柔性单体分子聚合物稳定胆甾相正相式液晶光阀

聚合物稳定胆甾相正模式液晶光阀通常使用刚性单体分子制作。然而使用柔性单体分子制作光阀,同样可以获得良好的电光特性,制作成本云可大大降低。实验证明胆甾相液晶与聚合物材料配比对液晶光阀的电光特性有很大影响。当电场加到柔性单体分子制作的光阀上时,液晶分子通过一个两阶段过程达到垂直取向态。并且光阀恢复到零场时的光学特性取于电场归零的速率。     

电场对胆甾相液晶的作用

用统计物理的方法讨论了胆甾相液晶在垂直螺旋轴方向的电场作用下螺旋结构的变化，得到了螺距ｈ和阈值电场强度Ｅｃ的近似表达式。结果表明：ｈ和Ｅｃ与场强、液晶的本征螺距、液晶分子结构及温度等有关     

胆甾相液晶的光学特性

基于胆甾相液晶的特殊分子结构，综合阐述了胆甾相液晶的旋光性、选择性光散射和偏振光二色性等光学特性，揭示了它的光学特性主要源于它螺旋状的分子结构及其光学各相异性。     

光调谐的胆甾相液晶应用的发展

胆甾相液晶具有自发的螺旋排列,是一个有趣又引人入胜的手性超分子各向异性体系。近几年胆甾相液晶体系,特别是光调谐的胆甾相液晶在新领域的应用出现令人欣喜的研究结果。本文综述了近几年光调谐的胆甾相液晶在滤波、液晶光栅以及液晶激光中的研究成果。具有光调谐特性胆甾相液晶在特殊需求的光学器件中的应用将是胆甾相液晶研究的一个很有潜力的研究方向。     

纳米胆甾型液晶材料的合成

经缩聚反应合成了纳米胆甾型液晶材料,通过改变手性组分含量、手性化温度以及调节分子间纳米级螺距,使聚合物表现出不同的光学和波谱性能,制备出了随入射光的入射方向和观察方向不同而色彩变化、表面均匀的样品。实验表明,该材料在印刷、装饰、防伪等领域有广阔的应用前景。     

聚合物稳定胆甾相滤色液晶光阀的显示研究

本文研究了在平面态和场致向列相之间快速切换的聚合物稳定胆甾相(PSCT)液晶光阀的彩色显示。采用紫外光诱导相分离法(PIPS)制备具有染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶光阀,通过3种染料在可见光区的吸收作用,对入射白光进行选择性吸收过滤,得到不同颜色的出射光。结果表明:当PSCT处在平面态下,分子螺旋排列,染料对入射光波的吸收不受光波偏振方向的影响,器件具有很强的吸收作用,呈现有色态;当处于场致向列相,染料的吸收作用微小,器件呈透明态,因此器件具有一定的对比度,且不需要偏振片;器件在平面态和场致向列相之间快速切换的响应时间短于7ms。PSCT光阀可以用作滤色器,在多种染料的共同作用下,快速选择滤色得到多种彩色可见光,组成彩色显示平面。

     

聚合物分散胆甾相液晶相形态调控与光电性能

采用紫外光聚合诱导相分离方法制备了聚合物分散胆甾相液晶膜,系统研究了固化光强和固化温度等制备条件对薄膜的相形态的影响,并探讨了薄膜相形态与反射率的关系。研究表明:固化光强较低时相分离较完全,产生的液晶微滴尺寸较大,聚合物与液晶的界面非常光滑;增加光强会使液晶微滴尺寸变小,界面变粗糙,膜反射率逐步降低。相形态与固化温度的关系较为复杂:在温度较低时,液晶以圆形液滴的形式分散在聚合物基体中;随着固化温度升高,液晶液滴逐渐变大,并在40℃时形成了连续的液晶层和聚合物层的分层结构;进一步升高温度,则形成了三维的聚合物网络结构,液晶相贯穿其间。膜的反射率先随着固化温度的升高逐渐升高,而后又降低。固化光强为0.01mW/cm²,固化温度为40℃时,反射率达到最大值32.2%。     

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。

     

