在本論文中我們將高分子液晶(RM257)做成薄膜,之後控制樣品 溫度並置於雷射光束交錯區域內,於不同照射強度、不同照射時間與 不同週期下對 RM257 薄膜照射全像干涉光場,並探討經照射後的 RM257 薄膜內分子組構。之後再將此薄膜作為記錄光訊號的材料,
射訊號的差異。
品製備
3-1-Isotropic相的溫度、TIN表示由Isotropic 變進入Nematic相的溫度。
並比較不同參數下光柵之繞 3-1 高分子液晶樣
1 材料介紹
於本研究中所使用的高分子液晶材料為RM257(Merck),其聚合 前液晶元之分子式如圖3-1 所示。使用熱台偏光顯微鏡觀測,所測得 之相變溫度如下所示,其中TCN表由Crystal相變進入Nematic相的溫 度、TNI表由Nematic相變進入
相
圖3-1 RM257 材料之相變溫度與分子式。
Nematic
Crystal Isotropic
TIN= 129.8℃
TNI=130.0℃
TCN=65.5℃
RM257 單體分子頭尾皆具有一高活性的雙鍵,當聚合反應發生 時,相鄰單體之活性雙鍵會彼此鍵結而形成cross-limked 聚合物,為
(一) (1)
一種主鏈型的高分子液晶,且於室溫下為結晶狀。
3-1-2 樣品製作 玻璃製備
使用鑽石刀將購買來的載玻片切割為15mm 15× mm的大小。將 切割好的玻璃放置於UV 光導管下,使用 UV 光源曝光 60 秒,
(2)
(4) 。之後再
(5) 吹去異丙醇後放置於平板加熱台
烤乾即可進行下一製程。
的
對玻璃曝光以去除附著於基板之生物細菌。
將玻璃浸泡在5wt%Neutracon 的去離子水中,並於超音波清洗 機內震盪十五分鐘。再以去離子水沖掉泡沫,重復流程兩次。
(3) 將玻璃浸泡在去離子水中,並以超音波清洗機震盪 10 分鐘。
將玻璃浸泡於丙酮中,於超音波清洗機中震盪十分鐘 將丙酮換成異丙醇再以超音波清洗機震盪十分鐘。
將清洗好的玻璃使用氮氣槍
(二) 空 Cell 製作
圖 3-2 展示了空 cell 製備的示意圖。我們將兩片乾淨的玻璃重 疊,並以直徑 10 μm 的球狀間隙子(spacer)隔開。之後將兩玻璃以反
力夾固定,並於有間隙子的兩側塗上AB 膠封邊。於空 cell 製備時我 們會預留上下兩缺口,以便稍後將RM257 灌入空 cell 中。
圖3-2 空 cell 製作示意圖。
(三)
注藥品時高分子液晶的流動情形與以AB 膠做最後封邊的示意 圖。
圖3-3 藥品填充與封邊。
藥品填充
填充藥品時,我們會先將空 cell 置於加熱台上並升溫至 140 ℃,
使高分子液晶材料於isotropic 狀態下以毛細現象灌注,之後再將剩下 的兩個缺口以AB 膠封邊即完成高分子液晶薄膜的製備。圖 3-3 即展 示了灌
257 RM
AB膠
3-2 實 Spectra-physics Beamlok 2060 Argon Ion Laser Systems。此為連續放光
之氬離子氣體雷射,目前操作波長為 488nm 且垂直偏振之雷射光。
為了避免接下來討論上的困擾,我們對光源照射強度的描述,僅 束經分 後兩光束的平均照射強度並以符號 I 表示且
(
I1 I2)
/2I = + ,I1、I2如圖3-4 所示。單光束的照射 算方
描述雷射光 光
強度計 法為量
3-1 即為不同 涉週期之干涉場,所對應兩光束夾角θ 與距離 L。
不同 間週 應的 光束 與樣 距離 Λ
測單一光束的平均功率,再除以光束光斑的面積(0.28cm2)。
全像干涉光場空間週期的計算如式 2.7,若我們固定兩束光經由 分光鏡後入射樣品的距離為5 公分,則我們僅需要調控樣品離分光鏡 的距離L,即可改變干涉光電場強度之空間週期 Λ。表
干
表3-1 空 期對 兩 夾腳 品 。
(μm) 10 15 20 25 30 35 θ(°) 2.79 1.86 1.4 1.11 0.93 0.8 L(cm) 102 153 204 256 307 358