高分子基材及其排列對高分子分散液晶性質之影響

Abstract

本研究之主要目的是尋找合適之高分基材，應用於高分子分散液晶薄膜( PDLC)之製備上，以展出低電壓驅動之PDLC作為投影式液晶電視用之光閥 元件，本研究第一部分主要目的在探討高分子基材的控制及其PDLC電光特 性之影響，首先定性地討論製作時控制變因對PDLC形態的影響，再討論所 形成PDLC之形態對電光特性的影響，結果顯示控制變因與電光特性之間的 關係是非常複雜的。另外則以不同取代基的甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯 為單體，加少量交聯劑、光起始劑照光聚合為PDLC的高分子基材，結果發 現立體障礙是決定聚合活性的主要因素，聚合活性小，則易得到較大的液 晶滴，但聚合活性太小，則所得聚合物分子量不高。液晶不易分相，因此 選擇適當聚合活性之單體是相當重要的。在所用之單體中，以苯甲基丙烯 酸甲酯具有適當的聚合活性及低揮發性，因此選擇它為單體，加入少量交 聯劑、光起始劑，並加入適當之液晶 E7，經照紫外光聚合製得一系列之 PDLC，顯示其液晶滴大小適中具有低的驅動電壓。但因高分子基材的折射 率比液晶的no高，液晶在完全排列時垂直入射的光反而穿透率較小，入射 光與PDLC膜之法線夾角為50度左右時，有最大的光穿透與理論計算的結果 相符。本研究第二部分係探討高分子基材排列對於所製PDLC性質之影響， 選擇適當的含側鏈液晶之單體，經合成並將之置於電場下，利用紫外光聚 合，此單體可在分子量成長到出現液晶相溫度時受到電場排列，聚合成排 列良好的高分子膜，高分子基材更易為電場所排列，但所得之PDLC膜需要 極高的驅動電壓；若將此單體加入一些甲基丙烯甲酯，經照光聚合形成 PDLC膜，結果顯示加入甲基丙烯酸甲酯單體，可以促進液晶分相析出，並 降低驅電壓，但高分子基材的排列則變得較不明顯。