向列型液晶理论评述

本文评述了向列型液晶的唯象理论和微观理论。由简单的关于对称性的讨论,推得了以序参数张量为变量的唯象的Landau自由能密度展开式。然后在下列三方面阐明了Landau-deGennes理论的应用:计算了向列型—各向同性型相变的热力学性质,研究了大块向列型液晶对于外界干扰的响应,并描述了涨落和界面效应。关于向列型液晶微观理论的讨论又分为两部分,一是讨论基于位致排斥相互作用而给出的理论,另一是讨论基于分子间的吸引相互作用而给出的理论。本文将表明,虽然每一类型的理论都能阐明向列序存在的物理基础的某些方面,但没有一个理论能够全面地说明向列型液晶的状态和它向各向同性相的转变。最后,本文指出了某些尚未解决的问题及其可能的解决途径。     

双轴分子构成向列型液晶中向列序的计算

通过格胞理论研究双轴分子构成的向列型液晶。发展新的数值方法液晶中的向列序。不用任何函数展开,通过迭代方法求解平衡态方程得到精确的取向分布函数。计算了序参数和单分子内能对温度的依赖关系。给出了有关物理量在向列相一各向同性相相变点的值。数值结果较分子场理论更接近于Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟的结果。     

梳型高分子聚合物向列相液晶的相变

本文根据Freiser关于向列相液晶分子相互作用模型,利用平均场理论,建立了梳型高分子聚合物向列相液晶分子的哈密顿量,导出序参数自洽方程,得到各向同性相至单轴向列相以及单轴至双轴向列相的相变,结果表明,当分子主、侧链耦合项中排斥作用及主、侧链中较强向列相场的场强增大时,单轴至双轴向列相相变温度升高,并从一级相变逐渐变为二级相变。 关键词：     

双轴性向列相液晶的相变理论

假设一双轴性向列相液晶分子简单相互作用模型，利用平均场理论，得到从各向同性相至单轴向列相、单轴向列相至双轴向列相的相变. 结果表明，在一定温度范围内，分子形状的非轴对称性可导致系统双轴向列相的产生. 在核磁共振实验中，导出双轴向列相序参数与谱线分裂频率间的一般关系，并讨论序参数测量性的可能性. 关键词： 向列相液晶 相变     

向列型液晶中分子短程关联的研究

向列型液晶中的分子短程关联有重要物理效应。但取向两体势包含高阶项时，现行理论不能给出可靠计算。本文在格胞理论的基础上发展新的数值方法解平衡态方程。我们不对取向分布函数作任何经验展开而得到精确的分子取向分布。给出了向列相一各向同性相转变点的序参数、熵变等量的准确数值结果，从而得到短程关联对推广的平均场理论的修正。 关键词：     

磁场作用下向列型液晶中的分子取向短程关联

从分子统计理论的观点研究磁场对向列型液晶的作用。将向列型液晶的格胞理论推广到包含磁场作用的情况。这一理论考虑了分子取向短程关联。向列相序参数对约化温度的依赖关系和每个分子的约化内能对约化温度的依赖关系，与计算机模拟结果符合得相当好。计算了各向同性相最低过冷温度，理论结果与实验值和分子场理论的结果进行了比较。     

单块偏振片反射式向列相液晶显示器的理论设计与实验制造研究

反射式液晶显示器(RLCDs)具有亮度高、无视差等优点,并且结构简单,适合于现行的制造工艺和驱动方式.本文利用我们提出的参数空间法(偏振片角度、扭曲角及双折射率的函数)研究了适用于反射式液晶显示器,这种研究表明所有的反射式液晶显示模式都可以在这个参数空间里得以表述,如扭曲向列型的电控双折射模式(TN-ECB),混合场效应模式(HFE),混合向列型模式(MTN),以及自补偿向列型模式(SCTN).在此基础上我们提出几种新的反射模式,如反射向列型及反射超扭曲向列型(通过搜索参数空间得到),二者均适用于直视型和投影型显示方式.我们已制成反射向列型及反射超扭曲向列型样品,实验结果和理论设计符合一致.     

