實驗結果討論分兩組香蕉型液晶 (bent-core LC) 系統來作比較，依序 命名為系統 A、系統 B，其中以系統 A 為承續實驗室[33]之後續光電性 質研究，是主要討論之混摻系統，系統 B[33]、為實驗室後續開發之比 較組。我們將混摻所得到液晶化合物作進一步藍相液晶性質鑑定。
表二. 混摻實驗系統設計
Host material Chiral dopant
系統 A OXD6 OXD7*、ZLI4572、ISO60BA i
3-1 系統 A (OXD6 + OXD7*、ZLI4572、ISO60BA)
系統 A 採用 OXD6 為主體材料 (Host material)，乃取決於同系列化合
物材料 OXD4~ 5、7 之 DSC 鑑定中，OXD6 有較寬廣的 Nematic Phase[33]，且經由 POM 與 XRD 鑑定為雙光軸 N 相，預期加入 OXD7*
等chiral dopant 後，獲得較大溫寬且接近室溫之性質穩定的藍相結構。
圖十七. OXD 系列雙光軸向列香蕉型化合物之 N 相溫寬比較
3-1-1 偏光顯微鏡 (POM)
將不同比例的混摻化合物以偏光顯微鏡作初步的液晶相判定，另外輔 以加熱控溫系統來鑑定其溫度區間以及溫寬，不同的液晶相會有各自 特徵的紋理圖，隨後以此作為基礎利用 DSC 來做更進一步準確的溫度 量測。將不同比例 (10~90wt%) 的 OXD7* 加入 OXD6 (90~10wt%)，
於偏光顯微鏡 (POM) 下觀察液晶相。OXD7* 10wt% 時為 Nematic 相紋理圖，OXD7* 10~40wt% 區間為膽固醇相 (Chiral Nematic, 簡稱
N*)，其溫寬約 20~30℃，皆沒有辦法誘導出藍相液晶。當 OXD7*
40~90wt% 區間，POM 觀察下有 Isotropic-like 紋理圖，推斷為 BPIII 藍相液晶，但還是需要 DSC 與光電量測作進一步更精準的溫度量測。
表三. 系統 A 香蕉型 OXD6 混摻 OXD7* 化合物 POM
OXD6 化合物加入 13wt% 市售型 ZLI4572、ISO60BA 之 chiral dopant，
輔以加熱控溫系統，於 POM 下可觀察到藍相液晶紋理圖，同樣的，
需要 DSC 作進一步更精準的溫度量測。
表四. 系統 A 香蕉型 OXD6 混摻市售型 chiral dopant 化合物 POM
根據實驗室發表[33]之參考文獻，鑑定OXD7* 本身為BPIII 藍相液晶，
預期 OXD6 (雙光軸向列相香蕉型液晶) 加入相同結構之 OXD7*
chiral compound，可獲得穩定藍相結構。實驗結果 OXD7* 40~90wt%
時可穩定 BPIII 藍相液晶，其藍相溫寬接近室溫 (<40℃)。比較組方 面，加入市售型 ZLI4572、ISO60BA 等 chiral dopant，雖可誘導出藍 相結構，但其藍相溫度無法於室溫呈現，而進一步藍相溫度與溫寬需 DSC 來作精密的溫度量測。
3-1-2 示差掃描熱量計 (DSC)
DSC 是分析熱向性液晶之熱力學性質之有效儀器，藉由吸熱或放熱的 熱分析圖形，得其熱焓值大小及相轉變時的溫度，藉此儀器的輔助來 確認更精準的相轉移溫度。
化合物 OXD6之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 10℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中發 現在 105.76℃和 53.22℃分別有兩個放熱峰，而其兩峰之間的相藉由 POM 的觀察可知其為 Nematic 相 (N)，其溫度寬為 52.54℃。
圖十八. 化合物 OXD6 之 DSC 圖譜 10℃/min
化合物 OXD6 / OXD7* (80 / 20wt%)之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中發 現在 64.85℃和 32.53℃分別有兩個放熱峰，而其兩峰之間的相藉由
