双稳态液晶显示技术的研究进展.pdf

信息记秉材料 20t年 第 {2卷 第6期 综 述 双稳态液晶显示技术的研究进展 王 昊，路 洋，魏 杰，郭金宝 (北京化工大学 材料科学与工程学院 信息记录材料研究室，北京 100029) 摘 要：双稳态液晶显示器件具有节能、轻便、可柔性化等优点，在便携显示设备如电子书、智能卡、写 字板和射频标签等领域具有重要的应用价值。本文按热致液晶的3个相态胆 甾相、近晶相和 向列相分别介绍了 它们的双稳态显示原理、显示模式和最近的研究进展。 关键词：液晶显示；双稳态；聚合物稳定液晶；柔性显示 中图分类号：TQ31 文献标识码：A 文章编号：1009—5624一 (2011)06—0025—09 质兼有液体的流动性和晶体的各向异性，因此被 1 引言 称为液晶。 1850年，德国科学家 Heintz在研究硬脂酸甘 液晶用于显示方面是从 1968年 Heilmeir制成 油酯时，发现它有两个熔点，温度升到 52℃时， 第一台液晶显示器开始。1972年S．Kobayashi等 液体变浑浊，继续升温到 58℃时，液体变为完全 人成功研制了扭曲向列相液晶显示器 (TN_LCD)， 透明，当温度升高到 62．5℃时，液体变得非常清 其被广泛用于计算器、手表、测试设备和汽车显 亮，实际上这是最早报导的液晶态的发现。1888 示等领域，此种显示器是 目前应用最为广泛的液 年奥地利植物学家 FriedrichReinitzer在研究胆 甾 晶显示模式。TN-LCD的主要不足在于较大的耗 醇苯甲酸酯时发现：温度升高到 145．5℃时晶体融 电量以及未能实现轻薄柔性化，因而市场发展趋 化为乳 白色的浑浊液体，当温度继续升到 178．5℃ 向饱和。为了克服 TN—LCD的缺点，相关研究机 时，乳白色的粘稠液体变成透明清亮的液体。后 构和科学工作者开始研发一类新型的液晶显示模 来德国物理学家OttoLehmann为此做了进一步研 式一双稳态液晶显示，此类液晶显示器具有节能、 究，他利用带有热台的偏光显微镜做了仔细观察， 省电、轻便、可柔性化等优点，在便携显示设备 确认此种物质在 145．5~C和 178．5℃之间呈现一种 如智能卡、电子书和写字板等领域具有巨大的发 新的物质状态，具有光学各向异性。由于这种物 展潜力。 众所周知，依据热致液晶中分子排列方式的不 收稿 日期：2011—10—27 作者简介：王昊(19一)，男，北京化工大学材料科学与工程学院高分 同，热致液晶可大体分为三类：近晶相、向列相、 子材料与工程专业 2011届本科生； 胆 甾相 3种口]。而上述 3类液晶在特殊的分子排 通讯联系人 ：郭金宝(19一)，男，北京化工大学材料科学与 列方式下可呈现双稳态性质，即在零场下保持原 工程学院，博士／讲师，硕士生导师。主要从事液晶显示 材料，UV光固化材料及有机／高分子光电子材料的研究， 始状态 (透明态／反射态与散射态)，因此具有低 E-mail：guojb@mail．buct．edu．cn 能耗的优点，可用于智能窗户、显示设备以及车 —1 载显示设备等方面。双稳态液晶显示器只需在改 变状态时输入电场信号，相对于其它液晶显示模 式更节能。本文按双稳态 (胆 甾相、向列相和近 晶相)液晶显示的分类分别详细介绍了它们的显 示原理及研究进展。 2