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全漏光导波技术确定液晶材料的挠曲电系数

光子学报 2014年第12期43卷 51-55页

作者：郑桂丽张辉叶文江张志东宋宏伟宣丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049 河北工业大学理学院天津300401 吉林大学电子科学与工程学院长春130021

利用全漏光导波技术,测量负性向列相液晶材料MS-N01300-000的展曲和弯曲挠曲电系数之和.根据液晶弹性和多层光学理论得到同一电压下不同挠曲电系数的反射率随内角(入射到液晶层角度)的理论变化曲线.实验中,将液晶材料灌注到混合排列向... 详细信息

利用全漏光导波技术,测量负性向列相液晶材料MS-N01300-000的展曲和弯曲挠曲电系数之和.根据液晶弹性和多层光学理论得到同一电压下不同挠曲电系数的反射率随内角(入射到液晶层角度)的理论变化曲线.实验中,将液晶材料灌注到混合排列向列相液晶盒中,在液晶盒上分别加交流电和直流电,采用全漏光导波技术得到反映液晶指向矢分布的液晶波导反射率随内角变化曲线.实验发现,由于液晶挠曲电作用,同一电压值下反射率随内角变化曲线发生微小移动.对比理论与实验曲线,由曲线移动距离得到MS-N01300-000液晶材料展曲和弯曲挠曲电系数之和为2.5×10-11 C/m.

关键词：光导波技术负性向列相液晶挠曲电系数混合排列向列相弹性理论多层光学理论

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基板表面锚泊对液晶全漏导模影响的理论研究

液晶与显示 2018年第6期33卷 483-489页

作者：孙婷婷袁瑞李振杰朱吉亮邢红玉叶文江河北工业大学理学院天津300401

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... 详细信息

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。

关键词：锚泊全漏导模平行排列向列相液晶弹性理论多层光学理论

用光导波方法确定扭曲向列相液晶盒指向矢剖面

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液晶与显示 2011年第1期26卷 13-18页

作者：叶文江王欣李志广张志东陈国鹰河北工业大学理学院天津300401 河北工业大学信息工程学院天津300401

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... 详细信息

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。

关键词：光导波方法扭曲向列相指向矢剖面全漏导模多层光学理论

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利用光导波技术测量基板表面锚泊能的研究

利用光导波技术测量基板表面锚泊能的研究

作者：孙婷婷河北工业大学

学位级别：硕士

基板表面取向层的锚泊处理不仅对液晶显示器件的视角特性、电光特性及动态响应等有一定影响,还对液晶非显示器件(液晶光栅、液晶光阀等)的阈值电压产生影响。因此,精确测量基板表面锚泊能对液晶器件性能研究有非常重要的作用,其测量方... 详细信息

基板表面取向层的锚泊处理不仅对液晶显示器件的视角特性、电光特性及动态响应等有一定影响,还对液晶非显示器件(液晶光栅、液晶光阀等)的阈值电压产生影响。因此,精确测量基板表面锚泊能对液晶器件性能研究有非常重要的作用,其测量方法一直备受关注并不断地优化。基板表面锚泊能可以影响液晶指向矢的分布,光学上导致液晶导模结构的变化。本文提出利用改进的全漏光导波技术测量基板表面极向锚泊能强度。首先,理论上研究基板表面锚泊对液晶全漏导模的影响。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,由差分迭代方法数值计算液晶指向矢,紧接着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R随内角变化的理论曲线,其变化呈现类似正弦波的上下起伏不规则波形状。对比不同极向锚泊能条件下(8×10J/m～1×10J/m)的曲线,极向锚泊能强度越弱,曲线主要表现左移,且左移幅度越大;当低于5×10J/m时,曲线变化主要体现在峰值上,极向锚泊能强度越弱峰值越高。为了确保极向锚泊能强度的测量值精确,理论上还考虑了电压、盒厚、取向层和电极层厚度、预倾角等其它因素对曲线的影响,电压主要影响曲线的峰值,盒厚的不同主要导致波峰个数的变化,而取向层和电极层厚度及预倾角主要影响曲线的左右移动。其次,实验上基于液晶光导波实验测试光路,对平行排列向列相液晶全漏波导反射率进行测量,得到取向层为聚偏氟乙烯和聚酰亚胺两种材料的R实验曲线。同时,为了消除其他因素的影响,盒厚、取向层和氧化铟锡电极层厚度、预倾角进行了精确测量。通过理论曲线和实验曲线的拟合,确定了基板表面极向锚泊能强度,其中对于聚酰亚胺材料,采用了六种不同锚泊处理的液晶盒,分别灌入两种液晶(E7、5CB)进行测量,得到聚偏氟乙烯膜和聚酰亚胺膜的极向锚泊能强度分别为1.4×10J/m和8×10J/m～5×10J/m。研究表明基板表面锚泊能与锚定力矩和取向层材料有关,锚泊能的确定与其他因素的影响无关。

关键词：极向锚泊能光导波技术平行排列向列相液晶弹性理论多层光学理论

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反射式MTN液晶盒的导波研究

反射式MTN液晶盒的导波研究

作者：司立彬河北工业大学

学位级别：硕士

在近几十年发展的一系列液晶导波技术中，全漏光导波技术已被广泛用来研究液晶盒内的指向矢分布。该技术主要测量不同入射角的线偏振光（p光或s光）在液晶盒内传播后的反射率与透射率，并利用液晶连续体理论和4×4矩阵多层光学理论模拟... 详细信息

在近几十年发展的一系列液晶导波技术中，全漏光导波技术已被广泛用来研究液晶盒内的指向矢分布。该技术主要测量不同入射角的线偏振光（p光或s光）在液晶盒内传播后的反射率与透射率，并利用液晶连续体理论和4×4矩阵多层光学理论模拟来进行拟合，就可以得到液晶盒内指向矢分布的信息。本文主要利用改进的全漏光导波技术对硅基液晶（LCOS）显示用的反射式90°MTN液晶盒进行研究，从而得到液晶盒内指向矢分布的信息。实验用的液晶盒最大的特点是下基板上的透明电极ITO被一层铝膜代替，故测得实验数据中只有四组反射信号：Rpp、Rss、Rps、Rsp。从实验结果发现偏振转换信号Rps和Rsp之间存在差异，这说明液晶的指向矢在上下基板具有小的预倾角。然后通过基于液晶连续体理论和多层光学理论的模拟程序来对得到的实验数据进行拟合，最终得到了液晶盒内指向矢分布的详细信息，同时也得到了液晶盒各层（取向层、ITO、铝膜）的相关信息，包括每层的光学介电常数及厚度。从最好的拟合结果发现上下基板的预倾角不同，这说明ITO和铝膜对于覆盖在它们上面的取向层会产生不同的影响。

关键词： MTN 全漏光导波技术指向矢多层光学理论偏振转换介电常数