快速响应的电控液晶相位光栅的研究

发布时间：2017-04-06 16:12

  本文关键词：快速响应的电控液晶相位光栅的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几十年来,光通信技术受到科学界的广泛关注,其中光束偏转控制技术是光通信技术的重要部分。传统技术依靠阵镜等机械偏转。这类装置不仅体积大、结构复杂并且造价昂贵、功耗高。随着光电技术的发展,光学器件向着低功耗、轻质量和高精度的方向发展。在众多光学器件中,液晶器件克服了传统投影技术的诸多缺点,被广泛应用在显示和光调制领域。液晶相位光栅因其具有衍射可控、低电压驱动、低功耗、无移动部件、易小型平板化、高稳定性等诸多优点受到人们的广泛关注。因此,液晶相位光栅可以应用到投影显示、空间通信、3D显示、光束偏转、目标扫描和光信息处理系统等领域。本文提出一种快速响应的液晶相位光栅,针对向列相液晶相位光栅响应速度慢的情况,提出一种取向方式。研究其衍射效率和响应时间特性。与相同参数的平行取向液晶相位光栅对比发现,弯曲取向的液晶相位光栅有更短的响应时间和更高的衍射效率。具体研究内容有以下几个方面：1、聚酰亚胺(KPI-2088)和稀释剂(NMP)按照不同比例混合实现对预倾角的调控。测试不同预倾角液晶相位光栅的响应时间,得到弯曲最快响应时间2.98ms。同时对比弯曲和平行取向衍射效率,实验发现弯曲取向的衍射效率高于平行取向。2、为了进一步加快液晶器件的响应时间。实验采用过驱动的驱动方式提高响应时间,并找到最佳的间隔时间。将原有弯曲取向最快响应速度2.98ms提高到2.25ms。3、水平聚酰亚胺(KPI-300B)和垂直聚酰亚胺(SE-4811)混合实现稳定7度预倾角。对比弯曲和平行两种取向的液晶相位光栅的响应时间和衍射效率,发现弯曲取向的最快响应速度为5.6ms,并且具有较高的衍射效率。
【关键词】：聚酰亚胺 弯曲取向 响应时间 过驱动 衍射效率
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN25
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 液晶简介11-12
• 1.2 液晶分类12-13
• 1.3 光栅简介13
• 1.4 液晶相位光栅13-14
• 1.5 液晶取向理论14-16
• 1.6 几种快速响应的液晶显示模式16-17
• 1.7 本论文研究内容和意义17-19
• 第2章 理论背景与分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 相位光栅衍射理论19-21
• 2.3 展曲到弯曲的转变21-22
• 2.4 测量液晶盒厚22-23
• 2.5 响应时间23-24
• 2.6 过驱动24-25
• 2.7 本章小结25-27
• 第3章 STN聚酰亚胺取向剂制备液晶相位光栅27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 实验材料与设备介绍27-28
• 3.2.1 聚酰亚胺KPI-2088介绍28
• 3.2.2 液晶相位光栅结构的介绍28
• 3.3 液晶样品的制作流程28-32
• 3.3.1 玻璃基板的切割、刻蚀与清洗29
• 3.3.2 ITO玻璃表面羟基化处理29
• 3.3.3 聚酰亚胺配制和涂敷29-30
• 3.3.4 固化30
• 3.3.5 摩擦取向30-31
• 3.3.6 液晶样品的制作31
• 3.3.7 灌注液晶与封盒31-32
• 3.4 空盒盒厚的测量32-33
• 3.5 制备8.4度预倾角33-41
• 3.5.1 预倾角8.4度弯曲取向的响应时间的测量35-36
• 3.5.2 预倾角8.4度平行取向响应时间的测量36-38
• 3.5.3 制备9.9预倾角38-39
• 3.5.4 预倾角9.9度弯曲取向响应时间的测量39-40
• 3.5.5 预倾角9.9度平行取向响应时间的测量40-41
• 3.6 过驱动对响应时间的影响41-45
• 3.7 液晶相位光栅的衍射效率研究45-47
• 3.8 本章小结47-48
• 第4章 混合聚酰亚胺取向剂制备液晶相位光栅48-54
• 4.1 引言48
• 4.2 预倾角的制备48-49
• 4.3 混合PI取向液晶分子展曲到弯曲的转变49-50
• 4.4 混合PI取向的响应时间测量50-51
• 4.5 混合PI取向的衍射效率测量51-52
• 4.6 混合PI取向的衍射图样52-53
• 4.7 本章小结53-54
• 第5章 实验结果与分析54-57
• 5.1 引言54
• 5.2 预倾角的对比54
• 5.3 响应时间的对比54-55
• 5.4 衍射效率的对比55-57
• 结论与展望57-59
• 参考文献59-65
• 攻读学位期间公开发表论文65-66
• 致谢66

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