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研究生:陳漢璋
研究生(外文):Han-Jhang Chen
論文名稱:微胞膽固醇液晶塗佈排列之特性研究
論文名稱(外文):Study of encapsulated cholesteric liquid crystal structure and its characteristics
指導教授:蔡明善
指導教授(外文):Ming-Shan Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:電子物理學系研究所
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:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:微胞膽固醇液晶
外文關鍵詞:encapsulated cholesteric liquid crystal
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本實驗起因於與工研院顯示所合作,研究反射式顯示器的特性改良。由於反射式顯示器所使用的微胞膽固醇液晶有大量製作與節能等優勢,我們共同目標是將其驅動電壓降低與反射率提升。
為此目的,我們使用奈米壓印技術,轉印圖騰在可饒式基板上,藉此提供微胞膽固醇液晶邊界支撐力。同時,觀測不同程度擠壓下的微胞膽固醇液晶與反射光強度。綜合以上實驗,找尋微胞膽固醇液晶的最高反射率與微胞膽固醇液晶互相擠壓的關係,藉此提升反射率與降低驅動電壓。
最後我們藉由反射式光學顯微鏡所拍攝的圖片,觀察在不同的驅動電壓下,反射光的變化,我們得到了膽固醇液晶分子在不同周圍形貌下,導軸轉動的方式與電壓關係。

In this study, a nanoprinted structures formed on a flexible substrate, ….(PET), was developed into modify the reflectance of encapsulated cholesteric liquid crystal (ENCLC) device. The nanostructure with a hexagonal closed package pattern was used as a rigid frame to remain the shape and size of the ENCLC. This structure can realize a new device with advantages, such as thermal stress, mechanical hardness and ambient natural light. The color diffusion between neighboring subpixels was thus reduced by the formation of ENCLC. Our substrate can be fabricated by a method, called as roll to roll production.
Moreover, the optical images of ENCLCs were captured by an Olympus microscopy with a CCD camera. A series of optical images with different applied voltages showed the variance in the reflectance of ENCLCs. With an analysis of these optical images, it is obviously exhibited that the average direction axis of ENCLCs was varied with the applied voltages.

第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 液晶的回顧 3
1-3 液晶的分類 4
熱致性液晶(Thermotropic liquid crystal) 5
液向性液晶(Lyotropic liquid crystal) 6
層列相液晶(Smectic liquid crysta1) 7
向列相液晶(Nematic liquid crysta1) 7
膽固醇相液晶(Cholesteric liquid crysta1) 8
低分子液晶 9
高分子液晶(Polymer liquid crystal) 9
1-4 液晶的秩數 10
1-5 液晶的連續彈性體理論 11
1-6 外電場對 nematic 絕緣液晶分子的光電性質的影響 12
1-7 膽固醇液晶的光電特性 13
1-8 研究動機與目標 13
第二章 實驗架構與流程 18
2-1 實驗流程圖 18
A. 圖案化Cell製作-master mold 19
B. 圖案化Cell製作-PDMS mold 21
C. 圖案化Cell製作-PDMS在ITO玻璃上印出圖案 23
D. 塗佈微胞膽固醇液晶加上電極 24
E. 量測液晶特性 25
2-2 實驗儀器與藥品 26
A. 光罩對準曝光機 (貴儀自行操作-南科NDL) 26
B. 旋轉塗布機(貴儀自行操作-南科NDL) 26
C. 乾蝕刻機台 STS Etcher (貴儀自行操作-南科NDL) 26
D. 光阻與化學溶液(貴儀自行操作-南科NDL) 26
E. 光罩 27
F. 薄膜測厚儀(n&k analyzer)(貴儀自行操作-南科NDL) 28
G. 場發射掃描式電子顯微鏡(貴儀自行操作-新竹NDL) 28
H. Polydimethylsiloxane (PDMS) (本實驗室) 28
I. 六吋晶圓(本實驗室) 29
J. UV照光硬化樹酯(本實驗室) 29
K. ITO玻璃(本實驗室) 29
L. 訊號產生器(本實驗室) 29
M. 電壓放大器(本實驗室) 29
N. 自動控制程式(本實驗室) 30
O. 光學顯微鏡與透鏡(本實驗室) 31
P. 步進馬達與控制器(本實驗室) 32
Q. 耐熱膠帶、碳膠帶、銅膠帶(本實驗室) 32
R. 超音波震盪器(本實驗室) 32
S. 烤箱(本實驗室) 32
T. 加熱與旋轉盤(本實驗室) 32
U. 光譜儀(本實驗室) 32
V. 機械幫浦(本實驗室) 32
W. 真空罐(本實驗室) 33
X. 真空槍體(本實驗室) 33
Y. FOTS 抗沾黏劑(本實驗室) 36
第三章 結果與討論 37
3-1 膽固醇液晶微胞光電特性討論 37
A. 微胞膽固醇液晶在含水溶液中的形貌 37
B. 微胞膽固醇液晶乾掉後的影響 39
C. 微胞膽固醇液晶加電壓下的特性研究 41
3-2 壓印技術討論與改善 50
第四章 結論與未來工作 58


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