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。     

反射式胆甾相液晶偏振片及其应用

本文介绍了基于胆甾相液晶（ＣＬＣ）材料的种种上单层反射式偏振片。胆甾相液晶材料包含一个聚合物组分和其他非反应性液晶。通过一个聚龛上发的分子重新分布 生非线性的螺距梯度。这种偏振片在可见了光部分有很高的消光比。当调制在红外（ＩＲ）时，偏振片在波长７００－２０００ｎｍ范围内反射。另外本文还简单介绍了场控宽带偏振片，并对其应用进行了讨论。     

胆甾相液晶在彩色显示技术中的应用

胆甾相液晶分子呈螺旋结构,并且其螺距可以用加热冷却、光照和施加电场的方法进行可逆调整。这些性质使得其在彩色显示上具有巨大的应用前景,目前已经能够用胆甾相液晶做成各种彩色图案。为了探索实用的胆甾相液晶材料,人们制备并研究了各种结构和组成的胆甾相液晶,以及控制这些材料颜色的方法。     

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。     

胆甾相液晶图案的动态调控与应用

自然界光子晶体图案为生物的生存提供了独特的功能,例如变色龙使其皮肤图案颜色适应环境以进行伪装保护,头足类动物（鱿鱼、墨鱼、章鱼等）能够产生宽波长范围的结构颜色和光学图案以利于物种间的信息交流。受自然界光学图案的特殊功能启发,胆甾相液晶的图案得以开发,并在数据存贮、传感器、柔性智能器件等方面展示了潜在应用。本文综述了胆甾相液晶图案的外场刺激响应性、功能演变及其应用。首先,总结了胆甾相液晶图案的外场刺激响应性,包括光、电、热、机械力和溶剂。其次,介绍了胆甾相液晶图案的各种应用,如具有加密和解密功能的存贮器件、信息安全防伪设备、柔性可穿戴传感器和圆偏振发光系统等。最后,介绍了胆甾相液晶图案的前景和挑战。本文为构建基于胆甾相液晶图案的新型功能材料提供了基础。     

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     

胆甾相液晶弹性体的研究进展

胆甾相液晶弹性体（Cholesteric liquid crystal elastomer, CLCE）是一种新型的软智能材料,它将胆甾相液晶（Cholesteric liquid crystal,CLC）独特的光学性质与弹性体优异的力学性能结合到一起。相较于普通的CLC,CLCE具有可逆、无延迟的力学调控能力,将CLC刺激响应性的利用提升到了新的高度,在信息加密防伪、柔性致动器、力学传感等领域引起了越来越多的关注。随着相关研究的深入,CLCE的制备方法不断完善,材料性能不断提高,CLCE的各种潜在应用被挖掘出来。本文介绍了CLCE的基本特点、制备与取向方法,以及不同类型的外场刺激响应行为,并对CLCE的应用前景进行了展望。     

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。     

手性液晶滤光片研究

本文研究了掺有手性分子的反射式液晶滤光片的光学特性以及手性液晶膜用于滤光片的可行性。利用Jones矩阵法对其透射光谱特性进行了分析和数值计算,同时制作了手性液晶盒并对其透射光谱进行了测量。从数值计算和实验结果可知,利用掺有手性添加剂的液晶材料可以反射某种特定波长的入射光,起到一种窄带滤光片的作用,利用此特性制成的液晶偏振滤光片膜可用于各种类型的光电防护。     

用偏光显微术研究聚合物分散胆甾相液晶微滴形貌

制备出较大微滴聚合物分散胆甾相液晶样品,用偏光显微镜观察到该微滴具有奇特的"宝石"形貌。提出聚合物分散胆甾相液晶中液晶微滴有垂面和沿面螺旋新构型,与聚合物分散向列相液晶的双极和辐射分布构型相对应,认为"宝石"形貌可能对应着胆甾相液晶在微滴中呈现沿面螺旋与垂面螺旋构型简并共存多畴形貌。本实验研究具有液晶光学基础研究意义和设计新型液晶器件的实用参考价值。     

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.     

