液晶盒離子電荷動態分析

Abstract

本實驗以自動控制軟體LabVIEW操作外差干涉儀及數據擷取量測系統並使其同步，對液晶盒同時進行相位延遲(phase retardation)變化與暫態電流(transient current)的量測實驗，來探討離子電荷在液晶盒中的動態行為。透過外差干涉儀量測相位延遲的變化，可以觀察到液晶分子的轉動現象，而量測暫態電流，則可觀察到離子的漂移行為，在同步量測的情況下，雙方的數據因各方面條件皆相同，所以能夠探討在同一時間點上所發生的現象，以及將分析結果進行比較，從中得到更多離子電荷的相關資訊。 分析同步量測之實驗結果，我們可以得到液晶分子的等效傾角、等效介電常數、離子雜質的電荷密度、離子遷移率等等相關參數，以及驗證暫態電流中的峰值是由液晶轉動所引起的位移電流。最後，比較彼此分析結果的不同處，來建立合理的模型。

In this work, we use LabVIEW to control both of a heterodyne interferometer and a data acquisition system. The phase retardation and transient current of the liquid crystal cells are measured simultaneously for analyzing the dynamic behavior of ionic charges. The dynamic rotation of liquid crystal molecules can be determined by measuring the change of phase retardation and the rotation-induced transient current. The LC parameters, such as effective title angle, effective dielectric constant of liquid crystal, ionic charge density and ion mobility, can be calculated from the measured data. The discrepancy of ion density determined from the phase retardation and transient current is compared and discussed in this work.