硅基液晶（LCOS）与电光特性

文章以向列相液晶的弹性理论和Jones矩阵方法为研究基础,给出了90°MTN模式的电压-反射率实验曲线,概述了硅基液晶（LCOS）所使用的反射式显示模式的电压开态特性。对红、绿、蓝三色光,给出了90°MTN和SCTN两种模式的电压-反射率特性曲线,强调了电压开态下的色散效应。对于5V的暗态工作电压,给出了TN-ECB-1和45°MTN两种模式对比度随盒厚的变化曲线。     

具有半"V"字型特性的铁电液晶显示器件制备

采用N*-Sc*序列相铁电液晶,通过在N*-Sc*相变时施加直流电压,得到了半"V"字型的电光特性曲线,可以实现连续灰度;同时解决了表面稳定铁电液晶中存在的液晶层倾斜方向不惟一的缺陷,获得了无缺陷排列取向的铁电液晶器件.该器件具有较低的饱和电压3.2 V,静态对比度达196:1,上升时间和下降时间分别是526靤和424 靤.     

彩色铁电液晶显示器

彩色滤波膜、透明导电膜，表面稳定的铁电液晶取向膜等构成了彩色铁电液晶显示器的主要材料。文章论述了彩色铁电液晶显示器的制造和性能，制出的铁电液晶显示器，其对比度达８４：１，上升时间为１１０μｓ，下降时间为７６μｓ。     

非晶硅液晶光阀的研制

用惰性小而廉价的a-Si:H膜作液晶光阀的光导层是一种理想选择。采用阻抗匹配的方法,设计和制作了a-Si:H液晶光阀。在大屏幕投影系统上获得了清晰的投影图象,分辨率为201p/mm。光阀感光度测量表明,写入光在100w,cm2以下,读出光随写入光线性变化。在写入光为100w/cm2时,瞬态响应测量结果为:上升时间60ms,下降时间80ms。     

固态体积式真三维立体显示器显示体驱动电路设计

固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证。介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点。在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路。在分析60Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象。可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48cm(19in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5ms,实现了快速驱动。满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法。     

混合扭曲向列相模式的液晶盒参数对硅基液晶显示器的影响

90°混合扭曲向列相液晶(MTN)模式因其良好的关态色散特性、低驱动电压而被应用于小型或者微型硅基液晶显示器(LCOS)。针对MTN模式,模拟研究了液晶弹性常数、介电各向异性、预倾角以及盒厚变化对显示效果的影响,研究结果为硅基液晶显示器的开发提供了一定的理论依据。     

非晶硅液晶光阀的研制

用惰性小而廉价的ａ－Ｓｉ：Ｈ膜作液晶光阀的光层是一种理想选择。采用阻抗匹配的方法，设计和制作了ａ－Ｓｉ：Ｈ液晶光阀。在大屏幕投影系统上获得了清晰的投影图象，分辨率为２０ｌｐ／ｍｍ．光阀感光度测量表明，写入光在１００μＷ／ｃｍ＾２以下，读出光随写入光线性变化。在写入光为１００μＷ／ｃｍ＾２时，瞬态响应测量结果为：上升时间６０ｍｓ，下降时间８０ｍｓ．     

液晶波前校正器动态位相响应特性研究

为了对畸变波前进行精确校正,研究了液晶波前校正器在不同灰度级之间的动态位相响应特性,准确确定其响应时间。首先给出液晶波前校正器的响应时间和位相变化的检测方案。然后检测了液晶波前校正器在0和255灰度级之间的上升和下降时间,分别为7ms和11ms。在保证校正精度的条件下,对该位相曲线采取λ/10的误差截断,使上升和下降时间分别减少到4ms和6.8ms。最后,研究了各灰度级依次上升到255和从255再以次回落到各灰度级的动态响应时间。结果表明,各灰度级的上升时间在2～5.2ms之间变化,下降时间在3.66～8.74ms之间变化,且无论是上升还是下降,150和255灰度级之间转换速度最快,在255灰度级邻近的灰度响应速度最慢,且响应时间长于0和255灰度之间的响应时间。因此,在波前校正中,须以255灰度邻近的灰度级中最长的响应时间作为液晶波前校正器的响应时间,以确保波前校正精度。     

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%。     

柔性双官能团聚合物制备网络稳定铁电液晶器件

采用柔性的双官能团聚合物单体二丙烯酸酯NPGDA,将掺杂这种单体含量为2%(质量分数)的铁电液晶在SmA*相下用UV光照,制备了聚合物网络稳定铁电液晶样品。原子力显微镜给出NPGDA在样品中形成了具有各向异性、沿着基板摩擦方向延伸的聚合物网络。利用偏光显微镜和液晶参数综合测试仪对该样品进行观察测试,实验检测结果表明,由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在电场下的运动受到限制,得到了均匀取向的条纹织构,避免了zigzag缺陷,且该器件的电光曲线为“V”字形,从而实现了连续灰度,对比度达到199∶1,饱和电压为6V,上升时间和下降时间分别为494μs和404μs,同时铁电液晶器件的抗震动能力得到了显著提高。     

