用不对称液晶盒测定挠曲电系数

用解析方法研究了电压作用下的沿面校列不对称向列液晶(NLC)盒。着重考虑了挠曲电效应的影响．导出了指向矢倾角θ满足的微分方程和边界条件，计算和讨论了阈值电压以及指向矢分布对盒中央平面对称性破缺参量△。提出了一种在给定阈值电压和盒厚时，可确定上、下基板锚定强度及挠曲电参量e(e=(e1 e3)／√k11△ε)的新实验方法。     

向列相液晶盒挠曲电效应的理论分析

用解析的方法证明了挠曲电效应对沿面排列的向列相液晶盒的物理效应。在不考虑液晶界面离子吸附的情况下，导出了挠曲电效应引起的表面能，证明了该表面能在上下基板处具有不同的数值，从而引起液晶指向矢分布对中间层对称性破缺。这将会影响液晶盒的光学性质。通过计算机数值模拟表明，挠曲电效应引起的指向矢分布对称性破缺会随着挠曲电效应的增强而增大。     

对向列相液晶反转壁中+1缺陷处挠曲电效应的理论分析

基于Pramoda Kumar等人文章中关于向列相液晶反转壁中+1缺陷处挠曲电效应的实验现象,我们利用Landau-de Gennes理论给出相应的理论分析。当对弱锚定的平行排列向列相液晶盒施加垂直基板的直流电压,在反转壁中的±1缺陷会发生旋转。对于其中的+1缺陷,我们给出了外加电场作用下液晶分子的自由能表达式并通过模拟描述指向矢的方位角和极角的变化情况给出相应的缺陷处电场驱动的结构变化。模拟结果给出的挠曲电效应引起的方位角的变化角度与Pramoda Kumar等人的实验得到的在+1缺陷处消光刷的变化情况是一致的。     

挠曲电效应对液晶微波相位调制的影响

液晶微波调制器件的相位调制取决于液晶分子指向矢的分布。液晶指向矢的分布不仅会受基板表面处液晶分子预倾角和锚定能等因素的影响,液晶材料的挠曲电特性同样会影响液晶指向矢分布。基于液晶弹性理论和差分迭代方法,研究了挠曲电效应对平行排列向列相（PAN）液晶微波相位调制的影响,理论推导得到弱锚定PAN液晶盒的平衡态方程,数值模拟给出了不同的预倾角、锚定能和液晶材料的挠曲电特性条件下单位长度微波相移（MPSL）随电压的变化。结果表明MPSL随锚定能系数的减小而增大,A₀=A_d=5×10^-5J/m²时,挠曲电效应e₁₁+e₃₃=5×10^-11C/m对MPSL最大可调范围为20°,0°预倾角对MPSL最大可调范围为17°,MPSL差值最大增加均为9°;预倾角为3°时,MPSL可调范围随挠曲电系数的增大而增大,相对于忽略挠曲电效应情形,强锚定A₀=A_d=10^-3J/m²条件下MPSL始终减小,弱锚定A₀=A_d=5×10^-5J/m²条件下MPSL先减小后增大然后再减小,MPSL差值最大增加为9°。此项研究对液晶微波调制器件设计有一定的指导意义。     

同心柱筒中混合排列向列相液晶中的挠曲电效应

本文研究径向电场作用下同心柱筒中混合排列向列相液晶的指向矢分布,重点研究挠曲电效应对指向矢分布的影响。向列相液晶处于同心圆柱构成的薄层间,内表面径向锚定、外表面轴向锚定以及内表面轴向锚定、外表面径向锚定构成两种同心柱筒混合排列模型。基于向列相液晶Frank弹性理论,通过差分迭代方法,分别在强锚定及弱锚定边界条件下,研究了两种模型中挠曲电效应对指向矢分布的影响。研究结果表明:挠曲电效应在薄层内边界、外边界以及薄层内部对指向矢分布有着不同的影响;同心柱筒中指向矢分布由柱对称性、边界锚定作用、介电耦合作用、挠曲电效应的综合作用所决定。     

