4-3-1.摩刷強度之影響
我們製作配向膜樣品:SE-130B 鍍在 ITO 玻璃上。首先改變滾筒下 壓深度,下壓深度改變由0mm~0.7mm,如圖 4-2。隨著下壓深度越深,
配向膜的相位延遲隨之加大,當下壓深度到達0.25mm 時,相位延遲到 達飽和,大約 0.67nm 左右。但是下壓深度繼續增加時,相位延遲開始 有降低的現象。實心圓與空心圓分別代表不同次實驗值。
相位延遲 vs 下壓深度
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下壓深度[mm]
相位延遲[nm]
圖 4-2 摩刷機台下壓深度與配向膜(SE-130B)之相位延遲圖
淨相位增加值 vs 下壓深度
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下壓深度[mm]
淨相位增加值[nm]
圖 4-3 摩刷機台下壓深度與配向膜(SE-130B)淨相位增加值圖
當我們在摩刷配向之前,也先量測配向膜的相位延遲,則可計算出 單純由摩刷所造成的淨相位延遲增加值。發現 SE-130B 在尚未配向之 前,其相位延遲大約在0.4nm 左右,之後在經過配向所能產生的相位延 遲改變不多,產生最大相位延遲在0.25nm 左右。
將滾筒絨布摩刷時所調整的參數:滾筒轉速為 817rpm,平臺前進 速度為 1.12cm/s,利用 3-1 節中的摩刷強度計算方法來計算摩刷強度 (Rubbing Strength),則由圖 4-2 可得到相位延遲相對於摩刷強度的圖,
如圖4-4。
相位延遲 vs 摩刷強度
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 摩刷強度 [cm]
相位延遲[nm]
圖 4-4 不同下壓深度之摩刷強度參數(Rubbing Strength Parameter)與配 向膜(SE-130B)相位延遲圖
當我們固定摩刷機台配向條件,逐次增加摩刷次數,每當配向一次 便量測其相位延遲,如圖 4-5。發現隨著次數的增加,相位延遲會逐漸 飽和,接近0.9nm。下壓深度 0.2mm 條件下所造成的相位延遲皆會大於 下壓深度0.1mm 的條件。
相位延遲 vs 摩刷次數
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 累積摩刷次數
相位延遲[nm]
下壓深度0.1mm 下壓深度0.2mm
圖 4-5 增加摩刷次數與配向膜(SE-130B)之相位延遲圖
同 時 計 算 摩 刷 強 度( 滾 筒 轉 速 為 817rpm , 平 臺 前 進 速 度 為 1.12cm/s),由圖 4-5 可得到相位延遲相對於摩刷強度參數(Rubbing Strength Parameter)的圖 4-6。
相位延遲 vs 摩刷強度
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 摩刷強度[cm]
相位延遲[nm]
下壓深度0.2mm 下壓深度0.1mm
圖 4-6 增加摩刷次數之摩刷強度參數(Rubbing Strength Parameter) 與配向膜(SE-130B)之相位延遲圖
我們將不同滾筒絨毛下壓深度的相位延遲圖(圖 4-4)以及增加摩刷 次數的相位延遲圖(圖 4-5)合併,如圖 4-7。發現在下壓深度 0.35mm(摩 刷強度為 321cm)之前的相位延遲增加趨勢符合在增加摩刷次數相位增 加的趨勢,然而在滾筒下壓深度超過0.4mm(摩刷強度為 343cm)開始,
相位延遲有下降的趨勢,對於此結果推測原因為滾筒下壓深度過深,已 經開始刮傷配向膜,以至於相位延遲無法如預期的增加。我們利用肉眼 觀察經由下壓深度 0.4mm 以上配向的配向膜,也確實有發現配向膜被 刮傷的痕跡。
相位延遲 vs 摩刷強度
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 500 1000 1500 2000 2500
摩刷強度[cm]
相位延遲[nm]
下壓深度0.1mm 下壓深度0.2mm 改變下壓深度 改變下壓深度
圖 4-7 摩刷強度參數(Rubbing Strength Parameter)與配向膜 (SE-130B)之相位延遲圖
4-3-2.配向膜厚之影響
控制旋轉塗佈機台的轉速,第一步驟固定 500rpm(15sec),第二步 驟改變四種轉速,分別為1000rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm(25sec)。
選擇兩種配向劑:一種為SE-130B,另一種為 RN-1349。我們量測兩種 不同配向劑在塗佈機轉速 2000rpm 以及 4000rpm 下之膜厚度:利用光譜 量測方法,改變不同入射光波長,在已知折射率之下偵測樣品的反射光 干涉訊號,如表4-1。摩刷配向條件固定為滾筒下壓深度 0.2mm。SE-130B 量測其相位延遲,如圖4-8。而 RN-1349 相位延遲如圖 4-9。
150.5nm 303.3nm
RN-1349
513.8nm 785.7nm
SE-130B
4000rpm 2000rpm
表 4-1 旋轉塗佈機轉速 2000rpm 以及 4000rpm 量測之膜厚度
相位延遲 vs 轉速
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
0 1000 2000 3000 4000 5000 旋轉塗佈機轉速[rpm]
相位延遲[nm]
相位延遲 淨相位延遲
圖 4-8 旋轉塗佈機轉速與配向膜(SE-130B)相位延遲圖