光致异构化反应Photo-isomerization
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23
IR---用LPUV照射改質後PI薄膜
•在1245 cm-1環丁烷的特性峰 會增加是因為查爾酮上的 C=C鍵經LPUV照射後產生 光二聚體反應形成環丁烷。
24
接觸角
改質前PI易親水
25
UV-vis光譜--- PI薄膜
圖5(a)顯示PI膜改質前後的吸收峰在 300-400nm有明顯的改變，可證實查 爾酮衍生物被誘導在PI膜上。
27
總 結
不管是經合成法或是化學改質法，都可使PI膜上的查爾酮衍生物經線性 偏極紫外光產生光二聚體，且所測得的預傾角也一樣。
8
實驗步驟 合成含查爾酮- polyimide
將DAP加入異喹啉(5 wt%) 和間-甲酚溶劑中
攪拌
再加入DOCDA形成PI溶液
再加入查爾酮形成含查爾酮- polyimide
9
實驗步驟 薄膜的製備
ITO玻璃
配向示意圖
10
實驗步驟 液晶元件裝備
Spacer(50μm)
將液晶材料ZLI-3449 注射於元件
19
20
實驗步驟 查爾酮改質PI薄膜
將PI塗佈在玻璃基板上 在電熱板上加熱2000C40分鐘 形成PI膜厚度約為50nm
利用Williamson 法將查爾酮改質在PI膜上
再經由線性偏極紫外光照射
再將兩片玻璃基板組裝之後灌入液晶形成液晶元件
21
結果與討論
22
I R 圖---改質前後PI膜
改質後查爾酮衍生物上的C=C鍵 在1600cm-1和脂肪烷基鏈在 2950cm-1的特性吸收峰會增加
2
大綱
前言
實驗藥品 實驗步驟 結果與討論 結論
3
液晶配向技術方法-定向摩擦
靜電的產生 利用一個外覆絨布的滾輪摩擦在塗有高分子薄膜的基材表面，使表面的高分 絨布纖維會造成粉屑掉落等污染 子主鏈沿某一方向排列
大尺寸摩擦控制不易，造成液晶預傾角的不一致而影響光電特性的顯示品質 因為單一方向摩擦配向，造成視角窄小的問題
圖5(b)顯示PI膜特性峰在λmax =340 nm隨照射時間越長則降低，是因查爾 酮衍生物經光二聚體形成環丁烷。
26
結論
查爾酮衍生物可以經化學改質誘導在PI膜上，經由線性偏極紫外光產生光二 聚體使液晶分子產生異方向性。 由旋轉晶體法也可以測得液晶原件中烷基鏈(n=3)的預傾角是1O，烷基鏈(n=16) 的預傾角是89O。
6
實驗藥品
DOCDA -------二酸酐單體 (5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride) 5-(2,5-二氧四氫呋喃)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二碳酸酐
DAP -------二胺單體 2,4-diaminophenol 2,4-二氨基苯酚鹽酸鹽
15
利用旋轉晶體法測得預傾角
由公式算出DC-3 的預傾角在1–2°而DC-16在89.52°
16
Conoscopical picture
出處 ：液晶光學
嘉義大學
羅光耀
17
Conoscopical picture
•DC-16的液晶分子會垂直 玻璃基板
18
結 論
PI薄膜在UV-vis光譜中有節點表示產生順-反異構化程序，沒有節點表示產生 光二聚體程序。 由吸收圖譜可知DC-3液晶排列方向與線性偏極紫外光之電場振動方向垂直。 而DC-16不能在表面形成特定方向排列。 由旋轉晶體法可以測得DC-3 的預傾角在1–2°而DC-16在89.52°。
指導老師 : 謝慶東 博士 研 究 生: 卓昭伶 報告日期 : 98.05.05
上學期報告
Polyimides with main-chain photosensitive groups: Synthesis,characterization and their properties as liquid crystal alignment layers
液晶配向技術方法-光配向
• 以線性偏極紫外光照射在高分子薄膜上，利用分子結構中化學鍵的生成或破 壞，使高分子鏈產生具有方向性的排列，而達到排列液晶分子的作用
4
4
光反應機制可分為三種
光裂解反應（Photo-decomposition）
此類之光配向材料並沒有感光基團的存在，通常是利用具有較高能量之紫 外光照射，導致聚醯亞胺鍵結不均向之斷裂，以產生誘導液晶排列之效果， 此種光配向材料之熱穩定和光穩定高。
光致異構化反應（Photo-isomerization）
此類聚合物主要wk.baidu.com光化學機制為光誘導之順式反式結構互變(cis-trans transition)
5
光反應機制可分為三種
