液晶(Liquid crystal, LC)的性状介于液态与固态之间,既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性
液晶的场效应、双折射特性以及对温度的灵敏性使其可应用于液晶显示器(Liquid crystal display, LCD)、空间光调制器(Liquid crystal spatial light modulator, LCSLM)[1]、传感器[2]等器件
用于液晶显示的液晶多为向列相液晶(Nematic liquid crystals, NLC)
向列相液晶[3]分子呈长棒状,长径比大于4,结构中含有由苯环或环己烷组成的坚硬部分和由碳链组成的柔软部分,在无外加场或边界条件时沿长轴彼此平行排列,具有长程取向序
液晶对外场非常灵敏的响应,使其在显示领域占有主导地位
在电场中,液晶分子受到倾向于转向沿电场方向或垂直于电场方向的转矩,而自身又存在由边界条件限制而引起的自身形变转矩,二者在平衡条件下可以相互抵消,故只有外场强度超过一定阈值时液晶内部的分子才倾向于转向与外场平行或垂直的方向排列,即发生Freedericksz转变
例如,扭曲向列型(Twisted nematic, TN)液晶显示正是基于液晶分子的扭曲与Freedericksz转变,施加驱动电压、调制透光率可实现黑白或彩色显示
阈值电压描述液晶分子排列发生转变的临界电压,是评价液晶器件能耗的重要参数,降低阈值电压可面向节能电光设备的应用；响应时间描述液晶分子在所施加电压下发生偏转的响应速度,也是评价液晶器件的重要参数
提高响应速度、降低响应时间,可改善图像拖影、实现高帧率驱动
目前LCD产业的发展受阻
与有机发光二极管(Organic light emitting diode, OLED)等新型发光材料相比,LCD有刷新率低、色域窄、厚度大等不足
基于电子竞技对显示刷新率的要求,顶级电竞显示器不得不考虑选用价格昂贵的OLED面板
提高液晶材料分子的响应速度、降低响应时间,可提高IPS(In-plane switching)面板的刷新率,提高液晶材料的市场竞争力
在实际应用中,常将多种单体液晶混合配制混晶或向液晶中掺入纳米粒子[4]以克服液晶单体清亮点较低、驱动电压过高、粘度太大等不利因素以优化显示性能,或在液晶中掺入同具棒状结构和取向液晶态的纳米材料以得到需要的性能参数
碳纳米管(Carbon
声明：
“碳纳米管掺杂影响液晶物理参数与显示性能的实验及第一性原理计算” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：刘裕,梁志奇,赵崧,常春蕊
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2025年06月06日 ~ 08日 
