學術研究
畢業論文
藍相液晶摻雜旋性聚合物之表面穩定效應之研究
姓名 : 陳亭惠
指導教授
鄭恪亭
論文摘要
藍相液晶存在溫度範圍與其對電壓的穩定性為藍相液晶在近年來受到相當重視的研究主題之一,因藍相態存在於膽固醇態與各向同性態之間的狹窄溫度範圍中,因此如何拓寬藍相液晶存在的溫度範圍顯得相當重要。2002年H. Kikuchi所發表的高分子穩定藍相液晶技術(Polymer-stabilized blue phase liquid crystals, 簡稱PSBP-LCs)為目前最主要拓寬藍相液晶存在溫寬的方式,而本論文有別於高分子聚合物穩定藍相液晶結構,利用旋性聚合物在藍相態與不同溫度的各向同性態下進行拓寬藍相液晶存在溫度範圍的測試。
經實驗結果證實,旋性聚合物摻雜藍相液晶進行光聚合後亦可拓寬藍相液晶存在溫寬,為深入探討其機制,本論文以以下幾種不同變數分別進行討論:(1)旋性聚合物的摻雜濃度、(2)聚合物照光聚合過程的溫度、(3)聚合物照光聚合時間及(4)液晶盒厚度等。經由不同參數的改變,發現高濃度旋性聚合物摻雜的樣品在各向同性態下進行照光聚合後,依然能拓寬藍相存在的溫寬範圍,證明除了PSBP-LCs利用藍相液晶本身的缺陷線穩固藍相外,亦可用聚合物在基板表面上的結構穩固藍相,我們稱之為表面穩固效應(Surface-stabilized blue phase liquid crystals,簡稱SSBP-LCs)。據文獻指出,一般聚合物僅能在溫寬極窄的藍相態下進行光聚合反應以拓寬藍相的溫寬,而摻雜旋性聚合物較能在不同溫度的各向同性態下進行寬溫比一般聚合物更簡單地拓寬藍相溫寬。
最後,我們比較SSBP-LCs與PSBP-LCs將藍相存在溫度拓寬後其光電特性的差異,實驗證實,SSBP-LCs所穩固的藍相液晶光電特性亦不亞於PSBP-LCs所穩固的藍相液晶,也因少了聚合物在液晶盒內部之網絡結構的影響,故可提供更快速的反應速度。最後,依本論文所發現的現象提出SSBP-LCs穩定藍相液晶的寬溫機制,相信此成果將對藍相液晶未來之技術發展有相當之助益。