博碩士論文 106226049 詳細資訊




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姓名 賴駿璁(Jyun-Cong Lai)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 光控及電控散射型/吸收型液晶光閥之研究
(Studies of optically and electrically switchable scattering mode / absorption mode liquid crystal light shutters)
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摘要(中) 隨著科技的日新月異,不論是最常見的顯示器,抑或是智慧型窗戶等產品,液晶光電科技的發展已成為人們日常生活中不可或缺的一環。此外,環保節能更是現今社會越來越重視的議題,因此多穩態液晶相關元件的研究便受到相當的重視。
本論文之研究以多穩態液晶元件及智慧窗戶為主,主要分為三個部分討論,第一部分為光控摻雜二色性染料之膽固醇液晶旋性之特性及電控其各相態之研究,利用偶氮苯手性分子受光影響改變其順反異構式之特性,使螺旋結構產生或左右旋性抵銷,藉此達到穿透不吸收及吸收不散射的兩種穩態,並透過施加交流電場,可切換其吸收散射態及吸收穿透態的灰階,故該元件具有光電控切換機制、永久穩態及高對比等特色,為一多穩態液晶光閥元件。第二部分為膽固醇液晶摻雜二色性染料之光電特性研究,以雙頻向列型液晶摻雜手性分子及二色性染料之特性為研究基礎,探討電控摻雜二色性染料之膽固醇液晶光電特性,並比較與White-Taylor cell之間的差異。第三部分為離子摻雜於向列型液晶之特性研究,以負型向列型液晶摻雜不同濃度之離子材料,觀察於外加不同電壓下,其離子流與介電異向性對液晶分子轉向之特性,並觀察其散射態及穿透態之差異。
摘要(英) With the rapid development of science and technology, the liquid crystal (LC) optoelectronic technology, including the techniques of displays, smart windows, and so on, has become an indispensable part in human’s daily life. In addition, environmental protection and energy conservation issues are more and more important over the recent decades. Therefore, the study of multi-stable LC components has been attracting substantial attention.
The contents of the thesis include three topics about multi-stable LC light modulators and smart windows. The first topic is the study of the optically and electrically controllable electro-optical characteristics of dichroic dyes-doped cholesteric LCs. The photo-isomerization processes of the doped chiral azobenzene dopant play the most important role. On the basis of the photo- isomerization of the azobenzene between the cis- and trans-isomers, the helical twisting power (HTP) of the azobenzene chiral dopant can be tuned to achieve the bistable states, including the absorption state (no light scattering) and transparent state (no light scattering and absorption). Applying an AC electric field onto the LC device can switch the gray levels of its absorption-scattering states. The second topic is the study of electrically tunable electro-optical characteristics of dichroic dyes and chiral dopant-doped dual frequency nematic LCs, filled into two different kinds of LC cells. One LC cell was treated with homeotropic alignment layer, the other with homogeneous one (also known as White-Taylor cell). The last topic is the study of electrically switchable light scattering modes based on ion-doped nematic LCs. The electro-optical properties of nematic LCs (Δε<0) doped with different concentrations of ions with the application of electric filed were investigated. Additionally, the induced torques, resulting from the ion flow and the applied electric fields, to cause the rotation of LCs have also been discussed. The transparent and scattering modes of the described LC samples were compared with each other.