POM 的觀察可知其為膽固醇相 (N*)，其溫度寬為 32.32℃。
圖十九. OXD6 / OXD7* (80/20 wt%) 之 DSC 圖譜 5℃/min
化合物 OXD6 / OXD7* (60 / 40wt%)之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中發 現在 44.81℃有放熱峰，另一放熱峰低於測定溫度 (30℃) ，藉由 POM 的觀察可知其為藍相轉變溫度(BPIII) 。
圖二十. OXD6 / OXD7* (60/40 wt%) 之 DSC 圖譜 5℃/min
利用液態氮冷卻效應，將測定溫度設定於 45 ~ -145℃，以每分鐘 10℃ 降溫之速率進行，在-62.50℃有放熱峰，為化合物的結晶相溫度變化。
-17.47℃有一 Tg 點相溫度變化，為膽固醇相 (N*)。
圖二十一. OXD6 / OXD7* (60/40 wt%) 之 DSC 圖譜 10℃/min
化合物OXD6 / OXD7* (40 / 60wt%)之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中，
發現在測定溫度 30~142℃皆無放熱峰顯現。藍相液晶是介於 Isotropic 與 N* 之間，此化合物從 Isotropic 降溫至室溫皆無放熱峰顯現，推測 原因為藍相顯現放熱峰 peak 不明顯，推斷此混摻化合物之藍相液晶溫 寬包含室溫溫度，以致於 DSC 量測圖形為近似一直線。
圖二十二. OXD6 / OXD7* (40/60 wt%) 之 DSC 圖譜 5℃/min
利用液態氮冷卻效應，將測定溫度設定於 45 ~ -145℃，以每分鐘 10℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中發現在-87.97℃有放熱峰，此 為化合物的結晶相轉變溫度。-17.97℃有一 Tg 溫度變化點，此應為藍相 轉變溫度 (BPIII)。
圖二十三. OXD6 / OXD7* (40/60 wt%) 之 DSC 圖譜 10℃/min
化合物 OXD6 / OXD7* (20 / 80wt%)之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此發現降溫過程中，
發現在測定溫度 30~155℃皆無放熱峰顯現。以上述結果推知，若以液 態氮冷卻效應，確認其結晶溫度應低於 -100℃以下。同上所述，推測 藍相顯現放熱峰 peak 不明顯，而此混摻化合物之藍相液晶溫寬包含室 溫溫度，以致於 DSC 量測圖形為近似一直線。但是，藉由 POM 的觀 察我們得知其為藍相 (BPIII)。
圖二十四. OXD6 / OXD7* (20/80 wt%) 之 DSC 圖譜 5℃/min
化合物 OXD7* 之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此發現 120~30℃降溫 過程中 DSC 圖無明顯的放熱峰變化，無法定義出藍相的溫寬範圍。利 用液態氮冷卻效應，發現降溫過程中發現在-87.97℃有放熱峰，此為 化合物的結晶溫度。 -14.47℃有一 Tg 溫度變化點，此應為藍相 (BPIII)。
圖二十五. 化合物 OXD7* 之 DSC 圖譜 10℃/min
化合物 OXD6 / ZLI 4572 (87 / 13 wt%)之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此降溫過程中發現在 97.30℃和 44.29℃分別有兩個放熱峰，而其兩峰之間的相藉由 POM 的 觀察可知其為膽固醇相 (N*)，其溫度寬為 53.01℃。而放熱峰 97℃已 上無明顯之放熱峰peak顯現。但是，於POM下的觀察為藍相 (BPIII)。