光可聚合化反應（Photo-dimerization）
在高分子側鏈上接上不飽和雙鍵的 感光基團，經線性偏紫外光極光照 射後，進行光二聚體反應而導致高 分子表面之光學異向性，進而誘導 液晶分子朝特定方向排列。
在圖四(b)輻射強度為365nm有節點表示產生順-反異構化程序 在圖四(a)輻射強度為254nm沒有節點表示產生光二聚體程序
14
吸收圖譜
將液晶盒在固定波長下以每 10o 之間隔連續旋轉360o，紀錄吸 收值，可得到吸收圖譜。
圖中箭頭方向是代表線性偏極紫 外光之電場振動方向。 由圖發現，在DC-3 配向膜所製 成之液晶盒中，其液晶排列方向 與所照射線性偏極紫外光之電場 振動方向垂直。而DC-16不能在 表面形成特定方向排列。
用AB膠封裝
LC cell
11
結果與討論
12
UV-vis光譜---查爾酮衍生物(n=16)
•由圖可知，未照光之前，查爾酮衍生物溶液在275 和350nm 位 置出現了最大吸收峰，隨著曝光時間的增加，吸收峰的強度逐 漸地下降，是因為紫外光的照射使其進行光二聚體反應。
13
UV-vis光譜---查爾酮- polyimide薄膜
Chalcone derivatives 查爾酮衍生物 -------感光性基團
(n=3: DC3, n=8: DC8, n=16: DC16)
7
實驗藥品
m-cresol 間-甲酚 -------溶劑 NMP N - 甲基吡咯酮-------溶劑 isoquinoline (5 wt%) 異喹啉 -------催化劑 ZLI-3449 ------- 液晶材料
IR---用LPUV照射改質後PI薄膜
•在1245 cm-1環丁烷的特性峰 會增加是因為查爾酮上的 C=C鍵經LPUV照射後產生 光二聚體反應形成環丁烷。
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接觸角
改質前PI易親水
25
UV-vis光譜--- PI薄膜
圖5(a)顯示PI膜改質前後的吸收峰在 300-400nm有明顯的改變，可證實查 爾酮衍生物被誘導在PI膜上。
27
總 結
不管是經合成法或是化學改質法，都可使PI膜上的查爾酮衍生物經線性 偏極紫外光產生光二聚體，且所測得的預傾角也一樣。
8
實驗步驟 合成含查爾酮- polyimide
將DAP加入異喹啉(5 wt%) 和間-甲酚溶劑中
攪拌
再加入DOCDA形成PI溶液
再加入查爾酮形成含查爾酮- polyimide
9
實驗步驟 薄膜的製備
ITO玻璃
配向示意圖
10
實驗步驟 液晶元件裝備
Spacer(50μm)
將液晶材料ZLI-3449 注射於元件
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20
實驗步驟 查爾酮改質PI薄膜
將PI塗佈在玻璃基板上 在電熱板上加熱2000C40分鐘 形成PI膜厚度約為50nm
利用Williamson 法將查爾酮改質在PI膜上
再經由線性偏極紫外光照射
再將兩片玻璃基板組裝之後灌入液晶形成液晶元件
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結果與討論
22
I R 圖---改質前後PI膜
改質後查爾酮衍生物上的C=C鍵 在1600cm-1和脂肪烷基鏈在 2950cm-1的特性吸收峰會增加
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大綱
前言
實驗藥品 實驗步驟 結果與討論 結論
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液晶配向技術方法-定向摩擦
靜電的產生 利用一個外覆絨布的滾輪摩擦在塗有高分子薄膜的基材表面，使表面的高分 絨布纖維會造成粉屑掉落等污染 子主鏈沿某一方向排列
大尺寸摩擦控制不易，造成液晶預傾角的不一致而影響光電特性的顯示品質 因為單一方向摩擦配向，造成視角窄小的問題
圖5(b)顯示PI膜特性峰在λmax =340 nm隨照射時間越長則降低，是因查爾 酮衍生物經光二聚體形成環丁烷。
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結論
查爾酮衍生物可以經化學改質誘導在PI膜上，經由線性偏極紫外光產生光二 聚體使液晶分子產生異方向性。 由旋轉晶體法也可以測得液晶原件中烷基鏈(n=3)的預傾角是1O，烷基鏈(n=16) 的預傾角是89O。
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實驗藥品
