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5分でわかるデジタル家電のABC Vol.011

発行日： 2007/4/21

5分でわかるデジタル家電のABC Vol.011
【どうやって作っているの？・・・液晶総まとめ】
発行：2007.04.21 02:00
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【本の紹介】
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著者からお話を伺い、信念というか、情熱というか、
その行動力と熱い心がとにかく印象に残りました。

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とまこさんのブログもよろしくお願いします。
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テーマ「楽しいお絵かきと旅のコツ」

詳しくはこちらで。
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トークイベントのご予約受付開始は4月15日から。
こちらからご予約できます。
http://www.tomako.tv/
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【目次】
１．液晶の復習
２．TFT液晶はどうやって作るんだろうか？
３．マメ知識＜スパッタ法＞
４．マメ知識＜タッチパネル＞
５．まとめ
６．次回予告
７．編集後記
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まずは、訂正を致します。前回Vol.10で「電機双極子」と書きましたが

電機双極子→電気双極子

でした。お詫びして訂正いたします。
（私が昔習ったときは、「電荷双極子」と呼んでいた気がしますが）
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【１．液晶の復習】

X君
「それにしても驚きましたね。
液晶画面にあるこの小さな粒々は、トランジスタだったとは。

いや、正確に言うと、この粒々の中に、
トランジスタが入っているとは。

そして、そのトランジスタ部分は小さいので、
ほとんど目立たないというんですから」

私
「で、そのスイッチが液晶に掛ける電圧を調整していて、
電圧を変える→液晶の向きが変わる→明るさが変わる。
ということになっているんだよね」

X君
「色は、例によってRGBですか。
液晶の粒々=画素（ドット）で、その画素が3分割されていて、
それぞれ、R（赤）、G（緑）B（青）なんですね」

私
「そう、RGBの3色があれば、さまざまな色を合成できるんだったね」
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【２．TFT液晶はどうやって作るんだろうか？】
X君
「液晶の小さな粒々の中にトランジスタがあるのは分りました。
でも・・・
素朴な疑問なんですが、こんな小さなトランジスタは、
どうやって作るのでしょうか？？」

印刷技術や写真技術などを取り入れています。

X君
「何で、半導体は印刷や、写真と関係あるの？？」

TFT液晶は、小さな粒々の中にトランジスタがあると書きました。
詳しく言うと、トランジスタだけではなくて、

１）コンデンサ（電気（=電荷）を貯めることができる）や
２）パターン（=配線）もこの中にはあります。

こんな小さな粒々を無数に作るにはどうするかというと、

まず「マスク」というものを用意します。

この「マスク」には、
トランジスタやコンデンサやパターンなどが書かれています。

通常「マスク」は何枚も用意し、
それらを組み合わせて基板を製造していきます。

１）マスクを用意
２）マスクを基板の上に被せる
３）紫外線などを照射
４）パターンが基板に焼付けられる

この繰り返しで、
基板（この場合は「アレイ基板」）を作っていきます。

（詳しく書くと、レジスト塗布処理、高温焼き、エッチング処理
などがあるが、省略）

もしかすると難しいかもしれませんが、

＜TFT液晶をつくるには、写真技術を応用しているんだ＞

ということを理解して下されば結構です。

それを知っていると何が嬉しいのか？

１）店で液晶を見ているとき、友達に知識を自慢できる
２）液晶の素材関連や製造装置関連株に投資する際の参考になる
３）リストラされたとき液晶関連メーカに就職できるかもしれない
４）査定が上がってボーナスアップ

X君
「何だか、会社員の悲哀を感じますねえ・・・はあ」
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【３．マメ知識＜スパッタ法＞】
X君
「また何か変な名前が出てきましたね。【スパッタ】？？」

金属膜を作る方法です。
金属膜というと「蒸着」などが有名ですが、
液晶などの製造にはスパッタ法というのを使います。

スパッタ（sputter）というのは、「叩き出す」というような意味です。

１）アルゴンやクリプトンなどの「不活性ガス」をプラズマでイオン化
２）イオンの運動エネルギーで金属を「叩く」と原子が飛び出す
３）その金属原子を基板にくっつける

X君
「液晶は、本当に奥が深いですね・・・」
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【４．マメ知識＜タッチパネル＞】

X君
「UFO銀行（仮名）に行ったらATMの画面がタッチパネルでした。
JR南日本（仮名）の券売機もタッチパネルっす！

何で画面を押すと、反応するの？」

タッチパネルは、透明電極膜を応用しています。
（抵抗方式スイッチパネル）

１）透明電極膜を二枚用意して、その間に隙間をつくる
２）透明なので、人間の目にはそれが見えない
３）X君の指が画面を押すと、透明電極がつぶれて接触
４）導電膜抵抗を測ると、押された位置がわかる

X君
「ペン入力のザウ＊スも同じような原理なんですね」

余談ですが、二枚の透明電極膜の隙間は、0.2mmぐらいです。

それにしても、透明なのに電気を通す。
そんな膜があるんですね。
この透明電極膜は、液晶ディスプレイにも利用されていますよ。
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【５．まとめ】
ちいさな、トランジスタが無数にあるTFT液晶。
そんな小さなトランジスタはどうやって製造されているのか？

写真技術を使って製造している。

１）マスクを用意
２）マスクを基板の上に被せる
３）紫外線などを照射
４）パターンが基板に焼付けられる

この繰り返しで、
基板（この場合は「アレイ基板」）を作っている。

また、タッチパネルは「透明電極膜」というものを使用している。
透明だけれど、電気を通すという膜は、
意外なところで利用されているのだ。
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【６．次回予告】
ついに登場！ブラウン管テレビ！

テレビは、どうして映像が見えるのか？
どうしてカラー表示されるのか？

X君の疑問も氷解！
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【７．編集後記】
液晶には、
半導体、RGB、バックライト、駆動回路など
様々な技術がつまっています。

店頭で液晶テレビを見ると、様々な種類の新しい液晶が売られています。
一昔前の液晶と比較すると、液晶とは言ってもかなり差がありますね。

これから先、いったいテレビはどこまで進化するのでしょう？
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