向列型液晶显示器件的工作特性

向列型液晶的显示器件和其他显示器件比较起来,前者的优点是工作电压低,功率小,材料便宜,工艺简便,与场效应半导体(MOS)的驱动电路相配合,尺寸和形状的随意性。本文叙述以动态散射来改变透射和反射光强度的液晶显示器件。作者合成了独特的材料,其向列型温度范围很宽(-15～115℃),在低温下没有过冷现象。用这种材料制成透射式显示屏,液晶夹在透明电极之间,其厚度为12μ,DC或AC电压为10～40V时,电流密度为～1～10μA/cm~2,对此度为30∶1至50∶1。上升时间是10～50ms,下降时间是30～100ms,其准确值取决于所用材料种类,温度及电压。对比度与电压关系呈现有阈值,所以可以实现液晶矩阵寻址显示屏。文中也讨论了工作寿命和显示应用。     

液晶数字显示发展动态

一、前 言 液晶是一类有序流体的总称,主要是由一些具有特定分子结构类型的有机化合物所组成。估计每二百个有机化合物中就有一种能够形成液晶态。目前已知的液晶约有五千多种,液晶按其分子积聚伏态的不同而分成向列型、胆甾型(见文末《名词浅释》1,2)和近晶型[关于这三种类型的特征,尚可参见本刊,1-2(1972),89—105;以及《科学实验》,-8(1972),32-33].目前用于显示行业的液晶材料,主要是向列型液晶,但胆甾(z■i)型和近晶型液晶也已在这方面开始有所应用。 向列型液晶对电场十分敏感。当纯净的向列液晶中含有微量导电性杂质时,在电场下产生…     

一种快速、高对比度的液晶光阀

外加电场可以改变液晶膜的透光性能,这称为液晶的电光效应.目前应用于显示技术上的液晶的电光效应一般为扭曲效应或动态散射效应.但这两类效应或者对外电场的响应速度慢,或者对比度不佳,往往不能满足显示的要求.我们利用电场诱导下的胆甾相与向列相间的相变效应[1],制成的液晶光阀可克服上述缺点,满足快速、高对比度、低功耗的显示技术要求. 电场诱导下的胆甾相与向列相间的相变过程中,一般经历着三种不同的结构状态[2],当不加电压时,液晶膜处于稍许透明的平面织构状态;当电压加至10—20V时,液晶膜对光产生强烈的散射,具有不透明的焦锥织构…     

楔形盒染料掺杂胆甾相液晶激光器研究

设计制作了楔形盒掺杂激光染料PM580的胆甾相液晶器件, 研究了激光辐射行为. 在楔形液晶盒中出现了一系列与楔棱平行的向错线和不同规则形状的晶畴, 胆甾相液晶形成了平面态排列. 采用固体Nd:YAG倍频532 nm 波长激光作为抽运光, 获得调谐精度约1 nm, 调谐范围约17 nm的一维波长可调谐激光器. 楔形盒中, 液晶扭曲力与取向膜表面锚定力相互平衡的过程中胆甾相液晶螺距伸张, 光子禁带位置移动, 从而调谐光子禁带边沿出射激光波长. 关键词： 胆甾相液晶 楔形盒 激光辐射     

用于电响应红外反射窗的液晶聚合物薄膜特性研究

提出了一种红外反射器件,通过载体液晶在电场下的转向控制胆甾型液晶聚合物粒子在器件中的排布方向,实现红外反射与透射之间切换.其中,胆甾型液晶聚合物粒子是实现红外反射关键.介绍了胆甾型液晶聚合物薄膜的制备方法,并采用超声波破碎的方法制备液晶粒子.研究了液晶混合物中不同比例的交联剂液晶1对液晶聚合物薄膜脆性和反射波段的影响,发现当液晶1占100%时,液晶聚合物薄膜的脆性最大,且其清亮点最高,并且薄膜的反射波段随着液晶1比例的增加而向短波方向偏移.同时,研究了薄膜厚度对液晶聚合物粒子的影响,发现液晶薄膜厚度越小,制备的液晶聚合物粒子越小且越均匀,其制成的器件电驱动性更好.该研究有利于帮助电响应红外反射窗的性能优化.     

