Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 光電工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/77487
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor蔡睿哲
dc.contributor.authorYi-Hsiang Chuangen
dc.contributor.author莊譯翔zh_TW
dc.date.accessioned2021-07-10T22:04:29Z-
dc.date.available2021-07-10T22:04:29Z-
dc.date.copyright2018-08-21
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2018-08-16
dc.identifier.citation[1] Haan, Keewoong, and Kukjin Chun. 'Tunable aperture controlled by thermal expansion of copper beams.' AFRICON, 2017 IEEE, pp. 1520-1521, 2017
[2] P. Müller, N. Spengler, H. Zappe, W. Monch, “ An optofluidic concept for a tunable micro-iris,” Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 19, No. 6, pp. 1477-1484, 2010
[3] D. Caputo, G. de Cesare, N. L. Vecchio, A. Nascetti, E. Parisi, and R. Scipinotti, “Polydimethylsiloxane material as hydrophobic and insulating layer in electrowetting-on-dielectric systems,” Microelectronics Journal, Vol. 45, No. 12, pp. 1684-1690, 2014
[4] Lei Li, Chao Liu, and Qiong-Hua Wang, “Optical switch based on tunable aperture”, Optics Letters, Vol. 37, No. 16, pp. 3306-3308, 2012
[5] N. De Beer, 'Advances in three dimensional printing-state of the art and future perspectives,' Journal for New Generation Sciences, Vol. 4, No. 1, pp. 21-49, 2006
[6] 3D列印機-初學入門指南v1.0,開源科技有限公司
[7] 謝依萍,明日之星-PDLC智慧綠色材料,材料世界網 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8660
[8] G.Spruce, and R.D.Pringle, “Polymer dispersed liquid crystal (PDLC) films,” Electronics & Communication Engineering Journal, Vol.4, pp.91-100, 1992
[9]http://www.norlandprod.com/adhesiveindex2.html#noa
[10]P. Formentin, R. Palacios, J. Ferre-Borrull, J. Pallares, L.F. Marsal, “Polymer-dispersed liquid crystal based on E7: Morphology and characterization,” Synthetic Metals, Vol. 158, Issues 21-24, pp.1004-1008, 2008
[11]蔡佳怡,參雜染料「液晶-聚合物」薄膜在光學快速紀錄性質之研究,國立成功大學物理所碩士論文,2002
[12]呂承桓,固體微型可調變光圈之設計、製作與特性量測,國立臺灣大學光電工程學研究所碩士論文, 2016
[13] 陳帛鈞,無移動結構之可調變固態微型光圈,國立臺灣大學光電工程學研究所碩士論文, 2015
[14] 游舜豪,可階梯式調變固體微型光圈設計與製作,國立臺灣大學光電工程學研究所碩士論文, 2018
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/77487-
dc.description.abstract本論文設計了兩種不同的結構做出兩種不同的光學開關,藉由施加電壓使開關有不同的通光度,並定義通光度高的亮態為開,通光度低的暗態為關。
在元件的製程方面,本研究結合了高分子分散型液晶(Polymer-dispersed liquid crystal,簡稱PDLC)與3D列印中的熔融沉積成型技術(Fused Deposition Modeling,簡稱FDM)完成該元件。PDLC在光學開關中扮演調變的角色,在未施加電壓時呈現乳白色的不透光狀態,在施加交流電壓後會使得液晶順著電場方向整齊排列,進而提升透光度。而本研究利用FDM技術3D列印出元件的結構主體,但直接列印出來的成品會有表面粗糙的問題,因此利用列印材料在高溫會融化的特性,熱壓結構表面使其平整化,在平整化表面後可以去除光線在3D列印表面的漫反射現象,進而提升透光度。
在光學開關的量測方面,本研究使用CMOS結合顯微鏡進行光開關影像的對焦與拍攝,接著利用Matlab將CMOS捕捉到的影像轉換成256種不同的色階繪製在不同電壓下灰階轉換的曲線,進而仔細觀察開關的亮暗特性。
zh_TW
dc.description.abstractIn this paper, we design two optical switches of different structures. The transmittance of optical switch varies from different bias. We define the high transmittance state as the on-state, while the low transmittance state is the off-state.
