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多稳态液晶显示是什么意思?

2018-8-1 9:36:40      点击:
多稳态液晶显示:


美国ADS公司经过长期的实验和研究,成功地开发了一种新型多稳态液品显示(MLCD),并已用于实践。开发多稳态液晶显示有一个曲折的认识过程。各种液晶显示器的光学状态最终取决于分子在液晶中的排列,这种排列由外加电场和边界条件来支配。边界件是一个极重要的因素。多数液晶,如扭曲型、超扭曲型的边界是液晶盒上下内表面的即向层,一般是经过定向摩擦处理过的聚酰亚胺。聚合物分散液晶(PDLC: Polymer Disperses Liquid Crystal)显示器问世后,这种情况发生了变化。液晶分散在聚合物薄膜中密布的微里,边界是微孔壁。这是一个认识和工艺结构的重大变化。人们设法改变微孔的大小、形状取向和微孔内壁的性质,并选用不同的液晶得到了一系列有趣和有用的结果。进而又大幅度地减少聚合物在液晶中的比例,直到聚合物只占百分之几时,使得液晶分子连续分布,聚合物成了网状结构。这些网状结构成了液晶的边界。人们又设法控制这种网状结构的稀密和取向,使用不同的液晶,甚至有人加入铁电液晶,又得出不少有趣和有用的结果。这里应特别提到的是美国肯大学液晶研究所的杨登科博土等,他们将胆甾相液晶置于这种结构中,发现了在零电场下的双稳态现象,称之为聚合物促使稳定的胆甾相液晶织构(PSCT: Polymer Stablized Cholesteric Texture)。ADS公司的研究人员曾多次应用胆甾相液晶来做光开关和显示器,对它的某些记忆现象有深刻的印象。值得思考的是胆甾相液晶结构的稳定现象,到底是由于其自身的特性还是聚合物提供的网状边界条件所使然。

液晶显示屏

液晶是介于晶体和液体之间的一种物质状态,既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体的有序性。另一个液晶和晶体的相似性常常被人们忽略,这就是晶畴结构。在晶体生长的过程中,由于杂质、边界、振动和温度变化等因素的影响,一般都很难长成单晶,而是长成多晶畴结构。晶畴的大小和取向是很稳定的。液晶也有类似的情形,但不及晶体那样稳定。即使一瓶有序性很好的向列相液晶,也并非是全部分子取向大体一致的连续整体,而是分成许多液晶畴。在每个畴内,分子有大体一致的取向,称为指向矢,各畴的指向矢呈无序分布。液晶呈乳白色,这是因为光线通过指向矢各异的畴时,因其折射率不同,而造成了光散射。把这种液晶注入狭窄的液晶盒中(例如TN盒的间距一般为10mm左右),使上下边界取向相互垂直。在不加电场时,各畴的指向矢在边界作用下,从上表面到下表面均匀地旋转90°。在加电场后,所有晶畴的指向矢随之变化,这和把液晶看成一个整体的宏观光学结构没有差异,液晶畴的存在被淹没了。在这种边界和电场条件下,向列相液晶畴不具有稳定性。把向列相液晶换成胆甾相液晶后情况就可能发生变化。胆甾相液晶畴在狭窄的盒内能够保持各自不同的取向并具有长期的稳定性。胆甾相液晶分子指向矢在每个畴中呈旋转排列,左旋或右旋,旋转一周的厚度称螺距P。