液晶矩阵显示

本文指出电场引起胆甾相——向列相转变的混合液晶具有两个重要性质;(i)光散射对电压特性有明显阈值(ii)电可控驰豫时间。混合液晶由BBCA、OBCA、MBBA和COC组成。3500显示象元的矩阵屏用混合液晶做成。矩阵屏逐行寻址时,所显示的字码对比度约达15:1。     

学术会议文摘

用光激活的液晶光阀(利用光导膜) 美国休斯(Hughes)研究室把向列型液晶和向列型-胆甾醇型混合液晶与CdS光导膜结合,制成一大类用光激活的光阀器件。有下列用途:(1)即时的投射式显示;(2)图象存贮后投射式显示;(3)用于光学数据处理的即时输入。在过去用ZnS和硒为光导材料的实验(参见本刊1972年2期43—44页——译注)基础上有了进一步的发展。比过去做的器件灵敏得多,并且能够用可见光(0.510μm)激活。这种投射     

梳状电极胆甾相液晶激光器的激光辐射谱

设计制作了梳状电极染料掺杂胆甾相液晶激光器件,研究了外加电压下的激光辐射谱。器件的下基板ITO电极刻蚀成梳状条形电极,电极宽度约2 mm,相邻电极间距分别约为1,3,5 mm。上基板无ITO电极。上下基板取向膜平行摩擦取向处理,使胆甾相液晶平面态排列。以532 nm的Nd∶YAG激光器作为泵浦光源,测量器件激光辐射谱。改变外加电压0~100 V,3个区域均出现了多模输出。在1 mm电极间距区域,可获得633.65~621.52 nm（12 nm）和683.15~664.35 nm（18 nm）的可调谐波长范围;在电极间距3,5 mm区域,辐射激光波长变化微小。在外加电压作用下,液晶分子均匀的螺旋周期排列受到扰动,液晶分子层螺旋轴倾斜,各个液晶畴的螺旋轴取向不一致,使有效螺距值缩短并有所浮动,引起出射激光波长蓝移和多模输出。利用光子态密度理论数值模拟了激光辐射谱。当有效螺距为倾斜角的函数时,随着倾斜角增大出射激光波长蓝移。     

美、英、日关于液晶的存贮性能和彩色液晶显示的研究进展情况

据美帝《电子学》杂志1970年7月6日报导,“美国无线电公司”实验室把向列型液晶和胆甾醇液晶混合得到有存贮性能的液晶。 当加以直流或低频信号时(6微米厚的液晶加25—30伏)透明的屏就变成不透明。再把电压撤除后,还能继续保持光的散射,反射对比度随时间逐渐降低,达到约7:1。这个值可还保持几小时、几天甚至更长的时间。这个时间随制备工艺和材料的不同而不同。 如果再加上一个千赫范围的交流信号,这个屏就可以很快(毫秒)恢复透明,形成擦除状态。     

新型液晶电光器件

发明背景: 我们知道,在外加电场下某些胆甾相液晶变成向列相。1968年报道了当外加电场时单元的氯代胆甾醇或者氯代胆甾醇和其他胆甾醇衍生物(如有胆甾烯基壬酸酯,胆甾烯基油烯碳酸酯)混合物由胆甾相变到向列相。在直流场强约为10~5V/cm下,含有这种材料的电光屏由光散射的不透明态变成无色透明态。因而,这种屏需要相当高的电压,再一个缺点是使用温度范围有限制。因此,人们非常需要使用温度范围较宽(如室温在内的范围)和工作电压较低的电光屏。     

旋光现象用于液晶显示

液晶显示是近代发展起来的一门技术。由于液晶在理论研究和实际应用上的重要性,国内普通物理教材中已有所反映。液晶有许多独特的光学性质,如液晶电子手表和液晶袖珍计算器就利用了液晶的旋光性质。如果将此内容作为旋光教学中的一个应用实例,对学生开阔眼界、了解科学技术的新成果可能是有所裨益的。本文拟对此显示原理作一简单介绍。 液晶按其分子排列方式可分为三类:向列型、胆甾型和近晶型。向列型液晶分子呈棒状,分子长轴大体互相平行,但不成层。长轴的方向也是光轴方向。有外加电场时,若分子长轴沿电场方向平行排列,则是正介电各向异…     

液晶电光特性研究

随着近几年液晶显示技术在诸多领域的广泛应用和新技术的推出,人们一直致力于改善液晶器件显示性能的研究。在液晶显示器应用中,电光特性是一个很重要的参数,介绍了采用激光测量的方法获得液晶的电光特性、阈值电压及视角特性。分析了液晶分子在交流电场作用下重新取向后的扭曲特性,测试了不同电压下液晶分子的透光率和扭曲角度,结果表明:该方法是可行的,向列相液晶具有0.92 V较低阈值电压和较为陡峭的电光曲线,水平方向上在-60~+50有较好的视角特性,垂直方向上在-40~+20有较好的视角特性。该结论为偏光器件的设计与制作提供了依据。     

基于随机位相分布的液晶退偏器件设计与分析

为了实现对不同偏振态入射激光的退偏控制，设计了一种具有随机位相分布结构的液晶退偏器。针对胆甾相液晶器件，利用时域有限差分法，对激光通过胆甾相液晶器件的传输问题建立了模型，并通过实验验证了理论模型，分析了激光通过液晶阵列单元后的偏振态变化及偏振态分布特性。仿真分析结果表明，在合适的液晶材料条件和微刻蚀坑的最大厚度条件下，胆甾相液晶器件对于不同偏振角的入射线偏振光均可以实现较好的退偏效果，且适用的谱宽范围较大。     