This research combined Polymer-Dispersed Liquid Crystal (PDLC) and Fused Deposition Modeling, which is one of the techniques of 3D printing, to finish the fabrication of the device. PDLC plays a role of tuning in the optical switch. Under 0 bias, PDLC appears to be opaque state of milky white. Under AC bias, liquid crystals arrange with the direction of the electric field and the transmittance arises. We use the FDM technique to 3D print the main structure of the device. However, the structure has the problem of surface roughness after printing. So we use the characteristic of the printing material, which melts under high temperature, to hot press the structure to flatten the surface. After flattening, we can remove the diffuse reflection of the 3D printing surface and rise the transmittance.
In measurement part, we combine the CMOS and microscope to capture the image of the optical switch. Then use Matlab to transform the image into 256 different grayscale levels and draw the curve of different bias. So we can closely observe the transmittance characteristic of the optical switches.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-07-10T22:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-107-R05941017-1.pdf: 3289633 bytes, checksum: d491aff580ebb28480dcee3fb0c20b4d (MD5)
Previous issue date: 2018
en
dc.description.tableofcontents致謝 I
中文摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
CHAPTER 1 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 熱膨脹微機電結構之調變光圈元件(Thermal expansion MEMS aperture) 2
1.2.2 光流體結構之調變光圈元件(Optofluidic-based apertures) 5
1.3 3D列印技術介紹 8
1.3.1 熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling, FDM) 9
1.3.2 SLA光固化立體造型(Stereolithography Apparatus) 10
1.3.3 SLS選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering) 10
1.3.4 LOM層壓實體製造(Laminated Object Manufacturing) 11
1.4 研究動機 12
CHAPTER 2 設計原理 13
2.1 高分子分散型液晶薄膜(PDLC)介紹 13
2.1.1 PDLC簡介 13
2.1.2 PDLC工作原理 13
2.2 可調變光圈設計原理 14
CHAPTER 3 元件製程 16
3.1 3D列印製程 16
3.1.1 ultimaker2介紹 16
3.1.2 線材選擇 17
3.1.3 更換線材 18
3.1.4 水平校準 18
3.1.5 成品列印過程 19
3.2 PDLC薄膜製備 21
3.3 元件組裝步驟 25
3.3.1 PDMS介紹 25
3.3.2 CTPC介紹 26
3.3.3 利用PDMS製作母模之初步製程 26
3.3.4 利用PDMS之改善製程 32
3.3.5 不需利用PDMS之製程 35
CHAPTER 4 元件量測結果 40
4.1 量測系統架構 40
4.2 元件實驗結果 42
CHAPTER 5 結論與未來展望 46
5.1 結論 46
5.2 未來展望 47
參考文獻 48
dc.language.isozh-TW
dc.subject光開關zh_TW
dc.subject高分子分散型液晶zh_TW
dc.subject3D列印zh_TW
dc.subjectPDLCen
dc.subjectOptical switchen
dc.subject3D printingen
dc.title利用3D列印製作之高分子分散型液晶光學開關zh_TW
dc.titlePDLC-Based Optical Switch Fabricated by
3D Printing
en
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear106-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee孫家偉,鍾仁傑
dc.subject.keyword光開關,3D列印,高分子分散型液晶,zh_TW
dc.subject.keywordOptical switch,3D printing,PDLC,en
dc.relation.page49
dc.identifier.doi10.6342/NTU201803629
dc.rights.note未授權
dc.date.accepted2018-08-16
dc.contributor.author-college電機資訊學院zh_TW
dc.contributor.author-dept光電工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:光電工程學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-107-R05941017-1.pdf
  未授權公開取用
3.21 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved