| Issue |
J. Phys. France
Volume 44, Number 5, mai 1983
|
|
|---|---|---|
| Page(s) | 609 - 616 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:01983004405060900 | |
DOI: 10.1051/jphys:01983004405060900
Critical thickness of a hybrid aligned nematic liquid crystal cell
G. Barbero1, 2 et R. Barberi11 Unical Liquid Crystal Group, Department of Physics, Calabria University, I-87036 Rende, Italy
2 Also, Departmen of Experimental Physics, Polytechnic, Torino, Italy
Abstract
We discuss the director deformation inside a hybrid aligned nematic (HAN) cell, assuming that the surface interaction is of the (w/2) sin2 (φ - Φ) kind, and we suppose that the anchoring energy for homeotropic alignment is greater than the planar one. In the absence of an external electric field, we show that a critical thickness dc, below which the nematic liquid crystal (NLC) is undistorted, exists. Furthermore we investigate theoretically dc vs. the reduced electric field (E/Ec, where Ec is a threshold field depending upon the anchoring energies and the intrinsic constants of the NLC). The last analysis shows that there are two critical thicknesses dc(H) and dc(P): for d < dc(H) the sample is homeotropic (HOM), while for d > dc(P) it is planar (PLAN). Finally we point out that if the anchoring energies are the same on the upper and lower plates of the sample, the HAN-configuration is realizable only if E/Ec < 1.
Résumé
Nous avons analysé la déformation des cristaux liquides nématiques dans une cellule avec alignement planaire sur une paroi et homéotrope sur l'autre. Nous supposons que l'interaction superficielle est du type (w/2) sin 2 (φ - Φ) et que l'énergie d'ancrage homéotrope est plus grande que celle relative à l'ancrage planaire. En l'absence du champ électrique, nous démontrons qu'il existe une épaisseur critique dc au-dessous de laquelle le cristal liquide nématique n'est pas déformé. Nous discutons aussi la dépendance en dc du champ réduit E/E c (où Ec est un champ de seuil d'instabilité pour transition de type de Freedericks). Ec dépend seulement des énergies d'ancrage Wi sur les parois et du cristal liquide. La dernière analyse montre qu'il y a deux épaisseurs critiques dc(H) et d c(P) : pour d < dc(H) la cellule est homéotrope, et si d > dc(P) elle est planaire. Enfin nous démontrons que si les énergies d'ancrage homéotrope et planaire sont égales, la cellule hybride est réalisable seulement si E/Ec < 1.
6130H - Surface phenomena: alignment, anchoring, anchoring transitions, surface-induced layering, surface-induced ordering, wetting, prewetting transitions, and wetting transitions.
Key words
liquid crystal devices -- nematic liquid crystals