随着信息移动化时代的到来，人们对便携显示设备的需求越来越旺盛，但是传统的显示器件功耗过大，分辨率较低，远没有达到令人满意的地步。基于相变材料的显示器件由于其超快的响应时间和超高分辨率，受到了越来越多的关注。本文深入系统地研究了基于相变材料的显示器件的机理、制备方法、光学特性、颜色调制特性和柔性显示特性，其主要内容包括：　　（1）通过优化磁控溅射参数，制备了低粗糙度的纳米相变薄膜及低方阻和高透过率的ITO薄膜。同时研究了纳米相变薄膜的反射率与厚度的关系及其光学常数。　　（2）结合传输矩阵，计算了相变材料显示器件的光学参数，如反射率、吸收率和电场分布。并结合CIE颜色空间，提出了一种相变材料显示器件的颜色预测和对比度模型。该模型能直接优化相变材料显示器件中的薄膜配置，为高性能相变材料显示器件的设计奠定了基础。　　（3）提出了基于单层相变材料制备角度不敏感显示器件的方法，对其光学特性、颜色特性和角度特性进行了深入的研究，并首次利用GeTe材料作为吸收层实现了红绿蓝三原色的显示器件，使得反射式显示成为可能。在非晶态和晶态间转变时，超薄的相变材料层可以显示出超高的光学对比度。通过电场分布研究了底层ITO薄膜对器件光学性能的影响，同时对相变材料显示器件的角度不敏感特性的物理机制进行了研究，比较了GeTe和Ge2Sb2Te5两种材料分别作为吸收层的显示器件的色域。最后利用电子束光刻技术成功制备了300nm×300nm和200nm×200nm两种大小的像素点阵，为超高分辨率相变材料显示器件未来走向应用指明了方向。　　（4）提出了一种提高相变材料显示器件颜色深度调制能力的结构。通过GeTe和Sb2Te3双层相变材料的选择性晶化，从而在多种颜色间调制。对基于双层相变材料的显示器件的光学特性、颜色特性和角度特性进行了研究，研究了相变材料的各层厚度对光学对比度的影响，通过对器件在TE偏振和TM偏振下的光学性能进行研究发现了该器件具有角度不敏感性。拉曼光谱测试结果表明器件的颜色变化是由相变材料相继晶化导致的，结合底层ITO薄膜的厚度和相变材料的选择晶化，能得到几乎全色域的颜色，与单层相变材料显示器件相比，大大增加了颜色范围。最后通过激光曝光，器件颜色可以展现出在完全晶态和完全非晶态间连续调制。　　（5）提出了一种独特的纸衬底柔性相变材料显示器件，该器件可以在粗糙的纸衬底上实现颜色调制，并且表现出了与平滑衬底器件相似的均一颜色。利用SEM和AFM对纸表面的粗糙度进行了测量，研究了纸衬底显示器件的光学性能，发现其反射光谱出现“蓝移”及器件在大的入射角下颜色出现变化的原因。通过优化薄膜沉积工艺，成功地使纸衬底显示器件具有角度不敏感性。最后通过紫外光刻实验演示了纸衬底相变材料显示器件可以显示出不同大小、颜色可调制的图案，该器件在低成本、大阵列的柔性显示领域将具有广泛的应用。