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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:葉盈汝
研究生(外文):Ying-Ju Yeh
論文名稱:高分子穩定雙穩態液晶顯示元件光電特性之研究
論文名稱(外文):A Study on Electro-Optical Characteristics of Bistable Liquid Crystal Display Stabilized by Polymer
指導教授:陳殿榮
口試委員:徐芝珊吳勛隆吳俊傑
口試日期:2009-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:光電工程系所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:光學彎曲補償模式雙穩態高分子交流電壓旋光物質
外文關鍵詞:Optically Compensated Bend ModeBistablePolymerCuring VoltageChiral
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傳統的光學補償模式(Optically Compensated Bend Mode,OCB) 在Twist State下無法停留很久,大約2 minutes就會回到初始的Splay State。本研究是以微量的光可聚合高分子(Polymer A、Polymer C)混合雙頻液晶,注入π-cell液晶盒,照射UV光下,同時外加一個交流電壓,希望能在表面做出高分子網,並降低樣品的表面錨定能,讓液晶初始為Splay State,但在Twist States能停留住一段時間,達到雙穩態的目的。
本研究主要可分為兩個部份,第一部分為高分子混入雙頻液晶內,製作出一種雙穩態在Splay State和Twist State,並討論此種雙穩態在不同電壓下驅動的特性;第二部份為左旋旋光性物質(Chiral)混入雙頻液晶,調整適當的d/p值,同樣做出雙穩態在Splay State和Twist State,並與第一部份的實驗做比較。
The conventional Optically Compensated Bend Mode stays in a Twist State about two minutes,then returns to an initial Splay State. In this study, we mixed dual-frequency nematic MLC-2048 and monomer A and monomer C, injecting the mixture into an empty cell. The cell was exposed to UV light with a curing voltage. We make a bistable liquid crystal cell by forming polymer network in the surface .
First, we discussed the electro-optical characteristics of the polymer stabilized dual-frequency liquid crystal cell ,which has two stable states of Splay and Twist States. Next, we make a chiral doped injected the dual-frequency liquid crystal cell. We adjust the d/p ratio and succeed in obtaining the bistable Splay and Twist States.
中文摘要 …...i
英文摘要 …..ii
誌謝 ….iii
目錄 ….iv
表目錄 ....vii
圖目錄 ...…viii
第零章 緒論…………………………………………………………………...1
第一章 液晶簡介 ….2
1.1 液晶的基本構造 ….2
1.2 液晶的分類 ….3
1.2.1 依液晶分子排列方式…………………………………………3
1.3 液晶物理與光學特性………………………………………………..7
1.3.1 分子排列的秩序參數…………………………………………7
1.3.2 光學折射性質………………………………………………….8
1.3.3 彈性係數……………………………………………………….9
參考文獻…………………………………………………………………….......10
第二章 文獻探討 ….11
2.1 前言 ….11
2.2 水平配向雙穩態液晶盒 ….12
2.3 垂直配向雙穩態液晶盒 ….14
2.4 其他種類雙穩態液晶盒 ….15
2.5 論文研究重點及目的 ….16
參考文獻………………………………………………………………………...17
第三章 實驗方法……………………………………………………………..18
3.1 實驗樣本……………………………………………………………..18
3.1.1 實驗材料……………………………………………………….18
3.2 實驗步驟……………………………………………………………..20
3.3 實驗濃度的配製與製作……………………………………………..22
3.3.1 第一階段樣品………………………………………………….22
3.3.2 第二階段樣品………………………………………………….23
3.4 實驗量測方法………………………………………………………..24
3.4.1 色散測量系統………………………………………………….24
3.4.2 光學驅動的測量…………………………………………….....25
參考文獻……………………………………………………………………......26
第四章 第一階段實驗結果與討論……………………………………….......27
4.1 實驗設計與目的…………………………………………………....27
4.2 實驗結果-偏光圖…………………………………………………...30
4.2.1 純雙頻液晶………………………………………………….....30
4.2.2 使用單體A與單體C混合後…………………………………32
4.2.2.1 第一種驅動方法……………………………………….......32
4.2.2.2 第二種驅動方法……………………………………………34
4.3 樣品之色散曲線圖…………………………………………………..36
4.4 樣品之驅動圖………………………………………………………..43
4.5 樣品之穿透率對電壓曲線圖……………………………………......48
4.6 探討切頻現象………………………………………………………..50
4.6.1 純雙頻液晶………………………………………………...........50
4.6.2 雙頻液晶+單體A和單體C……………………………………52
4.7 動態模擬……….…………………………………………………….53
4.7.1 6v之動態模擬…………………………………………………54
4.7.1.1 升電壓過程…………………………………………………54
4.7.1.2 放電壓過程………………………………………………....56
4.7.2 11v之動態模擬………………………………………………...58
4.7.2.1 升電壓過程………………………………………………….58
4.7.2.2 放電壓過程………………………………………………….60
4.7.3 20v之動態模擬………………………………………………...62
4.7.3.1 升電壓過程………………………………………………….62
4.7.3.2 放電壓過程………………………………………………….64
4.7.4 40v之動態模擬……….………………………………………..66
4.7.4.1 升電壓過程………………………………………………….66
4.7.4.2 放電壓過程……………………………………………..…..68
4.8 第一階段結論………………………………………………………..70
第五章 第二階段實驗結果與討論…………………………………………...71
5.1 實驗設計與目的……………………………………………………..71
5.2 實驗結果-偏光圖…………………………………………………….72
5.2.1第一種驅動方法在d/p=-0.144…………………………………..72
