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

A Study of Electro-Optical Characteristics of Optical Compensated Bend Liquid Crystal Display Fabricated by Polymer Aligned Material

鄭媛心(Yuan-Hsin Cheng)

指導教授 ： 陳殿榮

國立臺北科技大學/電資學院/光電工程系研究所/碩士(2008年)

摘要

本研究是以光可聚合高分子(Polymer A、Polymer C)混合液晶，製作穩定排列的液晶顯示元件，並探討光電特性。製成方式是將光可聚合高分子聚合物以適當濃度混合液晶，注入光學補償模式(Optically Compensated Bend Mode, OCB)的液晶盒內，在照射UV光(365nm)下，同時外加不同的交流電壓(Curing Voltage, Vuv)，到適當時間後取出以製作樣品；並利用Dimos軟體模擬討論其光電特性。
研究分為三個部分，首先利用高分子在液晶混合物的效應，探討液晶摻雜僅有Polymer A、僅有Polymer C或是混合Polymer A和Polymer C的樣品，注入至反向平行配向的Homogeneous Cell內，並釐清高分子單體對液晶顯示的效應。
第二部分為高分子和液晶混合物注入π-Cell，在照射UV光時利用不同的外加電壓，製出相似扭轉角而預傾角不同且初始穩定在Twist State的樣品，藉以改善OCB Cell的暖機時間問題，並與高子和液晶混合物所製之初始穩定在Bend State的樣品，以光穿透率、響應時間、視角、色散等測量系統及模擬軟體的結果，進行光電特性的比較。
第三部分為將高分子液晶混合物再加入微量濃度的旋光性物質(Chiral)，製成不同傾角的Twist State的樣品，接著除了利用測量系統及模擬結果推斷液晶分子的結構，並與第一部分的實驗做比較。
本研究希望藉由以上的部分，研究高分子和液晶混合後對顯示的影響，並討論光學彎曲顯示下所產生的光電特性。

關鍵字

光學彎曲補償模式 ； 高分子穩定配向 ； 交流電壓 ； 預傾角 ； 旋光物質

並列摘要

In this study, the photo-curable monomer, used to form vertical alignment, was doped into liquid crystal, E7, at various proper concentrations and injected into empty parallel-aligned cell, which was called “OCB cell” or “π-cell” .In order to accomplish the initial bend or initial twist configuration to reduce the “Warm up Time” of the π-cell, it was exposed to UV irradiation to stabilize at higher pretilt angle. Besides, due to the characteristics of the polymer, the polymer bundles mostly existed near the substrate. Therefore, there was good optical contrast because of light scattering free.
We study the LC molecular alignment and electro-optical characteristics by observing the polarizing optical microscopy, voltage to transmission curve, response time, horizontal and vertical viewing angle, and dispersion. In addition, we verified the experimental result by simulation software “Dimos”. Three parts were presented to discuss. First, We discussed the different polymers effect on LC. Next, verifying the polymer concentration and curing voltage, to fabricate the higher pretilt angle alignment. Finally, we studied the chiral doped OCB by different concentration and curing voltage, to compare with the second part results. We successfully fabricated polymer stabilized OCB and controlled the pretilt angle of LC molecular despite some results will prove by other condition in the future.

並列關鍵字

OCB ； polymer stabilized alignment ； curing voltage ； pretilt angle ； chiral

參考文獻

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