液晶(Liquid crystal, LC)的性狀介于液態與固態之間,既具有液體的流動性,又具有晶體的各向異性
液晶的場效應、雙折射特性以及對溫度的靈敏性使其可應用于液晶顯示器(Liquid crystal display, LCD)、空間光調制器(Liquid crystal spatial light modulator, LCSLM)[1]、傳感器[2]等器件
用于液晶顯示的液晶多為向列相液晶(Nematic liquid crystals, NLC)
向列相液晶[3]分子呈長棒狀,長徑比大于4,結構中含有由苯環或環己烷組成的堅硬部分和由碳鏈組成的柔軟部分,在無外加場或邊界條件時沿長軸彼此平行排列,具有長程取向序
液晶對外場非常靈敏的響應,使其在顯示領域占有主導地位
在電場中,液晶分子受到傾向于轉向沿電場方向或垂直于電場方向的轉矩,而自身又存在由邊界條件限制而引起的自身形變轉矩,二者在平衡條件下可以相互抵消,故只有外場強度超過一定閾值時液晶內部的分子才傾向于轉向與外場平行或垂直的方向排列,即發生Freedericksz轉變
例如,扭曲向列型(Twisted nematic, TN)液晶顯示正是基于液晶分子的扭曲與Freedericksz轉變,施加驅動電壓、調制透光率可實現黑白或彩色顯示
閾值電壓描述液晶分子排列發生轉變的臨界電壓,是評價液晶器件能耗的重要參數,降低閾值電壓可面向節能電光設備的應用；響應時間描述液晶分子在所施加電壓下發生偏轉的響應速度,也是評價液晶器件的重要參數
提高響應速度、降低響應時間,可改善圖像拖影、實現高幀率驅動
目前LCD產業的發展受阻
與有機發光二極管(Organic light emitting diode, OLED)等新型發光材料相比,LCD有刷新率低、色域窄、厚度大等不足
基于電子競技對顯示刷新率的要求,頂級電競顯示器不得不考慮選用價格昂貴的OLED面板
提高液晶材料分子的響應速度、降低響應時間,可提高IPS(In-plane switching)面板的刷新率,提高液晶材料的市場競爭力
在實際應用中,常將多種單體液晶混合配制混晶或向液晶中摻入納米粒子[4]以克服液晶單體清亮點較低、驅動電壓過高、粘度太大等不利因素以優化顯示性能,或在液晶中摻入同具棒狀結構和取向液晶態的納米材料以得到需要的性能參數
碳納米管(Carbon
聲明：
“碳納米管摻雜影響液晶物理參數與顯示性能的實驗及第一性原理計算” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：劉裕,梁志奇,趙崧,常春蕊
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2025年07月09日 ~ 11日 
