毕业设计（论文）-蓝相液晶的光学性质研究.doc

南京邮电大学 毕 业 设 计（论 文）题 目蓝相液晶的光学性质测试专 业光电信息工程学生姓名班级学号指导教师指导单位光电工程学院 日期：2012年3 月12日至2012年6月15日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日摘 要蓝相( blue phase, BP) 是在液晶相与各向同性态之间存在的相态。由于蓝相具有液体的流动性，而且其晶格参数容易受外界条件影响而发生变化，从而能呈现出不同的电光特性，因此它是一种非常好的可调式光子晶体。与普通液晶相比，蓝相液晶对外场刺激的响应速度特别快。经实验证明，从光学各向同性态转变为光学各向异性状态的响应时间不到1ms，比普通液晶的响应速率快了一个数量级。此外，蓝相液晶用于显示不需要视角补偿膜、不需要取向层和不需要彩色滤光片等特点，因此蓝相液晶被誉为是最具革命性的下一代平板显示材料。本文综述了液晶的分类、蓝相液晶的发现及其工作原理等，详细介绍了蓝相液晶的光学特性并通过实验数据加以分析。最后阐述了蓝相液晶在实际应用中的制约因素和未来的发展方向。 在实验中使用显微镜观测了蓝相液晶的温宽，直观的了解了从液晶态到蓝相再到各向同性相过渡的过程，测量了蓝相液晶光栅的衍射效率及响应时间。关键词：液晶; 蓝相; 响应时间; 衍射效率;ABSTRACTThe blue phase is the phase between the liquid crystal phase and isotropic state . For the blue phase can flow as liquid, and its lattice parameters are susceptible to the influence of the external conditions changes, thus it has a different electro-optical properties, so it is an excellent tunable photonic crystal. Compared with ordinary liquid crystal, BPLC responses quite faster to the external field stimulation. The experiment shows that BPLC can transforms from the optical isotropic state to the anisotropy state in less than 1ms, faster than ordinary LCD response rate an order of magnitude. In addition, when used to display, BPLC dose not requires viewing angle compensation film or alignment layer or color filters. Thats the reason why BPLC is known as the most revolutionary material for the next-generation flat panel display.This article reviews the classification of liquid crystal and the history of blue phase, also with its working characteristics. It describes in detail the optical properties of the blue phase liquid crystal(BPLC) , proving