圖二十六. OXD6 / ZLI 4572 (87/13 wt %) 之 DSC 圖譜 5℃/min
化合物 OXD6 / ISO60BA (87 / 13 wt%) 之DSC 量測
DSC 量測是以每分鐘 5℃ 降溫之速率進行，在此降溫過程中發現在 53.05℃和 44.43℃分別有兩個放熱峰，而其兩峰之間的相藉由 POM 的 觀察可知其為膽固醇相 (N*)，其溫度寬為 8.62℃。放熱峰 53.05℃已 上無明顯之放熱峰peak顯現。但是，於POM下的觀察為藍相 (BPIII)。
圖二十七. OXD6 / ISO60BA (87/13 wt %) 之 DSC 圖譜 5℃/min
由 DSC 升溫至 Isotropic 後，開始降溫量測過程中，我們得知藍相的溫 度區間並無法確切的被定義，主要為藍相的放熱峰並不顯著。但藉由 POM 的手法，我們得知混摻化合物由 Isotropic 降溫至膽固醇相 (N*) 過程中，觀察到 Isotropic like 紋理圖之藍相 (BPIII) 液晶相結構，後 續藉由光電量測的方式證明此混摻化合物具備有藍相 (BPIII) 的性質
。因此，化合物的相轉變溫度及溫寬，將由 POM 觀察到的溫度變化
來作歸納，如下表所示：
3-1-3 紫外-可見光穿透光譜 (UV-Vis Transmittance)
利用 UV-Vis 穿透度光譜，針對系統 A 之混摻化合物，比較其不同重
溫度後，開始降溫並每隔 30℃ 量測 UV-Vis 穿透度曲線。由圖二十八 可看出溫度越高時，有細微的紅位移現象發生，推斷為含有對掌性中 心的 OXD7* 因溫度升高時導致 pitch 的改變伸長，造成光線通過液晶 時其波長紅位移的發生。當溫度降低時，pitch 的改變慢慢回復，UV-Vis 穿透度往紫外光波段偏移，顯現出藍相液晶穿透波長。而可見光區域 波段 (400~800nm) 為 IPS cell 玻璃形成之干涉條紋影響所致。
化合物 OXD7* 之UV-Vis 量測
化合物OXD6 / OXD7* (20/80 wt%)之UV-Vis 量測
化合物 OXD6 / OXD7* (40/60 wt%)之UV-Vis 量測
圖二十八. OXD6 / OXD7* (40/60、20/80、0/100 wt %) IPS cell UV-Vis 穿透 度
至此作一階段的結果討論 : DSC 量測結果而言，主要為藍相的放熱峰 並不顯著。UV-Vis 穿透度量測結果而言，藍相的穿透度只有細微的 紫外光波段 (<400nm) 偏移。分析手法之 DSC 量測與 UV-Vis 穿透度 量測皆無法確切定義出藍相 (BPIII)溫度與溫寬。推測其原因為測試溫 度大於熔融溫度時，理當混摻化合物處於 Isotropic state，分子間為random
排列。逐次降溫至室溫過程中，分子間形成一微觀非random排列的狀態，
但本實驗使用之液晶在高溫與低溫均有反射波長的行為，因此無法量測到 Isotropic state 至 BPIII 的轉變溫度。我們利用以下兩個方式證明藍相性質 : (1)應答時間 (Response-Time)
由參考文獻歸納出，藍相液晶有快速應答時間，於高頻時 (1kHz) 之
on/off 時間各約小於 8ms 內。 測試玻璃時，於 2D pattern 上 8~20°之間有一訊號出現。此為 normally 顯現之圖形，不影響繞射圖形判斷。由測試樣品 OXD6 繞射圖形觀察，
中心與外圍有似微分裂成兩瓣的繞射光譜，比對文獻[25]其結構相似雙
光軸向列相結構。緊接再觀察測試樣品OXD7*及OXD6/OXD7* (30/70 wt%) 之繞射圖形，無明顯之繞射圖譜，與 blank wafer 圖形相似。一 般文獻對藍相液晶(BPI、BPII、BPIII) 的繞射圖形敘述，皆無明顯之 繞射圖譜。根據 2dSinƟ = nλ 公式，藍相液晶分子間排列距離 (d) 很 大時，其Ɵ值越小，因此其繞射圖形不易於判斷。
