基于聚合物分散液晶全息存储与显示

摘要

在本文中分别对聚合物分散液晶在复用全息存储、低驱动电压的聚合物分散液晶光栅和反射式液晶聚合物彩色滤光片等领域的有关课题展开研究，具体包括以下内容。
　　1)研究了基于聚合物分散液晶旋转复用存储动力学机制。针对基于聚合物分散液晶材料多重复用存储提出了描述复用全息光栅存储的二维非局域扩散模型，且用时域有限差分方法对模型进行数值求解，记录和描述了复用全息的动态过程。提出的模型解释了在相对低的曝光强度下在旋转复用过程中的衍射效率快速地下降然后再快速上升的跳变现象，跳变现象的出现会导致第一副和第二副光栅的衍射效率差持续扩大，在记录等强全息过程中是不希望看到的；不同的是在相对高的光强曝光的情况下，第一幅光栅的衍射效率在复用的过程中会单调下降，因而能够记录等强全息。在本文工作中理论预测和实验测量吻合得比较好,另外还提出了避免跳变的解决方案，这项工作对实现等强的全息存储具有重要意义。
　　2)提出了一种可以降低聚合物分散液晶光栅驱动电压并保持快的响应时间的方法。针对过高的驱动电压使聚合物分散液晶光栅的应用受到限制，本文提出了一种不同于现有降低聚合物分散液晶光栅驱动电压的方法，也就是用蓝相液晶替代聚合物分散液晶光栅内的向列相液晶微滴的方法。器件主要制作流程为：先制作传统全息聚合物分散液晶光栅，然后洗掉光栅内已有的液晶微滴来制作周期性条纹的聚合物模板，再重新灌入蓝相液晶。相比较传统的聚合物分散液晶光栅，器件的反应时间是在毫秒以下，驱动电压能够大幅降低。
　　3)针对现有的彩色滤光片的不足，研究了一种反射式的液晶聚合物/介质彩色滤光片。该多层膜结构彩色滤光片具有光子晶体特征，本文基于光子晶体基础上研究了在胆甾型液晶聚合物中沿轴向插入周期性介质薄膜层的一维复合周期液晶-介质光子晶体，并讨论了其禁带、色散关系、反射光色品等特性，通过调节介质层和液晶层厚度比可以找到左旋和右旋圆偏振光共同的反射禁带，也考虑了液晶折射率与入射光频率相关的情况。经过优化介质层厚度、折射率等相关参数，使其能够用于TFT-LCD彩色滤光片，同时也开展了相关的实验工作。

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第一章 绪论

1.1 本文工作的研究背景

1.2 本论文的主要工作及其意义

1.3 本文主要内容安排

参考文献

第二章 基于聚合物分散液晶多重光栅形成动力学分析

2.1 一维扩散反应模型介绍

2.2 基于聚合物分散光栅形成过程中的光物理学和光化学[9]

2.3 基于聚合物分散液晶二维反应扩散模型

2.4 本章小结

参考文献

第三章 电控全息聚合物模板蓝相液晶光栅

3.1 聚合物模板蓝相液晶光栅制备过程

3.2 聚合物分散蓝相液晶实验其他方法尝试

3.3 聚合物分散液晶光栅周期与蓝相出现的温宽之间的关系

3.4 聚合物模板蓝相液晶光栅驱动电压特性

3.5 聚合物模板蓝相液晶光栅响应时间

3.6 聚合物模板蓝相液晶光栅仿真

3.7 本章小结

参考文献

第四章 聚合物胆甾相液晶彩色滤光片研究

4.1彩色滤光片主要概况和研究进展

4.2 周期性缺陷胆甾相液晶光子晶体基本原理和分析方法

4.3 薄膜层厚度比对透射光谱的影响

4.4 IDLs折射率nd变化对透射谱禁带的影响

4.5 色散关系的讨论

4.6 反射光色品分析

4.7 利用琼斯矩阵计算多层膜

4.8 聚合物胆甾相-介质多层膜滤光片实验尝试

4.8 本章小结

参考文献

第五章 总结和展望

致谢

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