实验二 基片表面处理对液晶分子取向及织构的影响实验 一、 实验目的: 1、 了解液晶技术行业中用于制备液晶盒的导电玻璃(ITO) 表面的各种取向技术; 2、 掌握液晶显示器件中导电玻璃基片表面的取向技术, 比较不同表面处理技术对液晶排列的影响; 3、 了解不同的取向技术对向列型液晶在液晶盒中排列的影响定性认识; 二、 实验仪器: USB 透射式偏光显微镜、 电脑一台、 数字频率计数器、 DDS 函数信号发生器、 示波器 三、 实验原理: 液晶分子在一个很小区域内的液晶指向矢朝某一方向, 另一小区域液晶指向矢朝着另一方向, 形成所谓的畴。 在偏光显微镜下, 这些畴光轴方向的不同使偏振光干涉颜色不同,看起来就是花纹或图案。 不同类型的液晶花纹或图案的特征是不一样的, 这些花纹或图案称之为织构。 向列型液晶的织构, 向列型液晶在正交偏光镜下时的织构呈现许多丝状条纹, 这些丝或伸或曲, 或者像一团乱线。 呈现丝状的原因在于向列相分子具有长程取向有序, 局部地区的分子趋于沿同一方向排列。两个不同排列取向区的交界处, 在偏光显现镜下显示为丝状条纹。 四、 实验内容: 1. 利用方波信号驱动液晶盒 (1) 研究方波幅度对于液晶盒电光特性的影响 将实验一制好的液晶盒拿到偏光显微镜下观察, 将示波器的幅值从 0V 调到 20V 观察显微镜中液晶盒颜色和间隔子的变化, 电压变化范围 0. 5V 的间隔变化, 变化快的区域, 以 0. 2V的间隔变化。 (2) 研究方波频率对于液晶盒电光特性的影响 调频率, 分别选取 50、 80、 120、 1000 观察液晶盒的变化。 用数字式目镜连接偏光显微镜和电脑, 向电脑输出液晶盒的变化图, 可以保存。 用示波器观察方波的频率和电压 2. 利用三角波信号驱动液晶盒, 分别选取 80Hz 和 120Hz。 3. 利用正弦波信号驱动液晶盒, 分别选取 80Hz 和 120Hz。 五、 实验步骤: 1、 偏光显微镜的调节: 调节载物台的中心使之与光轴同轴, 使起偏器与检偏器正交; 2、 观察: 将灌有液晶的液晶盒轻放到载物台上, 调节好光圈, 观察所制作的液晶样品的织构; 3、 重复实验步骤, 根据实验要求, 观察不同情况下液晶的织构。 特别说明: 因实验条件的差异, 以上图片仅作为参照。 六、 实验结果分析: 比较向列液晶在平行摩擦与无摩擦情况下, 偏光显微图像的区别, 并说明原因。 实验注意事项: 使用偏光显微镜时, 灯泡光强不宜调得过大, 应及时关闭灯泡电源, 以延长灯泡的使用寿命。 思考题: 1、 液晶在不同表面取向的作用下为什么会呈现不同的图形? 为什么在液晶制造业中需要ITO 表面需要取向? 2、 在本次实验中除了我们使用的摩擦机可作为摩擦工具外, 还可以用哪些材料作来摩擦平行取向?