对染料掺液晶随机激光电控特性的研究

实验研究了液晶盒盒厚及摩擦方式对随机激光电控特性的影响,并分析了其物理机制。实验制备了3种盒厚的液晶盒,每种盒厚的盒都采取了3种摩擦取向方式(双面平行、双面反向、双面垂直)。不同盒厚的样品随机激光消失的关断电压Vdis分别在2.4 V(100μm)、2.8 V(188μm)、3.3 V(300μm)左右,基本不受摩擦方式影响。该实验通过减小盒厚降低了随机激光的关断电压,为电控随机激光低功耗应用提供了一种可行的方法。     

高精度深紫外光学透射率测量装置的研制

为了精确控制曝光剂量,需要精确测量光刻系统的光学透射率。采用了双光路对比的方法进行透射率测量,有效地消除了准分子激光器能量波动带来的透射率测量误差。并通过加入起偏器,消除了准分子激光器偏振态不稳定带来的误差。搭建了深紫外光学透射率测量装置,对1片可计算透射率的光学样品进行透射率测量,其测量结果与透射率理论计算结果基本一致。测量结果显示,该装置的测量重复性可达到0.3%。通过分光光度计对该光学样品进行测量,通过结果对比,该装置的测量结果与分光光度计的测量结果相差0.28%。另外,该装置应用灵活,可以测量光学系统的透射率,具有不受待测光学样品尺寸影响的优点。     

红外二向色性法测量取向膜表面液晶界面层的取向度

液晶分子的取向排列通常需取向膜诱导引发,但实验发现强摩擦处理的取向膜表面的液晶分子有序度远低于液晶体内部的有序度,大约为体内部的1／2。实验中采用楔形液晶盒,用较严谨的红外二向色性吸收定量分析了液晶层厚方向上的平均有序度随液晶层厚的变化,并通过这一结果的理论拟合,获得了取向膜表面的液晶分子取向有序度,同时获得了液晶界面层厚大约为7nm。这些结果说明液晶具有抵制外界微扰、自我修复分子取向度的能力,有利于对液晶排列机理的理解,也为研究新的取向方法提供了参照依据。     

使液晶分子在基片表面定向排列的新方法——激光法

美国特拉华州威尔明顿的Hercules公司研究人员发现了一种可使液晶分子在基片表面定向排列的新方法——激光法。使LCD中液晶分子在基片表面择优定向排列的典型方法,称为机械摩擦法。通常用一布轮来摩擦贴在制有导电电极玻璃基片上的聚合物薄膜表面,当液晶分子跟该聚合物表面接触时就将按照其摩擦运动的方向排列起来。如果不经过这一步加工处理,那么在外加电场作用下,LCD中的液晶分子先是随机地分散开来,再成群聚集,尔后随机排列成一束一束     

椭圆偏光解析法对液晶界面层分子有序度的研究

论述了向列相液晶分子取向有序度的评价方法以及与宏观物理张量之间的关系, 阐述了椭圆偏光解析法测量分子取向有序度的原理,并应用在基板表面液晶界面层中的测量。实验结果表明, 即使是在强摩擦条件下基板表面附近 ５０ｎｍ 厚的液晶层中,分子取向有序度低于液晶体内部的值。讨论了实验误差, 确认了这一结果的合理性, 为澄清液晶取向排列原动力模型提供了实验依据。     

各向异性PDLC散射膜的特性研究

采用摩擦表面取向层的方法制备了有光学各向异性结构的ＰＤＬＣ膜。研究了液晶盒的厚度、摩擦强度,以及在紫外光诱导相分离过程中的光照强度对ＰＤＬＣ膜的光学各向异性程度和电光特性的影响。对ＰＤＬＣ的光学各向异性进行了研究,并给出了要获得低阈值电压、高各向异性的聚合物分散液晶各向异性膜的盒厚、摩擦强度以及光照度等条件。被取向后的ＰＤＬＣ各向异性膜可被用来作为具有很好光电特性的电可调散射式偏振片。     

表征TNLCDs光学特性的广义模型

提出了更精确描述TNLCDs（扭曲向列相液晶显示器）光学性质的广义模型，研究了靠近LCD边缘分子的光学性质，这些分子不能随外加电场扭曲和倾斜，理论与实验的透射率符合得很好。     

液晶显示器件的特殊电光特性分析

对液晶施加电场,液晶分子的排列会发生转变,其光学性质也会相应发生变化.本文采用多功能光栅光谱仪测试了不同电压下液晶显示器件透射率随波长的变化关系,采用光学多道分析器测试了液晶显示器件透射能量随波长的变化关系,对液晶显示器件的特殊电光特性进行了深入研究分析,发现紫外、可见光、红外波段其变化规律是不同的.     

