3-1. 液晶與聚合物含量比例探討：
分子分散液晶薄膜在入射光被阻擋時呈現散射半透明狀態，而當 入射光透過時呈現透明的狀態。這些狀態分別符合cell 中液晶接近 散亂配列及接近完美配列。在cell 中似棒狀之液晶分子具雙折射，
與液晶光軸相垂直之通常光(ordinary light)之折射率no 與液晶光 軸相平行之(extraordinary)之折射率ne。雙折射率△n 定義為ne - no
且典型高分子分散液晶使用之液晶分子之雙折射率一般介於+0.12 及-0.25 之間。因此，沿著液滴光軸偏光所見之折射率接近ne，反之，
垂直於液滴軸之偏光所見之折射率接近no，所有液滴光軸在
off-state 時為不規則配列且垂直薄膜射進來之光折射率在ne 與no
之間之範圍。這些折射率與高分子基材之折射率np 不同，因此，光 線由液滴散射。在off-state 時光線到達cell 表面產生散射呈現半 透明，而當印加一電場於cell 上，使液晶分子受到電場的影響，每 一液滴內之分子組態再順向，使入射光可透過cell 而呈現透明狀 態。我們嘗試調合不同的比例的液晶與高分子聚合物混合液，並量測 相對的光電特性曲線。由數據 表3. 及 圖6. 內容可得知，液晶添加 量愈少，玻璃的驅動電壓雖然偏低，但是相對的，起始霧化效果並不
好。反之，液晶的量增多時，雖然起始的霧化效果好，但最大澄清度
75 Lc:Noa=6:4 76 Lc:Noa=5.5:4.5 77 Lc:Noa=5:5 78 Lc:Noa=4.5:5.5
§3-2. 界面活性劑（Surfactant） 添加量的探討：
當高分子分散液晶薄膜印加電場時，液晶分子會沿著電場方向瞬 間轉動；當將電壓釋放時，液晶分子因受高分子之黏度等因素影響而 無法沿著原來轉動之時間路徑回復。因此，添加界面活性劑，使液晶 與高分子之間的界面張力變弱，因而降低應答時間及驅動電壓。所以 我們嘗試不同界面活性劑添加量實驗。由數據 表4. 及 圖17. 內容 可看出，界面活性劑的添加，有幫助降低驅動電壓的改善。不過添加 量的增多，也使得初始的霧化效果變差。因此選擇 5mg(0.5%) surfactant 添加量作為後續實驗的參考。
表 4. (Optima Surfactant%)
LC:NOA65=1:1
sur% sur0.25% sur0.5% sur0.75%
28μm-5mg 30℃
3.8 mW/cm2 3.8 mW/cm2 3.8 mW/cm2 3.8 mW/cm2
8min 8min 8min 8min
V10 20 17 9 6
V90 40 34 22 21
T10 0.45 0.45 0.71 0.81
T90 5.3 5.63 5.92 5.38
Max 5.95 6.34 6.64 6.04
Mini 0.004 0.003 0.25 0.35
對比 1327.55 2255.05 26.97 17.35
編號 62m 63m 58M 64m
3-3. 液晶薄膜厚度的探討：
LC:NOA=1:1 28um(5mg) 3.8mw/cm2
圖 17. 不同介面活性劑比例
所以我們做了不同膜厚的實驗。數據 表 5. 及 圖 18. 的內容我們可
3-4. Spacer 添加量的探討：
28μm-30mg 28μm-5mg 28μm-10mg 2.6
0 20 40 60 80 100 0
1 2 3 4 5 6 7 8
Intensity (a.u.)
Voltage (V)
54l, 28um, 30mg, 2.6mW/cm2 54m, 28um. 30mg, 3.8mW/cm2 60l-new, 28um, 10mg, 2.6mW/cm2 60m,28um, 10mg, 3.8mW/cm2 58l, 28um, 5mg, 2.6mW/cm2 58m, 28um, 5mg, 3.8mW/cm2 LC:NOA=1:1 sur0.5%
3-5. 液晶薄膜成型條件的探討：
在初期得實驗過程中我們發現，在實驗數據 表 7. 及 圖 20. 中 是相同一片玻璃不同位置測的的結果。可以看出玻璃的製作並不是那 麼的完美。因此，往下探討玻璃成型的條件，如 UV 光量強度、時間 以及襯底的相關。
圖 19. 不同 spacer 添加量比例
表 7. LC:NOA65=5:5 T10 0.39949 0.55738 0.67263 0.37002 0.72356 0.59832 0.6379725 T90 5.44504 6.48758 6.55471 5.32875 6.12057 6.26276 6.19519 Max 6.24648 7.31942 7.28145 6.33889 6.83755 6.97248 7.102725 Mini 0.113 0.10641 0.12599 0.12938 0.15309 0.113 0.1246225
3-5-1. UV 光量強度的探討：
數據 表 8. 及 圖 21. 顯示 UV 光強度有助於對比度的提升。另 外，考量聚合物的聚合效果，我們使用 3.8mW/cm2 8min. 成膜條件。
表 8.
