基于相转换的蓝相液晶显示器

快速响应且无需摩擦取向的新型LCD材料已经开发出来。聚合物稳定蓝相液晶具有电场诱导下从光学各向同性到各向异性转换的特性,极大地提升了电光响应速度,且无需表面处理。     

蓝相液晶技术的进步

为了解决蓝相液晶,特别是聚合物稳定蓝相液晶实用化所面临的瓶颈,业内人士对聚合物稳定蓝相液晶显示器的各个方面,例如：新的电极结构和形状、单体在聚合物网络结构中的分布、GTG响应时间和工作物理过程等方面作了许多研究,文章对此作了综合介绍。     

蓝相液晶光电特性研究

蓝相液晶由于其特有的扭曲双螺旋结构,具有快速响应特性与宏观上的光学各向同性。通过聚合物稳定的方法,可以提升其热稳定性,但是也导致了驱动性能下降,磁滞效应增强等问题。文章通过研究手性掺杂和聚合物网络对蓝相液晶材料体系的作用以及不同温度下的磁滞效应,探索蓝相液晶器件光电特性的影响因子,为改善蓝相液晶材料的光电特性提供理论上的支持。     

静态驱动液晶显示器设计参数对液晶层电压的影响

讨论液晶显示器在静态驱动条件下,设计参数对加在液晶层上的有效电压的影响,为液晶显示器的设计和分析提供了依据.     

聚合物稳定蓝相液晶用单体研究进展

聚合物稳定蓝相液晶(PS-BPLC)由于其具有相对宽的温域,亚毫秒的灰度响应速率,并且无需取向层等特点在平面显示和光学方面引起越来越多的关注。本文简要回顾了目前应用在聚合稳定蓝相液晶方面的聚合物单体的发展情况,主要从单体结构,单体的浓度,交联剂的使用这3个方面研究了这些因素对聚合物稳定蓝相的性能影响。其中对单体结构的影响进行了更为详细的讨论,包括特殊基团如氟原子、手性中心的引入,端烯的甲基化等因素对聚合物稳定蓝相液晶在驱动电压、迟滞效应和响应时间等性能的影响。并在此基础上,对聚合物稳定蓝相液晶所用单体的结构设计提出新的构想。     

HPDLC显示器驱动电压的减小

我们已经尽力减小了ＨＰＤＬＣ显示器的驱动电压。报道了ＨＰＤＬＣ砂同程度地掺要高 各向异性化合物ＨＲＬ４１０后的电－光特性。掺杂ＨＲＬ４１０的重量小于ＨＰＤＬＣ总重的１％时，驱动电压可减小好几倍。为了了解这个引人注目的效应，我们拍摄了ＳＥＭ图像并测量了开关时间。     

新兴克尔效应液晶显示器

最近,克尔效应液晶显示器由于其快速的响应时间及简单的制造工艺而受到青睐。文章通过模拟无数新兴LCD技术来了解该器件的物理原理,在提高显示器性能和优化配置方面起着重要的作用。     

低压驱动液晶显示器用的高稳定性液晶材料

液晶材料的稳定特性是用受热处理之后其电导率及电导率的变化量来表征的。用显微镜研究揭示了离子在导电性中起的作用和离子行为的重要性。就稳定性而论，导电性是每一种液晶材料稳定性的特征。研究证实，引入新概念和新材料使低电压下工作的液晶混合物的稳定性得到了改善。     

蓝相液晶网络聚合物及其应用进展

蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态,由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能,因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来,蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状,讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性,最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。     

低驱动电压和快速响应的共面转换液晶显示器

共面转换液晶显示器（IPS-LCD）由于其优异的视角特性和色彩还原能力在TFT-LCD中得到了广泛应用,然而响应速度慢的缺点始终限制着其在高端液晶显示器中的发展。本文中提出一种凸起电极结构的共面转换液晶显示器,并采用TechWiz软件模拟了该结构的电光特性。与传统IPS-LCD相比,我们提出的新结构IPS-LCD的驱动电压降低了2.3 V。在响应时间方面,尽管驱动电压降低了,但是由于凸起电极改变液晶层中的电场状况,因此上升响应速度得到了一定提高。此外,凸起结构减小了液晶层的等效盒厚,因为下降时间正比于液晶盒厚的平方,所以下降响应速度也得到了明显提高,该结构的整体响应速度相比传统结构提高了大约38%。     

