基板表面锚泊对液晶全漏导模影响的理论研究

平行排列向列相液晶盒基板表面锚泊能可以影响液晶盒内液晶分子指向矢的分布,光学上将导致液晶导模结构的变化。为了研究基板表面锚泊对液晶全漏导模的影响,首先基于液晶弹性理论推导了液晶指向矢在外加电压下满足的平衡态方程,随后由差分迭代方法数值计算液晶指向矢。最后,基于液晶多层光学理论推导了液晶导波反射率和透射率公式,并通过数值计算得到了平行排列向列相液晶全漏波导反射率Rss随内角变化的理论曲线。计算结果表明,相对于强锚泊情形(1×10^(-3) J/m^2),不同锚泊能强度(5×10^(-5) J/m^2～1×10^(-3) J/m^2)下的理论曲线会发生左移现象,移动距离与锚泊能强度有关。由曲线移动的距离可以确定液晶盒基板表面锚泊能的强度。该研究为进一步利用光导波技术测量液晶盒基板表面锚泊能强度提供了理论依据。

液晶全漏导模透射率的实验研究

实验研究了由棱镜、折射率匹配液及扭曲排列和垂直排列向列相液晶盒构成的液晶全漏导模的透射率。随着施加在液晶盒上的电压不同,得到了依赖于角度变化的透射率(包括偏振保存和偏振转换)的实验曲线。这些曲线由液晶指向矢在液晶盒中的分布直接控制,由此可以证实液晶全漏导模透射率同样可以用来探索液晶盒内部的细微变化。

用光导波方法确定扭曲向列相液晶盒指向矢剖面

利用光导波方法,对不同电压下由棱镜、折射率匹配液及扭曲向列相液晶盒构成的全漏导模进行了实验研究,得到了不同外角所对应的全漏导模的反射光强度实验数据,并由斯涅尔折射定律转化为反射率随内角变化的数据,由此得到实验曲线。通过与多层光学理论给出的理论曲线进行比较,发现两者之间有一个很好的吻合,确定了扭曲向列相液晶盒在不同电压下的指向矢剖面。

混合排列向列相液晶导模中挠曲电效应的影响

强锚泊混合排列向列相(HAN)液晶盒中,挠曲电效应会对液晶指向矢分布产生影响,这种变化可以通过改进的液晶全漏导模技术实验进行测量。基于液晶多层光学理论和液晶弹性理论,计算得到强锚泊混合排列向列相全漏液晶波导反射率和透射率随内角(光线射入液晶层的角度)的变化曲线,分析了挠曲电效应的影响。挠曲电系数取符号"-"或"+",全漏液晶波导反射率或透射率变化曲线相对于不考虑挠曲电效应时右移或左移一段距离,并且挠曲电系数数值不同移动的距离也会发生变化。由移动距离可知挠曲电系数的数值,为实验确定挠曲电系数提供了理论依据。