it by analyzing experimental data. Finally，the current challenges for applications of blue phase materials are highlighted，and the focus of future research and development are proposedIn the experiment, we observe the temperature width of the BPLC, intuitively understanding how it transforms from the liquid crystal phase to the blue phase then to the isotropic phase. The diffraction efficiency and response time of BPLC grating are also measured . Keywords: liquid crystal; blue phase; response time; diffraction efficiency;目 录第一章 绪论1第二章 研究背景22.1液晶的定义22.2液晶的分类22.3液晶的特性32.4什么是蓝相液晶32.5蓝相液晶的工作原理42.6蓝相液晶的优缺点52.7蓝相液晶的电光特性62.8蓝相液晶聚合物7第三章 蓝相液晶的光学性质测试103.1蓝相液晶的温宽测量103.2蓝相液晶光栅的响应时间测量113.3蓝相液晶光栅的衍射效率测量123.4蓝相液晶光栅的偏振无依赖性证明14第四章 蓝相液晶的研究趋势164.1蓝相液晶的缺点和制约因素164.2蓝相液晶的应用现状164.3蓝相液晶的发展前景18结束语21致谢22参考文献23附录24南京邮电大学2008级本科生毕业设计（论文）第一章 绪论在今天的科技时代，每个人在生活中都与这样或者那样的液晶装置打交道，小到手表、计算器和手机，大到商场的巨幅广告屏幕，液晶显示都起着至关重要的作用。随着显示技术的不断进步，特别是大尺寸、高清晰的液晶显示器( LCD)的问世，液晶显示器件对显示材料的响应速度要求越来越高。现在，通过改进驱动技术来提高响应速度已经获得了成功，但是这些复杂的驱动方案同时也增加了产品成本。在众多液晶材料之中，蓝相液晶( blue phase liquid crystal，BPLC) 是被认为最具发展前途的、能快速电光响应的下一代液晶显示材料。蓝相液晶具有悠久的历史，然而人们对它的了解却经历了漫长而曲折的过程。早在1888 年奥地利植物学家Reinitzer在观察胆固醇苯甲酸酯的液晶热行为时，就曾在降温时观察到了样品由澄清态转变到反射蓝色的雾状过液态，该蓝色雾态经后来证实就是蓝相。但由于温域特别窄而且没有双折射现象，该蓝相在被观察到后大约一百年间一直被认为仅是介于各向同性态和液晶态之间的亚稳相，一直到20 世纪70年代Gray等才将这种介于各向同性态和胆甾相间的相态命名为蓝相。2008年，韩国SAMSUNG率先推出蓝相模式LCD，蓝相液晶逐渐进入大众视野，关注程度与日俱增。论文主要研究蓝相液晶的光学特性，通过实验测量对蓝相液晶的响应时间、衍射效率进行分析，从而对蓝相液晶有更加直观的了解。第二章 研究背景2.1液晶的定义通常固体加热或浓度减少后可以变成透明液体，其组成原子或分子由整齐的有序排列转变为无序排列。同样物体随着温度降低或浓度的增加，可以从液体向固体转变，由无序排列转变为整齐的有规则的排列。有些有机材料却不是直接从固体变液体，或者液体变固体，而是先经过一个中间状态，这种中间状态的外观是流动性的混浊液体，但其分子组成单元却转变为整齐、有规则的排列：每个组成单元都处在一定的位置，规则地排列。这种能在某个温度范围内兼有液体和晶体二者特性的物质称为液晶，它是不同于通常固体、液体和气体的一种新的物质状态。