關鍵字(中) ★ 液晶
★ 顯示器
★ 膽固醇液晶
★ 向列型液晶
★ 吸收型
★ 光控
關鍵字(英)
論文目次 摘要 i
Abstract ii
誌謝 iv
第一章 緒論 1
§1-1 前言 1
§1-2 研究動機 1
§1-3 論文架構 2
第二章 液晶簡介 4
§2-1 液晶定義 4
§2-2 液晶簡介 4
§2-3 液晶分類 5
§2-3-1 盤狀分子 6
§2-3-2 棒狀分子 7
§2-4 液晶的光電特性 11
§2-4-1 液晶的光學異向性 11
§2-4-2 溫度對液晶的影響 14
§2-4-3 液晶的介電異向性 15
§2-4-4 連性彈性體理論 16
第三章 實驗相關理論 18
§3-1 膽固醇液晶 18
§3-1-1 膽固醇液晶的結構 18
§3-1-2 膽固醇液晶結構的切換 21
§3-1-3 影響膽固醇液晶螺距的因素 25
§3-2 動態散射理論 26
§3-3 二色性染料 29
§3-4 主客效應 30
§3-5 散射原理 30
§3-6 懷特-泰勒液晶盒 31
第四章 實驗方法與過程 34
§4-1 實驗材料 34
§4-1-1 向列型液晶摻雜手性分子及二色性染料 34
§4-1-2 離子材料摻雜向列型液晶 36
§4-1-3 電控摻雜二色性染料之膽固醇液晶 37
§4-2 液晶盒製作 38
§4-2-1 材料配置 38
§4-2-2 玻璃基板處理 38
§4-2-3 玻璃基板表面配向處理 39
§4-2-4 空液晶盒的製作 40
§4-2-5 液晶空盒的厚度量測 40
§4-2-6 液晶注入液晶空盒 42
§4-3 實驗架設 43
§4-3-1 液晶樣品光電特性之研究 43
§4-3-2 偏光顯微鏡觀察液晶樣品 43
§4-3-3 觀察液晶樣品之偏振獨立性 44
第五章 實驗結果與討論 45
§5-1 光控摻雜二色性染料之膽固醇液晶旋性之特性及電控其各相態之研究 45
§5-1-1 一般手性分子與偶氮苯手性分子旋性抵銷之特性研究 47
§5-1-2 摻雜二色性染料於光控膽固醇液晶盒之雙穩態研究 49
§5-1-3 電控膽固醇液晶摻雜二色性染料之特性研究 50
§5-1-4 摻雜二色性染料於光控膽固醇液晶之圖形寫入 52
§5-1-5 摻雜二色性染料於光控膽固醇液晶模擬擴增實境之應用 55
§5-1-6 光控膽固醇液晶結構切換之反應速率量測 57
§5-1-7 光控膽固醇液晶摻雜二色性染料之偏振選擇性吸收 59
§5-2膽固醇液晶摻雜二色性染料之光電特性研究 61
§5-2-1 電控操作機制 62
§5-2-2 各相態之介紹 66
§5-2-3 摻雜二色性染料及手性分子之雙頻向列型液晶之光電特性 72
§5-2-4 雙頻向列型液晶摻雜二色性染料及手性分子之擴增實境應用 77
§5-2-5 摻雜二色性染料及手性分子之雙頻向列型液晶之偏振獨立性 79
§5-3 離子摻雜於向列型液晶之特性研究 82
§5-3-1 直流電場對摻雜不同濃度離子於向列型液晶之比較 83
§5-3-2 偏光顯微鏡下觀察不同濃度之離子摻雜於向列型液晶之電場效應比較 87
§5-3-3 目視觀察不同濃度之離子摻雜於向列型液晶之交直流電場效應 93
第六章 結論與未來展望 96
§6-1 結論 96
§6-1-1 光控摻雜二色性染料之膽固醇液晶旋性之特性及電控其各向態之研究 96
§6-1-2 膽固醇液晶摻雜二色性染料之光電特性研究 97
§6-1-3 離子摻雜於向列型液晶之特性研究 98
§6-2 未來展望 99
參考文獻 101
參考文獻 [1] B. Bahadur, Liquid crystals-applications and uses (World Scientific Press, 1990).
[2] F. Reinizer, “Beitrage zur kenntniss des cholesterins,” Monatsh. Chem. 9, 421-41 (1888).
[3] Lehman, “On flowing crystals,” Z. Phys. Chem. 4, 462 (1889).
[4] S. Chandrasekhar, “Recent developments in the physics of liquid crystals,” Contemp. Phys. 29, 527 (1988).
