一種基於旋光效應測量液晶相變溫度的裝置的製作方法
2023-06-05 18:25:01 2
專利名稱：一種基於旋光效應測量液晶相變溫度的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及測量液晶相變溫度的技術領域，具體涉及一種基於旋光效應測量液晶 相變溫度的裝置。
背景技術：
目前，液晶的相變溫度主要採用差示掃描量熱法(DSC)和熱臺偏光顯微鏡(POM) 檢測。一般來說，液晶從固體轉變為液晶態時的相變潛熱(Δ// )值比較大，但是由液晶相 轉變到液體相的Δ//值比較小，採用DSC很難測量。需結合熱臺偏光顯微鏡分析，通過觀察 不同溫度下的液晶織構變化來確定液晶相變溫度，但該方法存在如下的問題一、由於相變 點需要肉眼觀察，所得結果存在較大的誤差，二、因為通過液晶的織構變化確定相變，需要 在線觀察，操作不方便。三、由於儀器設備複雜，DSC和POM的經濟成本較高。
發明內容
本發明提供一種基於旋光效應測量液晶相變溫度的裝置，以解決現有技術存在的 誤差較大、操作複雜和儀器昂貴的不足。為克服現有技術存在的問題，本發明提供以下技術方案一種液晶相變溫度的方法，是將膽留型液晶材料注入液晶盒或者將向列型液晶注入扭 曲向列液晶盒內，利用它們的旋光性進行測量。一種液晶相變溫度的方法是構建測定裝置，測定裝置包括依次設置於主光軸上 的光源1，準直鏡2、起偏器3、加熱裝置4、檢偏器6和照度儀7，照度儀7與計算機8連接， 將膽留型液晶材料夾設於玻璃之間或者將向列型液晶注入扭曲向列液晶盒內製成待測物， 然後將其設置於加熱裝置4上進行測量。一種液晶相變溫度的裝置，包括依次設置於主光軸上的光源1，準直鏡2、起偏器 3、加熱控溫裝置4、檢偏器6和照度儀7，照度儀7與計算機8連接。上述光源是鈉光燈光源、氦氖雷射光源、半導體雷射光源或線偏振光光源。本裝置的工作原理是光源1發出的光經準直鏡2、起偏器3後成為均勻的線偏振光，線偏振光透過具有通光 孔的加熱裝置4中的待測液晶樣品盒5。由於該液晶盒為內部填充有待測的膽留型液晶材 料或該盒為填充向列型液晶的扭曲向列液晶盒，這兩類液晶均具有旋光效應，且其旋光性 隨溫度變化，尤其在液晶的相變溫度附近，由於液晶分子發生了晶型的轉變，其旋光性隨溫 度會更加明顯的變化，旋光度的變化導致透過液晶盒的線偏振光經檢偏器6後，照到光強 測試儀7的光強便發生了突變。根據光強突變點可以準確地確定液晶的相變溫度。與現有技術相比，本發明的優點是1、測量精度高本發明利用偏振光透過待測液晶後出射光光強隨溫度的變化來測量液 晶的相變溫度，屬於光學法測量液晶相變溫度，避免了機械部分對精度影響，靈敏度高，因 此測量精度高；2、該方法不需要在線觀察，操作方便；3、比現有的DSC、POM來說，沒有複雜的熱流參比裝置及光學系統，設備小，結構簡單、 操作簡單方便；4、該裝置成本為DSC的1/10，POM的1/5。
圖1是本發明一種基於旋光效應測量液晶相變溫度的裝置示意圖。圖2是膽甾型的液晶的溫度-光強關係曲線圖。圖3是向列型液晶的溫度-光強關係曲線圖。