液晶由奥地利植物学家莱尼次尔(F.Reinitzer)于1888年发现。他在测定有机物的熔点时，惊奇地发现某些有机物(胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂)溶化后会经历一个不透明的呈白色浑浊液体状态，并发出多彩而美丽的珍珠光泽，只有在继续加热到某一温度才会变成透明清亮的液体；第二年，德国的物理学家莱曼(O.Lehmann)使用由他亲自设计、在当时最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察，发现这类白色浑浊的液体在外观上虽然属于液体，但却显示出光学中各向异性晶体特有的双折射特性。莱曼将其命名为“液体晶体”，这就是液晶名称的由来。2.2液晶的分类 一、从分子量大小分类(1) 小分子液晶, 包括聚合用的单体液晶。(2) 液晶聚合物, 包括液晶齐聚物、液晶大分子、液晶网络。其中液晶网络还包括液晶弹性体和液晶热固体。小分子液晶主要用作显示, 在使用状态下是液体,在电的作用下进行不同的变化, 从而达到显示效果; 而液晶聚合物, 电很难驱动它, 主要作为材料使用。二、从液晶相出现的物理条件分类(1)热致液晶, 也称温变液晶, 液晶相出现是由温度变化所致。包括小分子液晶和聚合物液晶。(2)溶致液晶(包括生物液晶) , 通常是由2种或2种以上组分形成的液晶, 其中一种是溶剂, 液晶相的出现主要是由溶质在溶液中的浓度决定, 在溶液中液晶溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相。例如纤维素、DNA、多数的胆固醇类、叶绿素、部分糖类及表面活性剂等的溶液, 它们的溶剂主要是水, 或水和其他极性溶剂的混合溶剂。乙基醋酸纤维素溶于三氟乙酸、三氯乙酸、醋酶等形成溶致液晶。 三、从分子排列的有序性分类(1)向列液晶, 也称丝状液晶, 分子呈长轴, 基本平行排列, 也有盘状液晶。如部分合成的聚脂类、天然纤维素类等。主要用作高强纤维、复合材料的增强剂、润滑剂、膜材料的填充剂等。(2)近晶液晶, 也称层状液晶, 分子呈片层状排列。最近已发现几十种不同的近晶相, 多数像页岩的层状。主要用作润滑剂、高分子的助剂等。(3)胆甾液晶, 也称螺旋状液晶, 分子呈现扭曲夹板的螺旋结构, 类似宏观的旋转楼梯。天然的胆甾液晶常存在于动植物的壳及体内。主要应用于光学材料等领域。2.3液晶的特性从宏观物理性质看，液晶既具有液体的可流动性、粘滞性，又具有晶体的各向异性，能如同晶体一样，发生双折射、布拉格反射、衍射等，也能在外电场作用下产生热光、电光或磁光效应，它的折射率、导热率、磁导率、介电常数等物理参数都类似于晶体，是各向异性的。从微观结构上看，晶体具有一定的长程有序性，即分子按某一从优方向排列，这是其物理性质各向异性的主要原因。然而，液晶又是平移无序或部分平移无序的，因而也具有某些类似液体的性质。如果要改变固态晶体方向必须旋转整个晶体。液晶就不同了，它的方向可经由电场或磁场来控制，这是一般的晶体无法达到的功能。 利用电场来控制液晶中分子排列方向是在技术应用上常用的方法。有的液晶和电场平行时电势能较低，所以当有一外加电场时 会朝着电场方向转动。有的液晶和电场垂直时电势能较低，所以在有外加电场时 会向着与电场垂直的方向转动。所以，用液晶制作的组件，通常都将液晶包在两片玻璃中。而玻璃的表面镀有一层物质，这层物质叫做配向剂，由它的种类及处理方法可控制在没有外场时液晶的排列情形。2.4什么是蓝相液晶在液晶相与各向同性态之间存在的相态称为蓝相( blue phase, BP) 。以热致液晶为例, 物质加热熔化,进入液晶态, 温度进一步升高, 结构呈双螺旋态, 可以看到彩色, 此时进入蓝相, 再加热视野为黑色, 即进入各向同性相。在1888 年Reinitzer 观察到蓝色雾态之后，一直到20 世纪70 年代Gray 等才将这种介于各向同性态和胆甾相间的相态命名为蓝相。