LC:NOA65=1:1 LC:NOA65=1:1
sur1% sur0.5%
3-5-2. 玻璃襯底的探討：
表 9.表 10. 及 圖 22.圖 23. 數據是玻璃在 UV 硬化成型時，底 下的襯底使用白紙與黑紙的差異。由於原來的鋁板表面污穢，可能造 成吸光的強度不同，而影響玻璃成型後，並不是很均勻的表現。因此 藉以襯底白紙，希望玻璃能有均勻的效果。
表 9.白紙
LC:NOA65=5:5 sur0.25%
28μm-5mg 30℃
3.8 mW/cm23.8 mW/cm2 3.8 mW/cm23.8 mW/cm23.8 mW/cm23.8 mW/cm2 8min 8min 8min 8min 8min 8min
V10 62 52 48 44 60 50
V90 90 80 76 72 88 78
T10 0.29586 0.33936 0.26024 0.22516 0.28983 0.24595 T90 2.93145 3.22535 3.46924 3.33131 2.93486 3.36846 Max 3.26899 3.59004 3.89194 3.75139 3.27387 3.76728 Mini 0.02566 0.0267 0.00421 0.00196 0.00284 0.00175 對比 127.40 134.46 924.45 1913.97 1152.77 2152.73 編號 nw4ow4-1 nw4ow4-2 nw4ow4-3 nw4ow4-4 nw4ow4-5 nw4ow4-6
編號 nw4ob4-1 nw4ob4-2 nw4ob4-3 nw4ob4-4 nw4ob4-5 nw4ob4-6
0 20 40 60 80 100
黑紙
3-6. 奈米粒子添加效果的探討：
最後，我們做了添加奈米粒子在目標的 PDLC 內的實驗。由於高 分子聚合物 NOA65 與 液晶表 E7 都是高黏度的液體，而奈米粒子又 是這麼的微小輕浮，我們很難將兩者輕易的均勻混合。因此，我們先 將液晶與高分子聚合物混合好後，再把奈米粒子加入其中。並且將混 合液加熱至約 80℃左右，此時液晶與高分子聚合物將會有很好的互 溶，而且黏度也會降低許多。在這時候我們把它放入超因波震盪 10 分鐘，如此才能將奈米粒子均勻的混合其中。由 11、12、13. 及 圖 24、25、26、27、28、29. 數據圖表分別是添加不同的奈米粒子(13nm
0 20 40 60 80 100
0 1 2 3 4 5
nw4ob4-1 nw4ob4-2 nw4ob4-3 nw4ob4-4 nw4ob4-5 nw4ob4-6 Lc:Noa=5:5,sur0.25%,28um(5mg),3.8mW2
Intensity (a.u.)
Voltage (V)
圖 23. 黑紙襯底時不同位置結果
Al2O3、20nm SiO2及 20nm TiO2)的效果，由數據以及圖表的分析，我 們得到以下的推論。
6-1. Nano particle 添加量在某個範圍內，添加量對電壓降低有些 微的幫助，但程度外就變相反。
6-2. Nano particle 添加量對起始電壓Ｖth(Ｖ10)變化影響輕微，但 對飽和電壓Ｖsat(Ｖ90)變化影響就很大。
6-3. Nano particle 添加會使透過率降低。
6-4. Nano particle 添加量到某些程度(約 0.2%以上)，會呈現不溶 解的顆粒聚集現象。
表 11. 13nm Al2O3
0.2mg 0.5mg 1.0mg 2.0mg 5.0mg No Nano particle LC:NOA65=5:5
sur0.5%
28μm-5mg 30℃
3.8 mW/cm2 8min
V10 6 6 8 10 8 8
V90 22 22 22 68 36 22
T10 0.7615 0.8644 1.1630 0.4912 0.5907 0.9677 T90 6.7687 6.9210 7.0472 6.5220 6.6064 6.9160 Max 7.5342 7.6997 8.1022 7.3063 7.3531 7.9035 Mini 0.4775 0.5254 0.6343 0.1093 0.2000 0.5218 對比 15.7768 14.6547 12.7727 66.8596 36.7742 15.1463 編號 Ai1(0.02%) Ai2(0.05%) Ai3(0.1%) AK1(0.2%) AK2(0.5%) bkp
表 12. 20nm SiO2 編號 Sai1(0.02%) Sai2(0.05%) Sai3(0.1%) SK1(0.2%) SK2(0.5%) bkp
圖 24. 13nm Al2O3添加不同比例 圖 25. 13nm Al2O3添加不同比例之變化
13nm Al2O3 Dopant 效果
0
0.00% 0.10% 0.20% 0.30% 0.40% 0.50% 0.60%
Al2O3 添加濃度 LC:NOA=5:5,sur 0.5%,28um(5mg),3.8 mW/cm2
0
20nm SiO2 Dopant 效果
0.00% 0.10% 0.20% 0.30% 0.40% 0.50% 0.60%
SiO2 添加濃度 編號 Ti1(0.02%) Ti2(0.05%) Ti3(0.1%) TK1(0.2%) TK2(0.5%) bkp
圖 26. 20nm SiO2添加不同比例 圖 27. 20nm SiO2添加不同比例之變化
LC:NOA=5:5,sur 0.5%,28um(5mg),3.8 mW/cm2
0
20nm TiO2 Dopant 效果
0.00% 0.10% 0.20% 0.30% 0.40% 0.50% 0.60%
TiO2 添加濃度
LC:NOA=5:5,sur 0.5%,28um(5mg),3.8 mW/cm2
0
另外，在實驗過程中，發現玻璃的成型條件，如 UV硬化時，玻 璃的溫度也是有不少的影響。只因，調控不易沒有深入去實驗及探 討。我想這次的實驗數據不盡穩定，這個因素佔有不小的影響力。希 望未來的實驗安排上，對這個因素在詳加探討。
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