掺混蒙脫土對光反應性樹脂/液晶相分離形態學之影響及微胞化液晶顯示膜之製程探討

陳逸帆(Yi-Fan Chen)

指導教授 ： 金惟國

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2006年)

摘要

本研究利用聚合引發相分離機制，以曝紫外光製備出高分子液晶顯示膜。研究中將液晶(BL036)與光硬化樹脂(NOA65)以8:2重量比例均勻混合，再加入不同比例(0%、0.5%、1%、3%、5%)的微米級黏土一起在室溫下經超音波震盪攪拌成均相溶液後，利用毛細現象將混合液灌入液晶盒中(test cell)中，製成liquid crystal cell。研究內容分為三個部分，一是先分析液晶BL036與液晶/光硬化樹脂/蒙脫土混合液的液晶相分離型態學，及掺混蒙脫土對此高分子/液晶系統中所造成的影響；二、三是依照第一部分的結果，進行一次曝光程序製備PDLC膜及微胞化液晶顯示膜，並以POM及V-T curve量測來觀察兩者之型態學與光電性質。
研究結果顯示，蒙脫土經均勻分散後，在整個系統中是扮演著成核劑的角色，有效降低液晶與樹脂之相容性，其中0.5%蒙脫土系統中所得液晶微滴型態最佳，液晶相分離溫度從60℃上升至62℃。在進行一次曝光之光電性質檢測與室溫下對PDLC膜施以電場之型態圖中，添加蒙脫土使PDLC膜光穿透度皆降低，並在顯示膜中產生聚集現象，使液晶所需驅動電壓以20V的趨勢隨蒙脫土含量上升，但由於Toff下降幅度較T140大，故使得整體對比度(CR值)提高。而在PDLC膜相轉移溫度型態分析中，隨蒙脫土含量提高與分散性不佳導致液晶相轉移溫度下降。在微胞化液晶顯示膜研究中，開口曝光形狀與位置將會導致不同的曝光結果，以狹縫曝光由於產生雙狹縫干涉效應，故只形成單一方向的曝光型態；但若以矩形開口曝光，則可產生與光罩相同之矩陣型態。在室溫下微胞化液晶顯示膜的型態圖與光電性質檢測中，顯示0.5%蒙脫土系統中polymer wall裡液晶困鎖情況得到明顯改善，進而增加polymer wall之機械強度，在光電性質分析中所得結果則與PDLC膜相似，同樣是含0.5% clay之微胞化液晶顯示膜驅動電壓與對比度(CR值)皆較高。

關鍵字

蒙脫土 ； 液晶 ； 光反應 ； 微胞化液晶顯示膜 ； 相分離型態學

參考文獻

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