本論文嘗試以向列型液晶摻雜不同化學構造之二色性染料，利用介電 頻譜術，研究液晶複合材料之介電特性，藉此分析其介電的色散與吸收特性 以及交流與直流導電率。另一方面，我們經由量測染料/液晶混合物之吸收 光譜觀察液晶摻雜少量染料所引起的分子排列效應，如探討吸收光譜與秩 序參數。本論文也揭示，在液晶中摻雜適量的有機染料分子所產生的光電效 應，綜合前述之實驗結果，可歸納出結論如下：
由 4.1 與 4.3 節的結果顯示，添加各類染料濃度差異的液晶樣品會產生 不同的介電效果。吾人由染料化合物中共軛分子引起的電子位移現象來闡 述介電現象。由於共軛分子是一種由單鍵和雙鍵交替連接起來的不飽和分 子。換言之，在分子主鏈上具有單鍵、雙鍵（或參鍵）交替之共軛結構（-C-CC-C=C-），使電荷或電子可沿著分子鏈或跨分子鏈運動，本節實驗結果 顯示，化合物中共軛分子結構的延伸與樣品之介電實部與虛部有著正相關 性；除此之外，需考慮官能基對電子或電荷位移所產生的效果，如官能基的 推拉電子性強弱情況會影響電子位移的能量高低。由實驗數據更可說明造 成介電虛部的遞增原因，除了染料濃度的差異性之外，重點在於染料化合物 之共軛結構；由於介電虛部與導電率為正相關性，因此也相對提高了液晶與 染料混合物整體的導電率。
在本論文 4.2 節中，吾人利用光學量測技術觀察各類染料之吸收光譜並 透過公式運算求出秩序參數。由實驗數據顯示，綜合型討論中摻雜蒽醌型染 料之液晶其秩序參數高於偶氮類染料與液晶混合物，而偶氮類染料中又以 添加雙偶氮染料之測得秩序參數高於單偶氮類。蒽醌型比較中則是由染料 化合物之官能基呈鄰位關係結構所測得秩序參數高於官能基呈對位關係結 構的蒽醌型染料。單偶氮型比較又以化合物化學結構中具分子共軛延伸性 長之染料所求得秩序參數最高。
吾人以實驗所量測染料液晶混合物之導電率與秩序參數作一歸納，摻 染料液晶之介電特性與導電度隨摻雜濃度的變化量與染料化合物分子共軛 結構的延展性以及官能基的推拉效應所造成電子非定律化特性呈現正相關 性；在摻偶氮型染料液晶中，秩序參數與染料分子共軛結構的延伸性呈正相 關性，但蔥菎型染料液晶卻無此關係，其差異性為蔥菎型染料主鏈為單鍵，
其化合物分子共軛結構只在於苯環上，而偶氮類染料其共軛特性相對於染 料本身之分子主鏈具有較強的延伸性，所以在導電率與秩序參數皆有明顯 的影響關係。
在未來的相關研究中，希望可透過目前所累積的經驗作為基礎， 將實 驗架構加入相轉變溫度的變化，由於各類染料的化學結構差異與摻雜濃度 的多寡可能造成相轉變溫度變化，如既有相的消失或新相的產生；同時在光 電特性的研究上可增加電壓對穿透度或電壓對電容之探討。
參考文獻
[1] I. Janossy and T. Kosa, “Laser-induce effects in dyed nematics,” Molecular
Crystals and Liquid Crystals 207(1), 189–197 (1991).
[2] L. M. Blinov and V. G. Chigrinov, Electrooptic Effects in Liquid Crystal
Materials (Springer, New York, 1996).
[3] A. J. Lovinger, K. R. Amundson, and D. D. Davis, “Morphological investigation of UV-curable polymer-dispersed liquid-crystal (PDLC) Materials,” Chemistry of Materials 6(10), 1726–1736 (1994).
[4] G. R. Fowles, Introduction to Modern Optics, 2nd ed. (Dover, New York, 1989).
[5] I.-C. Khoo, Liquid Crystals, 2nd ed. (Wiley, New York, 2007).
[6] A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, 5th ed.
(Oxford University Press, New York, 2006).
[7] A. Yariv, Quantum Electronics, 3th ed. (Wiley, New York, 1989).
