为了研究胆甾相平面态液晶(Cholesteric liquid crystal with planar texture, CLCPT)层在上下表面取向平行(Parallel anchoring, PA)和上下表面取向垂直(Orthogonal anchoring, OA)两种液晶盒中指向矢排布随温度变化的特征, 分别制备了PA和OA两种CLCPT液晶盒样品。构建了由梯形低折射率棱镜、匹配液、CLCPT液晶盒组成的全漏导模结构, 采用全漏光学导波(Fully leaky optical guided wave, FLOGW)方法获得了在不同温度下反射率随内角(测试光线入射到CLCPT层上的入射角)变化的导波实验曲线Rss, 将其与基于液晶弹性理论和多层光学理论模拟出的同一温度下的理论导波曲线Rss进行拟合, 精准分析出在PA和OA盒内, CLCPT指向矢排布随温度变化的特征。此外, 应用控制变量法测量出不同温度下胆甾相液晶(Cholesteric liquid crystal, CLC)双折射率实际参数值。

利用TN-LCD液晶盒和不同的偏光片组合制作出电控调光镜样品, 其外观具有半透明视觉效果。在施加电压后, 从一侧看是黑镜子或雾镜子视觉效果, 而从另一侧看则呈现为黑玻璃或毛玻璃的视觉效果。对样品进行电光特性测试, 吸收-反射电控镜和散射-反射电控镜的阈值电压为2.4 V, 饱和电压为5.2 V。吸收-反射电控镜的开态透过率为25.3%, 关态透过率为0.7%; 散射-反射电控镜的开态透过率为20.8%, 关态透过率为10.1%。吸收-反射电控镜与散射-反射电控镜相比而言, 前者的关态和开态具有良好的透过率对比变化, 而后者的对比变化较差有待提高。运用琼斯矩阵理论对器件原理进行分析, 最后对该制品的应用与产业化前景做出讨论。

聚乙烯醇掺杂液晶(PVA∶LC)水溶液经流延成膜-拉伸取向-热固化定形, 制备成散射偏光片。研究了样品外观与微观特性, 采用紫外-可见分光光度计测试了样品的光学特性, 其偏振度约为86%, 红光透光率约为54%, 绿光透光率约为49.16%, 蓝光透光率约为44%, 较之前对散射偏光片的实验研究, 得到了偏光度与透光率均较为理想的散射偏光片样品。测试了散射偏光片的琼斯矩阵参量, 给出散射偏光片的琼斯矩阵表示式。散射偏光片是一种新型偏光器件, 它的研制具有一定的偏振光学意义和应用价值, 对其进行理论研究, 可以有效的指导散射偏光片的研制实验和后期应用。

散射偏光片是一种外观半透明略带雾度状态的新型光学功能薄膜材料。当自然光入射, 一半光透射, 一半光散射。这种散射偏光片在透明投影屏幕上具有应用前景, 但还没有实现产业化。本文采用干法拉伸聚乙烯醇掺杂液晶(PVA∶LC)制备散射偏光片。首先, 配制聚乙烯醇掺杂液晶水溶液乳胶, 在平板玻璃上通过流延晾干成膜; 然后采用小型拉伸机, 边烘烤加热边拉伸至原长的4倍左右, 制备出散射偏光片样品; 最后, 通过实验测试得出样品的透光率40%, 偏振度57%。以样品作屏幕观察投影效果, 结果显示投影偏振光与样品透光轴正交背投影效果最好。本文对于实现散射偏光片的产业化研究具有重要参考意义。

对施加电场时呈透明态（ON态）的聚合物分散液晶（PDLC）膜用作透明投影屏幕的原理给出定性与定量的描述和分析。在PDLC-ON态测试样品的透光率随入射角变化曲线, 发现S偏振光透光率不受PDLC膜的影响, P偏振光透光率随入射角变化受PDLC膜的影响衰减严重, 发生散射。建立了P偏振光透光率随入射角度变化物理模型, 给出了P偏振光的透光率的表达式。模拟计算得出理论曲线, 与实验曲线相符合, 进而解释了PDLC-ON态作为透明投影屏幕的成像原理。

制备出应变调光玻璃样品，利用剪切装置对样品施加剪切应力后，样品呈散射偏光态。实验观察到样品所特有的在剪切力施加方向上透光率偏高的视角特性，通过建立理论模型并测试透光率随入射角变化曲线，得到了散射偏光玻璃透光率综合表达式，以及样品中液晶微滴倾斜角度与透光率关系。模拟计算表明，本文所建立的理论表达式能基本描述剪切液晶散射偏光玻璃特性。

基于应变液晶原理,在聚合物分散负性液晶紫外光固化相分离过程中采用二次曝光技术,进行第二次曝光时施加了垂面拉伸应力,制备出应力诱导垂面定向聚合物分散负性液晶反式电控调光玻璃样品.样品既具有反式压光效应调光玻璃功能,又具有反式电控调光玻璃功能.处于半透明态时,透光率接近30%;施加压力或电场后变散射雾态,雾度90%以上.反式电控调光玻璃研究是调光玻璃领域难题,采用应变液晶技术制备反式电控调光玻璃对液晶电光器件的研究和应用具有重要意义.

制备出较大微滴聚合物分散胆甾相液晶样品，用偏光显微镜观察到该微滴具有奇特的“宝石”形貌。提出聚合物分散胆甾相液晶中液晶微滴有垂面和沿面螺旋新构型，与聚合物分散向列相液晶的双极和辐射分布构型相对应，认为“宝石”形貌可能对应着胆甾相液晶在微滴中呈现沿面螺旋与垂面螺旋构型简并共存多畴形貌。本实验研究具有液晶光学基础研究意义和设计新型液晶器件的实用参考价值。

介绍了聚合物分散液晶、剪切液晶、散射偏光片以及透明投影屏幕等概念。实验制备了剪切液晶散射偏光玻璃样品, 样品由两张玻璃夹层聚合物分散液晶膜在紫外光固化过程中施加剪切应力制成。实验给出了样品偏光显微镜照片和透光率以及雾度随透光轴与入射偏振光偏振方向夹角的变化曲线。剪切液晶散射偏光玻璃外观半透明, 存在透光轴。散射偏光玻璃与吸收偏光片组合具有调光窗功能, 与单片液晶投影机或单片硅上液晶投影机配套还能用作背投影成像效果十分清晰的透明投影屏幕。

介绍了聚合物分散液晶和应变液晶(SLC)的性质， SLC调光玻璃的结构特点，调光原理和光学特性以及制备方法。在SLC调光玻璃制备时，采用文字图案遮挡部分区域进行曝光，得到有文字图案的制品，遮光处形成透明状态，无遮光处处于散射状态。对制品施加剪切应力，散射区域变成半透明状态，文字图案消隐。依据此原理用SLC调光玻璃制作出一种特殊应力显示玻璃，可以开发成为节能的门窗等实用产品、在商场、公司以及酒店等场所装修上具有应用前景。