液晶
液晶與液晶顯示器（LCD）為二十一世紀重要科技之一，除了基礎科學的研發之外，其在工業方面的應用價值甚廣，例如現在目前當紅的液晶顯示器產業。此外，液晶生物薄膜在基礎醫學方面的研發亦扮演著重要的角色。本實驗室從事液晶顯示器與液晶薄膜相關的研發工作，並與國內廠商以及國科會和工研院有諸多合作計畫，同時亦與國外知名液晶顯示器廠商和大型液晶研發實驗室有密切的合作關係。目前研究重點在於LCD Cell之製成與元件測試以及液晶薄膜（包含生物薄膜）之物性量測與許多自然現象的瞭解。
目前研究重點著重於 TN 和 STN 液晶Cell（VA Mode）的元件測試，測試內容包含對比度(Contrast Contour)，視角，反應時間，亮度及穿透係數，及電光效應曲線(Optical Switching)以及黏滯係數和液晶分子Polarization大小等參數量測工作，此外亦對TFT-LCD元件內Nematic* (如，N*-ZLI-4607; pitch = 100 microns)等液晶材料在不同類之配向膜或不同配向膜強度( PI or PVA)上Optical Response的不同作系統上的研發，同時亦考慮以電腦模擬的方法來協助分析處理實驗數據。有關液晶顯示器Cell許多不同之製作方法和如何做好Cell厚度的精密控制(對FLC顯示器而言，厚度控制則非常重要)，以及Pre-Tilt Angle的量測，或是PI 膜上Rubbing方向的改變(製做多角度配向，而非傳統的90度配向Cell)，或是Pitch大小及Cell的厚度（或是滲入Sm-Cα* 的多寡）對I-V Switching Curve所造成的影響，都是我們目前有興趣的研究課題。再者，本實驗室將使用目前世界上最新的光學Modeling(Model the Flow of Light)之方法來進行實驗數據的分析以及分子指向模型的建立，未來實驗室之研究發展方向還包括鐵電型液晶材料(FLC)和反誘電型液晶材料(AFLC)之研發以及此類型液晶材料之元件測試 (研究V-shape Switching電光效應真正的物理成因)，期待能解決部份目前Sm-C* 型液晶顯示器研發過程所遇到的諸多困難。同時，V型，U 型，C 型，燕尾型和T型等液晶材料的顯示器測試元件的製作（如，Two Domains or Two Layers or Triangle VA Mode等）和特殊光學補償片的選擇和研發都是未來要發展的重要課題。
如眾所知，如果加熱源在系統之外，一般物質熔化的方式均是從外向內，但液晶薄膜卻相反(1992 Nature)，如果加熱源亦在液晶薄膜之外，而液晶薄膜熔化的過程卻是從內向外而且通常是一層接著一層(layer-by-layer)的向外熔化。這個過程是可逆的，所以說液晶薄膜在冷卻時則是從外層往內層方向凝固(freezing)，這個現象挑戰了我們對傳統物理的認知，所以說雖然在自然界中物質熔化的現象雖然都具有一般性，但其中有很多較複雜的相變機制，仍不是瞭解得很清楚。介於液相和固相之間有非常多不同結構的液晶相位，而其中許多複雜的相變過程並不是以現有之理論所能預期的。本實驗室擬用電子繞射技術在實驗上提供證據來驗證許多液晶薄膜複雜的結構，並且能更進一步利用本實驗室其他實驗量測系統瞭解不同液晶薄膜發生相位轉換時複雜之臨界現象，同時所得之實驗結果亦可以用來驗證許多不同的物理模型。
top介紹
- 1. 液晶薄膜與生物膜之結構測定與結構相變研究
- 使用穿透式電子顯微鏡(TEM)並精密改裝其specimen chamber部分，使此TEM具有適當的environmental chamber來進行液晶薄膜繞射的實驗。實驗內容包括液晶材料結構之驗證，並對其結構上相位轉變之過程有進一步的暸解。
- 2. 液晶薄膜相變之研究
- 使用自製高解析度液晶超薄膜比熱儀以及液 晶薄膜光反射儀，研究液晶薄膜相變的問題，並對其臨界行為做深入的探討。 液晶超薄膜兩層分子厚，如又考慮被probed的面積只有直徑3mm，此材料的重量只有大約2x10-9公克。這麼小的質量要量比熱，技術上是不太可能的事情，但本實驗室的液晶超薄膜比熱儀可以辦到這件艱鉅的工作，而且其解析度可達10 nJoule (目前解析度為全世界最高)。使用這樣的儀器，我們可以瞭解不同液晶薄膜的比熱行為，同時也可以測量到非常微小的熱量轉變，並且可以檢查比熱上的臨界行為是可以被那種物理模型所描述。
- 3. 液晶薄膜光反射實驗
- 我們想進一步瞭解，液晶材料中Smectic-A-Isotropic的相變中Layer-by-Layer Surface Thinning的現象和其物理機制，以及分析其分子間的受力方式。另外，我們想用此技術測量液晶薄膜層與層間的layer spacing，然而用這個方法所得到的初步結果，比X-ray實驗所量到的值還來得更為準確（這是世界上首度使用optical reflectivity來量測薄膜的layer spacing），本實驗室打算進一步研究此課題，此外光反射實驗的數據可以協助我們瞭解分子傾斜角度的大小，傾斜方向，與液晶薄膜in-plane density之改變，目前解析度為全世界最高。
- 4. 液晶薄膜表面張力之研究
- 使用自製高解析度液晶薄膜表面張力測定儀來研究各種不同液晶材料之表面張力並分析許多複雜之表面現象，所得數據可使我們清楚分析表面分子間之作用力及其(間)排列和堆積之情形。
- 5. 液晶薄膜 Optical Texture 之研究
- 在液晶薄膜系統中，因不同種類缺陷所形成的許多複雜textures的現象不僅可以提供間接鑑定相位的證據也可以提供研究液晶分子間作用力型式的實驗數據，同時亦可決定液晶分子排列之方向。近日內再度觀察到條紋相位 (如圖6)，Honeycome Structures (如圖7)以及Chiral Ferroelectric LC之2π walls textures (如圖8)。
位置
《公車資訊》 公務人力發展中心站下車徒步5分，0南、109、207、253、280、280(直達車)、284、284(直行)、290、311(新台五線)、311(藍線)、505、52、642、668、907、松江新生幹線、敦化幹線。
top連絡
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