液晶数字显示发展动态

一、前 言 液晶是一类有序流体的总称,主要是由一些具有特定分子结构类型的有机化合物所组成。估计每二百个有机化合物中就有一种能够形成液晶态。目前已知的液晶约有五千多种,液晶按其分子积聚伏态的不同而分成向列型、胆甾型(见文末《名词浅释》1,2)和近晶型[关于这三种类型的特征,尚可参见本刊,1-2(1972),89—105;以及《科学实验》,-8(1972),32-33].目前用于显示行业的液晶材料,主要是向列型液晶,但胆甾(z■i)型和近晶型液晶也已在这方面开始有所应用。 向列型液晶对电场十分敏感。当纯净的向列液晶中含有微量导电性杂质时,在电场下产生…     

矩阵寻址液晶光阀的上升时间减少和对比度提高

介绍了矩阵寻址液晶光阀响应时间减少和对比度提高的一个新方法,它是基于一个足够高频的迭加电场增加了某些向列型液晶的流体动力不稳定的阈值。这种效应用Helfrich模型加以讨论。     

弱磁场中向列相液晶的磁光效应

当外磁场强度比较小时,液晶不会发生Freedericksz转变.利用介电张量分析了扭曲型向列液晶在弱磁场中的旋光效应.通过理论分析表明,线性偏振光经过磁场中的扭曲型向列液晶,会产生左右两束椭圆偏振光.这两束椭圆偏振光在该液晶中的传播速度不同,导致光经过液晶盒后光电场振动面发生偏转.进一步分析表明,对于同一种波长的光,磁场强度越大,其电场振动面旋转角度越大.在相同的磁场强度下,光波长越短,其电场振动面旋转角度越大.如果加上高的偏置电压,使向列型液晶分子长轴方向与外磁场方向平行,线性偏振光经过磁场中的该扭曲型向列液晶,其振动面会也发生偏转.     

向列型液晶的光生伏特效应

放在带有透明电极的平行板电容器中的向列型液晶,受可见光照射时,电极间出现电动势。Ku abayashi和Labes观察到了近晶型液晶中的光生伏特效应,不过详细情况没有报告。本文报导向列型液晶中的光生伏特效应。 实验结构表示在图1。屏与显示中常用的排列相似。样品厚度为25μm,用聚脂膜     

存在光致异构化情况下掺杂液晶非线性增强因子的微观形式

针对偶氮染料掺杂向列型液晶的光学重新取向问题，采用一个与实际光致异构化过程更为接近的染料分子四能级模型，并通过微观分析方法求解四能级速率方程组，得到了与系统分子参数有关的增强因子微观表达式.该表达式说明了偶氮染料掺杂液晶取向光学非线性增强的根源，揭示了在存在光致异构和不存在光致异构两种情况下液晶取向光学非线性增强的内在特点和机理.从四能级模型增强因子出发，通过合并其中某些参数，或使其中某些参数为零，推得了三能级模型下增强因子的形式和入射光波长不处于顺式吸收带内时增强因子的表达式.通过比较分析，说明了用四能级模型解释偶氮染料掺杂向列型液晶非线性增强机理具有优越性.并指出，当入射光波长不处于顺式吸收带时，在快速响应条件下，理论与Marrucci针对蒽醌染料掺杂液晶提出的修正理论具有一致性. 关键词： 四能级模型 偶氮染料掺杂液晶 光学重新取向 光致异构化     

向列型液晶的硬棒理论与分子取向短程关联

在向列型液晶的硬棒理论中引入分子取向短程关联。理论的出发点是Ｓｉｎ－ＤｏｏＬｅｅ的自由能表示，这一表示基于Ｃａｒｎａｈａｎ－Ｓｔａｒｌｉｎｇ状态方程。用包括了分子短程关联的取向熵代替原来平均场形式的取向熵项，得到新的自由能表示。通过自由能对分子取向分布求变分确定平衡态分布。对液晶ＰＡＡ进行了数值计算。给出了相变点序参数、熵变、相变点致密度和相对密度变化的计算值。考虑短程关联后的理论值较通常硬棒理论有显著改进。因此，在某种程度上克服了硬棒理论的困难。     

