聚酰亚胺LB膜上液晶表面锚定的研究

通过测试光延迟研究了聚酰亚胺ＬＢ膜的光学各向异性，分析了在ＬＢ膜成膜过程中成膜分子的流动取向特性，并研究了液晶的表面锚定能，分析了ＬＢ膜上液晶的取向机制．聚酰亚胺ＬＢ膜的链段的取向程度较强摩擦情形的聚酰亚胺表面的链段取向要差．强摩擦的聚酰亚胺会比聚酰亚胺ＬＢ膜具有更好的排列液晶分子的能力．ＬＢ膜的流动取向模式使得聚酰亚胺成膜分子沿拉伸方向形成一定的有序排列，并诱导液晶分子定向排列，液晶和聚合物分子相互作用是液晶表面排列的主要动力 关键词：     

单体浓度对聚合物稳定铁电液晶稳定性的影响

制备了不同单体浓度的聚合物稳定铁电液晶器件,测试了震动实验和热稳定实验前后样品的排列织构、电光特性和对比度.用原子力显微镜研究了各样品的聚合物形貌,表明在器件内部形成了沿摩擦方向延伸的聚合物网络,并且随着单体含量的增加聚合物网络更加致密.由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在外力和温度场下的运动受到限制,聚合物体锚定的增强使聚合物稳定铁电液晶的稳定性也逐渐提高.实验结果表明,单体含量为4％时,聚合物稳定铁电液晶的抗震性和热稳定性良好,电光曲线为无阈值“V”字型,对比度达150∶1.     

表面摩擦处理对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响

为了提高全息聚合物分散液晶光栅的衍射效率并降低其驱动电压,改善光栅的电光特性,研究了表面平行摩擦取向对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响.理论分析认为,改善相分离结构和降低液晶微滴之间的有序度差异是优化光栅电光特性的根本所在.由于进行表面取向处理后的液晶和单体之间达到扩散匹配,使得相分离的程度大幅提高,在衍射能力增强的同时驱动电压也实现了大幅下降,而且,表面取向作用也使光栅内的液晶分子均匀排列,降低了液晶微滴之间的有序度差异,从而减少了光栅的散射损失.实验结果表明:进行取向处理后的光栅其衍射效率由传统光 关键词： 全息聚合物分散液晶 衍射效率 驱动电压     

摩擦基板间液晶薄层的分子场理论

提出一种新的表面作用势用于描写摩擦基板对液晶分子的作用.通过分子场理论研究摩擦基板间的液晶薄层,基板作用使液晶分子沿面平行排列.采用Lebwohl Lasher模型,将分子质心固定在简单立方晶格的格点上.对20个分子层构成的液晶薄层进行了数值计算.存在3种分子优先取向方向不同的状态,优先取向方向沿摩擦方向的状态具有最低自由能,并考虑了基板作用引起的双轴对称性.     

基于聚合物网络液晶的近红外波段快响应相位调制器

相位型液晶空间光调制技术已经广泛应用于自适应光学、信息光学等领域,然而一直存在着响应速度较低的问题。为了提高相位型液晶空间光调制器的响应速度,采用聚合物网络液晶制备近红外波段亚毫秒响应相位调制器,并对其光散射特性和瞬态响应特性进行了研究。通过降低聚合反应温度并提高紫外(UV)固化照度,可以降低器件的光散射强度,实现较好的相位调制。在此基础上,初步研究了聚合物网络形貌对最大光散射强度的影响。在高电压加载下,聚合物网络的电致伸缩效应会极大降低聚合物网络液晶的响应速度,使其达到秒级,经分析认为通过采用高介电各向异性的液晶材料可以降低阈值电压,提高器件的响应速度。     

