圖 4-10 不同濃度的 F8BT/E7 反平行配向散射元件之電壓-穿透率曲線
圖 4-11 不同濃度的 F8BT/E7 反平行配向散射元件之電壓-穿透率曲線
根據圖 4-2 的模型，反平行配向散射元件應產生偏極散射；故我們將散射效 果最佳的 1%，進一步量測不同方向的入射偏振光，分為平行配向方向和垂直配向 方向，結果如圖 4-12 和表 4-5，可見垂直配向方向只發生了些微的散射，支持了 此反平行配向散射元件能產生偏極散射的推論；在垂直配向方向，仍發生些微散 射的原因，我們猜測液晶受到配向時並不能達到完全平行，因此在垂直配向方向 的偏振光仍會遭遇一些液晶分子的隨機性，一樣會產生了些許散射。
表 4-5 1.0%的 F8BT/E7 反平行配向散射元件對不同方向的偏振光的光 電參數
偏振和配向夾角 ∥ ⊥
對比度 220.6 1.2
4.4.2 扭旋配向散射元件
圖 4-13 不同濃度的 F8BT/E7 扭旋配向散射元件之電壓-穿透率曲線
根據圖 4-5 的模型，扭旋配向散射元件在垂直入射面配向方向的方向仍會產 生散射，但可預測其程度仍與平行方向不同；故我們將散射效果最佳的 1.5%，進 一步量測不同方向的入射偏振光，分為平行配向方向和垂直配向方向，結果如圖 4-14 和表 4-7，可見垂直配向方向仍發生散射，但較弱，相差約 90 倍。
表 4-7 1.5%的 F8BT/E7 扭旋配向散射元件對不同方向的偏振光的光電 參數
圖 4-14 1.5%的 F8BT/E7 扭旋配向散射元件對不同方向的偏振光的電壓 -穿透率曲線
偏振和配向夾角 ∥ ⊥
對比度 275.3 3.2
4.4.3 垂直配向散射元件
不同濃度的 F8BT/LC-BYVA-01 溶液所製作出的垂直配向散射元件測得之光電 參數如表 4-8，對比度以 1.0%為最佳，可達到 45.0，但整體相對前述的兩種水平 配向模式，對比度較差、驅動電壓也較高。
0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%之電壓-穿透率曲線如圖 4-15，其中 0.2%濃 度太低，產生的散射很弱，其他濃度的曲線則是大致接近，值得注意的是在最強 散射後若繼續增加電壓，很快又恢復透明態，對於元件來說操作區間較小，也比 前述兩種水平配向模式不適合作散射元件。
表 4-8 不同濃度的 F8BT/LC-BYVA-01 扭旋配向散射元件光電參數
濃度 0.2% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0%
𝑉90 2.0 2.8 2.6 2.9 2.7
𝑉10 N/A N/A 3.6 3.6 3.5
對比度 2.7 6.7 45.0 32.4 25.2
根據圖 4-8 的模型，垂直配向散射元件應產生偏極散射；故我們將散射效果 最佳的 1%，進一步量測不同方向的入射偏振光，分為平行配向方向和垂直配向方 向，結果如圖 4-16 和表 4-9，發現其在垂直配向方向仍產生了不小的散射，推測 應是當液晶分子皆垂直基板方向時，凝膠因子也平行此方向，但組裝起來時，凝 膠因子排列成網絡狀時在水平方向並非那麼有規則所致。
表 4-9 1.0%的 F8BT/LC-BYVA-01 垂直配向散射元件對不同方向的偏振 光的光電參數
圖 4-16 1.0%的 F8BT/LC-BYVA-01 垂直配向散射元件對不同方向的偏振 光的電壓-穿透率曲線
偏振和配向夾角 ∥ ⊥
對比度 45.0 8.5
討論
從以上的結果可發現，使用 F8BT 摻入液晶製作之液晶膠，能使驅動電壓大幅 降低至低於 2 V，並且，在反平行配向模式和扭旋配向模式中，可觀察到透過提高 F8BT 濃度可使驅動電壓更進一步降低。
對於以上的現象，我們推測原因如下：如圖 4-17，當外加電場時，因 F8BT 具 有半導體之電性，故在網絡結構上感應出電荷，能在網絡之間能產生局部的電場，
並且與外加電場方向相同，有助於驅動液晶，因此只需要更低的電壓即可驅動液 晶。
此外，在三個模式中皆可發現曲線末端穿透率會再上升，推測是因當電場更 強後，液晶能克服凝膠網絡的束縛力而整齊直立，變得不再散射光，如圖 4-18。
圖 4-17 F8BT 液晶膠運作結構示意圖
結論
第五章
順向模式(normal mode)散射元件之特性
此章節旨在探討使用具π − π 共軛結構的芴系共聚物製備之超分子液晶膠，進 一步在製程中使用電場排列液晶，於不同配向模式的情況下，所製作出的順向模 式偏極散射元件之光電驅動表現，進行的實驗如下：
(1) 反平行配向散射元件特性研究 (2) 扭旋配向散射元件特性研究 (3) 垂直配向散射元件特性研究
首先介紹實驗藥品和系統、實驗和分析之進行流程後，再對理論模型以及以上三 種實驗各自的實驗結果進行討論，並做結論。