因早期研究时该相常呈现蓝色外观而得名为蓝相，实际上它也可能反射其他颜色，甚至近红外光。随后，Armitage和Kutnjak 等通过实验进一步证实了蓝相是一种热力学稳定相，随温度的升高还可能出现三个子相，温度由低至高依次为蓝相( BP ) 、蓝相( BP) 和蓝相( BP ) 。经证实BP 为体心立方结构、BP 为简单立方结构、BP 则为无定型态，BP由于没有晶格特性而又被称为雾相( fog phase)。此外增加手性含量，蓝相体系也可能依次出现BP 、BP和BP ，如图2-1所示。图2-1 蓝相分子排列以及相态结构示意图2.5蓝相液晶的特点 蓝相液晶（blue phase liquid crystal，BP- LC）较之目前常用的TN 型液晶具有下列优点：（1）具有亚毫秒的响应时间，不但使液晶显示器有可能实现场序彩色显示模式，还可以大大降低动态伪像，而场序彩色显示模式显示器的分辨率和光学效率是常规的3 倍；（2）不需要定向层，可以大大简化制管工艺过程；（3）暗场时光学上是各向同性的，所以视角大，并且非常对称；（4）只要液晶盒的厚度大于一定值，其透明度对液晶盒的厚度不敏感，所以特别适于制作大显示屏。 BP- LC 实用化曾经面临的严重问题是蓝相存在的温度范围太窄，它只存在于手性向列相（胆固醇相）与澄清相（各向同性）之间的0.52范围中。而随着聚合物稳定蓝相液晶的发现，BP- LC 存在的温度范围已扩展到- 1050，但是仍然面临下列两大问题： 驱动电压太高。如果采用如共平面开关结构（IPS）液晶盒中的交叉指电极，当BP- LC 的Kerr 常数K 为约10nm/V2 时，驱动电压约为50Vrms； 透明度不够高，只有约65 %。2.6蓝相液晶的工作原理BP- LC 的工作原理是基于 Kerr 效应 将蓝相液晶置于两平行电极板之间就构成一个 Kerr 盒，外加电场通过平行电极板作用在 BP- LC 上，在外电场作用下， BP- LC 就变为光学上的单轴晶体，其光轴方向与电场方向平行 当线偏振光以垂直于电场的方向通过 BP- LC 时，将分解为两束线偏振光，一束的光矢量沿着电场方向，另一束的光矢量与电场垂直它们的折射率分别称为正常折射率 n0 与反常折射率 ne 蓝相液晶是正或负双折射物质，取决于 ne- n0值的为正或负 （1）式中， 是入射光的波长， K是 Kerr 常数， E 是外加电场。由于蓝相液晶有较强的 Kerr效应，所以公式（1）只适用于未饱和前的较小电场情况。但是 Kerr 盒的结构是不适用于显示器的，因为按标准 Kerr 盒结构，电压是加在两平行电极板之间，即电场是垂直于电极板的，入射光要与电场垂直必须从两平行电极板之间入射，作为显示器，入射光是垂直于两平行透明电极板入射的，要产生与入射光垂直的电场，只能将平行电极制作在下透明电极板上。为了增强电场，每组两平行电极必须很靠近，即做成如共平面开关结构液晶盒中的交叉指电极结构。在液晶盒上、下各置一片偏振方向互相垂直的偏振片，当液晶盒上无电场时， BP- LC 的表现如同一个各向同性介质，与上偏振片偏振方向相同的入射偏振光透不过液晶盒，呈现一个黑背景；当液晶盒上加有电场时， BP- LC 的表现如同一个具有双折射特性的单轴晶体，其 随外加电场的平方而增加，透过的光强度也随之增加，达到利用 BP- LC 的 Kerr效应，用外电场实现调光的目的 这类器件透射率 T与相位延迟的关系为 式中， 是 BP- LC 的光学轴与偏振片的一个透射轴之间的夹角， di 是 BP- LC 层中有效双折射的厚度。为了获得最大的透射率，应取 45 ，应等于。2.7蓝相液晶的电光特性由于蓝相是光学各向同性的，如果晶格造成的衍射偏移出可见光范围，在垂直偏振片下将得到一个暗场，这时折射率椭球形变成一个正球形，最初液晶的结构没有视角相关性，但是，当施加电场的时候，双折射出现了，光轴沿着电场的方向，折射率椭球变成了一个沿着电场方向拉长的椭球体（如果电学各向异性是正性的话），相反的，如果母体液晶的电学各向异性是负性的，我们可以获得一个沿电场方向压平的椭圆。