温度对液晶光阀电光特性的影响

采用DMS505显示器测量系统测量并分析了环境温度对TB3639型液晶光阀的电光特性的影响，结果表明：阈值电压，饱和电压和陡度因子均是温度的函数。温度从-25℃变化到70℃，阈值电压从2．015V降到1．631V；饱和电压从2．748V降到2．323V；陡度因子从1．364增大到1．424。为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。     

胆甾相液晶温控旋光色散特性的研究

胆甾相液晶的螺距易受温度和电压的影响,螺距变化时,胆甾相液晶的旋光色散特性发生相应的变化。实验证明:温度对胆甾相液晶旋光色散特性的影响与所对应的波长范围有关,在不同的波长范围内,温度对其旋光色散特性的影响规律不同;温度对胆甾相液晶旋光色散特性的影响还与所测试的波长离该温度下选择反射波带的远近有关,离选择反射波带越近,温度对其旋光色散特性的影响越大。实验表明:温度变化时,胆甾相液晶的旋光色散特性的变化是偏振透射谱移动的一个重要原因。     

胆甾相液晶电控螺旋畸变导致的布拉格反射特性

研究了平面织构胆甾相液晶在垂直于螺旋轴方向施加电场后,引起螺旋畸变导致布拉格反射光强度变化特性,利用液晶矩阵光学,琼斯矩阵法与Matlab矩阵计算软件对有螺旋畸变情况下的布拉格反射光谱特性进行了分析和数值计算.从数值计算和实验结果可知,胆甾相液晶在其垂直螺旋轴方向施加不同电压电场时,布拉格反射光中心波长不随电压改变,而布拉格反射光强会随电压的增大而减弱.提出一种电致螺旋畸变模型,对实验结果和数值计算结果给出了合理的解释,认为利用电场改变胆甾相液晶螺距进而设计电控颜色变化液晶器件的原理是不可靠的.     

胆甾相液晶激光器的调谐特性研究

基于胆甾相液晶螺距及折射率随温度与电场变化的特性, 研究了温度与电场对液晶染料可调谐激光器发射特性的影响. 首先探讨了手性剂浓度、温度与液晶螺距的关系, 制作了液晶染料可调谐激光器, 在温度23–35℃变化时, 其发射波长调谐范围为618.90–594.76 nm, 达到24.14 nm, 在电压0–9 V 变化时, 其发射波长调谐范围为617.40–608.11 nm, 共9.29 nm. 关键词： 可调谐激光器 胆甾相液晶 激光染料     

热寻址、电擦除的高分辨液晶光阀

本文描述了一种新的高度透明的液晶光阀。在投映显示中可以用它记录、存贮和显示高分辨率的图象。在这类光阀中用x—y偏转强度调制的红外激光束,局部加热吸收红外的可见光透明电极,而把信息记录下来。当胆甾型液晶受到瞬间加热后产生光散射中心。光散射中心用电擦除之前一直存在。在4×4cm的面积上分辨率为50条线/毫米,对比度大于10:1、当1.06μmYAIG激光的功率为几mw时,寻址速度大于10~4象元/秒。     

聚合物分散液晶光栅的衍射特性的研究

报道了一种由聚合物分散液晶膜与具有周期性条状电极结构板结合的新型光栅器件，借助于聚合物分散液晶膜的电光特性，这种栅对入射光的散射或衍射取决于对其施加的电压，即它是电场可调的，实验结果显示出当驱动电压超过器件器件阈值电压时，衍射光的强度和衍射斑的可见级次被电场调制，而且它能入射光的线性偏振态变为椭圆偏振态。     

染料掺杂聚合物分散胆甾相液晶薄膜激光特性研究

采用激光染料DCM、向列相液晶TEB30A、手性剂S-811、聚乙烯醇(PVA), 通过微胶囊法制备了聚合物分散胆甾相液晶薄膜, 测量激光辐射谱, 研究了其激光辐射机理和温度调谐特性. 利用正交偏光显微镜观察器件织构, 看到液晶微滴分散均匀, 尺寸较大, 约为80 μm, 并且微滴中液晶分子呈现平面态排列织构. 以532 nm的Nd:YAG固体激光器作为抽运源, 测得在634.5 nm和680.2 nm波长处出现了尖锐的激光辐射峰, 线宽分别约为0.25 nm, 0.29 nm. 并与染料掺杂胆甾相液晶激光器件进行比较. 升高器件温度, 其输出激光波长蓝移, 获得666.7 nm至643.9 nm共22.8 nm的调谐范围. 由实验结果分析得出, 激光辐射机理为光子禁带末端激光, 出射波长分别对应光子禁带的两个边沿.