本文围绕四分之一波长延迟膜在向列相液晶显示器件中的应用进行研究。四分之一波长延迟膜作为制作圆偏振片的重要元件而在各种类型的液晶显示中被广泛应用，首先根据Muller矩阵，设计了聚合性液晶型圆偏振片的最佳参数。应用宽波带消色差四分之一波长延迟膜，解决了反射式VA模式和单倍盒厚间距透反式向列相非扭曲液晶显示中存在的色散较大的问题，从而有利于实现应用上述模式的便携式液晶显示的全彩色化显示。另外，通过设置两组相互正交的线偏振片和四分之一波片组成圆偏光系统，设计了一种测量扭曲向列相液晶盒盒厚的新方法，不同于旋转液晶盒或偏振片寻找输出光强最大值或最小值的方法，圆偏光仪测量盒厚不需要旋转任何光学元件或液晶盒观测输出光强的变化，只需要观测检偏器在平行和垂直方向的两个强度值，减少了机械转动的次数，更加快速简洁。　　 从Muller矩阵出发，经过严格的理论解析推导，得到了液晶型宽波带圆偏振片的结构参数。这种结构由一个紧贴于扭曲向列相聚合性液晶薄膜的半波延迟膜与一个外贴的线偏振片组成。为了获得色散最小的圆偏振态，合理地设置线偏振与半波延迟膜，线偏振片与上层液晶分子取向之间的角度，精密设计液晶层相位延迟和扭曲角，可得到宽波带圆偏振片。另外，根据以上设计的参数关系，可以设计单偏振片反射式向列相液晶显示，并应用扩展琼斯矩阵对其显示特性进行了模拟分析。　　 随着信息化社会的到来，反射式和透反式的便携式液晶显示在个人信息显示应用中越来越受到人们的青睐。基于以上的理论，首次应用消色差四分之一波长延迟膜对手性垂直排列反射式液晶显示进行了色散补偿，应用2×2扩展琼斯矩阵对其显示特性进行模拟分析，通过宽波带四分之一延迟膜补偿，使反射式VA显示的亮暗状态反转，与单纯使用四分之一波长延迟膜补偿相比，有效地降低了暗态色散，提高了对比度；掺入适合螺距的手性剂材料有效降低了开态反射率受波长和电压的影响。　　 设计了两种单倍盒厚间距的透反式液晶显示：ECB/HAN和VA/HAN透反式液晶显示模式。两种模式均是以HAN液晶层为反射区，应用宽波带四分之一波长延迟膜的理论模型对其进行补偿，得到常黑和常白两种模式的ECB/HAN透反式液晶显示以及常黑模式的VA/HAN透反式液晶显示。应用2×2扩展琼斯矩阵对其显示特性进行模拟分析，透射区电光特性曲线和反射区电光特性曲线比较吻合，非常适宜便携式直视型全彩色液晶显示。　　 最后提出了一种应用两组相互正交的线偏振片和四分之一波片组成圆偏光系统测量扭曲向列相液晶盒盒厚的新方法，此方法适用于假定扭曲角已知的情况，能够实现快速测量，简洁而且有效。