液晶材料組成影響扭轉向列型液晶盒光電特性之研究

Abstract

液晶分子受到表面配向的機制，仍然是非常值得深入探討的議題。研究發現，液晶分子在液晶盒的排列與配向膜特性、表面錨定能及液晶材料有關。本論文研究以一表面為強錨定而另一表面為弱錨定所組成的非對稱錨定反平行配向液晶盒，發現不同液晶材料組成影響整體液晶盒自由能密度，導致液晶分子的扭轉角發生變化，為了釐清使液晶盒造成光學表現差異的原因與機制，我們研究了摻混不同比例的5CB/8OCB單體配製的7款液晶複合材料的光電特性。實驗中發現由5CB/8OCB(55/45 wt%)液晶樣品，其液晶分子扭轉角為82.2度且方位角錨定強度為 "~" 〖" 10" 〗^"-5" J/m2數量級。然而，隨著液晶複合材料內5CB單體含量提高，在5CB/8OCB(70/30 wt%)的液晶樣品時，其液晶分子扭轉角為7.9度且錨定強度遞減至〖" ~10" 〗^"-6" J/m2。研究發現，扭轉角度的改變是因液晶材料的改變影響到表面錨定能與體積自由能。

The real twist angle of a liquid crystal device (LCD) with asymmetrical alignment layers, poly(N-vinylcarbazole) (PVK) and polyimide (PI), can be varied by changing the LC mixture composed of 5CB and 8OCB. The real twist angle was changed from 82o to 8o as the concentration of 5CB in the LC mixture was increased from 55 % to 70 % by weight. The mechanism of change in twist angle is due to the change of anchoring energy and twist elastic constant with the composition of the LC mixture.