剪切液晶散射偏光玻璃的研制与应用

介绍了聚合物分散液晶、剪切液晶、散射偏光片以及透明投影屏幕等概念。实验制备了剪切液晶散射偏光玻璃样品,样品由两张玻璃夹层聚合物分散液晶膜在紫外光固化过程中施加剪切应力制成。实验给出了样品偏光显微镜照片和透光率以及雾度随透光轴与入射偏振光偏振方向夹角的变化曲线。剪切液晶散射偏光玻璃外观半透明,存在透光轴。散射偏光玻璃与吸收偏光片组合具有调光窗功能,与单片液晶投影机或单片硅上液晶投影机配套还能用作背投影成像效果十分清晰的透明投影屏幕。     

聚合物网络稳定液晶膜的制备与研究

实验发现在液晶中添加少量的预聚物单体,利用光聚合诱导相分离的方法可以形成反型显示模式的聚合物网络稳定液晶膜。该膜在平时呈现透明态,在电场的调节下呈散射态。本文观察了在不同光照时间、不同光强下制得样品的聚合物网络织构,分析了在聚合过程中形成网络的形状、大小与致密程度,并对实验结果进行了相关的讨论。     

含氟光敏单体液晶光控取向膜的光谱研究

制备了含氟光敏单体材料六氟戊二醇双肉桂酸酯,实验发现该材料在线性偏振紫外光辐照下可发生定向光交联反应.通过紫外可见光谱与红外光谱分析,表明光交联类型为[2 2]环加成反应.用原子力显微镜对单体光聚后形成的聚合物取向膜表面进行扫描,未观察到明显的各向异性分布现象.实验测得取向膜诱导液晶分子平行排列,取向效果均一,薄膜预倾角为1°～2°.     

聚合物分散液晶光栅的衍射特性的研究

报道了一种由聚合物分散液晶膜与具有周期性条状电极结构板结合的新型光栅器件，借助于聚合物分散液晶膜的电光特性，这种栅对入射光的散射或衍射取决于对其施加的电压，即它是电场可调的，实验结果显示出当驱动电压超过器件器件阈值电压时，衍射光的强度和衍射斑的可见级次被电场调制，而且它能入射光的线性偏振态变为椭圆偏振态。     

新型聚合物分散液晶相位光栅的制备

把具有光敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合 ,注入表面经过取向处理的液晶盒中。以紫外灯为光源 ,通过光掩膜法 ,使混合物在光场的引发下发生相分离 ,形成液晶 /聚合物相位光栅。由于相分离后液晶在取向膜的作用下沿液晶盒面方向旋转 180° ,克服了传统液晶光栅器件对入射光偏振方向的依赖 ,提高了光的有效利用率。采用光学显微镜和He Ne激光器进行测试 ,结果表明所制样品具有较好的栅结构 ,其衍射效率不受入射光偏振方向的影响且具有电场可调性。该光栅制作方法简便 ,驱动电压低 ,在光通信器件、衍射光学、投影显示、光开关等领域有广泛的应用前景     

一种液晶透镜盒间隙的测试方法

针对当前液晶透镜盒间隙测试存在的难题, 文中提出采用线偏振干涉法测试方法, 采用光强均匀分布的单色光入射, 检偏器的偏光轴方向与起偏器的偏光轴垂直或者平行, 液晶透镜的液晶取向层的摩擦方向与起偏器偏振轴夹角为45°, 此时干涉条纹亮暗差别最明显. 利用液晶透镜中心保持预倾角不变的透过率以及其他位置透过率最大值来计算液晶透镜的盒间隙, 该方法简单、可靠, 因采用光学手段测试, 其精确度相对较高. 关键词： 液晶透镜 盒间隙 线偏振光干涉 透过率     