DOCDA -------二酸酐單體 (5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride) 5-(2,5-二氧四氫呋喃)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二碳酸酐
DAP -------二胺單體 2,4-diaminophenol 2,4-二氨基苯酚鹽酸鹽
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利用旋轉晶體法測得預傾角
由公式算出DC-3 的預傾角在1–2°而DC-16在89.52°
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Conoscopical picture
出處 ：液晶光學
嘉義大學
羅光耀
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Conoscopical picture
•DC-16的液晶分子會垂直 玻璃基板
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結 論
PI薄膜在UV-vis光譜中有節點表示產生順-反異構化程序，沒有節點表示產生 光二聚體程序。 由吸收圖譜可知DC-3液晶排列方向與線性偏極紫外光之電場振動方向垂直。 而DC-16不能在表面形成特定方向排列。 由旋轉晶體法可以測得DC-3 的預傾角在1–2°而DC-16在89.52°。
指導老師 : 謝慶東 博士 研 究 生: 卓昭伶 報告日期 : 98.05.05
上學期報告
Polyimides with main-chain photosensitive groups: Synthesis,characterization and their properties as liquid crystal alignment layers
液晶配向技術方法-光配向
• 以線性偏極紫外光照射在高分子薄膜上，利用分子結構中化學鍵的生成或破 壞，使高分子鏈產生具有方向性的排列，而達到排列液晶分子的作用
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光反應機制可分為三種
光裂解反應（Photo-decomposition）
此類之光配向材料並沒有感光基團的存在，通常是利用具有較高能量之紫 外光照射，導致聚醯亞胺鍵結不均向之斷裂，以產生誘導液晶排列之效果， 此種光配向材料之熱穩定和光穩定高。
光致異構化反應（Photo-isomerization）
此類聚合物主要wk.baidu.com光化學機制為光誘導之順式反式結構互變(cis-trans transition)
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光反應機制可分為三種
光可聚合化反應（Photo-dimerization）
在高分子側鏈上接上不飽和雙鍵的 感光基團，經線性偏紫外光極光照 射後，進行光二聚體反應而導致高 分子表面之光學異向性，進而誘導 液晶分子朝特定方向排列。
在圖四(b)輻射強度為365nm有節點表示產生順-反異構化程序 在圖四(a)輻射強度為254nm沒有節點表示產生光二聚體程序
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吸收圖譜
將液晶盒在固定波長下以每 10o 之間隔連續旋轉360o，紀錄吸 收值，可得到吸收圖譜。
圖中箭頭方向是代表線性偏極紫 外光之電場振動方向。 由圖發現，在DC-3 配向膜所製 成之液晶盒中，其液晶排列方向 與所照射線性偏極紫外光之電場 振動方向垂直。而DC-16不能在 表面形成特定方向排列。
用AB膠封裝
LC cell
11
結果與討論
12
UV-vis光譜---查爾酮衍生物(n=16)
•由圖可知，未照光之前，查爾酮衍生物溶液在275 和350nm 位 置出現了最大吸收峰，隨著曝光時間的增加，吸收峰的強度逐 漸地下降，是因為紫外光的照射使其進行光二聚體反應。
13
UV-vis光譜---查爾酮- polyimide薄膜
Chalcone derivatives 查爾酮衍生物 -------感光性基團
(n=3: DC3, n=8: DC8, n=16: DC16)
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實驗藥品
m-cresol 間-甲酚 -------溶劑 NMP N - 甲基吡咯酮-------溶劑 isoquinoline (5 wt%) 異喹啉 -------催化劑 ZLI-3449 ------- 液晶材料