本文研究径向电场作用下同心柱筒中混合排列向列相液晶的指向矢分布, 重点研究挠曲电效应对指向矢分布的影响。向列相液晶处于同心圆柱构成的薄层间, 内表面径向锚定、外表面轴向锚定以及内表面轴向锚定、外表面径向锚定构成两种同心柱筒混合排列模型。基于向列相液晶Frank弹性理论, 通过差分迭代方法, 分别在强锚定及弱锚定边界条件下, 研究了两种模型中挠曲电效应对指向矢分布的影响。研究结果表明: 挠曲电效应在薄层内边界、外边界以及薄层内部对指向矢分布有着不同的影响; 同心柱筒中指向矢分布由柱对称性、边界锚定作用、介电耦合作用、挠曲电效应的综合作用所决定。
向列相液晶 柱状薄层 混合排列 锚定能 挠曲电 nematic liquid crystal cylindrical cell hybrid arrangement anchoring energy flexoelectric effect
1 河北工业大学 理学院, 天津 300401
2 河北工业大学 电子信息工程学院, 天津 300401
3 天津科技大学 包装与印刷工程学院, 天津 300222
通过设计上下基板向列相液晶分子排列构建偏振光栅结构模型, 并根据向列相液晶Frank弹性理论计算其方位锚定能, 其理论结果可为实验测量提供有力的理论指导作用。本文根据弹性理论, 考虑弹性各向异性计算了偏振光栅结构的方位锚定能, 得到了方位锚定能与光栅条纹宽度关系的解析解。弹性各向异性对方位锚定能有着显著影响。由于液晶具有各向异性, 考虑弹性各向异性研究方位锚定能是必要的, 其结果更具有普遍性。
向列相 方位锚定能 偏振光栅结构 弹性各向异性 nematic azimuthal anchoring energy polarization grating configuration the elastic anisotropy
基板的锚定特性，包括锚定能大小和锚定易取方向，影响液晶指向矢的分布，直接导致液晶盒电容的改变，因此可以通过液晶盒电容的测量确定基板表面的锚定特性。基于液晶弹性理论和变分原理，理论推导弱锚定平行排列向列相和混合排列向列相液晶盒系统的平衡态方程和边界条件，采用差分迭代方法数值模拟得到了液晶盒约化电容随电压、锚定能系数及锚定易取方向变化的曲线。结果表明：液晶盒电容随基板锚定能系数的增加而减小;随预倾角的增加，液晶盒电容随锚定能系数的变化缩小;同一电压和基板锚定能系数下，平行排列向列相液晶盒电容不会大于混合排列向列相液晶的电容。
液晶盒电容 锚定能 易取方向 弱锚定 差分迭代方法 capacitance of liquid crystal cell anchoring energy easy direction weak anchoring finite difference iterative method
通过把Berreman近似下任意形状的表面沟槽用傅里叶级数展开，写成正弦函数和的形式,将Fukuda等人的理论应用于双轴向列相液晶中，考虑表面弹性项的作用后得到了任意形状的沟槽对双轴液晶产生的方位锚定能。在一定的近似条件下得到约化锚定能随着沟槽的方向与液晶主指向矢之间的夹角的变化情况，讨论了双轴弹性常数对液晶易取向方向的影响。
双轴向列相液晶 沟槽 傅里叶级数 锚定能 biaxial nematic liquid crystal groove Fourier series anchoring energy
四川大学 高分子科学与工程学院 高分子材料工程国家重点实验室,四川 成都 610065
为了调控聚合物分散液晶(PDLC)中聚合物基体和液晶微滴的界面作用,降低锚定能,以聚丙烯酸甲酯(PMA)为基体,E7为分散相,并加入了不同含量的硬脂酸(SA)表面活性剂,采用聚合物诱导相分离法制备了PDLC,并对PDLC的光电性能进行了测试。研究发现,PDLC的电光性能随着SA含量的增加而改善,但当SA的含量达到一定值后,液晶微滴出现“岛聚”现象,光电曲线出现一个转折点。实验结果表明,表面活性剂可以调控聚合物和液晶微滴的界面作用,降低锚定能,从而改善PDLC的光电性能。
聚合物分散液晶 表面活性剂 硬脂酸 界面作用 锚定能 polymer dispersed liquid crystal surfactant stearic acid anchoring energy
研究了共面转换(IPS)液晶盒处于强锚定及弱锚定两种边界状态时横向电场与平面织构胆甾相液晶螺距的关系,探讨了液晶盒表面锚定对胆甾相液晶电控螺距的影响。理论结果表明,共面转换模式下电场可以调谐胆甾相液晶的反射光颜色,而边界锚定效应对电场调谐螺距有显著影响。这一结果为基于电控螺距原理的胆甾相液晶反射式彩色显示方案提供了理论上的依据。
胆甾相液晶 电控螺距 锚定能 共面转换 cholesteric liquid crystal electrically tunable pitch anchoring energy in-plane switching mode
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
采用4×4矩阵法模拟计算了垂直定向液晶光阀的电光特性, 从理论上分析了影响液晶光阀电光特性的因素。 根据向列液晶的弹性连续体理论及边界力矩平衡方程, 求出了垂直定向向列液晶在液晶-界面之间相互作用锚泊能为有限值时的液晶指向矢分布。 根据指向矢分布计算了一定外加电场下液晶光阀的电光特性, 并和锚泊能为无限大时的特性进行了比较和分析。
液晶光阀 4×4矩阵法 锚泊能 电光特性
