅動電壓，體積也比較小，逐漸取代CCFL。近期LED的發光效率和亮度足以作為照明使用，加上節能減碳的環保風潮，一堆白牌廠商也向不同的供應商進料，自行找工廠裝一裝就出貨了，讓LED燈泡瞬間侵蝕各大賣場的貨架。

LED發光原理比起螢光燈管更有效率，在於其可見光產生路徑不像螢光燈管需多次轉換，直接利用半導體的N-P介面發射出可見光，原理為當電子從N型半導體進入P型半導體時，電子的能階會降低，而這些失去的能量就以光的形式放出。不同材料的N/P型半導體其電子與電洞的能階並不相同，這中間的差異將導致發出的光波長不同。

另外LED與傳統CCFL較為不同的是，LED很容易因為散熱不良造成光衰，有可能是原本晶片本身品質不良，長期使用下導致材料的接面出現問題，也有可能是白光LED使用的螢光物質的效能大不如前，或是在封裝時使用比較便宜的膠水。但研究顯示降低其熱度能夠延緩光衰現象的發生，因此能夠承受較大功率輸出的LED通常會用覆晶封裝，除可讓晶片本身與基板固定材質接觸面積變大，散熱較快之外，也可去除黃金打線遮蔽LED光源的問題。

                               
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▲LED的發光原理，電子由N型半導體移至P型半導體的時候，會在接面發出光亮。

關鍵字：LED

Light Emitting Diode，發光二極體。

                               
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▲左方圖示為一般封裝，右方為覆晶式封裝。（圖中的藍寶石基板可能換成其它材料）

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LED 背光的發展難題

自然界的白光由連續光譜組成，沒有辦法透過單一材料讓LED發出這麼寬的光譜，所謂的白光LED都是混色的，或者像螢光燈管一樣，先發出較高能量、波長較短的光，再將這道光照射在螢光體上，螢光體吸收之後再以部分熱能、部分波長較長的光釋出。

混合出白色光

較常拿來拿當做例子就是日亞化學工業開發出的方法，首先讓LED發出藍色，再將此藍光部分照射在螢光體上，使其發出黃光，由於黃光介於紅光與綠光之間，人眼的紅、綠光受體都會對其反應，之後加上原本的藍光，便能夠騙過人眼以為看到了白光。不過當這種白光和螢光燈管擺放在一起，人眼能夠很快的辨識出其不同，部分敏感的人甚至不需螢光燈管比較即可查覺。

若要獲得更好的混色效果，則是直接利用紅光、綠光、藍光LED混成白光，這種組合方式可達成比螢光燈管更好的顯示效果，但是成本較高，同時也由於LED發出的明亮度與電流並不成線性，RGB 3色材料所需電流也不同，在控制電路上也是筆不小的成本，因此只有較為高階的螢幕使用RGB 3色LED背光。

目前廠商製造白光LED大多也都是採用日亞化開發出的方法，只不過半導體和螢光體材料有著些許不同，求的是能夠發出盡量寬廣的光譜，以及規避它廠的專利問題。另外也可以採用紫外線照射在RGB螢光體上產生白光，不過紫外線對於材料的破壞性較大，RGB螢光粉的發光效率也沒有單一黃色螢光粉好。

                               
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▲數種以LED發出白光的方式，RGB混色有可能由個別的LED組合，也可能封裝在一起。

關鍵字：螢光

1種冷發光現象，某種物質在常溫下吸收某種波長的光，吸收之後物質進入激發態，而後物質為了回復到穩態，又以某種波長的光將能量發射出去。

PWM 調光

近期廠商推出號稱不閃爍的螢幕，但從CRT演化成LCD的其中1項優點不就是不會閃爍嗎？為何突然冷飯熱炒重講？其實這原因就出在LED配上PWM調光。

一般來說，我們要控制LED的亮度可以由簡單的電壓電流多寡調整，由於LED是二極體有著順向偏壓的特性，對於電壓的變化比較敏感（不同電壓下電流變化較為劇烈），通常會採用衡壓變流的方式調整亮度。先前也說到，LED的亮度不呈線性，使用變電流的方式調整亮度，最終會導致LCD顏色色偏過大，而且採用此方法調光的明暗範圍並不大。

