铁电液晶具有微秒级的电光响应速度，比向列相器件快1～2个数量级，驱动电压小于10V，能够和大规模的集成电路匹配，是一种在光电调谐领域具有广泛应用前景的液晶材料。但是由于铁电液晶具有分子层结构，且层间的相互作用力小于分子之间的作用力，在相变的过程中分子层容易倾斜、打折，破坏光学效果。此外铁电液晶器件稳定性较差，受到冲击后容易产生不可恢复的缺陷。这个问题一直困扰至今，使铁电液晶器件无法产业化。本论文从上述问题出发，对铁电液晶的排列方法及其电光特性进行了研究。　　 首先研究了摩擦取向处理的取向膜厚度对铁电液晶定向排列效果的影响。在有摩擦处理的取向膜液晶盒里，铁电液晶有平行基板的定向排列趋势。由于铁电液晶的分子偶极矩垂直于分子长轴，且通常有指向某一基板的垂直分量，使得上下两块基板表面分别产生正、负极化电荷层。极化电荷层又使相接触基板的ITO膜感生出相应的自由电荷，从而形成跨越取向膜的平行电场。这一电场又使取向膜极化，极化电荷在取向层内产生静电能。静电能对铁电液晶偶极指向起主要作用，摩擦产生的锚定作用决定液晶分子长轴指向，二者都有助于液晶分子的取向。增大取向层厚度静电能增大。利用弹性能以及极化矢相互作用能计算了铁电液晶器件内部分子方位角的分布，发现表面处的液晶分子脱离自由轴约10°，其偶极矩的垂直分量为1/5；当取向膜厚度为40nm时静电能为10-6J/m2，和摩擦产生的表面锚定能相当。实验证实当取向膜厚度增加到100nm时可以获得300∶1的较高对比度。　　 为了提高铁电液晶器件的稳定性制备了聚合物稳定铁电液晶器件。实验结果表明：在铁电液晶中混合粘度较小的线性光敏单体，光照聚合后容易形成沿摩擦方向延伸的聚合物纤维网络，有助于形成铁电液晶的取向。采用丙烯酸与少量硫醇单体，可使单体转化率从30％提高到84％，大大降低了铁电液晶中的单体残留；另外硫醇还提高了聚合速率，使紫外光照时间从20分钟减少到5分钟，解决了铁电液晶在紫外光下易发生分解的问题。进一步研究了聚合温度和液晶有序度对转化率的影响，实验发现转化率随着温度的升高逐渐增加，同时还随着液晶有序度的增加逐渐增加。综合这两个因素，最佳的光聚合条件是控制在SA相温度下，此时液晶具有较高的有序度和较高的温度。按照这个条件制备了稳定性较好、对比度达400∶1的聚合物稳定铁电液晶器件。　　 采用极性自组装取向膜与摩擦PI取向膜组合制备了排列最困难、但对比度最高的ISO-N*-Sc*相序的铁电液晶器件。极性自组装膜(SAM)的分子偶极指向基板一侧，在基板表面形成负性电荷区，铁电液晶的分子偶极矩受到负性电荷的吸引也指向基板一侧；而在摩擦的PI取向膜一侧无极化电荷，铁电液晶的偶极矩指向顺延其内部。这种一侧基板表面电极性的诱导，使ISO-N*-Sc*相序铁电液晶在不施加电场的情况下获得了一致排列，对比度高达700∶1，且电光特性为连续的半“V”字形。继而采用上述聚合物稳定铁电液晶排列的办法，制成了稳定性良好的ISO-N*-Sc*相序铁电液晶器件。　　 本论文对铁电液晶分子的排列进行了深入研究，首次获得了700∶1的对比度，完善了铁电液晶的排列取向技术，使铁电液晶器件逐步走上实用化道路。