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液晶材料的混合配比和胆甾相液晶显示的研究

才勇  
【摘要】: 液晶的化学结构决定液晶的物理性能,物理性能影响器件的显示性能。为 获得所需的显示性能,常用显示材料由多种单体液晶混合而成。本文以加法规 则为理论依据,应用线性规划法计算液晶的混合配比。采用可视化开发工具VB5 开发了“液晶材料混合配比管理系统”软件。本系统不仅提供单体液晶化合物、 商用混合液晶、手性材料和文献专利数据库的管理和操作,而且可计算无源TN 显示、STN显示、有源TFT显示模式的混合配方。计算结果表明对于配比组分 是同系物的计算配方与文献配方符合;对于配比组分是几类同系物混合的材 料,计算配方与文献配方有偏差,分析了偏差的原因,提出了修正方案。对显 示用单体液晶材料进行编码,提供混合配比选择单体液晶材料的原则。 通过改变胆甾液晶的螺距和添加聚合物单体可实现反射式双稳显示、透射 式、散射式显示,应用前景广泛。本文通过该混合配比管理系统计算并调制胆 甾相液晶混合物,讨论和研究了三种胆甾相显示器件的制作和工艺条件。螺距 在0.5-1.0μm的胆甾液晶选择反射可见光,具有零场双稳态,用于反射式双 稳显示,分析了双稳的理论模型,首次提出反射式双稳显示的彩色化方案,即 利用胆甾液晶的热色效应,使胆甾液晶在不同温度下固化红绿蓝三色并象素 化。该方案得到国际同行的关注。螺距在2.5-5μm左右的胆甾液晶反射红外 波长的光,添加少量的聚合物单体,用于聚合物稳定的胆甾相显示,通过系列 条件实验研究了聚合物单体种类和含量、手性剂含量、UV紫外光强对正模式 PSCTLCD电光特性的影响。优化后的器件作为光阀应用于国家火灾实验室。聚 合物单体含量超过10%,利用电场诱导相分离形成聚合物墙结构,降温速率越 小,相分离效果越好,墙结构边界越清晰,液晶区内液晶分子的排列越好。


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