於是乎好朋友PWM又跑出來了，脈寬調變PWM不像調整電壓或是電流為線性調整，PWM只有2種狀態，對於LED來說就是開跟關，藉由調整開關在時間內的占比，利用人眼的視覺暫留現象混出不同亮度。相對於利用電壓或是電流調整LED，使用PWM調整LED亮度可以得到比較穩定的結果，調出來的亮度範圍比較大，色偏比較小。

                               
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▲將LED通電的時間調整為50％，關閉的時間調整為50％，即可得出（1×0.5＋0×0.5）×100％＝50％亮度。

PWM 頻率為關鍵

一般來說利用PWM調整LED亮度的頻率約在數百Hz，已經遠超過人類大腦的辨識範圍，不過對於眼球來說還是能夠感受到亮度的變化，長期注視會不舒服，部分PWM頻率太低或是電路設計不良的螢幕，在較低亮度設定時甚至能夠看到螢幕在閃。

廠商也了解到這個問題，把PWM頻率再往上拉高，或是乾脆推出直流調光的機種，將人眼感受到背光閃爍的問題降到最低。過去的CCFL螢光燈管，部分機種也會採用PWM調光，只不過CCFL的反應比LED遲鈍，所以能夠得到較為平順的亮度輸出。

                               
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▲同樣是亮度50％，可藉由增加PWM頻率的方式降低人眼感受到的閃爍感。

直下式、側光式結構

LCD螢幕放置背光的位置大致上可分為2類，第一種放置在面板可視區域的邊緣，發光後藉由反射板和擴散板將光均勻傳導到整片面板，稱之為側光式。第二種就是直接把背光源放在面板正下方，稱之為直下式。這2類分別有其優缺點，側光式面板模組厚度較薄，但是相當依賴反射片、導光板和擴散膜的設計，設計或是組裝品質不佳很容易造成面板亮度不均勻。

直下式面板模組厚度較厚，但可平面排列光源、整體亮度能夠提高。直下式注重在該如何將單一點光源均勻分散至其負責的面板區域，反射片和擴散膜的表面加工比側光式複雜。直下式背光源由CCFL轉換為LED時由於發光面積的改變，使面板不同區域能夠呈現不同背光亮度，在消費市場規格戰中能夠標出更好的對比數值。近年側光式面板模組也開始能夠做到區域背光亮度控制，但總體來說還是直下式較好。

                               
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▲直下式背光的剖面結構，反射板可能有多種形狀。若未在反射板上下功夫，則可加大背光源與擴散板的距離讓背光均勻射出。

反射板與導光板

除了部分特殊的展示用途之外，我們大多數時候只從螢幕的某一邊進行觀賞，因此利用反射板將背光反射至一側，增加背光的利用效率。在LED直下式背光的面板模組中，反射板可說是最重要的部分，決定了LED這種點光源能不能夠將光線均勻的分布在面板上。一般來說LED會放在反射板的凹槽正中央，而這凹槽有多種形式，有可能是類似金字塔或是倒金字塔的形狀，也有可能是半球面或是具有不同曲率的弧面，這就像是可調整焦距的手電筒一樣，只不過將LED光源永久擺在光形最散的位置，將多個反射面和LED光源裝成1個平面就可形成LCD的背光。

除了利用反射板的形狀之外，反射板的表面並非光滑表面，而是會另外加工處理，有可能是直接霧面處理，也有可能比較費工，使用額外的製程在表面製作出類似透鏡的結構，這些都是希望當光線從LED照射在反射板上時並不是直接反射出去，還可以有散射的效果讓亮度更為平均。讀者會發現此段用了許多「有可能」描述，是因為受到專利保護影響，各廠設計略有差異，但大致上實作方式大同小異。

側光式背光面板模組則是較為注重導光板的設計，其成敗決定側光式背光面板的亮度均勻性，直下式則是透過此導光板再次將反射板傳來的光均勻化。側光式導光板的橫切面為楔形，面向面板的那側為平面，另一側為則是斜面，越靠近光源處越寬，此種形狀方便將光從單一側導向整個面板（也有2側皆為平面的導光板）。基本上在此導光板中光的路徑為全反射，但是於斜邊（靠近反射板的那邊）有著許多印刷網點或是光學結構，用來破壞全反射，使得光能夠遠離導光板。