Analysis of Cavity‐Mode Lasing Characteristics from a Resonator with Broadband Cholesteric Liquid‐Crystal Bragg Reflectors

Detailed optical lasing characteristics in liquid crystal (LC) microlasers consisting of multiple polymer cholesteric LC (PCLC) layers are presented as broadband resonators sandwiching a layer of thick gain media, dye‐containing nematic LC (NLC) or isotropic liquid, in between. Multiple lasing emission peaks due to Fabry‐Perot cavity modes are observed for both gain media, and their polarization characteristics investigated. To analyze lasing characteristics, specified eigen modes are defined, the polarization states of which are maintained before and after passing through the broadband resonator, and obtained for the present full system by using the Berreman 4 × 4 matrix method. Using these specified eigen modes, the optical density for each mode is calculated and compared with the experimental results, and shows good agreement. Finally, lasing characteristics between the resonators with NLC and isotropic gain media are compared, and the advantages of adopting dye‐doped NLC gain medium are shown for tunable red, green, blue lasing in a microlaser system with a broadband resonator.     

Reflective spectrum broadened by nano-particle-network in chiral liquid crystals

Based on the analytical expression of the electromagnetic field solution of a helical symmetric dielectric material, the relationship between spectral reflectivity and birefringence of a chiral liquid crystal and the blue shift of the Bragg reflection in the condition of oblique incidence are presented in this paper. The theoretical results indicated that: 1) If birefringence (An)of the liquid crystal is greater than 0.2 and the thickness of the liquid crystal layer reaches 3μm, the liquid crystal layer will reflect more than 90% of the incident light; 2)To reflect the whole visible spectrum by Bragg reflection,An of the liquid crystals in plane alignment state should exceed 0.6; 3) When the incident beam inclines to 60°from the normal direction, the blue shift of the reflective spectrum will reach to 100 nm. On the other hand, since the An of the commercial chiral liquid crystals is not larger than 0.2, to get the entire visible reflective spectrum, it needs to introduce a polymer network into the liquid crystals and make a sagging structure on the surface of substrates. The contribution of the network is to establish random anchorage that makes the pitch varied, hence broadening the Bragg reflection spectra.The random distribution of the sagging structure on the surface substrate is used to induce random screw axes of the chiral liquid crystal, which not only causes a blue shift of Bragg reflection but also further stretches the reflection spectra. Experiments demonstrated that the Bragg reflection spectrum could be broadened from by introducing both polymer network and sagging structure on the substrate surface cell.     

胆甾液晶应用于P3HT∶PCBM聚合物光伏器件研究

本研究利用液晶材料的自组装特性,将胆甾醇油酸酯3β-Hydroxy-5-cholestene 3-oleate掺杂有机聚合物太阳能电池活性层P3HT:PC61BM内,制备出不同掺杂比例的光伏器件。实验结果表明,液晶掺杂质量比为0.3%时,器件的光电转换效率最高。说明液晶分子可诱导活性层材料分子在结晶过程中有序排列,减少层内分子团簇,减少活性层薄膜缺陷,形成有效的载流子传输通道。适当的掺杂比例,增大了器件并联电阻和填充因子,器件性能得到改善。     

楔型液晶盒对入射激光偏振态的影响

为了研究手性液晶传输距离的变化对入射激光偏振态的影响,通过连续改变入射激光在手型液晶中的传输距离,楔型手性液晶盒可以有效地改变入射激光束的偏振状态,使之从初始的线偏振状态变成了近似的圆偏振光,且同初始的入射偏振方向无关。理论计算和实验结果表明,该方法可用于液晶退偏器的理论分析和设计。     

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。     

New cholesteric liquid crystals for displays

A new optically active biphenyl compound has been synthetised. By incorporating this in certain biphenyl nematogens, a chemically/photochemically stable room-temperature cholesteric liquid crystal is produced. This is of positive dielectric anisotropy and gives the cholesteric-nematic electro-optical phase-change effect.