張榮森

本論文的目的在於研究一種新的不需偏振片之液晶模態，並應用於智慧型窗戶，利用摻雜二色性染料於液晶之技術，成功地開發出超越黑、白色顯示，使其介質達到彩色化顯示效果之軟性光電開關，此技術結合了聚合物網絡的光散射作用和染料分子的光吸收作用。 利用摻雜二色性染料(Dichroic Dye)搭配液晶聚合物網絡(Polymer Network liquid crystal)技術，成功的找出最佳化之材料搭配組合，此技術可省去偏光片及彩色濾光片，可大幅降低製作成本。透過聚合物網絡技術之光散色作用搭配二色性染料的吸收作用，成功的降低將驅動電壓及提升色飽和度，大大的改善軟性光電開關之缺點。 在本論文中，針對液晶盒厚度與光聚合時間、染料濃度、聚合物單體濃度對於染料摻雜之光電特性做出討論，並進一步找出最佳化之製程條件，已達到最低之驅動電壓及快速響應時間。在本實驗中，考慮液晶本身折射率的範圍與光電特性之影響，故採用高折射度之液晶做為本實驗研究之主軸，藉由旋光劑、光起始劑及反應單體之相佐，進行聚合物網絡(Polymer network)，使其達到最佳化之光散色效果，再藉由摻雜染料使其材料特性變成多元化，透過最佳濃度染料的摻雜可獲得低趨動電壓之優勢，可實現在驅動電壓在3～15V範圍內使用，藉由染料摻雜，提升了對比，對比度從908逐漸提升到3429以上，最少高於PNLC之對比度的4倍左右。在色飽度方面，透過色座標變化，紅色(0.58,0.33)、綠色(0.30,0.50)、藍色(0.14,0.06)黃色(0.50,0.46)，可發現其色域更廣，接近於CIE1931色座標三角形三個頂點，的確可提升其色飽度，同時也提高了PNLC材料之對比度。 未來可更應用於自由調控顏色之液晶窗戶、大型戶外看版及建築玻璃也可讓建築增添科技感。此前瞻技術同時也具備了智能、綠能與節能，並為液晶材料尋求一個新的契機。