表面混合排列取向对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响

在液晶盒的上下基板表面分别旋涂平行和垂直取向剂形成HAN液晶盒,将具有光敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合,注入液晶盒,进行全息曝光,形成布拉格光栅。实验结果表明,光栅的驱动电压从9.2V／um降到5.7V／um,同时衍射效率也从83%上升到98.4%。分析认为,上下基板取向剂对液晶分子进行了取向,在提高相分离程度的同时也改善了富液晶区域的分子排列,从而实现了

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第2 3卷

第3期

液

晶

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显

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Vo . 3。 .3 I 2 No

20 0 8年 6月

Chn s o r a fLiud C y tl n s ly ie eJ u n l q i r sasa dDipa s o

J . 20 un, 0 8

文章编号：0 72 8 ( 08 0—2 60 10—70 2 0 ) 30 6—5

表面混合排列取向对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响 李文萃，郑致刚，郭福忠，

邓舒鹏，刘永刚，宋静宣丽¨, (. 1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，吉林长春 2中国科学院研究生院，京 .北 103) 0 0 9 10 3,Ema: l 6 0 1 3 cl 3 03 - i ef 5@ 6 .ol l 8 n l

摘

要：液晶盒的上下基板表面分别旋涂平行和垂直取向剂形成 HAN液晶盒，具有光在将

敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合，入液晶盒，行全息曝光，成布拉格光注进形栅。实验结果表明，栅的驱动电压从 9 2V p降到 5 7 p同时衍射效率也从 8上光 ./. m . . V/ m, 3 升到 9.%。分析认为，下基板取向剂对液晶分子进行了取向，提高相分离程度的同时 84上在也改善了富液晶区域的分子排列，而实现了光栅电光特性的改善。从

关

键

词：息聚合物分散液晶；动电压；射效率全驱衍 文献标识码：A

中图分类号： TN1 19 T 2 1 6 4 .; P 1 .

1引

言

各向异性化合物氨基氮二苯乙炔 HR 4 0它的 L1,

引入薄化了聚合物层厚度，加了液晶微滴的尺增寸从而在一定程度上降低了驱动电压；静等宋人[通过在材料中添加含氟单体降低聚合物界面 9 的表面张力，进一步降低了光栅的驱动电压；马骥等人[ 1过交联剂 N们通 VP的使用，节混合物系调 统官能度与体系黏度、联密度及反应速度，交提高

全息聚合物分散液晶 ( lga hcP lme Hoo rp i oy r Di esdL q i rsa,HP L )栅是一种 s re iud C y tl p D C光

新型光电子信息功能材料口] 。将液晶和光敏

单体以一定的比例均匀混合，在两束相干激光照射 下，利用光致聚合而引发的相分离 ( I S,成 PP )形

聚合物区与液晶区交替的周期性排列的结构， 由 于液晶区和聚合物区存在折射率差，因此产生了

了光栅的衍射效率。前人都是通过材料体系方面的改变，降低驱动电压，提高衍射效率；文着重本 研究了液晶分子排列对相分离的影响以及液晶区域液晶分子排列状态的改变对驱动电压的影响，

折射率调制，成 B a g光栅结构[。外加电形 rg 1] 场时，晶区液晶分子沿电场重新排列，果其寻液如

常光折射率与聚合物基体折射率相匹配，栅衍光 射作用将消失，射光可以直接透射。因此它是入 一

并对器件的衍射效率、动电压进行了测试分析，驱 得到了电场强度 5 7V/t衍射效率 9 . 的 . t m、 84 较好结果。

种衍射特性电场可调的体位相全息光栅，反在

射式平板显示变焦透镜滤波器以及光通引、钉、

讯[等诸多领域有极佳的应用前景。 7 目前制约 HP L D C光栅应用的问题主要来源于两个方面，一是该光栅衍射效率比较低，其其二，驱动电压很高，以集成化。因此研究如何提难高衍射效率，低驱动电压是非常有意义的。降 S igT o gWu等人[在材料中添加了高介电 hn - r n 8] 收稿日期：2 0—20;订日期： 0 80— 6 0 71—6修 2 0—20

2实

验

实验中所用到的单体由具有五官能度的二季 戊四醇羟基五丙烯酸酯 ( HP和具有双官能 DP A)度邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯 ( D P DA)成，组 二者以质量百分含量 1 1的比例均匀混合。在上：

述单体混合物中添加向列相液晶材料 TE 3 A B0

基金项目：国家自然科学基金 ( . 0 7 0 5 No 6 5 8 3,No 5 4 3 4 )吉林省自然科学基金 ( . 05 5 0 2 0 0 2—) .0700; No2 0 0 2,0 5 3 12 *通讯联系人， - i: u ni e mp a . n E malx a l i . c a @ o

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