温度对向列相液晶阈值电压的影响

采用商用ECB液晶盒灌装向列相液晶样品JK-13141＋0．1％S811测量并分析了环境温度对该型液晶阈值电压的影响,结果表明向列相液晶阂值电压是温度的函数。温度从室温25℃变化到85℃,阈值电压从2．6V降到2．2V,这与TN盒闽值电压Uth随温度T增加而降低的理论推导相符。在实际应用中则可能出现在室温下非显示状态的像素,在较高的温度下呈现半显状态。文章为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。     

柱筒中掺杂手性剂向列相液晶的介电及挠曲电性能

在电场作用下,同心圆柱筒中的介电作用及挠曲电作用具有与平面液晶盒中不同的性质。本文在轴向强锚定边界条件下,对柱筒内添加手性剂的向列相液晶5CB施加径向电场,分别研究了介电效应和挠曲电效应对指向矢分布的影响。基于液晶连续体弹性理论和有限差分迭代方法,计算了体平衡态方程。通过数值计算发现,挠曲电系数e₁、e₃具有不同的取向作用。本文的模拟结果为电场作用下柱筒内手性向列相液晶指向矢结构的预测提供了更全面的理论分析,对液晶挠曲电系数的测量也具有一定的指导意义。     

平行排列液晶盒的挠曲电效应及一级Fréedericksz转变

基于液晶弹性理论研究了平行排列液晶盒中的挠曲电效应,通过变分理论得到了液晶指向矢满足的微分方程及边界条件。应用差分迭代方法进行了数值求解,得到了液晶指向矢随不同的参数变化的曲线。增大液晶盒厚度、上下基板锚定能系数以及增大预倾角这3种方法,在考虑挠曲电效应对液晶指向矢分布的影响时是等效的。研究了介电效应和挠曲电效应同时作用下的一级Fr啨edericksz转变问题。当|Δ<ε|较大、A较小时,将会发生一级Fr啨edericksz转变。     

平行排列液晶盒的挠曲电效应及一级Fr(e)edericksz转变

基于液晶弹性理论研究了平行排列液晶盒中的挠曲电效应,通过变分理论得到了液晶指向矢满足的微分方程及边界条件.应用差分迭代方法进行了数值求解,得到了液晶指向矢随不同的参数变化的曲线.增大液晶盒厚度、上下基板锚定能系数以及增大预倾角这3种方法,在考虑挠曲电效应对液晶指向矢分布的影响时是等效的.研究了介电效应和挠曲电效应同时作用下的一级Fréedericksz转变问题.当|Δ＜ε| 较大、A较小时,将会发生一级Fréedericksz转变.     

平行排列液晶盒的挠曲电效应及一级Fréedericksz转变

基于液晶弹性理论研究了平行排列液晶盒中的挠曲电效应,通过变分理论得到了液晶指向矢满足的微分方程及边界条件.应用差分迭代方法进行了数值求解,得到了液晶指向矢随不同的参数变化的曲线.增大液晶盒厚度、上下基板锚定能系数以及增大预倾角这3种方法,在考虑挠曲电效应对液晶指向矢分布的影响时是等效的.研究了介电效应和挠曲电效应同时作用下的一级Fréedericksz转变问题.当|Δ＜ε| 较大、A较小时,将会发生一级Fréedericksz转变.     

