考虑吸收、散射损耗时向列液晶电光特性的偏振测试探究

对于厚度达几十微米以上或掺杂染料分子的向列液晶样品而言,各向异性的散射和吸收将对偏振检测结果产生显著甚至剧烈的影响,此时不考虑吸收、散射损耗的理想偏振分析模型将不再适用.本文设计出一种更为普适的测量向列液晶指向矢取向方向的检偏测试装置,给出考虑各向异性吸收和散射时的偏振分析理论,并结合具体的实验测试给出可靠稳定的测试方案和具体的测量电致向列液晶指向矢偏转角的数据处理方法.

液晶电扫描主动成像视场扩展技术研究

针对场景监视、视觉导航等领域亟需解决的大视场高分辨率成像问题,提出了一种液晶电扫描主动成像视场扩展技术,基于液晶电扫描原理设计了基于液晶偏振光栅和铁电液晶的液晶电扫描模块,并搭建了一套主动成像视场扩展系统。通过激光主动照明方式,采用在光源发射端和图像接收端引入液晶电扫描模块的方法,结合液晶偏振时序控制和拼接融合得到了大视场高分辨率的目标图像。实验结果表明,基于液晶电扫描的主动照明成像,实现了分辨率为3840×480、视场角为52°的大视场高分辨率成像,成像视场扩大了6倍。工作实现了非机械式的主动扫描成像,为大视场成像扩展技术提供了一种很好的方法。

液晶屏端子残材去除机构及方法

主要阐述了液晶屏全自动切割生产线的端子残材去除机构及方法。对应液晶屏在切割过程中对于残材的处理工艺,设计出满足需求的断裂机构。又通过在实际生产应用中,对此机构存在的一些使用局限性的分析,在新设备中对此机构进行了优化改进。新机构既可以更高效地去除残材,也可以更稳定地满足切割之后液晶屏的断面质量要求。

“设计制作黑白液晶显示屏”项目式课程教学案例研究

按照“三步走”的策略,将“设计制作黑白液晶显示屏”开发成项目式课程教学案例,第一步是定位和挖掘背后的真人真事;第二步是外显科学家的问题解决思路;第三步是将这些内容转化为项目式课程教学内容。

液晶包层波导技术研究进展

液晶包层波导以波导为载体、以液晶为工作物质,包层中的液晶通过倏逝波调控芯层中的波导模式。相比于传统液晶器件,液晶包层波导能够巧妙解耦光线调制距离与液晶层厚度,并基于表面层液晶作用显著降低液晶回弹时间,具有调制幅度大、响应速度快的优势。本文综述了液晶包层波导技术在光束扫描、傅里叶变换光谱领域的研究进展,并展望了液晶包层波导技术在可重构光子器件领域的应用前景。不同的宏观应用表现均源于液晶包层对波导模式的微观调控。凭借独特的工作方式,液晶包层波导赋予了宏观应用新的技术优势。本综述为新型液晶光束调控方法提供一种重要的研究思路。

设计制作液晶显示屏的创意产品项目式教学案例

液晶功能膜的性能是由PDLC材料的结构、组成等决定的,通过设计制作液晶显示屏的创意产品项目式教学,让学生认识和理解结构决定性质的原理,并进行材料初步设计。设计制作液晶显示屏的创意产品是“设计制作液晶显示屏”项目式课程的一部分,是以现实生活中真实科学家的科研成果为基础,挖掘科学家在科研过程中要解决的问题、解决问题的思路和方法等,并以此为参照,按照“三步走”策略,将科研成果转化为科学课程的实践。

聚合诱导-液晶驱动自组装制备含氟聚合物纳米纤维

含氟聚合物由于他们的低表面能、光电性能和生物相容性已经广泛用于各个领域。本文通过光引发在50℃下制备了聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯-b-聚甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯(PDMAEMAm-b-PFMAn)纳米纤维。不同于一般的纳米纤维,得到的纳米纤维表面具有独特的凹凸起伏形似珍珠项链。通过动力学研究揭示了珍珠项链状纳米纤维的组装过程并且探究了反应温度、溶剂组成以及大分子链转移剂的聚合度对珍珠项链状纳米纤维的影响。结果表明,含氟液晶珍珠项链状纳米纤维的形成与液晶驱动力、核表面张力以及亲-疏溶剂的界面能三者的平衡关系相关。