应变液晶散射偏光片的试制

介绍了聚合物分散液晶(PDLC)和应变液晶(SLC)以及散射偏光片的概念,实验制备了应变液晶散射偏光片样品,样品由两张胶片夹层聚合物分散液晶膜在紫外光固化过程中施加剪切应力所形成。给出了样品偏光显微镜照片和可见光分光光度计偏光特性光谱分析。实验结果表明,应变液晶散射偏光片样品外观半透明,在正交偏光场中转动样品有颜色变化,通过样品观察液晶显示器屏幕,在不同角度下有透射和散射作用,在偏光显微镜中观察样品有衬垫料被拉动的痕迹,光谱分析显示样品在绿光550nm波长处最大透光率T∥≈50%,最小透光率T⊥≈5%,偏振度P≈82%。实验结果对于研制实用的拉伸液晶散射偏光片具有参考意义。     

Novel cell parameter determination of a twisted-nematic liquid crystal display

In this paper a novel method is proposed to determine the cell parameters including the twist angle, optic retardation and rubbing direction of twisted-nematic liquid crystal displays （TNLCD） by rotating the TNLCD. It is a single-wavelength method. Because using subtraction equation of transmittance as curve fitting equation, the influence of the light from environment and the absorption by polarizer, the sample of TNLCD and analyser on the transmittance is eliminated. Accurate results can also be obtained in imperfect darkness. By large numbers of experiments, we found that not only the experimental setup is quite simple and can be easily adopted to be carried out, but also the results are accurate.     

剪切聚合物分散液晶散射偏光特性

介绍了拉伸聚合物分散液晶和散射偏光片概念,实验制备了剪切聚合物分散液晶样品,给出了对聚合物分散液晶样品施加剪切应力的偏光特性光谱分析.实验结果表明,吸收偏光片前置和后置样品的散射偏光效果相同,样品在绿光550nm波长处最大透光率T//～60%,最小透光率T┴～10%,偏振度P～70%.实验结果对于其他散射偏光片具有普遍...     

Laser beam manipulation by composite material electro-optic devices

Liquid crystals are anisotropic materials whose optical properties can be easily controlled applying an electric field. For this reason, they are widely used in electro-optical devices. Besides other applications, liquid crystals electro-optical devices are suitable for laser beam manipulation. In this paper, we present some devices developed or studied in our laboratory: a twisted nematic liquid crystal (TN-LC) polarization rotator, a TN-LC protected light sensor, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) light modulator, a PDLC optoelectronic polarizer and a polymer liquid crystal (PoLiCryst) light modulator.     

Photo-orientation at liquid crystal—polymer interfaces

It is suggested that liquid crystal—polymer interfaces are coupled systems, in which the components mutually influence the orientational state of each other. The photo-orientation process at liquid crystal-polymer interfaces provides a striking example of such a coupling. Experiments show that the anisotropic structure generated by polarised light at a polymer surface is strongly affected by the phase of the liquid crystal covering the polymer. Photo-orientation is significantly more efficient when the liquid crystal is in the isotropic phase than when it exhibits orientational order. The observations are interpreted by assuming that in the smectic and nematic phases the liquid crystal stabilises to a large extent polymer chain-segments aligned parallel to the director, while it blocks the photo-induced formation of chain-segments in the perpendicular direction. Other situations, in which the coupling between the liquid crystal and the polymer can be important, are also discussed briefly.     

液晶调制的光子晶体可控偏光片和光开关

与介质柱型光子晶体相比，空气孔光子晶体更易于制作和集成而更有应用价值.采用平面波展开法证实了填充液晶的二维三角形分布的空气孔光子晶体方向能隙的可调节性.数值模拟结果表明：1)通过外界电场控制空气孔中所填充的相列液晶的方向可以对光子晶体的方向能隙进行调节，这种可调节性可用于制作场敏偏光片.这与Liu等人研究介质柱型光子晶体的结论相类似；2)用phenylacetylene型液晶替代5CB液晶作为填充物质所得到的空气孔光子晶体偏光片可使用的频率范围显著增大.在此基础上，还研究了填充液晶的光子晶体波导传输谱线的可调节性对特定波长的光切断和开通控制的原理，实现了与以往光开关原理不同的光子晶体光开关. 关键词： 光子晶体 液晶 可调节性 平面波展开法 场敏偏光片