基于液晶引流效应的上板游离态液晶盒数值计算研究

以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,建立液晶盒上基片游离状态的计算模型,在给出边界初始条件的基础上,运用二阶Runge-Kutta(龙格-库塔)法与中心差分法对方程组进行时空离散,通过MATLAB编写计算程序,调整计算参数得出液晶盒厚度、液晶盒两端所施加电场参数对液晶引流的影响.结果表明:液晶指向矢的大小随液晶盒上下基板所施加电场的交变而交变,并引起液晶引流速度大小交变;随着液晶盒厚度的增加,液晶盒上基片在一个周期内移动的位移也在增加;液晶盒两端所施加电场的占空比基本上不影响液晶盒上基片速度的大小,对液晶盒上基片速度最大值出现的时间点影响很大;通过与实验数据相对比,液晶盒上基片位移数值大小在同一个数量级,运动轨迹比较吻合.     

连续方波电场作用下液晶引流驱动效果数值分析

为拓宽液晶相材料的应用范围,首次提出了液晶引流驱动的微驱动方式;以Leslie-Ericksen理论为基础,构建了平板运动与液晶引流相联系的一维计算模型,深入研究了液晶盒内部配向场与引流场的耦合机理。对连续方波电场作用下,上板自由、下板固定的液晶盒进行了连续驱动,结果发现其驱动后的移动状态与盒内是否发生回弹效应有关:两板距离为50μm时,盒内未发生回弹效应,盒中心处分子倾斜角的变化范围为60°～90°,所形成的速度剖面图为S型;两板距离为110μm时,盒内发生了回弹效应,盒中心处分子变化范围为90°～100°,所形成的速度剖面图为双S型。通过观察上板的移动状态对两板距离为110μm的液晶盒进行了验证实验,实验结果与计算结果在移动姿态上十分吻合;定量上,由于配向精度的影响在连续电场的第三周期出现了较大误差,但整体上证明了理论推导模型的正确性。