                               
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▲測光式背光的剖面結構，注重導光板背部的網點結構，才能夠將光均勻的導出。

小菜鳥

側光式導光板設計

在LED背光剛出現的那幾年，消費者很容易買到亮度不均勻的產品，特別是在靠近LED背光的一側特別容易發生，這是因為原本CCFL背光為線光源，轉換至LED後為點光源，原本給CCFL的導光板若沒有重新設計，很容易造成亮度不均的現象（筆者在那時期的樂趣就是計算面板用了幾顆LED）。因LED有其發光角度限制，因此在2顆LED 的中間很容易產生亮度驟減的情況。

導光板在接近反射板的那一側，會印有破壞全反射的網點結構，此結構依據其網點類型，分為AM（調幅）和FM（調頻）2種。AM構造的網點密度相同，但是網點大小不同，距離測光式背光源較近的地方網點較小，距離較遠時網點較大，所以能夠將整片面板的亮度均勻化（距離近、亮度高、網點小；距離遠、亮度低、網點大）。FM構造剛好與AM相反，FM每個網點的大小相同，但是網點密度卻不同，藉由網點密度的不同製造出與AM結構相同的結果。網點可由油墨印刷產生，也可由雷射直接在導光板上打出。

至於側光式LED背光前期的亮度不均現象，可藉由加強2個 LED之間的導光板網點構造解決，也可在LED和導光板中間放入菱形或是圓柱型或是其他形狀的透鏡，將LED發出的光線，從較小的角度折射到較大的角度。

                               
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▲左方為採用AM佈點的導光板，中間為FM佈點，右方為FM佈點針對側光式LED背光的補強。

                               
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▲在LED光源和導光板之間可加入菱鏡或透鏡結構，讓LED發出的光線角度增大。

擴散板（膜）與增亮膜

背光經反射板、導光板之後，還會有個擴散板用以加強光線的出光角度，使得光線無論從何種角度跑出擴散板，其亮度能夠盡量維持一致。擴散板為樹脂和許多微小粒子的混合物，光通過後可產生許多的繞射、散射、反射，所以其光線亮度雖然能夠被均勻化，但我們還會利用另一種光學膜拘束光的行進方向，加強對背光的利用率。

背光從擴散板逃出之後，碰到稱作增亮膜的東西（或稱集光片、菱鏡片），其向著前方面板的表面佈有半圓柱狀或是菱形柱狀，用以將光線角度分類，部分角度正確的光線將會穿出，進入前方面板的配向膜，如果光線角度不正確，則會被反射回背光模組，再次參與旅程，直到角度正確可從增亮膜穿出。增亮膜在大部分的情況下會有2層，其上的柱狀紋路相互成90度夾角，用以控制X軸和Y軸的光。

從背光源算來，其上依序為擴散板、擴散膜、增亮膜、擴散膜；擴散板和擴散膜的功能相同，只不過在最下層的擴散板厚度較厚，硬度較高，提供較軟的擴散膜和增亮膜支撐力。以上所述背光、反射板、導光板、擴散板、增亮膜共同稱為「背光模組」，負責供應給前方的液晶面板1個均勻的面光源。

                               
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▲增亮膜的運作原理，導出的光夾角約70度，其餘會反射回背光結構裡再次利用。

LCD 液晶面板的結構

LCD為Liquid-Crystal Display液晶顯示器的縮寫，其形態介於固體與液體之間，同時具有晶體折射光的特性，以及液體的流動性。此外液晶還有個特性，能夠在施加電場的情況下，液晶分子可呈現一致性的排列，藉由這2種性質控制光的行徑方向。

偏光片限制偏振方向

在LCD面板的上下2側，有著1片限制光偏振方向的偏光片，此偏光片結構類似於百葉窗，僅能通過與縫隙相同偏振方向的光，其他偏振方向的光均會被擋下。接下來這些固定方向的偏振光，藉由面板內部的液晶導引，來到外層的偏光片；由於施加電場不同的關係，液晶會有不同程度方向的偏轉，造成不同比例的光能夠轉成與最外層偏光片相同的方向，於是便可顯示明暗。