因此，蓝相的电控双折射类型为光学各向同性和各向异性之间切换，例如当施加电场的时候获得一个从零到特定值的双折射 当电场强度很小时，诱导双折射的大小正比于电场强度的平方 这种类型的电光效应明显区别于传统的液晶，传统液晶的初始态是光学各向异性的，当施加电场时光轴发生改变，如图2-4所示。图2-4 传统液晶与蓝相液晶的电光模式对比电控双折射也存在于聚合物稳定蓝相液晶和聚合物稳定各向同性液晶（称为 pseudo- iso 相），在纯的蓝相中（没有聚合物）当电场增加时，我们可以观察到液晶分子的重新排列 晶格扭曲和相转变 但在聚合物稳定蓝相中，后面的两种作用被抑制了，我们仅可以看到液晶分子的高速转向为了在现实应用中使用电控双折射方法，我们通过入射光双折射产生光延迟的方法来控制光的偏振态，与 IPS模式中的光延迟控制类似，如图2-5所示，如果用一个简单的IPS梳状电极来驱动，入射光双折射的光轴将会平行于电场方向，而且光轴主要平躺在垂直于梳状电极的平面上。 图2-5 电极结构示意图。亮暗态通过电场的施加与否来实现 通常的使用配置为两个偏振片的偏振方向正交，且与梳状电极方向呈45度角2.8蓝相液晶聚合物小分子蓝相虽然具有优秀的光学性能, 但是很窄的蓝相区间不仅无法应用, 而且也不利于理论研究, 因此各国科学家一直努力寻求具有宽的蓝相区间的液晶, 这就不可避免地要寻求聚合物蓝相。在聚合物稳定蓝相中，分子的动态性能没有损失，电光响应非常迅速。聚合物蓝相不仅具有小分子蓝相的光学性能, 还具有聚合物的可加工性、粘合性等优秀性能, 受到学术界和工业界的广泛关注。图2-6 聚合物稳定蓝相1 和其中聚合物的聚集态示意图第3章 蓝相液晶的光学性质测试 本次毕设实验的主要任务是测量蓝相液晶一些重要的光学参数，比如蓝相液晶的温宽，蓝相液晶光栅的衍射效率和响应时间，并且验证蓝相液晶光栅所具有的偏振无依赖性。3.1蓝相液晶的温宽测量使用图3-1中的显微镜对蓝相液晶片进行观察。在逐渐升温的过程中，可以观察到由液晶态向蓝相再向各向同性相的转变，如图3-2所示。图3-1 观测使用的显微镜图3-2 （a）各向同性相（b）蓝相（c）由蓝相转为液晶态 由上图可知，本实验测量的蓝相液晶的温宽为9OC，范围比较小，因为所采用的材料为小分子蓝相液晶而不是蓝相液晶聚合物。所测的数据基本符合理论知识。3.2蓝相液晶光栅的响应时间测量3.2.1实验步骤（1）搭建如图3-3所示实验光路图；（2）先由信号发生器输出方波，并适当调整电压大小。 （3）信号发生器输出端接至蓝相液晶光栅以及示波器channel 1，另将光探测器输出接至示波器channel 2。 （4）当测量响应时间时，由信号发生器输出一个脉冲电压到蓝相液晶光栅，同時送出一触发信号来启动示波器读取光探测信号，此時可由示波器计算蓝相液晶光栅的响应時間。响应時間包括所谓rise time及fall time，看实际的电压由最低到最高需要多久时间就是rise time，最高到最低就是fall time图3-3 响应时间测量实验图3.2.2实验结果应用Origin软件将实验数据进行汇总整理，得出如图3-4所示图形。图3-4 响应时间数据图3.3蓝相液晶光栅的衍射效率测量3.3.1液晶光栅的定义液晶在某个温度范围内兼有液体和晶体二者的特性, 因此液晶分子排列并非像晶体结构那样牢固,柔软而容易变形。如果对表面处理正性向列相液晶盒施加一个与分子指向矢垂直的电场, 液晶内部将受到两个转矩的影响: 一个是外电场对液晶施加的转矩, 另一个是由于受边界条件限制而引起的变形转矩。在平衡态下, 两个转矩的作用相互抵消。一旦电场超过一定的阈值, 液晶分子将转向外电场的方向排列。对液晶盒外加电压时, 液晶光学各向异性和介电各向异性将随之变化, 即发生弗雷德里克转变,从而产生电控双折射现象。