基于相转换的蓝相液晶显示器

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1、HirotsuguKjkuchi：基于相转换的蓝相液晶显示器文章编号：10(6--6268(2010)l1-0005-05基于相转换的蓝相液晶显示器HirotsuguKikuchi(九州大学材料化学与工程研究所，日本福冈)摘要：快速响应且无需摩擦取向的新型~CD材料已~-／f-．&出来。聚合物稳定蓝相液晶具有电场诱导下从光学各向同性到各向异性转换的特性，极大地提升了电光响应速度，且无需表面处理。关键词：液晶显示器；蓝相；聚合物稳定中图分类号：TN141．9文献标识码：BBluePhasesforLCDsBasedonls0trOp

2、ic—tO—AnlsOtrOpicTransitionsHirotsuguKikuchi(Jnst-luteforMaterialsChemistryandEngineering，KyushuUniversity．FukuokaJapan)Abstract：NovelLCDmaterialswithfastresponsetimesandnorequirementforalignmentLyrubbinghaverecentlybeendeveloped．Thepolymer—stabilizedbluephases，whiche

3、xhibitelectricfield—inducedtransitionsfrOmanoptica,yisotropicstatetoananisotropicone，boosttheresponsespeedcfelectro-opticswitchingwithoutsurfacetreatment．Keywords：LCD；bluephases；polymer——stabilized引言的。本文将会讨论这种创新液晶材料的基本属性、显示机理、现有技术进展以及面临的挑战。液晶显示器(LCD)已被广泛应用，而且是平板显示．器的主

4、流产品。尽管近期LCD在运动图像显示1蓝相。j¨宝l1亡'isl’精jj!lf。_一。。上已经取得了显著的进步，但相对于自发光的显示器，例如等离子显示器，它被认为具有明显的不足。我们已知有多种液晶相，例如，常见的向列相、使用改进液晶材料和驱动技术，例如过压驱动和插近晶相、手征向列相。向列相材料被广泛应用(对于黑技术，来改进响应速度已经获得了成功，但是距离TN模式，称为手征向列相更为确切)，有望实现高速完全解决还远没有实现。由于这些复杂的驱动方案响应的材料，包括铁电、反铁电、香蕉形液晶，它们都增加了产品成本，这推动了人们去研究一种改

5、善液是近晶相的。而蓝相是另一种液晶相态，与向列相和晶基本响应时间的方法。近晶相都不同，它仅仅可以在手征向列相之间一个一种新型的液晶材料已经被成功开发出来，它很窄的温度范围内观察到，通常用短螺距结构和各的响应速度比传统的LCD材料高一个数量级，而向同性态来表征。蓝相具有以下特有属性：且，对于这种材料而言摩擦取向处理工艺不是必需●仅仅存在于很窄的温度范围内(通常大约1℃)；收稿日期：2Ol0-1O一29Dee．2010，总第119期现代显示AdducedDispIay5HirotsuguKikuchi：基于相转换的蓝相液晶显示器●在不

6、加电压时出现各向同性态：图1(a)～(d)分别给出了蓝相1和2的结构【1

7、21。●具有光学活性的原因为：它具有布拉格反射蓝相1具有立方体心的晶格结构，蓝相2具有简单特性：立方晶格结构。图1(a)和(c)中的圆柱体是双扭曲●通常具有三种状态，按照温度从低到高为蓝圆柱，图1(b)和(d)中加粗的黑线为向错线(缺陷相1、蓝相2、蓝相3：线)。在每一个双扭曲圆柱中，分子从根本上扭曲了●蓝相1、2、3分别具有体心立方、简单立方和90。，从圆柱体的中心分子轴向平行于圆柱体的轴等方对称结构：线，到半径外围分子与圆柱轴线呈45。角，或者说，●蓝相

8、1、2晶胞的晶格常数通常为几百个纳从一侧到另一侧分子被扭曲了一45。到45。，这相米，所以该相态对紫外一可见区显示出布拉格衍射当于四分之一个螺距(360。的扭曲是一个螺距单特性。“蓝相”这个词就来源于衍射光的颜色，许多蓝位)。双扭曲圆柱体的直径通常大约为1OOnm，简单相液晶能显示出蓝色，而有些则不显示。的计算就可得出，要是分子直径是0．5nm的话。大液晶蓝相具有很长的历史了，当液晶在1888年约有200个分子做了扭曲。蓝相1的晶格常数正好首次被发现时就开始出现了，但是对于这种特殊相为螺旋的一个螺距，蓝相2的晶格常数为半个螺距。态

9、出现的内在原因在20世纪80年代才变得清晰。不同于软物质，～个复杂的分级结构形成于一种自大概是因为它出现在非常窄的温度范围和它的光学组织方式，蓝相是分子重复扭曲排列的结果。很有趣各向同性特征(它在液晶相是均一的)，蓝相已经被人的是，在空间拓扑结构之