紫外吸收染料诱导的具有宽波反射特性的胆甾相液晶聚合物薄膜

利用紫外光吸收染料诱导胆甾相液晶体系形成螺距梯度,制备了具有宽波反射特性的胆甾相液晶聚合物薄膜。研究表明,由于紫外光吸收染料的存在,在紫外光诱导聚合的过程中,在复合材料中将形成紫外光强度梯度,进而形成手性单体的浓度梯度,最终制备了可反射可见光区红蓝绿三色光的胆甾相液晶聚合物薄膜。扫描电镜测试结果表明,胆甾相液晶聚合物薄膜的断面形貌具有螺距的梯度分布。该类材料在可调控光的智能玻璃和光学元器件等领域具有应用潜力。     

基于Berreman 4×4矩阵对胆甾相液晶Bragg反射带宽的模拟研究

利用Berreman 4×4矩阵和Matlab编程模拟了胆甾相液晶的反射光谱,分析了螺旋数(液晶厚度)、基板的折射率、双折射、折射率色散、固定螺距、梯度螺距和入射角等因素对反射光谱带宽的影响。结果表明,要得到理想的Bragg反射带宽,液晶层的厚度即螺旋数N需达到N≥10;基板折射率会影响最大反射率,基板折射率ng与寻常光折射率no相比,ngno时,最大反射率比较低,ng越小越影响明显,当ng≥no时,具有很好的反射率;折射率的色散和大的入射角会使带宽变窄,而大的双折射Δn和螺距P可以得到较宽的反射带宽,但拓宽效果有限。通过梯度螺距的函数表达式,理论模拟了具有螺距梯度的胆甾相液晶的反射带宽,其对于胆甾相液晶宽波反射的实验研究具有一定的意义。     

一种反型PNLC电光特性曲线的研究

采用紫外光聚合分离法使混合体系(可光聚合单体/液晶/光引发剂)产生相分离,制备了以双官能团丙烯酸酯为基体的反型聚合物网络液晶膜材料。采用液晶光电测试仪测试了光引发剂1-羟基环己基苯甲酮(IRG184)浓度和不同种类液晶盒如平行盒和反平行盒对反型PNLC液晶膜的电光性能的影响。研究结果表明,当光引发剂IRG184浓度为0.2%时,采用双官能团丙烯单体材料作为可光聚合单体,选择光学各向异性和介电各向异性适当的向列相液晶D5,混合搅拌均匀以后灌注于盒厚7μm的反平行排列液晶盒中,在光强为18mW/cm2、波长主要为365nm的紫外光下,温度控制在25~30℃使其聚合,所得反型PNLC膜的电光特性曲线最佳,如阈值电压、工作电压等特性最好,并对研究结果进行了相关的讨论。     

聚合电场频率对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

研究了聚合时外加电场对聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)光电性能的影响。采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过改变光聚合时的外加电场频率控制聚合物网络结构,改善PSCT的光电性能。结果表明:电场频率影响聚合单体的扩散,从而影响聚合物网络形貌。聚合电场频率低,聚合单体扩散快,形成的聚合网络疏松,网孔较大,响应速度慢,关态透过率大,阈值和饱和电压小;聚合电场频率高,阻碍单体的扩散,形成的聚合物网络致密,网孔较小,响应速度快,关态透过率低,阈值电压和饱和电压大。     

添加液晶对PDLC膜电-光性能参数的影响

以甲基丙烯酸β羟乙酯为聚合单体,以SLC7011-100为液晶材料,利用紫外光聚合分相法制备了PDLC薄膜。通过调节单体和液晶成分的比例,在尽可能提高膜的对比度的情况下降低驱动电压,以获得电-光性能良好的PDLC膜。分别向体系添加壬烷氧基和癸烷氧基联苯氰基液晶、烷基联苯氰基类液晶5CB和8CB,考察了PDLC膜电-光性能的变化,结果表明,添加液晶的含量和分子结构对PDLC膜的折射率、对比度等电-光性能参数有较大影响。     

