臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是利用黃光微影(Photolithography)與複製模方法(Replica-molding method)製作多區域垂直配向軟性液晶顯示器(Multi-domain Vertical Alignment Flexible Liquid Crystal Display)。為了維持軟性基板之間的均勻間隙，用複製膜的方法以聚二甲基矽氧烷(PDMS)之材料來製作出微結構，,而微結構的母模之設計與製造可以使用SU8感光性材料經由黃光微影製程來達成，畫素保護擋牆可以增加機械強度來預防液晶分子在彎取狀態時因形變而產生的流動，除此之外，PDMS彈性材料提供了比較弱的表面能量，在不需要透過任何的表面處理下可以引起液晶分子自發性的垂直配向，這些畫素區內的突起物是由PDMS製作而來的，可以提供多區域垂直配向排列(MVA)之效應並同時兼具有廣視角與高對比度，因此用這樣的手法能夠達成多區域垂直配向，使得軟性液晶顯示器擁有優秀的穩定性、複製率，耐久性以及優良的光電特性。

Multi-domain Vertical Alignment Flexible Liquid Crystal Display based on photolithography and replica-Molding method has been demonstrated. In order to maintain a uniform cell gap between flexible substrate,the microstructures were fabricated with polydimethylsiloxane (PDMS) material by replica-molding method. The microstructures master were designed and fabricated using a photosensitive resin (SU-8) by photolithography. The microstructures of pixel-encapsulated walls enhance the mechanical strength to prevent the liquid crystal molecules flow in the bend state deformations. Besides, the elastomeric material, PDMS, provide weak surface energy and induce vertical alignment for liquid crystal spontanelusly without any surface treatment. The microstructure protrusions made by PDMS can provide multi-domain vertical alignment (MVA) effect with wide viewing angle and high contrast ratio. Therefore, this method could be implemented for achieving multi-domain vertical alignment on a flexible LCD applications. The flexible LCD have great stability reproducibility, durability and good electro-optical performances.

中文摘要 -------------------------------------------------------i
英文摘要 ------------------------------------------------------ii
誌 謝 -----------------------------------------------------------iii
目 錄 ------------------------------------------------------------I
圖目錄 --------------------------------------------------------IV
表目錄 ---------------------------------------------------------X

第一章 簡介
1-1液晶的介紹 -----------------------------------------------1
1-2液晶相的種類 --------------------------------------------2
1-2-1低分子液晶 --------------------------------------------3
1-2-2高分子液晶 -------------------------------------------10
1-3液晶物理特性 -------------------------------------------11
1-3-1液晶分子排列的秩序參數 -------------------------12
1-3-2光學異向性 -------------------------------------------13
1-3-3磁化率異向性 ----------------------------------------15
1-3-4介電異向性 -------------------------------------------16
1-3-5液晶的彈性連續體理論 ----------------------------18

第二章 基本架構與原理
2-1研究動機 -------------------------------------------------20
2-2垂直配向VA- mode介紹 -----------------------------22
2-3廣視角技術MVA- mode介紹 ------------------------24
2-4多區域軟性顯示器光電元件 ------------------------27
2-5PDMS(聚二甲基矽氧烷)簡介 -----------------------29
2-6表面自由能量簡介 ------------------------------------31

第三章 實驗方法與過程
3-1設備與材料介紹 ---------------------------------------36
3-1-1設備 ---------------------------------------------------36
3-1-2材料 ---------------------------------------------------40
3-2實驗 ------------------------------------------------------41
3-2-1母膜基板清洗 ---------------------------------------42
3-2-2光罩設計與製作 ------------------------------------44
3-2-3黃光微影製程 ---------------------------------------45
3-2-4複製膜壓印技術 ------------------------------------50

第四章 結果與討論
4-1PDMS薄膜配向特性分析 ---------------------------55
4-2SEM樣品分析 -----------------------------------------58
4-3光電特性量測 -----------------------------------------60
4-3-1電壓對穿透曲線量測 -----------------------------60
4-3-2一維視角量測 --------------------------------------67
4-4光電特性模擬 -----------------------------------------72
4-5討論 -----------------------------------------------------79

第五章 結論與未來工作
5-1結論 ----------------------------------------------------84
5-2未來工作 ----------------------------------------------85
參考文獻 ---------------------------------------------------87

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