快速响应的共面转换型液晶显示器

共面转换液晶显示器(IPS-LCD)由于其具有可视角度大、色彩真实、画质出色等优点,在平板显示器中得到了广泛应用,然而响应速度慢限制了其在高端显示器中的应用。本文中,首先通过采用正性液晶,对IPS类型中的边缘场转换型(FFS)和边缘场共面转换型(FIS)的液晶显示器,不同摩擦角度下的电光特性和响应时间进行了模拟计算。然后从预倾角度、电极尺寸以及弹性常数出发,对FIS液晶盒结构参数进行了优化,提出了一种快速响应的液晶显示器。我们通过计算机模拟发现,在FFS液晶盒中,摩擦角度对工作电压具有较大影响,小摩擦角度可实现高透过率、低工作电压;而在FIS液晶盒中,摩擦角度对响应时间具有较大影响,大于10°时与2°时相比,响应速度可提高82.7%以上。并且,不同摩擦角度下,弹性常数对FIS液晶显示器的响应速度影响不同,摩擦角度为2°时,响应速度与弹性常数K11、K22、K33都有关,而摩擦角度为12°时,响应速度只与K22有关,这个原因导致了12°与2°时相比,响应速度提高了84.2%。     

窄视角蓝相液晶显示器

基于克尔效应的聚合物稳定蓝相液晶显示器被设计出窄视角显示模式,用于公共场所下私人信息的保护。通过使用几个简单的单轴膜,聚合物稳定蓝相液晶显示器就可以呈现出极佳的窄视角效果,即,对比度大于10°的可视区在20°极角范围内。此外,该显示器的驱动电压为14 V,最大透过率为71%,不仅满足了当前主流非晶硅薄膜晶体管的驱动需求,还进一步提高了背光源的光利用率。本文提出的窄视角蓝相液晶显示器与传统的窄视角模式相比较而言,没有复杂的电极结构以及繁琐的补偿方案,较3M公司的保护膜而言,具有生产成本低的优势,这些优势使其具备了在工业上生产的条件。在信息时代,窄视角液晶显示器将在防止私人信息的泄露上扮演越来越重要的作用。     

聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯对聚合物网络液晶电光特性的影响

聚合物网络液晶一般有较大的阈值电压和饱和电压,有明显的迟滞效应,所以降低阈值电压与饱和电压,降低迟滞效应和增加对比度是研究的主要目标。表面活性剂的使用可以有效减小聚合物网络与液晶的相互作用,从而降低聚合物网络对液晶分子的锚定能,来达到降低阈值电压与饱和电压的效果。本文通过在聚合物网络液晶里掺入不同比例的表面活性剂(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯:TWEEN 80),来研究表面活性剂对聚合物网络液晶电光特性的影响。实验结果表明:在聚合物网络液晶里增加该种表面活性剂的比例达到10∶1时,阈值电压可以降低11倍以上,饱和电压降低5倍以上,对比度有一个大的提高,迟滞效应也得到很大的改善。本文结果对提高PNLC的电光特性有重要的指导意义。     

蓝相液晶材料与光子学器件研究进展

蓝相液晶是一种三维手性自组装软超结构材料,具有光学各向同性,选择性反射波长,快速响应等优秀特性,无论在显示还是光子器件的应用上都具有良好的发展前景,吸引了研究人员的大量关注。近十年关于蓝相液晶显示领域的研究与工程或应用发展迅猛,于此同时催生了其在光子学这个后显示领域的研究。面对来自国际上其他先进国家的竞争与压力,中国大陆的学者们奋勇迎接,经过短短数年的发展获得了一批有显示度的成果,在国内外的优秀期刊上报道了一系列富含学术性和实用性的工作。具备高热稳定性与显著电光调制特性的新型蓝相液晶材料及其光子学器件,如衍射光栅、相位调制器、透镜、激光以及光衰减器等,相继被开发出。本文追逐这些前辈留下的脚印,从材料制备、性能到光子器件设计、应用进行了概括性的回顾,旨在通过此综述激发出蓝相液晶在非显示光子学应用领域更多的研究灵感;若能起到进一步促进该领域发展的作用,笔者将感到幸甚之至!     

基于浮置电极的高透过率蓝相液晶显示器件设计

传统平面内扭转(In-Plane Switching,IPS)模式的聚合物稳定蓝相液晶显示器件由于死区(Dead Zone)的存在,导致了透光率较低的问题。通过引入浮置电极(Floating Electrodes),增强死区上方的横向电场强度,可以解决这一问题,提高蓝相液晶显示器件的总体透过率。引入浮置电极的蓝相液晶显示器件的电光特性由Techwiz3D程序仿真予以分析。我们定量计算了电极尺寸、工作波长和电极错位对电光特性的影响。仿真结果表明,引入浮置电极的IPS模式蓝相液晶显示器件的透过率提高了约15%,对显示应用中常见的3种可见光波长(450nm,550nm,650nm)的总体透过率都达到了约90%。该新型器件结构能够显著提升蓝相液晶显示器件的透过率,使之在新一代显示技术发展和竞争过程中获得更大的优势地位。     

