72
5CB 與 JC-1041XX 混摻的相似，從澄清點降溫，膽固醇相會在 60
°C 附近出現，一直持續到室溫，繼續維持膽固醇相。
3-2 香蕉型分子系列二 C5FC7、C3FC7
本實驗中除了合成具有掌性中心的分子之外，還另外合成不具有 掌性結構的分子，我們合成出一邊碳鏈一樣為三碳及五碳，在硬段也 是具有氟的官能基，但在七碳這邊並沒有掌性中心，以讓系列一和系 列二可以有所比較。
3-2-1 POM 觀察
在化合物 C5FC7 中，我們一樣利用偏光顯微鏡來觀測液晶的相，
當從澄清點下降，在溫度下降到 113 °C 時，化合物 C5FC7 會出現 膽固醇相，如 Fig. 3-2-1.1 所示，當溫度持續降低，下降到達 38 °C 時，會進入結晶相。
在化合物 C3FC7 中，在偏光顯微鏡下所觀察到的，跟化合物 C5FC7 差不多，溫度澄清點下降，溫度到達 118 °C 時，化合物 C3FC7 一樣會顯現膽固醇相，如 Fig. 3-2-1.1 所示，當下降到達 40 °C 時，
化合物 C3FC7 會進入結晶相。
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3-3 香蕉型分子系列二 C5FC7、C3FC7 之混摻
3-3-1 C3FC7 系統
本實驗將實驗室自行開發之 bent-core 液晶分子作為混合液晶 之 host ，藉由加入 chiral-dopant 來誘導藍相液晶。選用的 chiral -dopant 為市售之化合物 ZLI-4572 以及實驗室自行開發之化合物 ISO-F ，以探討在摻混不同比例之 chiral-dopant 與不同種類
chiral-dopant 對於誘導藍相液晶之研究，並針對不同 bent-core 結構 對於誘導藍相液晶之研究，如 Tab. 3-3-1.1 所示。
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Tab. 3-3-1. 1 C3FC7 及混摻分子之結構
由實驗發現當 bent-core LC 選用化合物 C3FC7 當做 host 時，
不論混摻何種 chiral-dopant 皆不能有效誘導藍相液晶，只能產生膽 固醇相液晶，當沒有加入 chiral-dopant 時以 C3FC7 有約 70 °C ( 115°C - 45°C ) 之向列相液晶，隨著加入 chiral-dopant 膽固醇相 被誘發出來，如下 Tab. 3-3-1.2 所示。
Liquid crystal host C3FC7
Chiral dopant ZLI4572
ISO-F
O O
O
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liquid crtstal host chiral dopant
ISO-F-10mol%
81
3-3-2 C5FC7 系統
在 bent-core host 為 C5FC7 系統中，我們可用來探討化合物結 構對於誘導藍相之影響，在 C3FC7 系統中，我們藉由混摻 chiral -dopant 並沒有誘發出藍相，而在 C5FC7 系統，結構上與 C3FC7 只 在於一邊的碳鏈有所不同，而摻混之市售 chiral-dopant 選用與 C3FC7
系統一致，來比較何種類之 bent-core 可以有效誘發藍相液晶，如 Tab. 3-3-2.1 所示。
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Tab. 3-3-2. 1 C5FC7 及混摻分子之結構
由實驗發現當 bent-core LC 的 host 選用 C5FC7 時，不論摻混 何種chiral-dopant 皆可有效誘發藍相液晶，當沒有加入 chiral-dopant 時，化合物 C5FC7 為向列相液晶，溫寬有約 75 °C ( 110 °C–35 °C ) ， 隨著加入ZLI-4572 或是 ISO-F 當作 chiral-dopant ，混摻過後，我 們發現藍相會被誘導出來，如 Tab. 3-3-2.2 所示。
Liquid crystal host C5FC7
Chiral dopant ZLI4572
ISO-F
O O
O
83 dopant 摻混入液晶中，雖然可以誘導出藍相液晶，但混摻 ZLI4572 的效果並沒有 ISO-F 來的好，如 Tab. 3-3-2.2 所示。
liquid crtstal host chiral dopant C5FC7
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3-3-3 C5FC7 混摻系統之 UV-Visible 光譜圖
在本實驗將混摻完的系統，利用 UV-Visible 光譜來證明藍相液 晶的存在，以及利用 UV-Visible 之光譜圖，用來比較不同
chiral-dopant 在 bent-core 液晶分子誘導出的藍相液晶。
由 UV-Visible 光譜圖結果發現，隨著加入 chiral-dopant
ZLI-4572 混摻量增加，藍相液晶的吸收光譜漸漸消失，並配合觀察 POM 所得到的相圖，可以發現當增加 chiral-dopant ZLI-4572 的量，
反而不易有效誘導藍相液晶，隨著ZLI-4572 加入量上升，誘導出著
藍相液晶溫寬變窄，ZLI-4572 加入量為 5 mol % ，可以發現在溫寬 至 80 ~ 90 °C，出現藍相液晶之吸收波長，如 Fig 3-3-3.1 所示。
Fig. 3-3-3. 1 C5FC7 混摻 5 mol % ZLI-4572
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
Absorbance (a. u.)