1×3光栅光阀式光开关分析与设计

文章结合光栅光阀响应时间短和反射光栅衍射效率高的特点,设计了一种光栅光阀式1×3微型光开关.理论计算和对比实验表明,在波长为1.3 μm,闪耀角和入射角分别为5.4 °和0 °的情况下,开关时间为微秒级.与同类光开关相比,这种开关具有开关时间短、衍射效率高和工作电压低的优点.     

基于激光光源的液晶特性研究

为了研究激光光源对液晶电光特性的影响, 采用Jones矩阵对液晶的光学特性进行了分析, 同时利用不同波长的半导体激光器作为入射光源, 对液晶的电光特性进行了实验研究。结果表明, 当电压达到4.8V时, 各光源下液晶的透光强度均出现陡降, 说明液晶的阈值电压与入射光波长无依赖关系; 通过示波器跟踪图像发现各光源下液晶的响应时间有明显的差异; 随着供电电压的增大, 液晶光栅的衍射光斑由圆环状逐渐转为平行分布, 且各级衍射光斑并非完全对称, 入射波长及供电电压决定了衍射光斑的空间及能量分布。该研究结果对液晶器件的研发具有一定的借鉴意义。     

碲镉汞pn结中少数载流子寿命的测量

采用改进的光致开路电压衰退方法测量了不同组分Hg1-xCd,Te光伏探测器中光生少数载流子寿命。激发光源为脉冲YAG激光泵浦的光学参量产生器／放大器形成的可调谐红外脉冲激光器。为了减小结电容和串联电阻的影响,引入稳态背景光照明。用存储示波器记录pn结两端开路状态下的电压变化。从指数衰退的曲线经拟合得到开路电压的衰退时间常数,认为其反映了碲镉汞pn结中光生载流子的寿命。实验结果表明：四种组分的探测器在液氮温度下其少数载流子寿命值范围在18—407ns之间。     

基于二色性染料及聚合物取向的液晶光开关的制备及其性能研究

为获得一种开关效应强、响应快且结构简单的光开关,对一种基于二色性染料及聚合物取向的液晶光开关进行研究。通过在垂直配向的液晶中加入二色性染料及聚合物,并在施加偏压的情况下照射紫外光使其发生聚合物取向效应,制得了一种具有电控偏光特性的液晶盒,进而将这种液晶盒按照偏光角度为0°/90°的方式组合为液晶光开关。对所制得液晶光开关的插入损耗、消光比和响应特性进行测试,结果表明,所制得的液晶光开关的插入损耗小于0.6dB、消光比超过13dB,具有较明显的开关效应,聚合物取向的方法则可以消除这种液晶光开关的迟滞现象,使其开关时间降低到20ms以内;通过聚合物取向过程所施加偏压的控制,二选一地,可以进一步减少其插入损耗或开关时间。     

一种基于微流控技术的光开关阵列设计与研制

提出一种基于微流控技术的二维电光开关阵列装置,其基本形式为"储气层+波导层+储液层"的结构。通过气压与电润湿效应双重作用实现对光开关单元中液柱高度的控制,从而控制光路中光束的全透射和全反射以实现光的"开"和"关"。讨论了光开关的工作电压、插损和响应时间等参数。研制结果表明,该结构具有体积小、结构简单、功耗低、能实现集成化和微型化制作的特点。     

液晶光学相阵列相移单元的电压-相移特性

液晶光学相阵列是一种新型的光学相位调制器件,为分析器件中相移单元的电压-相移特性,建立了液晶相移单元的数学模型,并提出了一种混合差分迭代算法。该算法根据液晶分子在电场作用下的物理变化过程,在指向矢与电位的耦合迭代过程中,采用追赶法计算相移单元中的电位分布。根据该算法对相移单元中液晶指向矢的分布进行了仿真计算,进而对取向膜厚度、预倾角和液晶盒厚度对器件的电压-相移特性的影响进行了分析。结果表明,当电压处于阈值电压与饱和电压之间时,取向膜厚度对液晶的电压-相移特性的影响比较明显。     

Submillisecond Gray-Level Response Time of a Polymer-Stabilized Blue-Phase Liquid Crystal

The gray-to-gray response time of a polymer-stabilized blue-phase liquid crystal is investigated. As the voltage increases, rise time decreases gradually but decay time remains unchanged. A set of analytical equations is used to fit the measured results, and an acceptable agreement is obtained.