利用波导技术研究在不同温度下铁电液晶垂直排列的光学特性(英文)

在最近几年用波导技术测量在一薄层液晶中的光学特性已引起越来越多人们的兴趣和关注。采用这方法可以测量在一个铁电液晶盒中,铁电液晶分子指向矢的变化和排列状况。实验是通过计算机控制样品盒的转速和角度,同时采集与入射光角度有关的反射率数据来完成。计算机对实验数据和理论数据进行拟合计算后,给出MIX783铁电液晶分子在S_A和S_C相的排列模型。研究了不同温度下铁电液晶分子的倾斜角,扭角及一系列有关参数的变化规律,测定了在S_C相时铁电液晶分子的光学特性。     

摩擦强度对取向膜表面液晶取向度的影响

利用红外二向色性吸收实验,定量分析了不同摩擦强度的取向处理后取向膜表面的液晶分子取向度。实验结果表明,取向膜表面的液晶分子取向度随摩擦强度的增加而增加,最后达到饱和。取向膜表面的液晶分子取向度饱和值仍低于体内部,大约为体内部的1／2。液晶界面层的厚度不随摩擦强度变化,均为7nm左右,此值具有分子相干长度的物理意义。     

柔性双官能团聚合物制备网络稳定铁电液晶器件

采用柔性的双官能团聚合物单体二丙烯酸酯NPGDA,将掺杂这种单体含量为2%(质量分数)的铁电液晶在SmA*相下用UV光照,制备了聚合物网络稳定铁电液晶样品。原子力显微镜给出NPGDA在样品中形成了具有各向异性、沿着基板摩擦方向延伸的聚合物网络。利用偏光显微镜和液晶参数综合测试仪对该样品进行观察测试,实验检测结果表明,由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在电场下的运动受到限制,得到了均匀取向的条纹织构,避免了zigzag缺陷,且该器件的电光曲线为“V”字形,从而实现了连续灰度,对比度达到199∶1,饱和电压为6V,上升时间和下降时间分别为494μs和404μs,同时铁电液晶器件的抗震动能力得到了显著提高。     

晶体与微声材料

会议录报道了1997年3月3日至8日在波兰的Zakopane 召开的液晶物理学、技术及应用会议上发表的99篇文章。内容主要涉及铁电液晶或反铁电液晶及其手性相位,液晶的分子模拟,液晶的介电现象,液晶匹配和缺陷,适用于光学和光电研究及工程的液晶,显示器和应用等方面。     

苯并菲类盘状液晶的合成及应用

为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象,合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体,并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料,通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性;利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定,并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明,该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4℃),所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(R_(th)=137nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用,且制备方法简单,原料易得,收率较高,易于实现大规模生产。     

激光防护中VO2薄膜的最佳膜厚计算

为实现VO2薄膜在激光防护应用中的最佳膜厚设计,采用椭圆偏振法测试分别得到Si基底VO2薄膜低温半导体态与高温金属态的光学常数,基于具有吸收特性薄膜的透射率计算理论,结合VO2薄膜用于激光防护的需求,计算得到适用于激光防护的最佳膜厚。为验证计算方法准确性,根据入射激光波长10.6 μm为例计算的最佳膜厚,采用直流磁控溅射法在Si基底上制备具有相应膜厚的薄膜,利用傅里叶变换红外光谱测试分析了该薄膜的红外透射率相变特性,结果表明其红外透射率具有明显相变特性,3~5 μm波段的红外透射率对比值达到99%,λ=10.6 μm 处相变前后的红外透射率分别为67.2%、4.2%,与理论计算透射率66.4%、3.3%误差较小,实测透射率对比值为93.8%,与理论预期95%基本相符,表明理论计算方法具有一定的准确性,根据最佳膜厚算法设计的VO2薄膜适合应用于红外探测器的激光防护研究。     