5.2.2第二種驅動方法在d/p=-0.144…………………………………….74
5.3樣品之色散曲線圖………………………………………………………76
5.4樣品之驅動圖……………………………………………………………80
5.5樣品之穿透率對電壓曲線圖…………………………………………....83
5.6探討切頻現象………………………………………………………….85
5.6.1 d/p=-0.144之樣品………………………………………………..85
5.7 動態模擬..........................................................................................86
5.7.1 6v之動態模擬.........................................................................86
5.7.1.1升電壓過程..........................................................................86
5.7.1.2放電壓過程……………………………………………………88
5.7.2 12v之動態模擬…………………………………………………...90
5.7.2.1升電壓過程……………………………………………………90
5.7.2.2放電壓過程………………………………………………….91
5.7.3 20v 之動態模擬…………………………………………….......93
5.7.3.1升電壓過程………………………………………………….93
5.7.3.2放電壓過程……………………………………………….......94
5.7.4 40v 之動態模擬……….……………………………………........96
5.7.4.1升電壓過程………………………………………………….96
5.7.4.2放電壓過程………………………………………………….97
5.8第二階段結論…………………………………..................................99
第六章 結論與未來展望……………………………………………………..100
附錄…………………………………………………………………………….101
A 液晶參數 …102
B 掺雜單體之驅動圖 ….103
C 掺雜 chiral之驅動圖 ...106
D 已發表文章……………………………………………………………109
2008 台灣光電研討會論文發表……………………………………110
2008 中國液態晶體協會論文發表…………………………………113
第一章
[1] 松木正一、角田市良合著,劉瑞祥譯,“液晶之基礎與應用”台北:國立編譯錧出版,1996.
[2] Xin–Jin Wang and Qi-Feng Zhou,Liquid Crystalline Polymers,Singapore,World Scientific,2004,pp.06-07.
[3] 松木正一、角田市良合著,劉瑞祥譯,“液晶之基礎與應用”台北:國立編譯錧出版,1996.
[4] 紀國鐘教授、鄭晃忠教授主編,“液晶顯示器技術手冊”經濟部技術處發行,台灣電子材料與元件協會出版.
[5] 陳智全,高分子穩定配向液晶顯示器之光電特性研究,碩士論文,光電工程研究所,台北,2006.
[6] 鄭媛心,高分子光配向材料研製光學彎曲補償之液晶顯示器及光電特性研究,碩士論文,光電工程研究所,台北,2008.
第二章
[1] D.W. Berreman and W.R. Heffner,“New bistable liquid-crystal twist cell,”Appl.Phys.Lett. 52, 3032 (1981).
[2] Tie-Zheng Qian, Zhi-Liang Xie,Hoi-sing Kwok and Ping Sheng,“Dynamic flow and switching bistability in twisted nematic liquid crystal cells,”Appl.Phys.Lett. 71,596 (1997).
[3] Fion S.Y. Yeung and H.S. Kwok,“Truly bistable twisted nematic liquid crystal display using photoalignment technology,”Appl.Phys.Lett. 83,4291 (2003).
[4] Seo Hern Lee, Kyoung-Ho Park, Tae-Hoon Yoon and Jae Chang Kim,“ Bistable chiral-splay nematic liquid crystal device using horizontal switching,”Appl.Phys.Lett. 82,4215 (2003).
[5] Dozov,M.Nobii,g.Durand,“ Fast bistable nematic display using monostable surface switching,”Appl.Phys.Lett. 70,1179 (1997).
[6] Jy-Shan Hsu,“ Stability of Bistable Chiral-Tilted Homeotropic Nematic Liquid Crystal Displays,”Jpn. J. Appl. Phys. 46,7378 (2007).
[7] Seong Ryong Lee, Joong Ha Lee, Tae-Hoon Yoon, and Jae Chang Kim,“ Bistability of left- and right-handed π-twist states in a pixel-isolated dual-frequency nematic liquid crystal cell,”Appl.Phys.Lett.,92,173503 (2008).
[8] 謝志勇,“似垂直配向液晶元件之動態行為”交通大學博士論文(2003).
[9] Jy-Shan Hsu, Bau-Jy Liang and Shu-Hsia Chen,“ The Transient Behavior of the Bistable Nematic Liquid Crystal Cells,” Jpn. J. Appl. Phys,44,6170 (2005)
[10] Bau-Jy Liang, Jy-Shan Hsu, Che-Li Lin, and Wei-Chih Hsu,“Dynamic switching behavior of bistable chiral-tilted homeotropic nematic liquid crystal display,”J. Appl Phys,104,074509 (2008).
[11] Chul Gyu Jhun, Chao Ping Chen, Sung Lyoung Lee, Joing In Back, Tae-Hoon Yoon and Jae Chang Kimi,“Disclination Velocity in Bistable Chiral Splay Nematic Liquid Crystal Device,” Jpn .J. Appl. Phys, 45,5063 (2006).
[12] Fion Sze-Yan,Yeung,Yuet-Wing Li and Hoi-Sing Kwok,“Dual-Frequency Bistable Bend-Splay LCDs,”SID 05 DIGEST,1770 (2005).
第三章
[1] K.H.Yang, H.Takaon, J.Appl.Phys.l67,1 (1990)
[2] K.H.Yang, J.Appl.Phys.64.9,4780 (1988)
[3] M.Schadt,” Effect of dielectric relaxations and dual-frequency addressing on the electro-optics of guest-host liquid crystal display,”Appl.Phys.Lett.41,697 (1982).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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