液晶微胶囊制备宽波反射凝胶

手征向列相(N*)液晶能够选择性反射入射光,但其反射波宽一般小于150nm。利用负介电各向异性的向列相液晶SLC10V513-200与手性化合物R1011、CB15配制出5种N*液晶,其反射波长能够覆盖整个可见光波段。使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)界面聚合法制备出平均粒径为8.0μm的5种N*液晶聚脲微胶囊之后,将相同质量的5种微胶囊混入OP-10与IPDI中制备出微胶囊的凝胶。对80.0μm厚微胶囊凝胶薄膜施加交流电场,使微胶囊中的液晶处于平面织构状态,紫外固化微胶囊中的液晶性单体,固定微胶囊中N*液晶的平面织构,从而制备出可以反射可见光波段的微胶囊凝胶薄膜。     

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。     

利用动态反射法对手性液晶Bragg反射的分析

利用动态反射法对手性液晶材料的选择性反射特性进行了分析。根据理论分析结果，利用MATLAB程序计算了手性液晶膜层的反射光谱，得到了反射光谱随手性液晶的螺距和折射率变化的关系；利用动态反射法可以较为方便、快速地对手性液晶膜的Bragg反射特性进行数值求解分析，分析和计算结果可以为反射式液晶显示的设计和计算提供理论参考。由于在数值求解中引入了简化条件，因此该计算方法只能应用于△n值较小的情况，当Δn值较大时，应该用其他求解方法来完成计算分析工作。     

具有宽波反射特性的手征向列相液晶的研究进展

简要说明了手征向列相液晶的形成方式、分子排列特点和光学性质,详细介绍了具有宽波反射特性的手征向列相液晶在国内外的研究进展情况,概括了特殊的多螺距分布结构的形成机理,并展望了其应用前景及发展方向.     

纳米粒网络对于手性液晶反射光谱的展宽效应

依据分子呈螺旋型排列的介质的电磁场解计算了给定厚度的手性液晶的光谱反射率与其双折射的关系,依据布拉格反射的干涉条件计算了斜入射光的布拉格反射光谱的蓝移。从中发现:(1)若液晶的双折射大于0.2,液晶层的厚度达到3μm就可使反射率高于90%;(2)若要以液晶的平面态实现整个光谱范围的布拉格反射,液晶的双折射应当达到0.6以上;(3)入射角达到60°时手性液晶的反射光谱蓝移可达到100nm。然而,商品手性液晶的双折射只有0.2左右,为了将这样的手性液晶用于在整个可见光谱反射的显示器件,就需要在液晶中引入聚合物网络,并在玻璃基片表面实现聚合物的凹凸结构。网络的作用是要在液晶层中建立随机分布的分子锚定机制,使手性液晶的螺距随位置而变化,从而展宽其布拉格反射谱。基片表面的凹凸结构用于诱导液晶螺旋轴的斜向随机分布,以利用倾斜螺旋结构布拉格反射的蓝移现象,进一步展宽布拉格反射谱。实验证明,在液晶中引入聚合物网络和表面的凹凸结构以后,手性液晶的布拉格反射区间由原来的80nm增加到120nm以上,对比度达到4∶1左右。     

用于反射型彩色液晶显示器中的新型聚合物—液晶弥散结构

研制出一种明亮的全色反射型ＬＣＤ称作ＩＲＩＳ，即反向散射型内反射。ＩＲＩＳ具有２独特的聚合物－液晶混合结构，在这种结构中，定向聚合物微粒弥散在液晶中。通过研究聚合物单体，液晶材料及紫外光聚合过程，这种混合体系能满足有源ＬＣＤ所需的足够的电阻率，热稳定性和光稳定性。     

液晶显示器的宽视角技术

液晶显示器的飞速发展已经影响到了人类生活的许多方面,特别是近年来,由于笔记本电脑的发展,液晶显示屏幕尺寸由最初的１０．４英寸发展到目前人们广泛使用的１４．１英寸、另外用于台式电脑和工作站的液晶显示器也在侵蚀着阴极射线管（ＣＲＴ）的市场,目前屏幕尺寸主要有１５英寸、１６．１英寸、１８英寸以及更大尺寸的监视器,大有取代ＣＲＴ监视器的趋势。随着屏幕尺寸的增大,液晶显示器一个突出的问题就是其视角的狭窄及视角方向的不均匀性。这也是ＬＣＤ取代ＣＲＴ的一个最大障碍。目前已经提出了几种方法,较好地解决了ＬＣＤ的…     

手性添加剂浓度对液晶反射光谱的影响

将手性添加剂以不同百分比浓度掺入到向列相液晶中．形成不同螺距的胆甾相液晶（Cholesteric Liquid Crystal）。根据Berreman4×4矩阵法,利用Matlab程序计算该胆甾相液晶的反射光谱,得到反射光谱随液晶螺距变化的关系。利用光纤光谱仪测试该液晶的反射光谱,并与理论值进行比较和分析。     

液晶盒厚度的反射光谱拟合法测量

介绍了一种测量液晶盒厚度的新型光学方法——反射光谱拟合法。理论上,液晶盒的反射光谱呈正弦曲线,且曲线取极值时对应入射光波长大小值取决于所用液晶盒的厚度。反之亦然,当得知液晶空盒的反射光谱时,可以根据曲线取极值时入射光波长的值来获得待测液晶盒的厚度。软件用来搜索与实验测试数据相互吻合的液晶盒厚度。该技术以白光作为液晶盒的前端光源,且白光入射角为0°。结果表明,该方法测量范围5 ～30μm,测量重复误差0 .1μm以下。实验中,光纤光谱仪用来测试反射光谱,并通过USB接口将其传输到计算机。该方法的优点是它可以在0 .1 s内测试液晶盒表面任意点处的厚度,有较强的使用价值。     

聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展

聚硅氧烷侧链液晶聚合物(Polysiloxane side-chain liquid crystalline polymers, PSLCPs)是一种将液晶单体、特殊功能基团等通过交联反应接枝到硅氧烷主链上形成的液晶聚合物。凭借硅氧烷主链的软性和柔性及功能基团的光热电等响应特性,硅氧烷侧链液晶聚合物在光信息储存、非线性光学、图像显示、色谱、电流变等领域具有很重要的应用价值。本文对硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射、柔性光响应器件、柔性应力响应器件、电响应器件和柔性涂料等领域取得的研究进展进行了总结,并对硅氧烷侧链液晶聚合物未来需解决的问题及发展趋势做了一定的展望。     

超宽带相位梯度超表面设计

设计了一种超宽带相位梯度超表面,在电磁波垂直照射条件下能够在15 ~20 GHz 频段内观察到明显的奇异反射现象。提出了一种双“工冶型亚波长结构的单元,且不同尺寸单元的反射相位差在设计频段内基本保持不变,保证了其超宽带工作。利用该单元设计了单元数为31′30, 尺寸为186 mm′180 mm 的相位梯度超表面,并在15 GHz, 17.5 GHz, 20 GHz 3 个频点观察到了明显的奇异反射现象,验证了所设计超表面的宽带特性。最后,对该超表面进行了加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好。     

偏振光照对偶氮苯侧链聚硅氧烷膜表面能的提高

采用硅氢加成法合成了含偶氮苯侧链的聚硅烷液晶聚合物,用FTIR、DSC和偏光显微镜对聚合物结构及液晶特性进行了表征。采用473nm偏振光对聚合物膜进行了光致取向,用偏光显微镜对取向结果进行了表征,发现偏振光倾斜照射后侧链偶氮苯基团发生了面外垂直取向。采用量高法测量了取向前后膜的接触角,根据接触角计算了膜的表面能。聚合物膜在取向前接触角为94.5°,偏振光照射取向后降低为76.5°,表明光照使聚合物膜从疏水变为亲水,膜的表面能明显增加。结合锥光显微镜观察到的干涉图结果,提出了极性偶氮苯基团面外垂直排列取向提升膜表面能的机理。     

含胆甾烯基结构的手性二介晶结构液晶化合物

二介晶结构液晶化合物是指分子中含有由柔性的间隔基连接2个同样的介晶结构单元（对称）或不同的介晶结构单元（不对称）的化合物。对称的二介晶结构化合物可作为高分子液晶研究的理想模型，而不对称的二介晶结构化合物，尤其是含胆甾烯基结构的二介晶结构液晶化合物由于胆甾烯基的手性呈现新型而独特的液晶相，并且其液晶行为随着连接2个介晶结构单元的间隔基的碳链长度和碳原子数的奇偶以及第二个液晶结构单元的种类有规律性的变化，引起了各国学者的关注。本文总结了含胆甾烯基结构的手性二介晶结构液晶化合物的液晶性质。     

温度对向列相液晶阈值电压的影响

采用商用ECB液晶盒灌装向列相液晶样品JK-13141＋0．1％S811测量并分析了环境温度对该型液晶阈值电压的影响,结果表明向列相液晶阂值电压是温度的函数。温度从室温25℃变化到85℃,阈值电压从2．6V降到2．2V,这与TN盒闽值电压Uth随温度T增加而降低的理论推导相符。在实际应用中则可能出现在室温下非显示状态的像素,在较高的温度下呈现半显状态。文章为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。     

声光可调滤光器400～1000nm宽带增透膜的制备

针对声光可调滤光器的使用要求,对常用的几种薄膜材料进行了沉积实验,采用传统的撕离法及纳米划痕法测试了薄膜材料的附着力。选择TiO_2和SiO_2分别作为高、低折射率镀膜材料,通过不同方案对膜系进行了优化设计。采用电子束蒸发兼离子束辅助沉积技术,制备了附着力牢靠、光谱透射率满足使用要求的TeO2晶体400~1 000nm宽带增透膜。     

双波长动态液膜厚度与温度同步测量系统

基于半导体激光吸收光谱(DLAS)技术,研制了双波长动态液膜厚度与温度高精度同步测量系统。利用标准具对该系统的测量精度进行验证。结果表明,该系统的液膜厚度和温度的平均测量误差分别为4.58%和1.34%。在此基础上,利用该系统对水平石英玻璃板上的液膜蒸发过程进行研究。结果表明,液膜的平均蒸发速率为0.34μm/s,蒸发速率随液膜温度的升高而增大,且DLAS与图像法和热电偶测得的结果吻合良好。利用该系统对流道中的动态液膜进行研究,在不同液膜温度(308,315,323 K)下,液膜平均厚度基本一致且在1 s内波动11次,液膜温度几乎保持恒定。     

A Photoaddressable Liquid Crystalline Phase Transition in Graphene Oxide Nanocomposites

The multifunctionality of graphene has the potential to unlock important developments in nanocomposite science. However, the manipulation of graphene without interfering with its unique properties and while controlling its spatial organization remains challenging. Here, the formation of a photoaddressable liquid crystalline (LC) solution through the stabilization of graphene oxide (GO) with photocleavable brushes is described. The LC behavior leads to the thermodynamic entrapment of GO into low aspect ratio domains that fail to display the properties typically predicted for graphene nanocomposites. The morphology and structural and electronic performance of these nanocomposites are regenerated through the brush cleavage, which controls the phase transition of the LC phase. These results show that kinetic control of graphene assembly can be an attractive tool toward the dynamic regulation of processable sol states and structured percolated networks for rational composite manufacturing.