液晶光栅正是利用了液晶折射率等光学特性周期变化引起的寻常光与非寻常光产生的相位差及偏转特性变化的器件。液晶光栅的这一电光特性在光学计算处理、衍射光学、三维图像显示和光电开关等许多领域具有广泛的应用前景。3.3.2实验步骤 搭建如图3-5所示实验光路，使得两片偏振片垂直，蓝相液晶盒取向与偏振片成45度。给液晶盒施加电压，用光功率计测出零级衍射点及一级衍射点处的光强，并与初始光强相比，得出蓝相液晶的衍射效率。图3-5 衍射效率测量实验光路图3.3.3观测过程观测的详细过程如下图所示： 图3-6 (a)电压为0V时的衍射图(b)电压为20V的衍射图(c)电压为40V的衍射图 (d)电压为60V的衍射图(e)电压为80V的衍射图(f)电压为100V的衍射图3.3.4实验数据观测结果如表3-1所示，经过分析可得，衍射效率随电压增大而增大。表3-1 实验数据电压/V1002978600.0029103878500.0038206778470.00673013078340.0133518378250.01834025577740.02554535076570.0355046374880.04635560672500.06066081869450.081865100666140.100670129461160.129475166055560.16680197049500.19785231242500.231290264636160.264695295031740.295100324027300.324105355023900.355110385021800.385将上述数据进行整理并且绘制成散点图，得到的结果如图3-7所示。图3-7 衍射效率测量散点图 3.4蓝相液晶光栅的偏振无依赖性证明仍然沿用3.3衍射效率实验的实验图，如图3-8所示。图3-8 实验光路图保持所加电压不变，将偏振片每旋转10OC测量一次零级及一级的光强，所得结果不变，故可证明蓝相液晶光栅具有偏振无依赖性。第4章 蓝相液晶的研究趋势4.1蓝相液晶的缺点和制约因素蓝相常出现在澄清相（各向同性）和手征性向列相(或近晶相) 之间非常狭窄的高温区域，通常只有1 左右，在室温时往往不呈现蓝相。虽然BPLC 具有许多光学特性，但其温域狭窄以及相转变点较高等问题大大地限制了蓝相材料在显示、激光、通讯以及微电子等领域的应用。因此，拓宽蓝相的温域成为亟需解决的问题。而随着聚合物稳定蓝相液晶的发现，BP- LC 存在的温度范围已扩展到- 1050，但是仍然面临下列两大问题： 驱动电压太高。如果采用如共平面开关结构（IPS）液晶盒中的交叉指电极，当BP- LC 的Kerr 常数K为约10nm/V2 时，驱动电压约为50Vrms； 透明度不够高，只有约65 %。4.2蓝相液晶的应用现状蓝相由于具有流动的三维有序结构，其晶格参数容易受外界条件影响而能呈现出不同的光学特性。如eppke等发现蓝相液晶在外加电场作用下的选择性反射峰具有较大移动幅度。在外加电场作用下，蓝相还能发生电致双折射效应(即克尔效应)、电致蓝相晶格伸缩、电致蓝相相变等电光特性，这些发现为蓝相液晶材料的广泛应用奠定了重要理论基础。例如，2002 年Cao等利用含有荧光染料DCM 的蓝相液晶经532nm的Nd-YAG 脉冲激光( YG682S-100) 激活后能在三维方向发出荧光，该结果同时也证明了蓝相是立方结构以及具有三维光子特性。Yokoyama等在含染料Py597的聚合物稳定蓝相体系中获得宽达35的蓝相温域，且发现用蓝相获得激光的阈值和线宽值均比用胆甾相获得的要小，见图4-1。 图4-1 聚合物稳定蓝相( 110) 的激光谱 Coles等人利用蓝相的电致伸缩效应，通过改变外加电场强度来调节蓝相立方结构的晶格常数，从而实现控制选择反射的颜色，如图4-2。Wang等在研究负性液晶的蓝相电场行为时发现外加电场还能诱导相变，也就是改变电场强度以及电压升降速率能实现蓝相-平面织构-各向同性态的相互转换，如图4-3所示。