簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳人豪
Chen, Jen-Hou
論文名稱: 類鑽薄膜在液晶配向層上的應用
Investigation of DLC films on the application of alignment layer of LCD
指導教授: 李玉華
Lee, Yu-Huo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程研究所
Institute of Electro-Optical Science and Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 113
中文關鍵詞: 類鑽薄膜配向直流濺鍍離子源
外文關鍵詞: DLC, alignment, ion source, DC-Sputter
相關次數: 點閱:56下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   本實驗目的在對於液晶傳統的接觸式配向方式提出改進的方法,在實驗中我們使用了Kaufman-type的離子源直接對由直流濺鍍系統(DC-Sputter)所製鍍出來的類鑽碳薄膜(DLC)進行轟擊配向程序,並且製成液晶的樣品以供量測。

      在離子源轟擊配向的程序中,我們使用了Ar氣體通入離子源,Ar離子產生後,以450ev的能量射出,經PBN中和後以與法線相差30度的方向撞擊類鑽碳薄膜。在類鑽碳膜的製程中,我們依序改變三個不同的製程參數,即改變甲烷佔總氣體流量的比值、磁控濺鍍靶源的功率及成長薄膜時的操作壓力,製鍍出三個系列的樣品。

      為討論碳膜受轟擊程序前後的變化,我們對轟擊程序前的薄膜進行量測,包含傅氏紅外光吸收譜(FTIR)、可見光譜、橢圓儀及原子力顯微鏡(AFM)的量測等,對轟擊程序後的薄膜則進行傅氏紅外光吸收譜(FTIR)及原子力顯微鏡(AFM)的量測。為進一步確定各系列樣品的液晶配向效果,我們將受轟擊後的碳膜製成了水平配向液晶樣品並進行CONOSCOPY的量測,並將改變甲烷佔總氣體流量比系列樣品做成TN(Twist Nematic)配向液晶樣品進行光電量測。

      經過水平配向液晶樣品盒的CONOSCOPY量測後,我們發現依序改變三個製程參數所製鍍出來的三個系列樣品,對液晶似乎都有配向效果。但經過TN配向液晶樣品盒的光電量測,則發現含有SP3鍵結比例較高的碳膜,光電量測的表現比較好,尤其在低電場擾動下,含有SP3鍵結比例高的薄膜比含有SP2鍵結比例高的薄膜更能穩定液晶配向。

      The purpose of the experiment is to present a method to improve traditional alignment. We directly bombard DLC films deposited by DC-sputtering system with Kaufman-type ion source and then make them into LC cells to be measured. In the process of treatment, ion source products argon ions which have 450ev energy. After neutralizing with PBN, they bombard DLC films in the direction of 30o from surface normal.

      In the process of deposition, we adjust three parameters which are ratio of CH4 to total gas, power of sputtering gun and operation pressure to product three series of samples.

      In order to discuss the change of DLC films, we measure them with FTIR, spectrometer, ellipsometer and AFM in as-deposition and with FTIR and AFM after bombarding. To make sure the alignment effect of DLC films, we make DLC films which had been bombarded into homogeneous LC cells and then measure them with CONOSCOPY. We bombard a series of films which ratio of CH4 to total gas are changed and make them into TN LC cells and then measure them with Optic-electric measurement.

      In the experiment, we find that both sp2 and sp3 bonds have good alignment effect. However, we find that sp3 bonds have bigger anchoring force than sp2 bonds in optic-electric measurement.

    第一章 序論 1 第二章 基本原理 第一節 濺鍍法的基本原理 4 第二節 Kaufman Ion Source基本原理 9 第三節 非晶形碳的微觀結構 12 第四節 液晶的基本特性 16 第三章 實驗設備與量測 第一節 鍍膜設備 26 第二節 樣品製作 29 第三節 樣品量測 32 第四章 實驗結果 54 第一節 FTIR的量測結果 56 第二節 橢圓儀的量測結果 62 第三節 穿透率的量測結果 65 第四節 原子力顯微鏡(AFM)量測的結果 68 第五節 水平配向的CONOSCOPY量測 72 第六節 TN樣品的光電量測 76 第五章 實驗結果討論 第一節 FTIR量測結果討論 79 第二節 橢圓儀量測結果討論 82 第三節 穿透光譜與光學能隙 86 第四節 原子力顯微鏡(AFM)量測結果討論 88 第五節 CONOSCOPY的量測結果討論 89 第六節 光電量測結果討論 90 參考文獻 93 附錄一 各類鍵結佔總吸收譜的百分比 96

