论文部分内容阅读
Clark和Lagerwall在1980年发现的表面稳定铁电液晶具有快速响应、宽视角、高对比度的优点，使得铁电液晶引起了人们的极大兴趣。然而，通常情况下很难得到均匀排列的器件，器件中存在诸如Zigzag缺陷之类的排列结构缺陷，缺陷导致的漏光使得器件的记忆特性和对比度劣化。为了解决这个问题，本论文致力于制备排列均匀、电光曲线连续的铁电液晶器件。
论文首先对表面稳定铁电液晶器件中C1和C2两种排列态的自由能密度与铁电液晶材料的结构参数，表面取向情况，表面锚定强度的依赖关系做了理论模拟，得出采用较小预倾角的取向剂制备铁电液晶器件，可以消除器件中的Zigzag缺陷。实验中采用预倾角为1.8°的取向剂RN-1199，得到了没有Zigzag缺陷的均匀排列，器件的对比度为270。
实验中观察到了铁电液晶分子长轴偏离摩擦方向排列的现象，在平行摩擦液晶盒中上半部分和下半部分，铁电液晶分子沿着不同的方向排列，这导致整体排列变差。本研究采用上下基板摩擦方向成一定夹角的交叉摩擦法改善了器件的排列特性，提高了器件的对比度。
表面稳定铁电液晶器件的层结构容易因机械震动和温度突变而受到破坏，为了得到稳定排列的器件，本论文采用了聚合物稳定的方法。器件中的聚合物网络影响了铁电液晶分子的排列特性和驱动过程，增强了器件抗震动性的同时又得到了具有连续灰度的无阈值“V”字形电光曲线。
最后，研究了具备固有连续灰度的N*-Sc*相序铁电液晶器件。在相变过程中施加交流电场，制备了“V”形电光曲线的微畴Alternative PolarizationDomain(APD)器件。深入分析了交流电场作用下畴的生长机制以及微畴APD模式呈现“V”字形电光特性的机理。另外，针对“V”字形电光特性微畴APD器件对比度不高的问题，本文采用摩擦取向、光控取向、混合取向分别制备了半“V”字形电光特性的单畴N*-Sc*相序铁电液晶器件。结果表明，混合取向能够在N*-Sc*相变过程中不施加直流电场作用的情况下获得单畴排列的半“V”字形电光特性器件，器件具有较好的热稳定性。