紫外光强对聚合物分散液晶电光特性的影响

聚合物分散液晶(PDLC)是液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种具有优异电光性能的材料,PDLC的电光特性对基于PDLC的电光器件的性能具有显著影响。本文对紫外固化光强对PDLC电光特性的影响进行研究。本研究使用紫外照射引发的聚合物诱导相分离方法制备PDLC。在4个不同紫外固化光强(1mW/cm~2、1.8mW/cm~2、3mW/cm~2和9mW/cm~2)条件下制备PDLC样品,并对4个样品的电光特性如电压-透过率、响应时间和迟滞效应进行研究,并对实验结果给出了分析。实验结果表明:随着紫外固化光强的增加,PDLC的阈值电压和饱和电压增加,开态响应时间ton上升,关态响应时间toff下降,同时对于高紫外光强聚合制备的样品迟滞效应也更加明显。本研究表明可以通过改变制备过程中的紫外光强来优化PDLC的电光特性,从而获得性能优异的基于PDLC的电光器件。     

聚合物分散型液晶结构紫外光稳定性分析

聚合物分散型液晶组件技术是市面上常用的散射式光开关系统,且常常应用于具隐私保护性之电控切换窗户中。然而对于室外的应用,属于有机高分子材料的液晶材料与聚合物结构对于照射紫外光之稳定性与耐受性值得被讨论,尤其是较少被讨论之高分子聚合物结构的影响。本研究主要探讨不同聚合物结构之聚合物分散型液晶组件在紫外光照射下光电特性的变化,期待可以了解聚合物结构特性随曝光时间的变化并提出适当之改善方法。本实验藉由选择具有高紫外光稳定性之主体液晶搭配紫外固化胶调配聚合物分散型液晶预聚物,分别探讨不同固化胶比例与光强度等固化条件下,组件照射紫外光后对于光电特性造成的影响,以此了解各种聚合物形貌照射紫外光后之光电特性变化。实验结果显示,照射紫外光后,各种聚合物分散型液晶组件之临界电压仅仅些微提升,但下降时间剧烈地提高,以聚合物比例35%、固化强度2mW/cm~2为例,临界电压从15.57V些微提升至18.18V,下降时间从195.12ms大幅提升至925.26ms。此外,本研究亦发现相对于照射前,照射紫外光后之组件的下降时间对于电压施加时间长短相当敏感,且此现象可藉由调整固化光强度与固化胶浓度有抑制之趋势。本研究呈现了各种聚合物分散型液晶组件在照射紫外光后光电特性的变化,并了解聚合物结构的特性变化的影响。     

不同单体配比对聚合物网络及聚合物稳定胆甾相液晶器件光电性能的影响

为了调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)的光电性能,本文采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过控制2种单体RM257与BAB6的比例来改善器件性能。随着RM257含量的减少,聚合物网络由取向排列的纤维状结构向疏松不规整的交联状结构转变,形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用减弱,聚合物稳定胆甾相液晶的饱和电压降低,关闭时间增大。当RM257与BAB6质量比为1∶4时,聚合物稳定胆甾相液晶器件具有较好的对比度。     

聚合物分散液晶膜的弯曲散射偏光效应

实验制备了聚合物分散液晶(PDLC)电控调光膜样品 。测试结果表明,样品散射雾度90%以上;施加电场透明透光率接近 80%;施加弯曲应力半透明最大透光率30%以上。分析了样品施加应力 后出现的弯 曲散射偏光现象,弯曲应力导致双极构型的双极连线有沿弯曲方向的大致沿面取向,使 得液晶 微滴中液晶分子有沿面大致取向,导致液晶微滴的折射率沿弯曲方向与聚合物折射率差别大 造成光散射,而沿垂直弯曲方向与聚合物折射率相等造成光透射。     

Ag纳米线掺杂的液晶显示器件的电-光特性

为了降低液晶显示器(LCD)的能耗,制备了Ag纳米线-液晶复合材料。用不同浓度的直径约为50nm的Ag纳米线掺杂在液晶中,制备了扭曲向列相液晶显示(TN)模式液晶盒,研究了Ag纳米线对TN显示模式液晶盒的驱动电压、开态响应时间以及频率调制特性的影响。液晶电-光性能的研究结果表明,Ag纳米线的加入能显著降低TN显示模式液晶盒的驱动电压,最大降幅可达14%;但液晶盒的响应时间在掺杂Ag纳米线掺杂后有一定程度的增加。此外,Ag纳米线掺杂的液晶显示出很强的频率调制特性。Ag纳米线的掺杂可以有效改善TN显示模式液晶的电-光性能。