[发明专利]一种液晶排列取向的检测方法

说明书

本发明提供了一种液晶排列取向的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：建立液晶盒模型，之后对液晶盒用拉曼光谱仪进行检测，根据检测结果判断液晶排列取向变化情况。本发明提供的检测方法相比现有技术拉曼散射信号强度高，灵敏度高，准确性高，且能实时测量液晶排列取向变化信息。

技术领域

本发明属于分析领域，具体涉及一种液晶排列取向的检测方法，尤其涉及一种灵敏度高的液晶排列取向的检测方法。

背景技术

近年来液晶材料在平面显示器件、动态可调谐光学器件等领域的研究和应用获得了迅速的发展，诸如液晶电视、智能手机屏等已进入与人们息息相关的日常生活中。液晶材料兼具液体的流动性、延展性和晶体的各向异性，对光、电、热等外部刺激具有敏感响应特性，引起液晶分子排列取向变化，对液晶调制器件的物理、光电性能带来很大的影响。因此对液晶取向变化的快速、灵敏的检测具有重要意义。传统的液晶排列取向检测技术主要通过偏光显微观察法和常规拉曼光谱法。

传统的偏光显微观察法容易受到偏振片定标精度、角度测量精度及光学稳定性的影响，不利于液晶排列取向角度变化的量化检测。常规拉曼散射强度弱，制约了其对液晶排列取向变化的响应灵敏度及更加丰富的液晶分子振动、转动光谱信息获取和取向检测应用。

CN110501337A公开了一种有序多孔纳米干涉薄膜中液晶排列取向的测量方法，包括以下步骤：a、制备二氧化硅胶体微球/无水乙醇溶液；b、向步骤a制得的溶液中竖直放入玻璃片，制备二氧化硅胶体晶薄膜并进行烷基化处理；c、将步骤b制得的薄膜固定于倒置光学显微镜载物台上，反射光线接入光纤光谱仪，测量薄膜的反射干涉光谱；d、将液晶通入步骤c制备的薄膜上，通入液晶、超纯水，实时测量反射干涉光谱；e、对选定反射干涉光谱波段进行拟合，得到光学厚度，即当前的取向信息；f、再通入表面活性剂，拟合，得到的光学厚度变化，即液晶排列取向变化。该发明对液晶排列取向测量方法更加准确，并且精度取决于光谱仪精度以及光源稳定性。但是其无法对液晶取向作实时监测。

张洪玉等利用激光拉曼散射技术，对剪切作用下受限于钢球与石英盘之间的纳米级液晶5CB的分子排列取向进行研究。结果表明，在特定的实验条件下，可以得到高信噪比的纳米级润滑膜的拉曼散射信号(20:1)。同时发现，当激光偏振方向与剪切运动方向平行(垂直)时，所得拉曼信号强度达到最大(小)值，表明纳米级液晶5CB分子在剪切诱导作用下，沿剪切运动方向趋于定向排列。另外，当钢球与石英盘之间的剪切速度逐渐增大时，受限的纳米级液晶5CB的拉曼信号强度也逐渐增大。最后，利用根据相对光强干涉原理研制的纳米膜厚测量仪对纳米级液晶5CB润滑膜的膜厚值进行了初步测试与分析(张洪玉,张韶华,梁鹤,刘宇宏,雒建斌.纳米级润滑膜分子排列取向的拉曼光谱表征技术[J].物理学报(9):717-722.)。

目前存在对于液晶排列取向的检测灵敏度不高、稳定性低的问题，因此，如何提供一种灵敏度高的液晶排列取向的检测方法，成为了亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液晶排列取向的检测方法，尤其提供一种灵敏度高的液晶排列取向的检测方法，本发明提供的检测方法中拉曼散射信号强度高，灵敏度高，准确性高，且能实时测量液晶排列取向变化信息。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种液晶排列取向的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：建立液晶盒模型，之后对液晶盒用拉曼光谱仪进行检测，根据检测结果判断液晶排列取向变化情况。

上述检测方法利用表面增强拉曼光谱，并构建独特的液晶盒模型，能够显著提高对液晶排列取向的检测的灵敏度和准确度，且能够实时测量液晶排列取向变化信息。

优选地，所述液晶盒模型包括依次层叠设置的上基板、液晶层和下基板，所述上基板靠近液晶层侧表面设置有聚酰亚胺层，所述下基板靠近液晶层侧设置有金属纳米光栅层。