[发明专利]液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法

说明书

本公开提供了一种液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法，以提高对液晶在太赫兹频段的介电常数的测量的灵敏度、准确度及测量效率，并简化测量装置的结构，降低测量成本。其中所述测量装置包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于第一基板朝向第二基板一面上的谐振结构层及第一配向膜；设置于第二基板朝向第一基板一面上的第二配向膜；设置于第一基板和第二基板之间的边框，边框配合第一基板和第二基板形成用于容纳待测量的液晶的空腔。上述测量装置应用于对液晶在太赫兹波频段的介电常数的测量中。

技术领域

本公开涉及液晶器件技术领域，尤其涉及一种液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法。

背景技术

太赫兹(Terahertz，简称THz)是频率单位，1太赫兹等于10¹²赫兹，太赫兹波是指频率在0.1～10太赫兹范围的电磁波。近年来，液晶材料在太赫兹频段的应用越来越广泛，液晶太赫兹器件(例如，偏振片、相移器、波片、滤波器等)能方便地通过改变外电场或外磁场实现调谐功能，并且具有易低压调制、功耗低等优点。

对液晶材料在太赫兹频段的介电常数进行精确测量是液晶太赫兹器件设计与分析的关键。但是，目前现有的测量方法存在测量灵敏度低，测量精度低，测量装置结构复杂、成本高，测量效率低等问题。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的问题，本公开的实施例提供一种液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法，以提高对液晶在太赫兹频段的介电常数的测量的灵敏度、准确度及测量效率，并简化测量装置的结构，降低测量成本。

为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本公开的实施例提供了一种液晶介电常数的测量装置，所述测量装置包括：相对设置的第一基板和第二基板；依次设置于所述第一基板朝向所述第二基板一面上的谐振结构层及第一配向膜；设置于所述第二基板朝向所述第一基板一面上的第二配向膜；设置于所述第一基板和所述第二基板之间的边框，所述边框配合所述第一基板和所述第二基板形成用于容纳待测量的液晶空腔。

上述液晶介电常数的测量装置中，在第二基板的一面形成有谐振结构层，当将待测量的液晶注入该测量装置中，并用太赫兹电磁波照射该测量装置时，太赫兹电磁波能够与谐振结构层中的谐振结构发生耦合，产生谐振，同时液晶各向异性的介电常数会对所产生的谐振产生不同的影响，这种影响能够通过透射出测量装置的太赫兹电磁波的透射波强度随频率的变化曲线反映出来，从而根据该透射波强度随频率的变化曲线能够推演出液晶长轴方向的介电常数和短轴方向的介电常数，实现了对液晶在太赫兹频段的介电常数的测量。

利用上述测量装置测量液晶在太赫兹频段的介电常数，所得到的透射波强度随频率的变化曲线具有非常明显的谐振尖峰，谐振很强，这说明谐振的品质因数极高，因此该测试装置的灵敏度高，测量精度高；并且，上述测量装置不需要制作偏置电极，因此结构简单，造价低廉；此外，上述测量装置进行测量的过程简单，不需要液晶响应偏转，速度快，效率高。

基于上述技术方案，可选的，所述谐振结构层包括至少两组复合谐振结构，各组所述复合谐振结构间隔设置，每组所述复合谐振结构包括间隔设置的主谐振结构和从谐振结构。

可选的，所述至少两组复合谐振结构沿一垂直于所述第一基板的轴线的周向等间隔设置，且各组所述复合谐振结构到所述轴线的最短距离相等。

可选的，每组所述复合谐振结构中，所述主谐振结构包括一条主金属带条，所述从谐振结构包括至少两条从金属带条，所述从金属带条垂直于所述主金属带条，且所述至少两条从金属带条相对于所述主金属带条的垂直平分线对称布置。

可选的，所述从金属带条的长度小于所述主金属带条的长度，所述从金属带条的宽度小于所述主金属带条的宽度。