染料掺液晶随机激光温控特性的研究

实验中研究了不同盒厚(100μm、188μm、300μm)及摩擦取向(双面平行、双面反向、双面垂直)的液晶盒在温度变化下出射随机激光的特性。实验结果表明,随着温度的升高,随机激光的强度降低直至完全消失,继续升温随机激光重新出现。样品表面摩擦取向也会影响染料掺液晶随机激光的温控特性,同向摩擦的液晶盒随机激光消失点温度值较低。因此可以通过改变样品表面摩擦取向将随机激光阈值设置在特定的温度,可应用于远程温度传感领域。     

彩色液晶显示器件色差补偿优化

为了改善彩色液晶显示器件的色差,提升画面品质,针对(128,192,192)灰阶图形下色差的问题,对色差产生的机理进行了分析。模拟了RGB三色像素透过率对该图形下色差的影响。通过分别调整RGB彩膜膜厚,不仅相对调整了三色像素下的液晶盒层厚,而且还调整了三色像素的透过率,改善了RGB的Gamma曲线,对色差进行了补偿优化。实验结果表明,增加G像素和减小B像素的液晶盒层厚,对色差有明显补偿改善效果;同时,当RGB膜厚保持不变时,色差与液晶层厚呈正比关系,液晶层厚每减小1%时,色差约降低0.2。当RGB三色液晶盒层厚从(3.47,3.38,3.4)μm分别调整到(3.5,3.45,3.36)μm和(3.5,3.44,3.28)μm时,(128,192,192)灰阶图形下样品色差平均值从13.8分别降低到12.8和12。通过分别调整RGB彩膜膜厚,相对调整了三色像素下的液晶层盒厚和液晶量调节,可以一定程度优化补偿色差。     

单面摩擦液晶盒显示特性的研究

单面摩擦盒由两块涂有P2层的玻璃基板构成,只对其中一片做摩擦处理,第一片不摩擦,靠液晶自身螺距控制扭曲角,这种模式的液晶盒减少了摩擦工艺,可以避免静电对TFT的影响,因而具有重要的实践意义。本文研究了具有不同d/P值的单面摩擦盒的显示特性和单面摩擦盒的最佳参数选择。实验还发现单面摩擦盒的阙值电压和响应时间随温度的变化不同于双面摩擦液晶盒。     

梯形凸起电极液晶变焦透镜

液晶变焦透镜由于其结构紧凑,低功耗,性能稳定,易于制备等特点,在图像处理,光通信,机器视觉,可切换2D/3D显示等方面应用广泛,但是工作电压高阻碍了其实际应用和商业化。本文提出了一种梯形凸起电极结构的液晶变焦透镜,用TechWiz LCD 3D软件模拟了此种结构的电场和液晶分子分布,对比分析了液晶盒厚、电极高度、电极梯角和电极宽度与间隔比对液晶透镜工作电压的影响。模拟结果显示,当液晶盒厚为10μm时,液晶透镜的驱动电压可以降低到10V以内;在焦距变化范围相同的情况下,梯形凸起电极液晶透镜比传统的平面电极液晶透镜的工作电压降低了35.8%。对于梯形凸起电极结构的液晶变焦透镜,当电极高度占液晶盒厚40%,电极梯角选为60°,电极宽度与间隔比为100∶50时,其工作电压最低。     

液晶盒表面取向排列对光敏混合液晶全光开关性能的影响

利用混合液晶,实验研究了间隔厚度为125μm的向列相液晶(NLC)盒的无定向排列、平行排列和扭曲排列3种表面取向 排列方式对全光开关性能影响。全光开关采用光 敏混合液晶(15% BMAB,85% NLCs)注入NLC盒制作而成。实验结果表明,无定向排列NLC盒 和扭曲排列NLC盒都可实现全光开关效应;扭曲排列NLC盒的表面取向作用不仅可以提 高全光开关的稳定性和重复 性,还可以提高全光开关的调制深度和响应速度;相对无定向排列NLC盒,扭曲排列NLC盒 制作的全光开 关的稳定性和上升响应速度分别提高了1倍,调制深度提高了4.8dB 。实验验证了NLC盒的表面取 向作用可提高全光开关性能,对提高结合光敏液晶和光纤制作光控全光纤器件的性能有重要 指导意义。     

染料掺杂手性向列相液晶器件中实现随机激光辐射

设计制作了染料掺杂手性向列相液晶器件,研究了其随机激光辐射行为。均匀混合激光染料DCM和PM597、手性剂S-811、向列相液晶TEB30A,注入无摩擦取向的40μm液晶盒,制成焦锥织构态的手性向列相液晶激光器件。采用固体Nd:YAG倍频532nm波长的脉冲激光作为抽运光泵浦样品。掺杂激光染料PM597和DCM的液晶器件分别在575～588nm和600～620nm范围显示了尖锐、分立的随机激光辐射峰,线宽约为0.3nm。探测了器件在不同方向上的激光辐射谱,在与样品表面夹角约为45°～150°的范围内均能探测到随机激光。在器件中,手性向列相液晶焦锥织构态对光的强散射作用是随机激光产生的主要原因。     

表面混合排列取向对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响

在液晶盒的上下基板表面分别旋涂平行和垂直取向剂形成HAN液晶盒,将具有光敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合,注入液晶盒,进行全息曝光,形成布拉格光栅.实验结果表明,光栅的驱动电压从9.2 V/μm降到5.7 V/μm,同时衍射效率也从83%上升到98.4%.分析认为,上下基板取向剂对液晶分子进行了取向,在提高相分离程度的同时也改善了富液晶区域的分子排列,从而实现了光栅电光特性的改善.     

向列相液晶激光器件侧面辐射谱研究

研究了向列相液晶激光器件侧面激光辐射谱,并深入分析了激光辐射机制。分别制备了传统液晶盒和引入SU-8光栅结构的两种器件,并注入向列相液晶TEB30A和激光染料PM597的混合物。利用Nd:YAG固体脉冲激光器倍频出的532 nm激光作为泵浦源正面入射器件,侧面探测激光辐射谱。在传统液晶盒器件侧面,测得575～600 nm范围的随机激光辐射谱。而具有周期100μm和8μm的SU-8光栅结构器件侧面,获得了多波长激光辐射谱。随着泵浦能量增大,最高强度激光辐射峰波长位置出现在583～585 nm和588～592 nm附近,FWHM约0.3 nm。基于光波导理论结合器件结构分析得出,在传统液晶盒中引入SU-8光栅结构增强了液晶器件的光波导效应,是获得多波长激光辐射谱的主要原因。     

彩色顺序制液晶显示器的快速液晶开关

本文中,研究制成了含有液晶材料异硫氰酸根二苯乙炔和异硫氰酸根三联苯的较高双折射(0.3<△n<0.4)和相对低粘性的液晶混合物。制作了用于顺序制彩色液晶显示器的扭曲相列式液晶薄盒(TN),盒厚为1.6μm,研究证明了其响应时间为1ms。     

用液晶膜防护强激光损伤弱光探测器

基于向列型液晶自聚焦现象制成激光功率限制器。在本文实验中,液晶膜厚为100μm、200μm、300μm,测得当1.06μm激光入射功率分别为～3.3kW、～2.7kW和～1.6kW时,因自聚焦而有部分光偏离原光路,到达探测系统的激光能量仅为入射能量的较小份额,从而使弱光探测器免遭强激光损伤。该功率限制器在强激光使液晶炭化条件下,仍能对探测器起到保护作用。