反应性液晶修饰的光敏聚芳醚光取向稳定性研究

采用反应性液晶通过光聚合反应与聚芳醚光取向膜复合方法,制备了平面转换(In-plane switching,IPS)液晶显示器件,并在高温状态下对其光电显示和取向稳定性能进行了研究。结果显示,与单一聚芳醚光取向膜相比,利用复合光取向膜制备的IPS器件在高温状态下的光电显示和液晶取向稳定性能都得到了明显提高,在65℃明亮显示20h无液晶取向变化,在120℃维持2h无明显光量渗透。在线偏振紫外光下,光敏聚芳醚薄膜发生各向异性光交联反应,其交联程度最高可达67.4%。SEM分析结果发现,反应性液晶单体在UV光照射下,在聚芳醚光取向膜表面上发生了各向异性光聚合反应,沿先前光取向方向形成长度为0.4μm左右的棒状聚合物,有效限制了光取向膜中未交联的柔性基团的活动能力,进而有效增强了复合取向膜对液晶的取向稳定性。     

由液晶聚合物网络构成的全息光栅

日本熊本大学工程系的中武裕一朗等研究人员新近研制成具有架桥结构的液晶聚合物网络构成的全息光栅。实现了快速写入、擦除、高密度光学信息记录。研究人员制作了侧链型偶氮苯的液晶聚合物网络。研究了架桥密度和偶氮苯含量对衍射效率的影响。首先在单丙烯酸盐单体 APB6中 ,作为架桥剂掺入了双丙烯酸盐单体A6 PB6 A,作为光响应性分子添加了 DRLac。作为这种混合液晶的聚合引发剂加入了2 mol%的 2 .2 -二甲氧基 -2 -苯基苯乙酮 ,然后在间隙为 5μm的水平取向处理的盒中以向列相状态进行光聚合 (1 1 m W) 3min,制成光响应性液晶网络。并…     

应用场致相位分离和光致聚合制备的单基板液晶显示器

展示一种使用一层玻璃基板和光致聚合层的平面开关液晶盒,其制造工艺系基于电解质流动的电气力学。当散射场出现时,液晶分子聚合到强电场区,而单体扩散到弱电场区。在光聚合作用后,液晶分子则受到薄聚合层和确定液晶盒间隙聚合墙的限制。这种方法能够制造单基板大面积平板显示器件。     

立用场致相位分离和光致聚合制备的单基板液晶显示器

展示一种使用一层玻璃基板和光致聚合层的平面开关液晶盒,其制造工艺系基于电解质流动的电气力学。当散射场出现时,液晶分子聚合到强电场区,而单体扩散到弱电场区。在光聚合作用后。液晶分子则受到薄聚合层和确定液晶盒间隙聚合墙的限制。这种方法能够制造单基板大面积平板显示器件。     

交联剂对PDLC膜电-光性能的影响

在PDLC薄膜中,聚合物网络网孔的大小直接影响着PDLC薄膜的电-光性能。该实验选用光可聚合单体/交联剂/液晶复合材料,经紫外光照射制备PDLC薄膜,研究了交联剂对PDLC薄膜电-光性能的影响。在混合物体系中引入长柔性链的PEGDA1000和短分子链的BDDA,影响了聚合物网络的微观形貌。交联剂分子链的长短对聚合物网络网孔的大小有明显的影响,进而影响了PDLC膜的电-光性能。     

二向色性偶氮染料掺杂胆甾相液晶光阀的电光性能研究

为了制得既能够提供黑色同时又具备高透过率的光阀,本文制备了一种能在反射态和透明态之间切换的主动电场可控性液晶光阀。该光阀主要选用3种偶氮类二向色性染料掺杂螺距位于红外区的胆甾相液晶,并详细地研究了螺距对液晶光阀电光性能的影响。实验结果表明:随着螺距的增大,Vth、Vsat和ton均逐渐减小,其中,最大的Vth和Vsat分别仅为6V和20V左右,ton也仅为0.878ms,并且该薄膜的透过率在电场的作用下可达80%以上。因此,所制备的DDCLC薄膜既满足了透明显示面板高透过率的要求,又提高了其能见度。     