偏光片會擋下大部分與光柵不同偏振方向的光，因此螢幕整體亮度衰減最大的部分就是在偏光片上，有可能近90％的光線都被擋掉。近期也有部分專利在於轉換背光的偏振方向，使其能夠和偏光片方向一致，提高背光利用率。

                               
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▲背光在經過不同方向的偏光片的濾光效果。

薄膜電晶體玻璃基板

光通過第一層偏光片後，正式進入利用液晶控制偏振角度的步驟，為了控制液晶的偏轉角度，須要有正負電極形成電場，而此部分由透明的玻璃為基板製成電子迴路，在玻璃上使用半導體製程不斷重複執行薄膜沉積、光阻塗佈、光罩曝光、顯影、蝕刻、去光阻等程序。因為在玻璃上不斷沉積薄膜形成電路，所以稱作薄膜電晶體TFT。

玻璃基板方面，因為不同應用場合的關係，可分為一般玻璃與石英玻璃。石英玻璃因為較能耐受高溫，因此適合須攝氏1000度以上，將非結晶矽結構轉換成多晶矽結構的HTPS製程使用。其餘包括a-Si非結晶矽、IGZO銦鎵鋅氧化物、CGS連續結晶、LTPS低溫多晶矽等TFT材料的玻璃不需承受高溫，因此使用一般的玻璃即可。

                               
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▲單一像素的構造，電容與液晶並聯，在TFT關閉時才可保持狀態。

電子遷移率不同的材料

現在我們把玻璃上的單一像素放大來看，每個像素都是由1個TFT薄膜電晶體、1個電容、1組ITO氧化銦錫所組成，TFT的閘極連接到面板的掃瞄線、源極則是連接到面板的信號線，當在閘極施加電壓時，源極的信號就可以流到汲極的ITO上，ITO在像素液晶的上下方玻璃各有1個，用以形成電場（IPS面板的ITO則在同一片玻璃上）；在閘極關閉的時候，沒有從源極傳來的信號，此時就靠與ITO並聯的電容保持液晶的狀態。

在液晶面板ppi越做越高的情況下，TFT的材料越顯重要，因為從源極到汲級之間材料的電子遷移率影響TFT的大小，而TFT的部分是不透光的，電子遷移率越小的材料需要越大的面積維持其效能，越大的TFT代表遮住的光越多，螢幕開口率越小；如果想要保持同樣亮度的情形下，就必須使用更亮的背光彌補被TFT遮去的亮度，造成耗電量增高。

若是以目前可商業化應用的TFT材料來說，可分為a-Si非晶矽，金屬氧化物的IGZO，以及HTPS、LTPS、CGS的多晶矽，其電子遷移率的大小按照順序為多晶矽＞金屬氧化物＞非晶矽。多晶矽的製備需要高溫讓矽原子間相互結合（HTPS的製備方式），因此將結晶時的溫度往下調便可降低成本和製作難度。LTPS使用雷射在玻璃表面的非晶矽上掃瞄，使其接受雷射能量後轉變為多晶矽結構。由於LTPS的能量只集中在玻璃表層，不需整片玻璃加熱，因此使用一般玻璃即可。

CGS連續結晶目前則是利用金屬誘導的方式製作，先在玻璃上附著非晶矽，接著在其上覆蓋1層金屬，加熱之後在非晶矽和金屬接面處互融，退火之後金屬會在表層析出，利用蝕刻法把金屬層去掉之後，就會留下底層的多晶矽。IGZO則是目前日本Sharp的主力，雖然其電子遷移率不若多晶矽，但是IGZO材料比多晶矽軟，適合應用在軟性基板上，製作可繞曲式螢幕，且IGZO於關閉狀態時的漏電流較非晶矽和LTPS小。

                               
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▲單一像素的剖面圖，目前各家極力研究源極和汲極中間那塊的替代材料。