胆甾相液晶激光器研究进展

近年来国外学者对胆甾相液晶激光进行了大量研究,而国内在这方面研究甚少。介绍了胆甾相液晶周期性螺旋结构及其选择性反射特性,以及胆甾相液晶激光的工作原理,总结了胆甾相液晶激光的发展现状及其潜在的应用前景,以期为国内液晶研究的同行提供一点参考。     

聚合网络的锚定作用对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

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,通过控制聚合时间,调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善PSCT的光电性能。结果表明:延长聚合时间,提高反应程度,从而增强聚合物网络对液晶分子的锚定力,而对聚合物网络形貌的影响较小。在正模式聚合物稳定胆甾相液晶中,聚合物网络垂直于基板排列,有利于形成场致向列相,锚定作用强,阈值和饱和电压小,关态透过率高,对比度低,响应速度慢,迟滞宽度大。     

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。     

光散射液晶偏振片电光特性的研究

沿面均匀取向的正性向列液晶被聚合物网络稳定后具有电场可调的光散射各向异性,即起偏特性。研究了聚合物单体与向列液晶以不同浓度配比条件下制成的偏振片电光特性,得到低压驱动的、且与常规偏振片结合具有高对比度开关能力、快速响应的光阀器件。     

激光在手性染料液晶中的传输效应研究

本文研究了激光在手性染料液晶中的传输效应,对激光在手性染料液晶中的光散射现象和非线性光学传输现象进行了理论分析.实验结果和计算数据表明,手性染料液晶在低功率激光作用时,可以引起强烈的光散射现象;随着入射激光功率增加时,可引起明显的非线性传输效果.     

电场驱动下向列相液晶中耗散型指向子的研究

从海洋到天空,从物理到生物系统,孤子无处不在并且在各式各样的非线性系统中被观测到。液晶作为一种典型的非线性材料,除了被广泛应用于显示器领域,还经常被作为对孤子研究的理想材料。由于其在基础物理科学以及各种应用领域中的潜在价值,液晶孤子在近些年受到了越来越多的关注。本文介绍了近年来耗散型液晶孤子（指向子）最新的实验研究进展,重点介绍了其在非手性和手性向列相液晶中开展的指向子的实验研究进展。新型的耗散型液晶孤子（即指向子）具有复杂多样的非线性动态行为,将在光学和微流控领域产生潜在应用。     

含柔性长链的二元胆甾相新型液晶的制备及其性能研究

以胆甾醇和长链二元酸为原料，合成了一种柔性长链的新型小分子二元胆甾相液晶，并对其相转变过程进行了深入分析。红外光谱、核磁共振谱、质谱和元素分析证实了其分子结构，差示扫描热分析（DSC）谱图和偏光显微镜（POM）观察图像等一致表明其相转变过程完全符合胆甾相液晶的特征。说明胆甾相液晶分子的刚性大小与胆甾相液晶的形成没有直接关系，胆甾相液晶基元是其形成有序排列的决定因素。     

具有外部谐振腔的胆甾相液晶激光器的研究

制备具有外部谐振腔的胆甾相液晶激光器件。采用镀有多层膜的ITO玻璃作为基板,取向后制备1D-PC/CLC/1D-PC结构的胆甾相液晶激光器件。该激光器件在532nm的Nd:YAG倍频脉冲激光器泵浦下能够出射双模激光。出射激光峰位分别位于600nm和650nm,对应于胆甾相液晶的短波边缘和长波边缘,并且激光的发射阈值明显低于普通的盒式胆甾相液晶激光器件。此激光器件可以通过电压控制在单模发射和多模发射之间切换,电控的阈值电压仅为6V。     

胆甾相液晶双轴特性的计算

采用自洽模拟方法计算了胆甾相液晶双轴序参数随温度和分子手征作用强度的变化,并与实验进行了比较。结果表明,双轴特性与液晶物质和温度有关,但主要产生于胆甾相液晶的螺旋结构、分子的手征特性和取向的有序性     

宾主型液晶器件光阀的特性研究

针对特殊场合下的光阀应用,提出了加入手性材料的垂直取向的宾主液晶器件工作模式,模拟了该模式下的宾主型液晶盒的指向矢分布和电光特性,研究了液晶分子的预倾角、扭曲角、二色性染料的吸收率对透过率的影响,从而验证了该模式下宾主型液晶器件做为满足要求光阀的可行性,并为其进一步实用化打下良好理论基础.