首先以數學理論式建立 OCB 液晶盒內部液晶排列結構，得到 OCB 液 晶盒斜向入射的相位延遲公式，利用光彈調變式偏光儀快速地量測OCB 液 晶盒在各入射角的相位延遲實驗值，與理論公式擬合得此OCB 液晶盒的預 傾角為8.4°，且液晶盒厚度為 3.3μm (原 3.45μm)。最後引用預傾角對臨界電 壓影響的理論式，驗證此 OCB 液晶盒配置預傾角在 8.4°時，其臨界電壓為 1.632V，此結果也與我們量各電壓下之穿透率相同。
利用光彈調變器的快速調變和 DAQ card 快速擷取的特性，量測 OCB 液晶盒在快速時變電壓下的動態反應。藉由記錄當時波形並作事後的快速傅 立葉轉換，校正了光彈調變器的相位調變振幅在 0.383，並計算出樣品的偏 光參數 Ψ 和 Δ。由 Ψ 和 Δ 計算出的穿透率與 PSA 系統量測穿透率相 當吻合，證明系統動態量測偏光參數的準確性。系統分別量測了彎曲態以及 鬆弛彎曲態的亮暗態偏光狀態，並以其史托克參數來計算液晶盒的亮度。比 較彎曲態以及鬆弛彎曲態的對比度，得知鬆弛彎曲態的對比度要比彎曲態的 對比度大，若將切換過程控制在 50ms，則因為不需要維持在臨界電壓，故 可降低耗電量。
OCB 液晶盒邊界預傾角在有外加電場時理論上因該是不會轉動，而在 實驗上發現，隨著外加電壓加大傾角轉動角度越大，這裡的傾角稱之平均傾 角。目前已有液晶的動態行為與錨定能 (Anchoring Energy) 有關的研究，
希望未來可以由錨定能進一步證明外加電場對傾角轉動的影響。
參考文獻
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附錄一 光彈調變器校正及偏光片和析光片方位角之校準
光片旋轉 40°到 50°每 1°取亮度值；之後旋轉析光片到 90°，同樣步驟固定 析光片旋轉偏光片取亮度值，得到RA亮度比。再來旋轉偏光片到-45°附近，
依照前面步驟得到RB亮度比。而入射光在 70°時，析光片的旋轉間格為-0.5°
到 0.5°每 0.25°間格，依同樣步驟求RA和RB。RA和RB的內插交點α如β在 0.5°
和-0.5°亮度比，如圖 1。
圖 1 β在 0.5°和-0.5°亮度比交點
將表 1 方位角偏差利用內插法 45°和 70°入射角α對β之線性關係如圖 4，得 到偏光片和析光片的偏差角度分別為α =0.060和β =−0.0530。
表 1 45°和 70°入射角之偏光片和析光片方位角偏差表 β° -1° -0.5° 0° 0.5° 1°
45°入射角內插得α 1.14° 0.52° -0.02° -0.43° -0.94°
β° -0.5° -0.25° 0° 0.25° 0.5°
70°入射角內插得α -0.04° 0.04° 0.07° 0.12° 0.19°
圖 2 偏光片和析光片方位角偏差圖 對(6)式 Fourier Bessel expansion 得
45° 70°
[1 ( )cos2 sin2( ) cos2( )sin2 ]
圖 3 相位調變振幅 0.383 校正前
利用上述比對方法，對 13 組設定的相位調變振幅校正，結果如表 2 和圖 4。
表 2 相位調變振幅校正實驗
PEM 設定Δ0 0.348 0.353 0.358 0.363 0.368 0.373 0.378 實驗Δ0 0.3781 0.3828 0.3879 0.3925 0.3973 0.4018 0.4064 偏移量 0.0301 0.0298 0.0299 0.0295 0.0293 0.0288 0.0284
PEM 設定Δ0 0.383 0.388 0.393 0.398 0.45 0.5
實驗Δ0 0.4110 0.4154 0.4208 0.4256 0.4711 0.5195 偏移量 0.028 0.0279 0.0278 0.0276 0.0211 0.0195
圖 4 相位調變振幅校正實驗圖
圖 4 校正的實驗值 fit 線斜率為 0.921，由表 2 可以發現相位調變振幅從 0.348 到 0.398 偏移量都在 0.03 左右，但 0.45 和 0.5 的偏移量為 0.02，相位 調變振幅越大偏移量越小的趨勢。檢驗校正結果，欲設定的相位調變振幅在 實驗上會再減 0.03。檢驗在控制器上設定 0.353，其量測的 2 和 4 倍頻比值 對應的相位調變振幅為 0.3831，如圖 5。
圖 5 相位調變振幅 0.383 校正後
(c) 光彈調變器方位角校正
