• 沒有找到結果。

利用超分子液晶膠製備之反平行配向散射元件之模型示意圖如圖 4-2,製備完 成的液晶膠在液晶晶胞中,因 F8BT 凝膠因子降溫凝聚時受到液晶的導引,故和液 晶一起朝著配向的方向做排列,此狀態下,液晶與沒有加入凝膠因子的狀況相同,

不會散射入射光,故此時元件為透明態。

當施加偏壓驅動液晶晶胞時,E7 液晶受到電場驅動開始直立,傾向垂直基板 方向,此時 F8BT 凝膠形成的網絡則會囚錮住液晶,使其無法完全直立,而產生凜 亂的狀態,入射光電場偏振方向與液晶分子的長軸夾角產生隨機性,折射率也因 此有隨機性,故偏振方向也遭遇不同程度的旋轉,即能產生光散射。

因反平行配向系統的緣故,液晶本都是由平行配向方向的狀態下開始旋轉直 立,故上述提到的偏振旋轉隨機性,只會在平行配向方向的偏振光上發生,為散 射最強的方向;在垂直配向方向的偏振光,即使液晶直立的角度有所不同,偏振 方向與液晶長軸方向皆是呈90°夾角,折射率並無隨機性,故此方向的偏振光能直 接通過元件。

上述之系統能在未偏光之光學顯微鏡底下觀察出來,見圖 4-3,可見 2 綠色絲 狀遍佈,即是 F8BT 之凝膠網絡,並大略呈水平方向排列,其中綠色圈處之黑色棒 狀物為 spacer,紅色圈處之黃色塊狀是自我凝聚的 F8BT 分子;圖 4-4 為驅動後之 結果,呈現灰色斑狀,即是發生散射。

圖 4-3 未驅動的反平行配向散射元件在光學顯微鏡下之觀察結果

將晶胞改為扭旋配向下製作之元件,液晶在未驅動時呈扭旋狀,F8BT 凝膠因 子降溫凝聚時亦也呈扭旋狀,因只設置一片偏振片,入射的偏振光通過後僅偏振 方向改變並不影響穿透率,亦為透明態。

如圖 4-5 所示,當施加偏壓驅動液晶晶胞時,E7 液晶受到電場驅動開始直立,

傾向垂直基板方向,跟反平行配向不同的是,其液晶分子旋轉直立的過程不是都 從同樣的方向開始,故在液晶因凝膠網絡囚錮無法完全直立時,產生的方向隨機 性不是只在同一個平面上,能產生更凜亂的狀態達成更強的散射。

而跟反平行配向不同的是,扭旋配向元件也會散射垂直入射面配向方向的偏 振光,可見 4-5(b),但此兩方向仍有程度上的差異。

圖 4-5 扭旋配向散射元件運作示意圖9

上述之系統能在光學顯微鏡底下觀察出來,見圖 4-6,可見黃色絲狀,排列較 反平行配向不規則;圖 4-7 為驅動後之結果,呈現灰色斑狀,即是發生散射。

圖 4-6 未驅動的扭旋配向散射元件在光學顯微鏡下之觀察結果

圖 4-7 驅動的扭旋配向散射元件在光學顯微鏡下之觀察結果

將晶胞改為垂直配向下製作之元件,如圖 4-8 所示,液晶分子在未驅動時即 垂直基板,故 F8BT 凝膠因子降溫凝聚時也垂直基板,對於任何入射光皆不會產生 折射或旋光,即為透明態;當施加偏壓驅動液晶晶胞時,負型液晶分子開始倒下,

受到垂直基板方向的凝膠網絡限制,也進而產生散射態。

而垂直配向的液晶晶胞除了垂直配向處理外,在水平方向亦有配向處理,故 液晶分子倒下的方向也都是在同一平面上,故此散射元件也是只對某一方向的偏 振光有影響。

圖 4-8 垂直配向散射元件運作示意圖

上述之系統在光學顯微鏡底下之觀察結果如圖 4-9,可見斑點狀,是因垂直配 向下,凝膠網絡也是垂直鏡面所致。

圖 4-9 垂直配向散射元件在光學顯微鏡下之觀察結果

相關文件