ZnO纳米棒掺杂液晶的阈值电压现象

采用ZnO纳米棒在单侧PVA层掺杂,我们在不同方向的直流电压下测到了液晶盒不同的阈值电压。实验中采用的ZnO纳米棒长度和直径分别大约为180nm和20nm。当ZnO掺杂在靠近正极一侧时,液晶盒阈值电压与不掺杂时相比升高;当ZnO掺杂在负极一侧时,液晶盒阈值电压与不掺杂时相比降低。上述实验结果可以由内建电场模型解释。另外,我们在低频交流电压下还观察到了一种共振现象。     

含氟手性剂对液晶材料光电性能的影响

制备了一种具有高电阻率和稳定性的新型含氟手性液晶材料,并对其液晶性及螺距进行了检测。将其作为手性剂掺杂到TFT混合液晶中,考察了对液晶光电特性的影响规律,为制备高性能TFT液晶显示材料提供了参考。

     

液晶光栅的技术进展及应用

详细阐述了液晶光栅的工作原理及两类液晶光栅的结构设计和制作工艺,分析了它们的优缺点及其应用情况。并对液晶光栅在空间光通信中的应用做了展望。     

基于手性和光控取向操控的液晶自组装微结构

通过使用光控取向技术和多种成分的手性液晶,观察到了液晶系统在外电场激发下的微观周期结构。这种周期结构的形貌强烈依赖于表面取向结构、手性掺杂浓度以及驱动电场属性。特别是随着掺杂手性浓度的增加,微结构的周期方向发生大幅度的改变。本文的工作是对传统的非手性液晶光控领域的一个扩展,可望实现光场、电场和浓度场等多重调节的液晶光栅,其周期取向能够大角度调节。这种可调光栅有望在图像处理、光开关、光束调制等其他光通信领域发挥重要的作用。     

垂直排列一扭曲向列液晶显示的阈值特性

从液晶体系的总自由能出发,通过欧拉-拉格朗日方程组的推导,得到了手性向列相液晶从垂直排列状态转变成平面扭曲排列时的Freedericksz转变阈值电压公式Vth=π×     

聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯对聚合物网络液晶电光特性的影响

聚合物网络液晶一般有较大的阈值电压和饱和电压,有明显的迟滞效应,所以降低阈值电压与饱和电压,降低迟滞效应和增加对比度是研究的主要目标。表面活性剂的使用可以有效减小聚合物网络与液晶的相互作用,从而降低聚合物网络对液晶分子的锚定能,来达到降低阈值电压与饱和电压的效果。本文通过在聚合物网络液晶里掺入不同比例的表面活性剂(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯:TWEEN 80),来研究表面活性剂对聚合物网络液晶电光特性的影响。实验结果表明:在聚合物网络液晶里增加该种表面活性剂的比例达到10∶1时,阈值电压可以降低11倍以上,饱和电压降低5倍以上,对比度有一个大的提高,迟滞效应也得到很大的改善。本文结果对提高PNLC的电光特性有重要的指导意义。     

反式-1,4-二芳基环己烷类液晶的性能研究

研究了反式—l，4—二芳基环己烷类、反式—环己基联苯类、反式，反式—双环己基苯类等三环骨架化合物中环己基排序对混合液晶配方阈值电压的影响，同时考察了阈值电压随温度的变化。实验结果表明，反式-l，4—二芳基环己烷类化合物与带有相同端基的反式—环己基联苯类和反式，反式—双环己基苯类化合物相比，能有效降低混合液晶配方的阈值电压；在一20—0℃的温度区间内，阈值电压随温度变化的幅度较小，能起到改善混合液晶配方低温性能的作用。     

低阈值电压聚合物分散性液晶膜的电光特性

采用聚合物诱导相分离(PIPS)方法制备了PDLC膜,研究了不同单体材料、温度、光强等对PDLC膜电光特性的影响。发现Bi-EMA-2和EHMA混合单体(质量组分为1∶9)与液晶C70/02CN在折射率方面匹配较好,且在偏光显微镜下液晶微滴与聚合物单体的晶相边界清晰,易制备成对比度较高、阈值电压和饱和驱动电压较低的PDLC膜。温度和光强是控制和维持液晶与单体之间相分离速度平衡的重要工艺因素,直接影响到相分离过程中的液晶微滴形貌尺寸及其分布均一性,进而影响PDLC膜电光性能的优劣。通过工艺条件的优化,最终制备出了阈值电压为0.18V/μm、饱和驱动电压为0.4V/μm的PDLC膜。