雙折射取向?qū)訉Ψ轿唤清^定能的測量影響

N[a ljC-R   雙折射取向?qū)佑欣�于液晶盒的光學(xué)性能，這對測量方位角錨定能量的光學(xué)方法也有意義。 我們得到了計(jì)算受取向?qū)舆t滯影響的液晶扭曲角的修正值的分析方程. 獲得了AtA-2和AtA-0042偶氮染料光取向材料的方位角錨定能量測量數(shù)據(jù): >10-4J/m2，在廣泛的曝光劑量0.04 -5.12 J/cm2范圍內(nèi). 3I;xU(rv   s# +"5&!s   關(guān)鍵詞 z)ft3(!       方位錨定能；液晶取向；延遲；光配向 GTp?)nh^   qlz9&w   介紹 M|[@znzR<       對方位角錨定能量的探索是液晶盒制造工藝優(yōu)化和新材料研究的一個(gè)有用方式。 標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)方法[1]被廣泛用于測定各種取向材料的方位角錨定能量。按照該方法，線偏振光波長λ--全波的旋轉(zhuǎn)僅由扭曲向列型液晶（LC）盒的扭曲角φ0決定；并測量波長λ處光通過LC盒傳播時(shí)的偏振面旋轉(zhuǎn)角γ。 409x!d~it       在取向?qū)拥碾p折射可以忽略不計(jì)的情況下，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度γ等于液晶盒內(nèi)的實(shí)際扭曲角φ，那么我們可以簡單地假設(shè)公式1: yUD_w           (1) bRK CY6        q:2aPfo&   最后應(yīng)用扭矩平衡條件，根據(jù)公式2計(jì)算出方位角錨定能量常數(shù)Aφ, 這里 2Δφ=φ0-φ, K22 – 彈性常數(shù), d – 液晶盒厚: TXd5v#_vo        (2) 7 Ykj#"BZ        aDN6MZM   雙折射取向?qū)樱豪碚?/b> f%Z;05   O?nPxa<   可是對于光配向材料的情況下, 特別是在偏振光照射下發(fā)生分子定向的偶氮染料 [2,3], 取向?qū)拥墓庵码p折射是很重要的，它對于光在LC盒中傳播時(shí)的偏振平面旋轉(zhuǎn)角度也有貢獻(xiàn)。 F_Z&-+,*3t   Xr@l+zr   所以取向?qū)拥碾p折射需要被考慮在內(nèi)。 QD.zU/F~>   C@TN5?Z   考慮光在具有雙折射取向?qū)拥呐で�向列型液晶盒中傳播的光學(xué)路徑(Fig.1). 實(shí)際的扭曲角φ與偏振平面旋轉(zhuǎn)角度γ不同，γ也受取向?qū)拥难舆tδ1=πΔn1d1/λ所影響 ,YP1$gj   ba(arGZ+{        Figure 1. 光在帶有雙折射取向?qū)拥呐で鶯C盒中的傳播示意圖 C=oM,[ESQ0   l)tTg+:   我們得到了偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)与p折射的依賴性的解析解, 公式 3, 其中 δ=πΔnd/λ  Δn– 液晶層的雙折射. IgPV#        (3) ,2 zt.aqB        Sk6b`W7$   根據(jù)公式3，取向?qū)拥恼凵涓飨虍愋缘拇嬖趯?dǎo)致通過扭曲液晶盒的透射光的偏振平面的旋轉(zhuǎn)角度增加。 (Fig.2). 如果按照公式1給出的標(biāo)準(zhǔn)程序，預(yù)計(jì)方位角錨定能量的測量會(huì)有誤差. 事實(shí)上，取向?qū)拥难舆t有助于光學(xué)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，緩解了對高方位角錨定能量值的要求，并且需要在方位角錨定能量測量的光學(xué)方法中加以考慮。. "8wf.nZ        Figure 2. 偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)舆t滯的預(yù)期依賴性 &Q-[;   a"0B?3*r46   雙折射取向?qū)樱簩?shí)驗(yàn) [+g(   /v}P)&   同時(shí)測量光配向材料的方位錨定能量對曝光劑量或取向?qū)雍穸鹊囊蕾囆?需控制取向?qū)拥倪t滯值. 最近，在研究新的光誘導(dǎo)空穴偶極子的光配向機(jī)制時(shí)，我們獲得了偶氮染料光取向材料AtA-2和AtA-0042的雙折射取向?qū)樱�具有非常�?qiáng)的方位角錨定能[4], 這是很難用普通的光學(xué)測量方法測量的。 a )3O? Y   . /<3;0~#){   通過在玻璃基板上棒涂 1% 偶氮染料的二甲基甲酰胺 (DMA) 溶液獲得 40-60 nm 的光取向材料薄膜, 然后在 140°C 下熱板烘烤 5 分鐘. 將光敏偶氮染料薄膜依次暴露于藍(lán)光 LED 450 nm 線偏振光下，偏振光強(qiáng)度為 40 mW/cm2. 曝光劑量分別為 1、2、4、8、16、20、26、32、64 和128 秒曝光。將具有正交對準(zhǔn)方向和相同曝光劑量的光取向膜的兩個(gè)玻璃基板組裝成90°扭曲液晶盒并用環(huán)氧樹脂膠合。使用 7 μm 球狀間隔物來控制盒厚。 液晶盒由液晶材料 E7填充, Merck. lv<iJH\   測量了 AtA-2 偶氮染料薄膜的光致延遲值，并將其應(yīng)用于根據(jù)方程 2 和 3（圖 3）計(jì)算方位角錨定能系數(shù). 4zo4H~@gk        Figure 3. 延遲(a) & 方位錨定能(b)     AtA-2 偶氮染料薄膜對藍(lán)光 LED 線偏振光（強(qiáng)度 40 mW/cm2 ）曝光時(shí)間的依賴性. d] b~)!VW        pY+.SuM   測量了 AtA-0042 偶氮染料薄膜的相應(yīng)光致延遲值，并將其應(yīng)用于根據(jù)等式 2 和 3（圖 4）計(jì)算方位角錨定能系數(shù)。 'GEBxNH:   Figure 4. 延遲 (a) 和方位角錨定能量(b)     AtA-0042 偶氮染料薄膜對藍(lán)光 LED 線偏振光（強(qiáng)度40mW/cm2）曝光時(shí)間的依賴性 p{iG{   結(jié)論 -Z:]<;qU       通過考慮雙折射取向?qū)拥难舆t值，獲得的方程(3)修正了方位角錨定能量測量的光學(xué)方法。 根據(jù)方程 3考慮光致延遲允許對偶氮染料光取向材料 AtA-2 和 AtA-0042 的方位角錨定能量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，其具有非常強(qiáng)的光取向特性，在 0.04 – 5.12 J/cm2 的寬曝光量范圍內(nèi)提供 10-4J/m2 以上的方位角錨定能量. |?OdV<5C        ,