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配向膜維持液晶配向

液晶物質並非直接碰觸TFT電路，其中還有個配向膜，配向膜的主要用意在於讓液晶在沒有電場施加的情況下，能夠有著一致的方向性。配向膜的配向方式可用摩擦或是紫外線照射的方式配向，使其表面的分子結構能夠呈現一致性的排列方向或是產生溝槽，之後放上液晶時，液晶分子會因為配向膜的氫鍵、凡德瓦力、溝槽而使得排列方向一致，直到施加電場時才會改變其角度，電場消失時又可回復其原先的狀態。

關鍵字：氫鍵

氫原子除了以共價鍵與其它原子結合外，也會和電負度較強的原子相互吸引，此種吸引力可以跨分子或是在分子內發生。

關鍵字：凡德瓦力

分子間作用力，其作用力會受到分子極性大小與分子量大小而改變，除氫鍵屬於凡德瓦力之外，尚有極性分子和極性分子之間的偶極-偶極力、極性分子誘導非極性分子產生極性的偶極-誘導偶極力、非極性分子因電子分布差異瞬間極化的倫敦分散力。

液晶排列分 3 種

大家都知道，目前液晶螢幕依據液晶分子排列和扭轉方向主要可分為3種：TN、VA、IPS。TN液晶面板的排列方式，為持續旋轉的螺旋排列，就像是螺旋梯一般，沒有施加電場時光可透過此螺旋結構導引出前方的偏光片，因此液晶面板可供光通過。若施加電場時，則液晶分子會慢慢的與面板垂直，此時光並無法透過去，因此面板看起來是暗的。TN存在著視角過小的問題，因為其螺旋狀的結構導致液晶分子扭轉的角度不同，面向面板在不同角度下觀看到的亮度並不相同，雖然可在面板最外層加上補償模，還是無法完全解決。

VA則與TN相反，未通電時液晶分子與面板是垂直的，也沒有螺旋排列，此時面板是暗色不透光的。當施加電場時，液晶分子慢慢的躺下與面板平行，此時可透光，於是便呈現亮色。其實VA面板的可視角度比TN還要差，因為液晶分子的排列呈現單一方向。之後廠商將VA面板的分子分成向多種方向傾倒，才可獲得廣視角的效果。

IPS液晶的排列方式較為特殊，其ITO電極部分皆在底部玻璃基板，所以無論通電與否，液晶分子都會平行於面板，只是會像風車一樣在平面旋轉，不通電時為不透光暗色，通電後為透光的亮色。以上3種只是個大致上的分類，實際應用上各廠商會有許多不同的技術降低成比或是提高效能，在此不一一描述。

                               
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▲左方為TN螢幕的液晶排列方式，中間為MVA，最右方為IPS。

彩色濾光片調出顏色

在文章開頭就說到，LCD本身並不發光，僅能決定光通過的量，而且還無法改變光的顏色。目前做法是採用彩色濾光片擺在面板前方，將白色背光分別濾出紅、綠、藍三原色，而為了控制混色的比例，1個像素點僅能濾出1種顏色，需要3個像素點才能組合出1個完整的像素，此時我們稱紅、綠、藍單獨的點為子像素。

市面上所謂的廣色域螢幕，除了背光發出的光譜要夠寬之外，彩色濾光片濾出的光也要夠為純淨，兩者配合之下才可顯示出更廣的色域。到此，彩色濾光片要貼合到TFT薄膜電晶體所在的玻璃基板上了，不過在貼合之前，會先在此面板的四週上膠，玻璃基板與彩色濾光片中間填入液晶之前會先填入透明的間隙物，支撐出一定的空間，避免液晶厚度不均的問題。間隙物的配置方式也從剛開始的隨機亂灑，到現在則可直接在彩色濾光片的黑色區間以顯影曝光的方式長出，液晶材料的厚度控制更為精準。

                               
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▲原本背光為白色，須加上濾光片才可濾出3原色R、G、B。

