胆甾相液晶是一种特殊的一维光子晶体,由于它自组装的周期性螺旋结构,呈现出特有的选择性反射以及圆偏振特性,是最有前途的智能材料之一,在光电子技术领域有着广泛的应用前景,因此而备受研究者的青睐。特别地,具有负介电各向异性的聚合物稳定胆甾相液晶的反射带宽可以通过施加直流电场来拓宽。这类材料在反射型显示、信息存储、激光辐射、智能调光玻璃等领域有着广泛的用途。本文首先对比研究了有无取向层的聚合物稳定胆甾相液晶体系在施加直流电场下的性能。通过移除取向层,我们获得了一个低操作电压、低能耗的聚合物稳定胆甾相液晶可调反射器,反射带宽范围几乎覆盖了整个可见光谱,阈值电压仅为0.05 V/μm,功耗降低了近10倍。聚合物稳定胆甾相液晶光子带隙的拓宽主要归功于直流电场下聚合物网络的运动。然而,由于聚合物稳定胆甾相液晶中离子杂质的存在,电场的极性将不可避免地导致离子电荷的迁移和积聚。因此,本文引入介电谱来研究电场作用下聚合物稳定胆甾相液晶体系的介电特性。研究表明,界面极化(或电极极化)、偶极取向极化以及直流电导对聚合物稳定胆甾相液晶体系的复介电常数有贡献。在无取向层的聚合物稳定胆甾相液晶体系中,电极极化会导致双电层的形成。双电层与取向层一样对电场具有屏蔽作用。研究聚合物稳定胆甾相液晶体系的介电性能无论从基础应用还是技术发展角度都具有重要的意义。另外,在施加直流电压下检测通过聚合物稳定胆甾相液晶体系的瞬态与稳态电流可以用来研究体系中离子杂质的运动与空间分布、聚合物网络的运动以及电压的重分布。结果表明,双电层和取向层的屏蔽效应是造成电压损失的主要原因。本文的研究有助于改进节能型器件的制造工艺,以及探索新的途径去改善聚合物稳定胆甾相液晶的性能。