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。參見圖1，一種液晶相變溫度的裝置，包括依次設置於主光軸上的光源1，準直鏡 2、起偏器3、加熱裝置4、檢偏器6和照度儀7，照度儀7與計算機8連接。光源是鈉光燈光 源、氦氖雷射光源、半導體雷射光源或線偏振光光源均可。實施例1 :以膽甾型液晶相變溫度的測量為例。首先製作待測物，將手性摻雜劑S811和向列液晶5CB共混所製備的膽留型液晶， 將該膽甾液晶加熱到清亮點以上，利用毛細現象將其填充到液晶盒之間，盒間隙為SMffl。然後將該待測物放置於具有加熱控溫裝置4中間，氦氖雷射光源發出的光，經過 準直鏡、起偏器、液晶盒、檢偏器照到照度儀7，穿過待測物時，其內的液晶溫度的變化引起 偏振光的偏振方向發生改變，該偏振光通過檢偏器後，其光強也發生相應的變化，最後照度 儀7將得到不同溫度下的光強數據，送到計算機8處理得到圖2溫度-光強曲線。光強的 突變點為該膽甾液晶的相變溫度。由圖2可以看出該膽甾液晶有三個相變溫度18°C、23°C、 33. 6°C。與DSC所測得的該液晶相變結果18. 2°C、23. 5°C、33. 4°C三個相變溫度結果一致。 請將方法在此過程中說一下。實施例2 以向列液晶的相變溫測量為例首先製作待測物，將待測向列液晶5CB加熱到清亮點以上，利用毛細現象填充到已制 備好的扭曲液晶盒中，該向列液晶盒具有旋光效應。然後將該待測物放置於具有加熱控溫裝置4中間，光源採用氦氖雷射光源，光源 經過準直鏡、起偏器、液晶盒、檢偏器照到光強測試儀穿過待測物時，其內的液晶溫度的變 化引起通過檢偏器的偏振光光強的改變，由照度儀檢測得到不同溫度所對應的光強變化， 經計算機處理得到光強-溫度曲線，如圖3所示。該曲線中的突變點所對應的溫度便為該向列液晶5CB的相變溫度。由圖 3得出液晶材料5CB的熔點為23. 5°C，清亮點為35. 5°C。採用DSC測量法分析液晶相變溫 度為熔點為24. 8°C，清亮點為35. 7°C，這是由於採用DSC法測量時樣品質量比本發明方法 所用樣品質量大的多造成的，所以存在一定的誤差，兩種方法結果基本一致。
權利要求
1.一種液晶相變溫度的方法，是將膽留型液晶材料注入液晶盒或者將向列型液晶注入 扭曲向列液晶盒內，利用它們的旋光性進行測量。
2.如權利要求1所述的一種液晶相變溫度的方法，其特徵在於構建測定裝置，測定裝 置包括依次設置於主光軸上的光源1，準直鏡2、起偏器3、加熱裝置4、檢偏器6和照度儀7， 照度儀7與計算機8連接，將膽留型液晶材料夾設於玻璃之間或者將向列型液晶注入扭曲 向列液晶盒內製成待測物，然後將其設置於加熱裝置4上進行測量。
3.如權利要求1所述的一種液晶相變溫度的裝置，其特徵在於包括依次設置於主光 軸上的光源1，準直鏡2、起偏器3、加熱控溫裝置4、檢偏器6和照度儀7，照度儀7與計算機 8連接。
4.如權利要求1所述的一種液晶相變溫度的裝置，其特徵在於所述光源是鈉光燈光 源、氦氖雷射光源、半導體雷射光源或線偏振光光源。
全文摘要
本發明涉及測量液晶相變溫度的技術領域，具體涉及一種基於旋光效應測量液晶相變溫度的裝置。本發明要解決現有技術存在的誤差較大、操作複雜和儀器昂貴的不足。為克服現有技術存在的問題，本發明提供一種液晶相變溫度的方法，是將膽甾型液晶材料注入液晶盒或者將向列型液晶注入扭曲向列液晶盒內，利用它們的旋光性進行測量。根據上述方法構建的裝置，包括依次設置於主光軸上的光源，準直鏡、起偏器、加熱控溫裝置、檢偏器和照度儀，照度儀與計算機連接。與現有技術相比，本發明的優點是1、測量精度高；2、該方法不需要在線觀察，操作方便；3、設備小，結構簡單，操作簡單方便；4、該裝置成本為DSC的1/10，POM的1/5。
文檔編號G02F1/13GK102052975SQ20101057692
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者劉衛國, 張雅, 牛小玲, 蔡長龍 申請人:西安工業大學