[5] E. G. Virga, Variational theories for liquid crystals, (Chapman & Hall, London, 1994).
[6] P. J. Collings and M. Hird, Introduction to liquid crystals chemistry and physics, (Taylor & Francis Ltd, 1997).
[7] P. Yeh and C. Gu, Optics of liquid crystal displays, (John Wiley & Sons Inc., 2006).
[8] G. R. Fowles, Introduction to modern optics, 2nd ed., (University of Utah, 1975).
[9] P. G. de Gennes and J. Prost, The physics of liquid crystals, (Oxford University Press, 1993).
[10] L. M. Blinov and V. G. Chigrinov, “Electrooptic effects in liquid crystal materials,” (Springer-Verlag Publishing Co., 1994).
[11] I. C. Khoo and S. T. Wu, Optics and nonlinear optics of liquid crystals, (World Scientific, 1993).
[12] 林啟湟,膽固醇手紋結構液晶薄膜及其應用之研究(國立成功大學物理研究所,2002).
[13] E. Dubois-Vilette, P. G. de Gennes, and O. Parodi, “Hydrodynamic Instabilities of nematic liquid crystals under AC electric fields,” J. Physique 32, 305 (1971).
[14] A. Y. G. Fuh, C. H. Lin, and C. Y. Huang, “Dynamic pattern formation and beam-steering characteristics of cholesteric gratings,” J. Appl. Phys. 41, 211 (2002).
[15] P. Pollmann and H. Stegemeyer, “Pressure dependence of the helical structure of cholesteric mesophases,” 20, 1 (1973).
[16] G. H. Heilmeier, L. A. Zanoni, and L. A. Barton, “Dynamic scattering: A new electrooptic effect in certain classes of nematic liquid crystals,” Proc. IEEE 56, 1162 (1968).
[17] G. H. Heilmeier and J. E. Goldmacher, “A new electric field controlled reflective optical storage effect in mixed liquid crystal systems,” Proc. IEEE 57, 34 (1969).
[18] E. Jakeman, and E. P. Raynes, “Electro-optic response times in liquid crystals,” Phys. Lett. 39A, 69 (1972).
[19] W. Helfrich, “Conduction-induced alignment of nematic liquid crystals:basic model and stability considerations,” J. Chem. Phys. 51, 4092 (1969).
[20] R. B. Meyer, “Effects of electric and magnetic fields on the structure of cholesteric liquid crystals,” Appl. Phys. Lett. 12, 281 (1968).
[21] D. L. White and G. N. Taylor, “New absorptive mode reflective liquid crystal display device,” J. Appl. Phys. 45, 91 (1974).
[22] G. H. Heilmeier and L. A. Zanoni, “Gust-Host interaction in nematic liquid crystal,” Appl. Phys. Lett. 13, 91 (1968).
[23] V. Twersky, “Rayleigh scattering,” Appl. Optics 3, 10 (1964).
[24] G. Mie, “Contributions to the optics of turbid media particularly of colloidal metal solutions,” Ann. Phys. 25, 377 (1908).
[25] L. V. Natarajan, S. A. Cazzell, V. P. Tondiglia, T. J. Bunning, and T. J. White, “The role of crosslinking and polarity in the dark relaxation of azobenzene-based, polymer-stabilised cholesteric liquid crystals,” Liq. Cryst. 39, 12 (2012).
[26] I. Gvozdovskyy, O. Yaroshchuk, M. Serbina, and R. Yamaguchi, “Photoinduced helical inversion in cholesteric liquid crystal cells with homeotropic anchoring,” Opt. Express 20, 3499 (2012).
[27] 李伯逸,利用電控動態手紋結構製作雙穩態散射型液晶光閥之研究(國立中央大學光電科學與工程學系 2016).
[28] 鄭文發,膽固醇液晶摻雜離子性層列型液晶之動態散射特性研究(國立中央大學光電科學與工程學系 2017).
指導教授 鄭恪亭(Ko-Ting Cheng) 審核日期 2018-8-2
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