最外層的表面處理

彩色濾光片、液晶、TFT玻璃基板組裝完成之後，再貼上偏光片就大功告成了，外圍的光學增亮膜就看廠商依據成本、產品定位等考慮要不要貼附。

最外圍的表面處理可分為3種：HC、AG、AR，HC在最外圍貼上1層較硬的薄膜，主要功能為防刮，對於外界的強光照射在面板上的反光無能為力。AG為防眩光處理，膜的表層具有半球狀結構，能夠將過強的外界光線朝不同方向散射出去，讓反光現象降到最低；但此種薄膜相當不適合在戶外使用，過強的環境光被AG膜散射之後，會讓螢幕看起來泛白。加上現在的面板像素越做越小，有時1個子像素剛好對應1個半圓形的結構，導致1個完整的像素中可能只有1個子像素的顏色折射到我們的眼睛中，在白底的網頁中很容易發現色彩雜點，觀看並不舒服，須使用表面結構更小的AG膜解決。

最後一種為AR防反光處理，AR在表面鍍上1層薄薄的鍍膜，這層鍍膜反射的光相位和入射光相位相反，所以能夠降低反光現象，此種鍍膜在一定的角度觀看下會呈現綠、藍、紫等顏色。此外，也可在螢幕面板外層增加1層玻璃，精密控制螢幕與玻璃之間的距離並填入光學膠水，讓光從玻璃進入螢幕與玻璃之間的空隙後，就在此空隙進行全反射，不會再從玻璃面射出造成反光現象。

                               
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▲液晶螢幕若是最外層採用AR鍍膜，於特定角度下可以看見綠、藍、紫等色。

                               
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▲可將光導入液晶面板與玻璃之間進行全反射，反射光不射出就不會讓人眼看到反光。

觸控與顯示面板結合

自從iPhone帶起手機革命之後，觸控在此類裝置上越顯重要，可惜在顯示面板上直接覆蓋1層觸控板會降低面板的顯色效果，並不利市場推廣和消費者所接受。在此類小型觸控裝置中，可以使用電阻式和電容式觸控面板，電阻式面板因為無法使用硬質表面、透光率差和需定期矯正等緣故，幾乎完全被電容式面板所取代。

為了盡量降低觸控面板對顯示效果的影響，以及產品薄型化、輕量化的緣故，電容式觸控面板逐漸跟機身內其他零件結合。與顯示面板結合的分為In-cell和On-cell，與保護玻璃結合則是OGS技術。

關鍵字：OGS

One Glass Solution，單片式玻璃觸控面板，把原先需使用多片玻璃或薄膜的GG、GF結構，改為1片玻璃即可。

In-Cell把原先需加在面板與外層保護玻璃之間的觸控面板，整合進入原先液晶的控制電路內部，無論是在厚度或是透光率方面都與原本的顯示面板無異，是目前最佳的整合方式，以Apple的iPhone系列作為代表。缺點為增加製造複雜度，液晶螢幕成品良率會下降，感應電路也因為相當靠近控制液晶的電路，容易受到雜訊干擾，須加強雜訊濾波設計。On-cell則是將感應電路加在彩色濾光片或是最外層的偏光片，面板厚度會增加1點點，但良率可比In-cell高出一些，三星的AMOLED即是使用了On-cell。

最後一種不必改變螢幕製程的OGS單片玻璃解決方案，則是去除掉原本觸控線路的基板載體，將電路佈在最外層保護玻璃的背面，好處為製作難度較低、在大尺寸應用下較In-cell/On-cell佳，也因為離液晶電路較遠，所受到的雜訊影響較小。

避專利、求進步

行文至此，大概把液晶螢幕從裡到外的構造大致提過，也因應最近新材料的開發和行動裝置當道簡略說明了不同製程和觸控整合。除了液晶面板本身之外，在其面板四周還會整合驅動IC，整合驅動IC之後就是裝箱運送到不同的組裝廠。組裝廠再把DVI、D-sub、HDMI、DisplayPort等傳輸規格轉換為面板可接受訊號的scaler，以及背光電源模組整合之後，就是你我熟悉的顯示器螢幕。

螢幕這領域還在不停的進步，除本次沒有談到的OLED、E-ink、Mirasal之外，Sharp甚至在今年於日本舉行的Ceatec展中，展示與高通合作的IGZO微機電螢幕，去除液晶改用微機電控制背光通過時間占比顯示明暗，未來如果還有機會再介紹這些好玩的顯示科技。

                               
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▲側光式背光液晶螢幕的整體組成架構，不同廠商所製造出的面板有可能會有增減構造的情形，但基本原理是一樣的。