一种新型光学偏振薄膜的制备及其性能研究

对还原深蓝BO进行磺化改性处理引入磺酸基,使其成为双亲性化合物。磺化改性后的还原深蓝BO分子在一定浓度的水溶液中自组装成溶致液晶相。将溶液在玻璃衬底上展开,同时在其上覆盖另一载玻片进行摩擦涂膜并剪切诱导分子取向分布,溶剂自然蒸发后形成固态偏振薄膜。用红外光谱对改性后的还原深蓝BO分子的结构进行表征,用偏光显微镜、紫外可见分光光度计研究其水溶液及其固态偏振薄膜的性质。结果表明:磺酸基的引入改变了还原深蓝BO分子的极性,它所形成的固态偏振薄膜具有良好的光学偏振效率,最佳偏振效率达到90%以上,耐热性能测试表明该偏振薄膜的最高耐热温度在200℃以上。     

一种用聚合物网络控制液晶分子取向的方法

从聚合物网络与液晶相互作用的机理出发，对于用聚合物网络控制液晶分子取向的方法进行了较为系统的研究。并根据液晶分子的光透射率计算公式，对实验结果进行了计算与分析。     

用衰减全反射法对液晶光学性质的研究

液晶作为一种最有前途的平板显示材料,其光学特性及与之相关的分子在液晶盒内的排列特性对显示器件的设计及制作无疑是极为重要的。衰减全反射法(简称ATR方法)最早应用与对金属薄膜特性的研究,后来逐渐成为研究各类介质光学性质的有力工具。最近几年,这种方法在液晶研究领域里展现了强大的活力——它能够测量液晶的光学常数、分析掖晶排列特性、揭示液晶在光场及电场作用下的行为等等。本文介绍了衰减全反射法的基本原理、实验方法及其在研究液晶的光学特性上的应用。     

TFT-LCD面影像残留改善研究

影像残留是一种TFT-LCD屏的固有特性。主要是由于长时间显示静态画面时液晶材料的极化敏感性造成的。这种极化影响了液晶材料的光学特性,并阻止液晶分子完全恢复到正常松弛状态。本文主要探讨了通过改变TFT设计来改善面影像残留现象的方案。通过设计实验变更TFT-LCD的主要参数(Pixel设计、Aperture Ratio、ΔVp等),提出了4种面影像残留改善方案并制作了样品。对这4种改善方案的试制样品进行了TFT-LCD面影像残留水平测量和评价,分析了各像素设计因素对面影像残留水平的影响;同时对试制样品的画面品质进行了评价,为解决相关画面品质问题对该方案进行了设计优化,最终获得了一种较佳的面影像残留改善方案。     

染料掺液晶随机激光温控特性的研究

实验中研究了不同盒厚(100μm、188μm、300μm)及摩擦取向(双面平行、双面反向、双面垂直)的液晶盒在温度变化下出射随机激光的特性。实验结果表明,随着温度的升高,随机激光的强度降低直至完全消失,继续升温随机激光重新出现。样品表面摩擦取向也会影响染料掺液晶随机激光的温控特性,同向摩擦的液晶盒随机激光消失点温度值较低。因此可以通过改变样品表面摩擦取向将随机激光阈值设置在特定的温度,可应用于远程温度传感领域。     

一种新的测量扭曲向列相液晶盒盒厚和扭曲角的Stokes矢量法

提出了一种新的测量扭曲向列相液晶盒盒厚和扭曲角的Stokes矢量法。根据Jones矩阵推导出了Stokes矢量与液晶盒参数的关系,其原理是通过确定经过液晶盒之后偏振光的偏振特性来求解液晶盒盒厚和扭曲角。该方法在测量一个Stokes矢量时,在液晶盒后依次放两种波片,目的是改变经过液晶盒后的光的偏振态,再置一偏振分光棱镜分开水平Ip和垂直Is线偏振分量,测得两组光强,根据公式算得该Stokes矢量,从而求解液晶盒盒厚以及扭曲角。实验中我们用该方法测量了不同盒厚、扭曲角度的TN液晶盒。实验结果证明该方法可行,结果准确,并且可以测量盒厚较小的液晶盒。最后,我们理论分析了实验误差。