向列型液晶中短程序的计算

向列型液晶中的短程序有重要的物理效应。本文在格胞理论的基础上,用新的数值方法计算这些效应。不用任何函数展开,通过平衡态方程送代求解,得到精确的取向分布函数。从而计算各种物理量,给出了相变点序参数、熵变等量的精确数值。     

空间各向异性两体势向列相液晶形变研究

基于分子两体势研究向列相液晶的形变.该两体势是空间各向异性的并且依赖于液晶的弹性常数.理论处理中假定具有理想向列序，这意味着分子长轴取向方向与液晶指向矢是重合的，而总自由能等于总相互作用能.以解析形式研究了三种基本的Fréedericksz 转变并对混合排列向列相液晶盒中的指向矢分布进行了数值计算.检查了文献中最近提出的两种从弹性能到两体作用势的映射方案，发现只有一种方案给出的结果与连续体理论一致. 关键词： 空间各向异性两体势 理想向列序 液晶形变 Fréedericksz 转变     

扭转向列型液晶的电压和旋光性关系

介绍了扭转向列型液晶一种新的电光效应,线偏振光的转动可以连继从0°改变到90°,它所需要的电压较其他电光效应低。 大家都知道:向列型液晶的定向图式能受弱的磁场和电场影响。这种响应是一些有趣的电光效应(如畴的形成,动态散射,和宾一主作用)的基础。要观察这些效应,可把一薄层     

分子双轴性与向列型液晶在各向同性相的最低过冷温度

在分子场近似下,研究分子双轴性对向列型液晶在各向同性相最低过冷温度T^*的影响.理论结果表明,通过考虑分子双轴性,各向同性相最低过冷温度T^*与向列相—各向同性相相变温度T_c的比值向实验值靠近.当分子双轴性参数δ取到0.3时,T^*/T_c达到0.9817,已很接近0.99的实验值. 关键词：     

双轴向列相液晶的表面能

利用双轴向列相液晶表面能对指向矢和序参量矩阵的旋转不变性,构造了与指向矢^a,^b,^c对易取向轴^a0,^b0,^c0的偏离有关的表面能Fs(a,b,c),以及与序参量矩阵有关的表面能Fs(Q),并得到两种表达式的等价形式.在Fs(a,b,c)和Fs(Q)中分别有四个和两个独立参量.为讨论上述独立参量的物理意义,假设一液晶分子对表面相互作用的简单模型,将液晶分子沿易取向轴^b0,^c0的双轴性取向看成是受到沿^b0,^c0两相互垂直的平均场作用的结果.为测量表面锚泊系数,考虑了三种简单形变位型,即在外磁 关键词： 液晶 弹性能 表面能     

扭曲向列相液晶电光效应的微观机理研究

为了探究液晶电光效应的微观机理,以扭曲向列相液晶为研究对象,对液晶分子的变化情况进行了理论分析。运用连续体弹性理论分析了扭曲向列相液晶分子的指向矢取向变化,并对液晶电光效应曲线不同区间范围液晶微观结构的变化进行了系统分析。结果表明:液晶分子在零电场条件下的扭曲是均匀的;当外加电场大于某一值时,液晶分子开始转向,液晶产生电光效应。研究结果对液晶显示器件设计和深入理解液晶电光效应机理具有一定的指导意义。     

外磁场作用下液晶中向列序的计算

在格胞理论的基础上计算外磁场作用下液晶中的向列序，考虑分子短程关联后，序参数和内能对磁场强度的依赖关系与计算机模拟结果较好地符合。克服了平均场理论遇到的困难。