以上研究为开发电控光子晶体、彩色显示以及多稳态显示等的应用提供了理论基础。图4-2 蓝相液晶的电致伸缩行为图4-3 蓝相液晶的双稳态效应4.3蓝相液晶的发展前景BPLC 的诸多光学特性之中，快速克尔效应最受人关注，如图4-4所示。若将其与LED背光源结合应用于平板显示，能够很好地解决现有液晶显示中存在的许多问题。在显示技术上可实现响应速率快、无需视角补偿膜、无需彩色滤光片、无需取向层等，甚至无需偏振片;在显示质量上视角更宽、无色差而色彩更绚丽，而且蓝相器件对厚度不敏感，更容易实现大面积加工; 而且可以沿用现有的TFT 生产线，制造成本低，还节省能耗约2 /3。正因为此，蓝相液晶显示器一度在显示领域被誉为最具革命性的下一代显示器。2008年韩国三星公司也在SID 会议上展出了全球首款15英寸的蓝相模式的液晶显示器样机，如图4-5所示。图4-4 蓝相液晶的克尔效应示意图图4-5 三星展出的全球首款蓝相液晶模式显示器目前蓝相液晶显示技术尽管取得一定进展，但仍存在一些问题，例如驱动电压较高、对比度低、迟滞现象、聚合物单体残留以及稳定性等。由从器件加工成本、能耗以及使用安全性等角度来看，低电压驱动的液晶显示器更受青睐，所以提高电场强度会受到一定的限制。另一方面从材料选择上看，蓝相材料目前的克尔系数常在0. 14nm /V2 之间，其提升空间较大。要获得快速响应的电光性能的蓝相液晶显示器件，相对容易实现的办法是筛选具有较大克尔系数的蓝相液晶复合材料，同时优化器件电极设计。经计算，较理想的蓝相显示材料本身应具备较大的双折射系数(n0. 2 )、较大的各向介电常数(30)和较低的黏度。若黏度较大必然会造成响应速率降低，导致失去蓝相液晶显示器快速响应的特点。此外还应考虑材料的离子纯度、电压稳定性以及温域范围等。较宽的蓝相温域更有利于显示器的正常使用，其温域宜覆盖4080。若清亮点太低，会造成器件对温度特别敏感，一旦超过清亮点材料发生相变而失去蓝相固有的电光特性。因此，新型低电压驱动的宽温域蓝相液晶显示材料的研发工作任重而道远。 目前国内外许多企业以及研究单位均已经加大了对蓝相液晶材料以及蓝相液晶显示器的研发力度，相信蓝相液晶材料以及快速响应的显示器件即将在人们生活中将扮演越来越重要的角色。 结束语本文介绍了我在毕业设计期间，学习蓝相液晶的相关知识，在实验室对蓝相液晶的光学特性进行测量的相关工作。蓝相液晶与普通液晶相比具有很多优越性，是现在液晶显示行业一个十分热门的研究板块，虽然现状还存在着许多制约因素，但相信在不久的未来，一定能够得到广泛的应用。 通过学习和实验，我了解了液晶的相关知识，熟悉了蓝相液晶的相关特性和应用范围，增长了我的学习能力，同时为自己今后的研究生科研工作打下了坚实的基础。致 谢感谢王磊老师的悉心指导，感谢南京大学胡伟老师以及光电实验室的各位学长学姐给予的无私帮助，感谢光电工程学院的各位老师在我四年本科阶段给予的关心以及所有同学一路走来的相伴。参考文献1 应根裕，蓝相液晶技术的进步J，现代显示, 2011, 122期: 5-11.2 王新久，液晶光学和液晶显示，科学出版社，2006.3 张宝砚，蓝相聚合物，中国材料进展，第28卷，第6期，2009年6月4 Hirotsugu Kikuchi，基于相转换的蓝相液晶显示器，九州大学材料化学与工程研究所， 日本福冈，2010.5 何万里，王玲，宽温域蓝相液晶材料，化学进展，第24 卷第1 期，2012 年1 月。6 彼得J柯林斯(英)，液晶:自然界中的奇妙物相，上海:上海科技教育出版社,20027 范志新，液晶器件工艺基础北京邮电大学出版社，2000年8 L.Rao, etc. SID Symposium Digest 7.1, 77 (2010).9 G. 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