激光二极管抽运Nd∶YVO4/YVO4复合晶体激光器

在高功率激光二极管(LD)抽运的情况下,对比分析了Nd∶YVO4/YVO4复合晶体和Nd∶YVO4单一晶体的激光特性。实验证明,复合晶体能够有效地降低晶体内的温度梯度,减小由端面变形带来的热透镜效应,获得比单一晶体高出许多的输出功率。采用Z型折叠腔,研究了Nd∶YVO4/YVO4复合晶体KTP倍频特性,当抽运功率为17W时,获得了6.23W的绿光输出,抽运光到绿光的转换效率高达37%。     

坩埚位置对PVT生长AlN晶体过程中物质传输的影响

使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件以及自主开发的PVT法有限元传质模块对全自动、双电阻加热物理气相沉积炉开展了AlN晶体生长工艺过程中不同坩埚埚位对温度场、过饱和度场及烧结体升华速率等影响的模拟仿真分析研究。模拟仿真结果表明:在给定工艺条件下,坩埚埚位较低时烧结体温度较高且内部温差较小,烧结体升华表面存在较大的Al蒸气分压梯度,各表面升华速率较快且均匀,籽晶衬底生长前沿温度场呈微凸分布,有利于晶体扩径及生长高质量晶体。随着坩埚埚位的上升,低温区向坩埚壁扩展,预烧结体内轴向及径向温度梯度增加,籽晶衬底附近径向温度梯度逐步降低,过饱和度区域扩大且增强。在坩埚埚位较高情况下,坩埚内原料升华变得不均匀,坩埚侧壁存在高过饱和区域,极易在坩埚壁上发生大量的AlN多晶沉积。模拟分析结果与大量实际晶体生长实验后的坩埚壁处沉积现象及剩余烧结体原料形态相符,较好地验证了模拟仿真分析结果的准确性。     

Light-Responsive Programmable Shape-Memory Soft Actuator Based on Liquid Crystalline Polymer/Polyurethane Network

Liquid crystalline polymers (LCPs), especially liquid crystalline elastomers (LCEs) can generate ultrahigh shape change amplitude but has lower mechanical strength. Although some attempts have been tried to improve the mechanical performance of LCE, there are still limitations including complicated fabrication and high actuation temperature. Here, a versatile method is reported to fabricate light-driven actuator by covalently cross-linking polyurethane (PU) into LCP networks (PULCN). This new scheme is distinct from the previous interpenetrating network strategy, the hydrogen bonds and covalent bonds are used in this study to improve the miscibility of non-liquid-crystalline PU and LCP materials and enhance the stability of the composite system. This material not only possesses the shape memory properties of PU but shows shape-changing behavior of LCPs. With a shrinkage ratio of 20% at the phase transition temperature, the prepared materials reached a maximum mechanical strength of 20 MPa, higher than conventional LCP. Meanwhile, the resulting film shows diverse and programmable initial shapes by constructing crosslinking density gradient across the thickness of the film. By integration of PULCN with near-infrared light-responsive polydopamine, local and sequential light control is achieved. This study may provide a new route for the fabrication of programmable and mechanically robust light-driven soft actuator.     