圖二十九. 13A1 : OXD6、OXD7*、OXD6 / OXD7* (30/70 wt %) 之 XRD 圖案
17A1 (光束線加入磁場配件)
OXD6 於磁場 (縱向) 開啟 (3000 gauss) 同文獻中[25]提及的雙光軸 XRD 圖案比較，我們得知圖形內部分裂與文獻中的 SmA (Ncyba) 雙
光軸液晶之 XRD 圖案相似，所以可判定 OXD6 具有雙光軸向列相液
圖三十. 17A1 : OXD6 / OXD7* (30/70 wt %)之磁場誘導與分子層間 角度變化
表六. 磁場誘導對藍相液晶分子排列變化
圖三十一. 17A1 : OXD6、OXD7*、OXD6 / OXD7* (30/70 wt %)XRD 圖案
3-1-5 電壓對穿透度曲線 (V-T curve)
電壓對穿透度量測上使用奇美電子提供的 IPS cell，規格之線寬、線 距、cell gap 皆為 4µm，量測頻率使用 10 Hz、1 KHz，雷射光源波長 633nm。將測試 IPS cell 置於加熱平台並加熱至 Isotropic 後再降溫，持 溫於樣品之藍相狀態。由 OXD7* V-T curve 顯示無法觀測到飽和電壓，
主要為所需驅動電壓太高所致，超出實驗室設備能提供最高電壓。
化合物 OXD7*
化合物 OXD6 / OXD7* (20/80 wt%)
化合物 OXD6 / OXD7* (40/60 wt%)
化合物 OXD6 / OXD7* (60/40 wt%)
圖三十二. OXD6 / OXD7* (60/40、40/60、20/80、0/100 wt%)之 V-T Curve
OXD6 加入市售型 chiral dopant ZLI 4572、ISO60BA (各約 13 wt%) 所得到的 V-T curve 無法觀測到飽和電壓，但其 Vth 值約 40~70 Vrms 遠比 OXD7* 100~150Vrms 低。
化合物 OXD6 / ZLI 4572 (87/13 wt%)
化合物 OXD6 / ISO60BA (87/13 wt%)
圖三十三. OXD6 加入市售型 chiral dopant (ZLI 4572、ISO60BA) V-T Curve
隨 OXD7* 混摻比率增加 (>60wt%)，最大亮度 (Lmax) 與對比度 (CR) 會降低，這是因為 OXD7* 軟鏈段部分 chiral center 會不利於分 子間轉動，且硬段之 dipole 也較弱而導致驅動電壓增加，進而無法得 到較佳的亮度與對比度。 實驗中 OXD6/OXD7* (40/60 wt%) 時，有
較佳的亮度 (5.5μW)與對比度 (3.9)。
圖三十四. OXD6 / OXD7* (60/40、40/60、20/80、0/100 wt%)之最大亮 度與對比度量測
OXD6 加入市售型chiral dopant ZLI 4572 (13 wt%) 最大亮度 (Lmax) 約 10.64μW，對比 (CR) 約 16.12。另以市售型 chiral dopant ISO60BA (13 wt%) 加入 OXD6 時，最大亮度 (Lmax) 可提升至 37.3μW，對比 (CR) 為 42.8。其原因可能為: chiral dopant ISO60BA 較其他 chiral dopant 於 OXD6 混摻時，擁有較高的分子旋性所致。
OXD6 加入市售型chiral dopant ZLI 4572 (13 wt%) 最大亮度 (Lmax) 約 10.64μW，對比 (CR) 約 16.12。另以市售型 chiral dopant ISO60BA (13 wt%) 加入 OXD6 時，最大亮度 (Lmax) 可提升至 37.3μW，對比 (CR) 為 42.8。其原因可能為: chiral dopant ISO60BA 較其他 chiral dopant 於 OXD6 混摻時，擁有較高的分子旋性所致。