[8] 田民波，《TFT 液晶顯示原理與技術》，林欣怡校訂，五南，台北，
[11] D. Bauman and H. Moryson, “Guest-host interactions in dichroic dye-liquid crystal mixtures in smectic A and nematic phases,” Journal of
Molecular Structure 404(1), 113–120 (1997).
[12] 吳廣寧，《電氣設備狀態監測的理論與實踐》，清華大學出版社，北 京，2005。
[13] H.-H. Liu and W. Lee, “Ionic properties of liquid crystals
dispersed with carbon nanotubes and montmorillonite nanoplatelets,”
Applied Physics Letters 97(17), 173501-1–3 (2010).
[14] B.-R Jian, C.-Y. Tang, and W. Lee, “Temperature-dependent electrical properties of dilute suspensions of carbon nanotubes in nematic
liquid crystals,” Carbon 49(3), 910–914 (2011)
[15] I. Bunget and M. Popescu, Physics of Solids Dielectrics (Elsevier, New York, 1984).
[16] D. G. Shaw and J. W. Kauffman, “Dielectric properties of cholesteric liquid crystals,” Materials Science 12(2), 637–648 (1972).
[17] P. G. de Gennes and J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, 2nd ed.
(Oxford University Press, New York, 1993).
[18] D. Demus and L. Richter, Textures of Liquid Crystals (Deutscher, New York, 1978).
[19] 鐘生權，《PI 高分子膜經非接觸式電漿束配向後的液晶光電參數量 測》，碩士論文，東華大學電機工程研究所，民 98 年 7 月。
[20] B. Bahadur, Liquid Crystals—Applications and Uses (World Scientific, Singapore, 1992), Vol. 3.
[21] 王新久，《液晶光學和液晶顯示》，科學出版社，北京，2006。
[22] 胡冠群，《染料主-客型膽石醇液晶特性之研究》，碩士論文，台灣科技 大學纖維及高分子工程研究所，民 90 年 6 月。
[23] 魏勝德、邱永亮，《染色化學》，徐氏文教基金會，台北，2000。
[24] F. Simoni and O. Francescangeli, “Effects of light on molecular orientation of liquid crystals,” Journal of Physics 11(41), R4393 (1999).
[25] J. B. Kim, K. C. Kim, H. A. Ahn, B. H. Hwang, J. T. Kim, S. J. Jo, C. S.
Kim, and H. K. Baik, “No bias pi cell using a dual alignment layer with an intermediate pretilt angle,” Applied Physics Letters 91(2), 023507-13 (2007).
[26] T.-J. Chen and K.-L. Chu, “Pretilt angle control for single-cell-gap transflective liquid crystal cells,” Applied Physics Letters 92(9), 091102-13 (2008).
[27] L. Komitov, C. Ruslim, Y. Matsuzawa, and K. Ichimura,
“Photoinduced anchoring transitions in a nematic doped with azo dye,”
Liquid Crystals 27(8), 1011–1016 (2000).
[28] 金子英二，《液晶電視-液晶顯示的原理和應用》，電子工業出版社，台 北，1993。
[29] A. V. Ivashchenko, Dichroic Dyes for Liquid Crystal Displays (CRC Press, New York, 1994).
[30] 王俊才，《劣化與還原液晶之光電及電學特性》，碩士論文，中原大學 應用物理研究所，民國 100 年 1 月。
[31] 陳志恆，《含光學三穩態層列 A 型液晶之一維光子結構》，碩士論文，
中原大學應用物理研究所，民國 101 年 6 月。
[32] N. Kaya, F. Akkurt, and A. Alicilar, “Alignment and reorientation in nematic liquid crystals doped with red dye and carbon nanotube,”
Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 19(4), 262–270 (2011).
[33] A. Alicilar, N. Kaya, and F. Akkurt, “Phase transitions and molecular orientation in nematic liquid crystals doped with blue-red dye mixtures and carbon nanotubes,” Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures
21(3), 258–272 (2013).
[34] F. Akkurt, N. Kaya, and A. Alicilar, “Phase transitions, order parameters and threshold voltages in liquid crystal systems doped with disperse orange dye and carbon nanoparticles,” Fullerenes, Nanotubes and Carbon
Nanostructures 17(6), 616–624 (2009).
[35] F. Jones and T. J. Reeve, “Order parameters of dyes in a bipheny/terphenyl liquid crystal mixture,” Molecular Crystals and Liquid Crystals 60(1/2), 99–110 (1979).