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。     

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     

多色柔性自支撑胆甾相液晶薄膜反射器件

一维手性软光子晶体胆甾相液晶（CLC）在防伪标签、纳米激光器和传感等领域具有广泛的应用。本文采用多步图案化紫外固化方法并结合清洗-重填工艺，实现了多色的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。采用标签打印机打印PET图案作为掩膜版，对可聚合的CLC材料进行紫外固化，得到图案化的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。在此基础上，将非固化区域的液晶材料洗去并重新填充不同手性剂含量的CLC，再次图案化紫外曝光，即可实现多色的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。研究了不同入射角、弯曲曲率半径和温度对反射器件光学性能的影响。实验结果表明，采用上述方法制备的多色可自支撑反射器件具有良好的柔性，不同曲率半径下的布拉格反射中心波长基本不变。随着温度升高，布拉格反射中心波长红移，且具有良好的线性度。多色的可自支撑柔性薄膜反射器件可拓展CLC在显示、传感、激光防护和微纳光学等领域的进一步应用。     

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     

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。     

电控光谱单层反射式偏振器

首次报道了两类电控光谱单层宽带反射式偏振器。每一类的反射带宽以及偏振效率都是可电控的。第一类偏振器可以从宽带电控切换到窄带,而第二类偏振器则可以从窄带切换到宽带。     

用Berreman 4×4矩阵法计算胆甾相液晶的选择性反射

利用Berreman 4×4矩阵法对胆甾相液晶的选择性反射特性进行了计算模拟,从模拟结果分析了胆甾相液晶的蓝移现象和反射率与盒厚的关系。     

显示用胆甾相液晶材料发展现状

介绍了胆甾相液晶显示性能和对液晶材料的要求,分析了近几年高双折射率液晶化合物和手性掺加剂及其胆甾相液晶材料的应用与发展情况,初步阐明了分子结构与液晶性能及其手性掺加剂的HTP值之间的依存关系,为开发新型液晶化合物、手性化合物和胆甾相液晶材料提供了线索。     

表面涂覆胆固醇液晶-垂直腔面发射激光器的偏振特性

利用胆固醇液晶(CLC)涂覆于垂直腔面发射激光器(VCSEL)表面,将其作为VCSEL输出偏振调控单元,测量并分析了CLC-VCSEL的I-P特性、不同抽运电流下的偏振输出特性以及功率输出稳定性。实验结果表明,同一工作温度下,CLC-VCSEL的阈值电流比单独VCSEL的阈值电流增加了0.35 m A。CLC-VCSEL的偏振态对注入电流非常敏感。当注入电流为1.4 m A时,CLC-VCSEL表现出优良的功率稳定性能,在LCLC=4.62~5.95 mm范围内,获得了有效的圆偏振光输出。     

Hybrid Cholesteric Films with Tailored Polarization Rotation

Incorporation of metal nanoparticles in chiral (Ch) films of cellulose nanocrystals (CNCs) enhances nanoparticle plasmon resonances, due to the coupling of the intrinsic properties of the plasmonic guest and the photonic properties of the Ch‐CNC host. In contrast with previous reports, the properties of the Ch‐CNC host are focused and an effective strategy is developed for tuning the optical polarization rotation of the composite films formed by the CNCs and gold nanoparticles. A twofold enhancement in the polarization rotation power of the composite Ch‐CNC films, with an insignificant change in the incurred optical losses, is achieved by varying the density and dimensions of gold nanoparticles embedded in the Ch‐CNC films. For such films, a new approach is developed to obtain broadband circular dichroism by fabricating films from mixtures of CNC suspensions ultrasonicated for different time intervals. These new findings enable fine‐tuning of the power and spectral range of the polarization rotation and offer a novel strategy for the fabrication of broadband reflectors and polarizers, smart solar windows, and detectors for circularly polarized light.     

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。     

聚合物稳定的双稳态胆甾液晶显示单元反射特性的研究

本文介绍了聚合物稳定的双稳态胆甾液晶显示单元样品的制备过程,用光谱仪、偏光显微镜等仪器研究了液晶的光谱特性和聚合物网络织构,分析了预聚物配比、聚合物浓度、聚合温度等工艺制备条件对双稳态胆甾液晶显示单元反射光谱的影响以及温度对聚合物网络织构的影响。寻找最佳工艺制备条件,以获得宽光谱反射范围和高对比度的双稳态显示器。     

聚合物稳定的双稳态胆甾液晶显示单元反射特性的研究

介绍了聚合物稳定的双稳态胆甾液晶显示单元样品的制备过程,用光谱仪、偏光显微镜等仪器研究了液晶的光谱特性和聚合物网络织构,分析了预聚物配比、聚合物浓度、聚合温度等工艺制备条件对双稳态胆甾液晶显示单元反射光谱的影响以及温度对聚合物网络织构的影响。寻找最佳工艺制备条件,以获得宽光谱反射范围和高对比度的双稳态显示器。     

可写式胆甾相液晶显示和检测图像用算法的研究

研究了可写式胆甾相液晶显示(ChLCD)以及检测图像用的算法.我们可以用任何一个硬尖状物体(如指尖),直接在ChLCD表面上写入图像.通过测量测试盒(12mm×15mm/1×1)像素的电容,能够检测到F-状态和P-状态.但是测量4.1in ChLCD(241μm × 241μm/320 × 320)的电容时,却未能够检测到F-状态和P-状态,这主要是由于寄生电容的影响.最后,为了检测到ChLCD上的图像,研究了高频率测量方法和算法.     

胆甾相液晶盒贝纳德效应实验

介绍了贝纳德效应,胆甾相液晶织构等概念,实验制备出胆甾相液晶平面态样品,用偏光显微镜观察温度场致织构变化,观察到液晶盒在清亮点温度附近出现特殊花纹图案,类似于贝纳德效应或者是温度场致方格栅效应。实验现象说明了温度场使液晶分子产生对流,在偏光显微镜下观察双折射干涉,指向矢分布有周期性变化,形成了微观的贝纳德花纹。实验现象对于胆甾相液晶基础研究具有一定意义。     

胆甾型液晶显示技术和产业发展

以未来三年电子纸市场巨大的发展空间为切入点,分析了现阶段几种柔性显示技术的优势和劣势,认为胆甾型液晶显示在功耗、彩色化、对比度和抗震性等方面具有优势,但成本恐将成为其发展瓶颈。从全球来看,胆甾型液晶的研究和产业化主要集中在国外,国内高校和研究机构还停留在基础研究阶段。介绍了复旦大学在胆甾型液晶领域的研究成果,并结合我国产业环境及柔性显示产业发展特性给出三点发展建议。     

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。