液晶光学器件在激光聚变、光电对抗、激光雷达、激光通信等领域的应用面临着近红外高功率激光辐照失效的风险。在介绍液晶光学器件基本结构和基本工作原理的基础上,按照液晶光学器件的组成,依次对构成液晶光学器件的导电膜、取向膜、液晶材料,以及整体液晶光学器件在近红外激光辐照下的损伤特性及机制的研究进展进行了综述。

为了满足市场对LCD面板高对比度、高画质的需求, 光配向作为一种非接触式的新型配向方法正被广泛研究。本文采用光裂解型聚酰亚胺取向材料制备得到IPS型测试液晶盒, 并针对光配向成膜条件与其所形成的光电效应进行研究。通过FT-IR、AFM、偏光板角度测试机等仪器对不同pre-bake和post-bake温度和时间下的测试盒的预倾角及光电特性进行了表征。结果显示, pre-bake、post-bake的温度和时间与预倾角、穿透率、对比度和电压保持率均存在一定的相关性。本文的研究可以为后人对光配向制程相关参数的优化提供借鉴。

为了实现TFT LCD高PPI产品的高分辨率，高开口率，低功耗全面提升，分析了不同因素的影响程度，加强了对取向膜印刷品质的管控。同时对涉及该过程相关因素进行研究分析。对取向膜画面品质相关的产线印刷和干燥条件、APR版制作工艺、取向膜膜厚变化、APR版线数开口率进行优化测试，找到了可以提高取向膜画面品质的方法。实验结果表明: 通过对取向膜印刷和干燥条件优化，确定了TN产品画面品质提升的产线管控方案; 在APR版制作过程中引用扩散保护膜，ADS产品Particle类不良降低2%，Scratch类不良降低1%; 对取向膜膜厚提升，ADS产品的段差和残像得到改善，对比度提升30~120，Zara Particle不良降低30%; 通过对APR版的网点，开口率优化: 400L，30%，普通曝光的APR版更新为600L，20%，高PPI有机膜类产品的Sand Mura发生率降低为0%。可以满足高PPI产品对取向膜印刷稳定的管控要求，适应高分辨率、高开口率、低功耗等要求。

采用一步法,以N,N-二(4-氨基苯基)-4-(十二烷氧基联苯基)-4’-氨基苯醚 (C12-BAAPE)为控制预倾角的功能性二胺,2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺 (TFDB)或4,4’-二氨基二苯醚 (ODA)为辅助二胺,分别与2,2’-双(3,4-二羧苯基)六氟丙烷四羧酸二酐 (6FDA)和4,4’-联苯醚二酐 (ODPA)聚合,得到三种主链结构不同的聚酰亚胺 (PI-1、PI-2和PI-3)。利用NMR、FT-IR、DSC、TGA、偏光显微镜和预倾角测试仪对聚合物的结构、热性能以及制备的液晶盒的取向性进行了表征,同时测试了3种PI的溶解性能。结果表明,PI-2液晶取向膜的耐摩擦性能明显优于PI-1和PI-3,且具有更高的玻璃化转变温度 (Tg)和分解温度 (Td),更好的溶解性能。分子模拟 (MS)表明,由于PI-2分子主链垂直构象的存在,增加了分子链的刚性,因而提高了取向膜的耐摩擦性能。

目前,LCD行业已经趋于成熟.各大面板企业都在提升自身产品的竞争力:高分辨率、高色域、轻质化、窄边框化以及高对比度等等.本文从聚酰亚胺取向层材料方面着手提高对比度进行了研究与阐述.研究过程中利用实验室与产线进行了实际测试,通过对比不同性质的取向膜材料所制作的平面电场宽视角(ADS)模式液晶面板,证明了配向能力越高的取向材料得到的面板对比度越高.高配向力的取向层可以使液晶分子的排列更加有序化,在常暗模式的FFS显示器中,初始位置的液晶分子预倾角越低,液晶面板的暗态越好,在亮态相同的情况下,对比度将会提高.

薄膜晶体管行液晶显示(TFTLCD)面板制造行业中，取向膜涂布方式主要有2种:一种为传统印刷方式辊式涂布法，另一种为新型印刷方式喷墨印刷法。本文通过对这2种印刷方式的比较，着重介绍了新型喷墨印刷法容易产生的三大主要不良(直线形不良、印刷头宽线形不良以及云状灰度不良)及产生原因。在对三大不良产生的原因进行详细的实验测试、数据分析和理论研究工作下, 通过工艺调整并结合设备科学管控， 最终使不良发生率大幅下降，极大地提高了产品的品质，并为今后新产品的开发及相关理论的研究提供了很好的基础。

为了实现TFT LCD产品的窄边框化，分析了不同因素的影响程度，加强了对取向膜印刷精度的管控。同时对涉及该过程相关因素进行研究分析。对取向膜印刷精度相关的APR版收缩率、APR版固定夹具、APR版边缘角度、APR版边缘开口率进行优化测试，找到了可以控制取向膜印刷精度的方法。实验结果表明：通过对APR版收缩率进行优化后，可以明显改善PI EM的过程能力(Ppk 066→131);通过对APR版的夹具固定方式和挂版方式进行改善，边缘波动可以明显改善(边缘与中间Panel EM波动范围在477→138 μm);通过对APR版边缘300 μm的角度变更(75°→45°)，边缘波动改善明显(6343 μm);通过对APR版边缘300 μm的开口率优化(30%→35%)，降低载液量，边缘波动得到进一步优化(43→22 μm)。该方法可以满足取向膜印刷精度的稳定管控、适应窄边框等要求。

针对共面转换IPS(In-Plane-Switching)液晶显示模式取向膜，利用反射椭偏消光法测量了取向膜表面的光学各向异性DΔ值。研究了在不同摩擦条件和亚胺化温度条件下，取向膜表面光学各向异性值DΔ值的变化。研究结果表明，随着亚胺化温度升高，DΔ值呈现下降趋势。在摩擦强度各因子中，压入量和转速对于DΔ值影响较大。DΔ值可作为一种定量化评价取向膜取向状态的方法，并可作为生产过程中对于液晶稳定性取向的管控方法使用。

介绍了一种新型纳米结构液晶取向膜技术，详述该取向膜的机理和最新进展。该取向膜本身是不均匀的，但不均匀性在亚微米以下，可以为液晶分子提供均匀的取向，并且产生任何在0~90°范围内的预倾角，具有良好的可靠性和可控性。分析了获得这样均匀取向性能的条件，提出3种产生纳米结构液晶取向膜的方法。

采用均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4′-二胺基二苯甲烷(MDA)以及侧基含联苯和己基的二胺(TBCA)三元共聚制备了聚酰亚胺垂直取向剂，摩擦前后得到相同的垂直取向效果，探讨了侧链二胺TBCA的含量对聚酰亚胺取向膜垂直取向性能的影响，采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对摩擦前后聚酰亚胺膜表面侧链的相对含量进行了对比，并运用原子力显微镜(AFM)考察了表面细微沟纹对液晶分子取向的影响。结果表明，在取向膜未经摩擦没有产生表面沟纹的情况下液晶分子也能取向，并且这类取向膜表面侧链的含量与摩擦后的含量相当。