四、 實驗結果與討論
4.1 V-T Results
為了降低 VA Cell 的臨界電壓（threshold voltage, Vth），以塗佈摻雜奈米 材料的溶液於 VA Cell 表面進行奈米配向。奈米配向材料使用表面胺官能化的二 氧化矽奈米粒子，以旋轉塗佈的方式，塗佈於 ITO 玻璃上的 PI 層，之後，進行 熱交聯。目的為利用 PI 層上的奈米粒子提供液晶一預斜角以期降低 VA Cell 的 臨界電壓（Vth）。本實驗以下列條件進行測試。
表 2 VA Cell - PI 表面摻雜 nano-particle 的濃度條件
SiO2 nano-particle 10~20nm SiO2 nano-particle 40~50nm 1 PI surface without SiO2 PI surface without SiO2 2 PI surface with 0.01wt% SiO2 PI surface with 0.01wt% SiO2 3 PI surface with 0.05wt% SiO2 PI surface with 0.05wt% SiO2 4 PI surface with 0.1wt% SiO2 PI surface with 0.1wt% SiO2 5 PI surface with 0.5wt% SiO2 PI surface with 0.5wt% SiO2
VA Cell 在未施加電壓時為暗態，而當外加一電壓超過臨界電壓時，液晶會 開始作旋轉，而穿透光的強度就會隨著液晶旋轉而有強度變化，在此，臨界電壓 Vth指穿透率為 10%時的電壓[24]。
4.1.1 V-T measurements of VA Cell with 10~20nm Nano-particle
Nano-particle size 10~20nm，分別以 0wt%、0.01wt%、0.05wt%、0.1wt%
與 0.05wt%塗佈於 PI 表面，再分別量測 VA Cell 的臨界電壓（Vth）與穿透率（T%）
的關係。
表 3 Threshold voltage（Vth）、cell gaps and transmittance（T%）
of nano-particle size 10~20nm
VA cell with Cell gap Vth Trans.
nano-paritcle 10~20nm （μm） （V） ( % ) VA cell without SiO2 3.4 6.22 99.70 VA cell with 0.01wt% SiO2 3.6 6.05 93.28 VA cell with 0.05wt% SiO2 3.5 5.91 86.96 VA cell with 0.1wt% SiO2 3.6 5.72 82.58 VA cell with 0.5wt% SiO2 3.5 5.56 78.13
0%
PI surface without nano-paritcle PI surface + 0.01wt% nano-paritcle PI surface + 0.05wt% nano-paritcle PI surface + 0.1wt% nano-paritcle PI surface + 0.5wt% nano-paritcle
圖 37 V-T measurements of Nano-particle size 10~20nm
由上表與圖，VA Cell 的臨界電壓 Vth隨奈米粒子重量百分濃度的增加而降低，
在 0.5wt%時的臨界電壓最低，與 0wt%比較，其臨界電壓降低了 0.66 伏特；但 同時也可發現，VA Cell 的穿透率也隨著奈米粒子重量百分濃度的增加而降低，
4.1.2 V-T measurements of VA Cell with 40~50nm Nano-particle
除了 Nano-particle size 10~20nm，另外，再測試奈米分子粒徑較大時，對 於 VA Cell 的臨界電壓（Vth）與穿透率（T%）的影響為何。同樣地，分別以 0wt%、
0.01wt%、0.05wt%、0.1wt%與 0.05wt%的濃度塗佈於 PI 表面，但 nano-particle 的粒徑更改為 40~50nm，再分別量測 VA Cell 的臨界電壓（Vth）與穿透率（T%）
的關係。
表 4 Threshold voltage（Vth）、cell gaps and transmittance（T%）
of nano-particle size 40~50nm
VA cell with Cell gap Vth Trans.
nano-paritcle 40~50nm （μm） （V） ( % ) VA cell without SiO2 3.5 6.44 98.46 VA cell with 0.01wt% SiO2 3.6 6.17 87.12 VA cell with 0.05wt% SiO2 3.6 5.99 80.86 VA cell with 0.1wt% SiO2 3.5 5.77 75.58 VA cell with 0.5wt% SiO2 3.6 5.51 72.57
0%
PI surface without nano-paritcle PI surface + 0.01wt% nano-paritcle PI surface + 0.05wt% nano-paritcle PI surface + 0.1wt% nano-paritcle PI surface + 0.5wt% nano-paritcle
圖 38 V-T measurements of Nano-particle size 40~50nm
由上表與圖，可發現奈米粒子粒徑為 40~50nm 時與 10~20nm 其 VA Cell 的臨 界電壓（Vth）與穿透率（T%）有相同的驅勢，同樣在 0.5wt%時可得到最低的 臨界電壓 Vth，穿透率也隨著奈米粒子重量百分濃度的增加而降低，而奈米粒子 粒徑為 40~50nm 時，穿透率下降的幅度更大，在 0.5wt%時降至 72.57%，推測 應為 nano-particle 的粒徑較大，使得下降的幅度較大。
另外，由圖 38，可發現 V-T 曲線並不平滑，於量測 VA Cell 的 V-T 時，可觀察 到 VA Cell 由暗態轉為亮態並非全面同時轉態，而是由 Cell 的一角以擴散的方式 逐漸轉態直到 Cell 全面為亮態，猜測應為 PI 表面的奈米粒子分佈不均勻，無法 提供液晶良好的預傾角所致。