    【1】 W. Jacob and M. Unger, Appl. Phys. Lett., 68(4), January, 22, 1996
    【2】 L. H. Chou and H. W. Wang, J. Appl. Phys., 74(7), October, 1, 1993
    【3】 J. P. Doyle, P. Chaudhari, J. L. Lacey, E. A. Galligan, S. C. Lien,
    Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res. B, 206, 467~471, 2003
    【4】 J.stohr, M. G. Samant, J. Luning, A. C. Callegari, P. Chaudhari,
    SCIENCE, 292, 2292, June, 2001
    【5】 Shi-Joon Sung, Hee-Tak Kim, Jong-Woo Lee, Jung-Ki Park, Synthetic
    Metals, 117, 277~279, 2001
    【6】 Soon Joon Rho, Day-Kyu Lee, Hong Koo Baik, Jeoung-yeon Hqang, Thin
    Solid Films, 420-421, 259~262, 2002
    【7】 Yoshiki Nakagawa, Yoshimine Kato, Yukito Saitoh, Kazumi Sakai, SID 01
    DIGEST, 56.1, 1346, 2001
    【8】 Y. Kato, Y. Nakagawa, Y. Saitoh, H. Satoh, S. Odahara, M. Hasegawa,
    EURODISPLAY, P-39, 525,2002
    【9】 J. Robertson, Materials Science and Engineering, R37, 129~281, 2002
    【10】 R. Wachter, A. Cordery, Diamond and Related Materials, 8, 504~509
    1999
    【11】 O. Stenzel, G. Schaarschmidt, M. Vogel, R. Petrich, Diamond and Related
    Materials, 1, 434~439, 1992
    【12】 Fuminori Fujimoto, Akio Ootuka, Ken-ichiro Komaki, Japanese Journal Of
    Applied Physics, vol.23, No.7, 810~814, July, 1984
    【13】 S N Kundu, M Basu, K K Chattopadhyay, A B Maity, Vacuum, vol.48, No.5,
    435~441, 1997
    【14】 A. Grill, Thin Solid Films, 355-356, 189~193,1999
    【15】 M. Maharizi, N. Croitoru, A. Seidman, Journal of Non-Crystalline
    Solids, 289,221~227, 2001
    【16】 S. R. P. Silva and G. A. J. Amaratunga, J. Appl.Phys, 72(3), 1149, 1992
    【17】 K. M. McNamara, B. E. Williams, K. K. Gleason and B. E. Scruggs, J.
    Appl. Phys. 76(4), 2466, 1994
    【18】 J. Ristein, R. T. stief, and L. Ley, Journal Of Applied Physics,
    vol.84, No.7, 3836, 1998
    【19】 POCHI YEH, CLAIRE GU, Optics of Liquid Crystal Displays, John Wiley &
    Sons Inc, 1999
    【20】 Eugene Hecht, OPTICS fourth edition, Addison Wesley, 2002
    【21】 FRANCOIS R. FLORY, THIN FILMS FOR OPTICAL SYSTEMS, Marcel Dekker Inc,
    1995
    【22】 李正中,薄膜光學與鍍膜技術,藝軒圖書出版社, 2002
    【23】 劉瑞祥譯,液晶之基礎與應用,國立編譯館, 2003
    【24】 王君瑞,成大物理所碩士論文, 2002
    【25】 賴稚辰,成大物理所碩士論文, 1999
    【26】 劉卓偉,成大物理所碩士論文, 2000
    【27】 賴柜宏,成大物理所碩士論文, 2002

    下載圖示 校內:2005-07-12公開
    校外:2005-07-12公開
    QR CODE