A new COG technique using low temperature solder bumps for LCD driver IC packaging applications

A new chip on glass (COG) technique using flip chip solder joining technology has been developed for excellent resolution and high quality liquid crystal display (LCD) panels. The flip chip solder joining technology has several advantages over the anisotropic conductive film (ACF) bonding technology: finer pitch capability, better electrical performance, and easier reworkability. Conventional solders such as eutectic Pb-Sn and Pb-5Sn require high temperature processing which can lead to degradation of the liquid crystal or the color filter in LCD modules. Thus it is desirable to develop a low temperature process below 160/spl deg/C using solders with low melting temperatures for this application. In our case, we used eutectic 58 wt%Bi-42 wt%Sn solder for this purpose. Using the eutectic Bi-Sn solder bumps of 50-80/spl mu/m pitch sizes, an ultrafine interconnection between the IC and glass substrate was successfully made at or below 160/spl deg/C. The average contact resistance of the Bi-Sn solder joints was 19m/spl Omega/ per bump, which is much lower than the contact resistance of conventional ACF bonding technologies. The contact resistance of the underfilled Bi-Sn solder joints did not change during a hot humidity test. We demonstrate that the COG technique using low temperature solder joints can be applied to advanced LCDs that lead to require excellent quality, high resolution, and low power consumption.     

一种光学状态可由电场控制的液晶复合材料的制备与表征

液晶材料对电、热、磁、光等外界物理量的变化具有不同的响应特性,向其中添加具有一定特性的化合物,可以得到具备一定响应特性的液晶复合材料。利用所制备的液晶复合材料对于电场变化具有响应特性的特点,制备出具有信息记录功能的复合材料。合成手性离子液体,按一定配比将其加入手征向列相液晶(N~*-LC)中,得到反射波段可电控的手征向列相液晶/手性离子液体复合材料。实验结果表明:材料初始状态为光透射状态;对材料施加直流电压40V时,样品表现为光散射状态,透过率低于10%;施加高频交流电压40V时,样品表现为半透明镜面反射,反射范围覆盖400～750nm,透射率为45%左右;撤去电场后,可恢复至初始状态,并且每种状态都具有一定的记忆效应。该种液晶复合材料制备简单,无需紫外辐射工艺,且具有电场响应特性,可以通过电场控制在可见光范围内表现出光透射、强烈光散射、半透明镜面反射3种不同状态,具有记忆效应,操作简单方便。     

含氟二苯乙炔类蓝相液晶的研究进展

蓝相液晶具有高度流动的自聚集的三维立方缺陷结构,在高度手性的液晶中,它们存在于狭窄的温度区间。分子中引入适当的手性中心可以制得蓝相液晶。由于氟原子的特殊性,在液晶核分子中引入含氟二苯乙炔,可以得到黏度低、双折射率及清亮点高的液晶材料。文中介绍了6类含手性端基的含氟液晶化合物(其中有一个化合物不含氟原子)。通过偏光显微镜和DSC对其相变行为进行了研究。结果表明:共有13个化合物显示蓝相;化合物结构中手性中心的细微差别都会导致蓝相的出现或消失。     

温度对铁电液晶电调谐滤波特性影响的研究

在改变外加电场实现铁电液晶电调谐滤波中,由于铁电液晶的螺距和自发极化强度对温度变化很敏感,从而为铁电液晶电调谐滤波器的应用和准确度的提高带来了困难。从铁电液晶的螺距和自发极化强度与温度的关系出发,讨论了温度对铁电液晶双折射的影响,给出了铁电液晶电调谐滤波器的透射率随温度变化的关系式,并进行了数值计算。结果表明,温度升高时,透射率和带宽增大,透射峰波长向短波长方向移动,温度变化对铁电液晶电调滤波特性的影响远小于电场变化的影响。     

液晶盒边界效应对胆甾相液晶电控螺距的影响

研究了共面转换(IPS)液晶盒处于强锚定及弱锚定两种边界状态时横向电场与平面织构胆甾相液晶螺距的关系,探讨了液晶盒表面锚定对胆甾相液晶电控螺距的影响。理论结果表明,共面转换模式下电场可以调谐胆甾相液晶的反射光颜色,而边界锚定效应对电场调谐螺距有显著影响。这一结果为基于电控螺距原理的胆甾相液晶反射式彩色显示方案提供了理论上的依据。