光彈調變器方位角校正利用上述相位調變振幅校正後，在控制器上設定 0.353，量測旋轉析光片在 0°、60°和 120°的直流訊號，由(13)式計算此實驗 的光彈調變器方位角為 0.26°。
附錄二 MATLAB 計算光彈調變器方位角和相位調變振幅
%用 2 和 4 倍頻計算相位調變振幅 delta0 f=fopen('If.txt'); %輸入 If 存檔的檔名 If=fscanf(f,'%g');
fclose(f);
I2f=If(1);
I4f=If(2);
del00=input('del0 in modulator'); %面板上設定的 delta0 del0_0=0.0001;
t=-400:1:400;
del0t=del00+del0_0*t;
L=besselj(2,2*pi*del0t)./besselj(4,2*pi*del0t);
I24=I2f/I4f %實驗 I2f/I4f L0=abs(abs(L)-abs(I24));
[p,q]=find(L0==min(min(L0)));
qq=q-400;
realdel0=del00+del0_0*qq plot(del0t,L,realdel0,I24,'o') legend('理論值','實驗值') xlabel('modulation amplitude') ylabel('I2f/I4f')
title('PEM 面板設定\Delta_o=0.353')
text(realdel0,I24,' (0.383,6.657)','FontSize',12)
%旋轉析光片在 0 度、60 度和 120 度計算光彈調變器方位角 f=fopen('I3.txt'); %輸入三亮度存檔的檔名
I3=fscanf(f,'%g');
fclose(f);
I0=I3(1); %0 度光強度 I60=I3(2); %60 度光強度 I120=I3(3); %120 度光強度 Itotal=2/3*(I0+I60+I120);
Ia=I60+I120;
Ib=I60-I120;
C=0.5*atan((Ia-Itotal)/(Ib/(3^0.5)+(0.5*Itotal)));
C_deg=C*180/pi %光彈調變器方位角 C
附錄三 Mathematica 計算 OCB 液晶盒相位延遲理論值 斜展態(splay state)
彎曲態(bend state)
ne=1.662;
no=1.504;
d=3.3;
λ =0.5941;
α00=8∗ π 180; α = 2α00z
d ;
ψ0=Range@−50, 50, 5D; ψ = ψ0∗ π
180; Γ0=
4 π λ i
kjj ne no
no2Cos@αD2+ne2Sin@αD2
è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
no2Cos@αD2+ne2Sin@αD2−Sin@ψD2 −è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
no2−Sin@ψD2y {zz; Γ =IntegrateAΓ0,9z, 0, d
2=E∗
180
π ;
OutputForm@MatrixForm@ΓDD >>"D:\\splay.txt"
%液晶盒在斜展態−50度至50度入射角的相位延遲儲存於"D:\\splay.txt"
ne=1.662;
no=1.504;
d=3.3;
λ =0.5941;
θ0 =H90−8L∗ π 180; β = 2θ0z
d ; α = π
2 −β;
ψ0=Range@−50, 50, 5D; ψ = ψ0∗ π
180; Γ0=
4 π λ i
kjj ne no
no2Cos@αD2+ne2Sin@αD2
è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
no2Cos@αD2+ne2Sin@αD2−Sin@ψD2 −è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
no2−Sin@ψD2y {zz; Γ =IntegrateAΓ0,9z, 0, d
2=E∗
180 π
OutputForm@MatrixForm@ΓDD >>"D:\\bend.txt"
%液晶盒在彎曲態−50度至50度入射角的相位延遲儲存於"D:\\bend.txt"