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研究生:周怡婷
研究生(外文):Yi-ting Jou
論文名稱:聚醯亞胺與液晶配向膜
論文名稱(外文):Polyimides and Liquid Crystal Alignment Film
指導教授:陳燿騰
指導教授(外文):Yaw-Terng Chern
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:化學工程系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:聚醯亞胺液晶配向膜
外文關鍵詞:PolyimidesLiquid Crystal Alignment Film
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本實驗為合成芳香-脂肪族之長側鏈基之二胺及含不飽和雙鍵長側鏈基之二胺,並分別與各種酸酐製備出聚醯亞胺共聚物。
本研究主要為探討含長側鏈基之聚醯亞胺結構的溶解度、熱安定性質及液晶配向性質的影響。本實驗中,選用五種不同二酸酐以共聚合方式合成出五個系列之聚醯亞胺共聚物。大部份之聚醯亞胺共聚物皆有良好的溶解度,可溶於極性溶劑中(如:NMP、m-cresol、o-chlorophenol),且聚醯亞胺共聚物之熱安定性佳。
所合成長側鏈基之聚醯亞胺共聚物,除了脂肪族二酸酐以外,皆可在某含量比例二胺之聚醯亞胺共聚物經由定向摩擦後,得到高預傾角( >83°)。而脂肪族二酸酐之聚醯亞胺共聚物,含芳香-脂肪族之長側鏈基之二胺於某含量比例,不論有無定向摩擦皆可達高預傾角( >85°);而含不飽和雙鍵長側基鏈之二胺於某含量比例則不論有無定向摩擦皆為平行配向( <3.5°)。
經由長時間於60℃測試聚醯亞胺薄膜對液晶的配向穩定度,可知含芳香-脂肪族之長側鏈基之聚醯亞胺具有良好耐熱的配向穩定度,而含不飽和雙鍵長側鏈基之聚醯亞胺則面臨熱穩定性不佳的問題。另外對不飽和雙鍵長側鏈基之聚醯亞胺以不同能量之偏極化紫外光(LPUVL)照射,由預傾角測得此配向膜可達到垂直液晶之配向效果(88°),但顯示其照射能量應控制在一定範圍內,才能造成薄膜對液晶有所排列。
Two series of copolyimides with aromatic-aliphatic and unsaturated-
aliphatic side chains were prepared.
The copolyimides were characterized by inherent viscosity, dynamic mechanical analysis, thermomechanical analysis, thermogravimetric analysis. The liquid crystal aligning abilities on their thin films were determined and discussed. Most of the copolyimides had good thermal stability and good solubility in polar organic solvent such as NMP, m-cresol, and o-chlorophenol.
The copolyimides containing aromatic-aliphatic side groups had better liquid crystal aligning abilities than containing unsaturated-aliphatic side chains in the temperature environment of 60℃ for a long period of time.
In addition, the copolyimides with unsaturated-aliphatic were irradiated with a polarized UV light to induce the liquid crystal alignment.
致謝.......................................................................I
摘要.........................................................................II
Abstract.....................................................................IV
目錄..........................................................................V
Table索引..................................................................VIII
Figure索引...................................................................X
第一章 緒論..................................................................1
1-1 前言.....................................................................1
1-2 液晶簡介.................................................................2
1-3 液晶配向技術.............................................................4
1-3-1 液晶配向技術的種類.................................................6
1-4 配向膜簡介................................ .............................12
1-4-1 配向膜材料........................................................15
1-4-2 配向機制..........................................................16
1-5 聚醯亞胺簡介...........................................................................20
1-5-1 聚醯亞胺的合成方法................................................22
1-5-2 聚醯亞胺在液晶配向膜上的應用......................................24
1-6 文獻回顧及研究動機......................................................26
1-6-1 側鏈型聚醯亞胺的文獻回顧..........................................26
1-6-2 研究動機..........................................................28
1-6-3 擬進行之研究......................................................29
第二章 實驗.................................................................31
2-1 實驗藥品................................................................31
2-2 實驗藥品之純化..........................................................36
2-3 實驗程序................................................................37
2-3-1 二胺單體製備......................................................37
2-3-2 聚醯亞胺之合成....................................................38
2-3-3 合成之側鏈型聚醯亞胺代號說明......................................41
2-3-4 液晶盒製作方法....................................................41
2-4 單體鑑定及聚合物之物性與化性分析........................................44
第三章 結果與討論...........................................................47
3-1 聚醯亞胺(P-BPXMYA)之物性分析............................................47
3-1-1 聚醯亞胺(P-BPXMYA)固有黏度之測試..................................47
3-1-2聚醯亞胺(P-BPXMYA)溶解度測試.......................................49
3-1-3 聚醯亞胺(P-BPXMYA)熱性質測試......................................50
3-1-4 聚醯亞胺(P-BPXMYA)機械性質測試....................................51
3-1-5 聚醯亞胺(P-BPXMYA)預傾角量測......................................52
3-2 聚醯亞胺(OLXMYA)之物性分析..............................................55
3-2-1 聚醯亞胺(OLXMYA)固有黏度之測試....................................55
3-2-2 聚醯亞胺(OLXMYA)溶解度測試........................................56
3-2-3 聚醯亞胺(OLXMYA)熱性質測試........................................57
3-2-4 聚醯亞胺(OLXMYA)機械性質測試......................................59
3-2-5 聚醯亞胺(OLXMYA)預傾角量測........................................60
3-2-6 聚醯亞胺(OLXMYA)經照射線性偏極化紫外光(UV)之預傾角量測............62
第四章 結論.................................................................64
4-1 聚醯亞胺(P-BPXMYA)系列...................................................64
4-2 聚醯亞胺(OLXMYA)系列.....................................................66
參考文獻.....................................................................68
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