87
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
Absorbance (a. u.)
88
Fig. 3-3-3. 3 C5FC7 混摻 10 mol % ISO-F
由 POM 及 UV-Visible 皆可以證明混摻系統中，不論加入何種 chiral-dopant 皆可以有效誘導出藍相液晶；但在加入 ZLI-4572 做為 chiral-dopant 時，混摻的量過多時，反而較易破壞藍相液晶之穩定性，
造成破壞導致藍相液晶溫寬變短，但在chiral-dopant 為 ISO-F 時，
誘導出之藍相液晶相對比加入 ZLI-4572 做為 chiral-dopant 穩定，而 且藍相液晶的溫寬相對寬廣，由此推論為 ISO-F 之扭轉能力較強，
較易穩定藍相液晶，且為此系統較佳之 chiral-dopant 。
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
Absorbance (a. u.)
Wavelength (nm)
40oC 50oC 60oC 70oC 80oC 90oC 100oC
90
Tab. 3-4. 2 C3FC7 在 110°C 的 X-ray 繞射圖譜
Tab. 3-4. 3 C3FC7 在 100°C 的 X-ray 繞射圖譜
Tab. 3-4. 4 C3FC7 在 90°C 的 X-ray 繞射圖譜
NO. Temperature(℃) Magnetic field intensity(Tessla)
2 110 0.4T
NO. Temperature(℃) Magnetic field intensity(Tessla)
3 100 0.4T
NO. Temperature(℃) Magnetic field intensity(Tessla)
4 90 0.4T
91
Tab. 3-4. 5 C3FC7 在 80°C 的 X-ray 繞射圖譜
Tab. 3-4. 6 C3FC7 在 70°C 的 X-ray 繞射圖譜
與 bent-core 液晶分子 C3FC7 不同，在 bent-core 液晶分子 C5FC7 ，同樣至於 0.4 T 之磁場下， X-ray 圖譜會有明顯的變化情 形，由此可以推論液晶分子 C5FC7 其分子內有較明顯的微聚集現象，
並由此推斷當 bent-core 液晶分子為向列相之情形之下，若分子內又
可以形成微聚集，則可能較有效的誘導藍相液晶之生成，如下Tab.
3-4.7 - Tab. 3-4.13 所示。
NO. Temperature(℃) Magnetic field intensity(Tessla)
5 80 0.4T
NO. Temperature(℃) Magnetic field intensity(Tessla)
6 70 0.4T
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均指向液晶，產生一種介於向列相與層列相的液晶排列形式。此種排 列形式的液晶可以有效誘導藍相液晶生成，推論為類型排列結構有助 於穩定藍相液晶。其 bent-core 分子內微聚集，如下 Tab. 3-4.11 所 示。
Tab. 3-4.11 Bent-core 液晶分子內微聚集現象
分子有微聚集產生 分子內有微聚集產生
向列相液晶(未受磁場誘導) 向列相液晶(受磁場誘導) 向列相液晶(受磁場誘導) 向列相液晶(未受磁場誘導)
分子內無微聚集產生 分子內無微聚集產生
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