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使用有機材料作為摻雜物和配向層製作液晶光電元件

為了解決March K11的問題，作者石拉杰 這樣論述：

本論文添加不同種類有機摻雜物於液晶盒中，例如N-benzyl-2-methyl-4-nitroaniline (BNA)、Morpholinium 2-chloro-4-nitrobenzoate (M2C4N)及N-(4-Fluoro-2-methylphenyl) benzenemethanamine (BFM)，並研究其光電特性。這些有機摻雜物會增加液晶混合物之極化率、極化率各向異性、偶極矩，從而增加液晶混合物之介電各向異性。介電各向異性的增加導致液晶盒之閾值電壓減少。摻雜BFM、BNA和 M2C4N液晶盒之下降時間 分別比一般純液晶盒快了約 5.8倍、5.1倍和3倍，其主要是由於有機

摻雜物會減少液晶盒之閾值電壓及轉動黏滯係數。此外，有機分子之自發性極化電場產生的強大恢復力也幫助降低液晶盒的下降時間。BFM摻雜物之氟末端原子能有效抑制液晶盒之自由離子，因此進一步降低了轉動黏滯係數及下降時間； BNA摻雜物之硝基末端群會導致液晶盒在波長400nm附近產生劇烈光吸收；因M2C4N的苯胺/羥基與液晶分子具有較強的分子間相互作用，因此摻雜M2C4N對液晶混合物之介電各向異性有較大的提升。這些結果顯示摻雜M2C4N可用於開發高介電各向異性之液晶混合物，而摻雜BNA適用於製作具有快速響應及濾藍光功能之液晶光電元件，摻雜BFM則不僅可以防止色偏還能大幅降低液晶盒之響應時間。此外，本論文還

研究了有機單晶紅熒烯薄膜對液晶分子之配向並用來製作免摩擦配向之液晶光電元件。在單晶紅熒烯薄膜上之液晶分子定向可以透過注入液晶時的毛細流動方向來決定，並且液晶分子會呈現低的預傾角排列。與傳統使用聚酰亞胺配向膜之液晶盒相比，使用單晶紅熒烯薄膜製作液晶盒不需摩擦配向處理且具有更低的操作電壓、更快的響應時間和更高的電壓保持率(voltage holding ratio)。有機單晶紅熒烯薄膜可以同時當作免摩擦配向處理之配向層及弱導電層，其多功的特性能用來開發新穎液晶光電元件。