光响应型主链偶氮苯液晶聚氨酯的制备及表征

通过硝基热还原法、Williamson醚合成法、Steglich酯化反应合成了3种偶氮苯液晶基元单体(LC),在氮气气氛下通过与1,6-己二异氰酸酯(HDI)反应,并以甲醇封端制备出3种主链型偶氮苯液晶聚氨酯(LCPU),采用核磁共振氢谱仪(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、热台显微镜(POM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对LC及LCPU进行了表征。^(1)H-NMR、FT-IR对LC及LCPU分子结构的表征结果符合预期;TG、DSC、POM分析结果表明LCPU热稳定性良好,LC和LCPU具有良好的液晶性。与4,4′-二氧己醇偶氮苯(记作LC_(1))和4,4′-二对氧己醇苯甲酸酯偶氮苯(记作LC_(3))相比,具有不对称结构的4-氧己醇-4′-对氧己醇苯甲酸酯偶氮苯(记作LC_(2))具有更高的玻璃化转变温度,偶氮苯液晶聚氨酯LCPU_(2)具有较低的玻璃化转变温度和相对较宽的液晶相区间。UV-Vis分析结果表明LC及LCPU在波长365nm紫外光照射下出现了典型的顺反异构转化,具有良好的光响应性。

宽波段大视角液晶偏振转换器研究进展

偏振转换器能够通过对入射光偏振态的动态调控间接实现几何相位型多功能光学器件光学响应特性的动态可调。基于液晶的偏振转换器具有调控效率高、调控面积大、紧凑化程度高等诸多优势,是目前应用较为广泛的偏振转换器。本文围绕偏振转换效率、工作波段、视场角3个核心参量,系统介绍了液晶偏振转换器最新的研究进展,分别给出了典型液晶偏振转换器和大视角宽波段液晶偏振转换器的详细结构和性能表现,同时介绍了液晶偏振转换器工作波段和视角的拓展方法。该项工作能够为液晶偏振转换器结构设计与应用提供必要的参考,同时为基于几何相位或新型相位调控模式的研究提供一些思路。

基于液晶空间光调制器的附面层效应模拟

为了给航空动平台激光通信的附面层效应校正系统提供验证条件,设计了一种基于液晶空间光调制器来模拟附面层效应的模拟器。首先,从几何光学的角度分析附面层效应,将其等效为负透镜。然后,利用计算机对不同飞行条件下附面层效应与等效负透镜焦距之间的关系进行数值分析仿真。之后在液晶空间光调制器上导入不同焦距透镜的相位灰度图以实现变焦透镜的功能,通过改变变焦透镜的焦距来模拟航空平台不同飞行条件下的附面层效应。最后通过实验验证模拟的准确性,在环境温度下,模拟附面层效应的液晶空间光调制器得到的光斑图像由红外相机拍摄,之后进行图像处理分析实际光斑大小,并与理论计算光斑大小比较,得出误差曲线图。研究结果显示,基于液晶空间光调制器模拟附面层效应引起散斑效应的理论光斑大小与实际光斑大小的均方根误差为0.04375,验证了所提出的方法的可行性和有效性。

苯基异硫氰酸酯类液晶材料的稳定性

苯基异硫氰酸酯化合物可制成向列相液晶材料。这类材料不仅具有高双折射率,还具有低黏度的特性,在液晶光学器件中应用时可实现快速响应。然而,这类液晶材料存在稳定性问题,导致其制成的液晶器件无法长时间稳定运行。本文研究发现,在加速老化实验中,100℃处理1000 h后,该材料的双折射率下降了8.5%。通过高效液相色谱法和质谱法分析,确认羟基化合物会引起异硫氰酸酯基团的离解,导致材料稳定性欠佳。最后,在设计的无水环境下进行老化实验,结果显示材料的降解程度大幅降低,在相同条件下双折射率仅下降1.1%。本研究为这类材料的应用提供了重要的指导方案。

液晶汽车仪表LED背光硬件电路分析与设计

为了使液晶汽车仪表的背光灯在受到外界电气干扰的情况下能够保持稳定的输出电流、亮度不发生变化,对已使用的三种汽车仪表LED背光电路进行了研究和分析,提出了一种稳定性较高的硬件电路设计——仪表LED恒流源电路。该电路可通过调节精密电阻值来调节LED背光灯的亮度,设计方案简单、调整电流便捷、成本较低,在液晶汽车仪表市场中具有较高的应用价值。

液晶空间光调制器及其在自适应光学中的应用

液晶空间光调制器(LC-SLM)通过对液晶折射率的调制来实现对光程的控制,在自适应光学中起着重要的作用。文章梳理了国内外LC-SLM的发展现状,对LC-SLM的工作原理和相位标定原理进行了详细介绍,针对LC-SLM在自适应光学中的应用,对国内外LC-SLM关键技术研究状况进行了讨论,分析总结了西安理工大学在该领域的实验研究。最后展望了LC-SLM的应用前景。

热致液晶高分子膜的表面处理及化学镀铜

论文采用氢氧化钠(NaOH)溶液对Vecstar型热致液晶高分子(TLCP)膜表面进行刻蚀粗化,然后通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)在膜表面引入氨基,利用氨基络合银离子使膜表面活化,再进行无钯化学镀铜,提升了TLCP膜与金属铜之间的黏附力。借助扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、X射线衍射仪(XRD)和剥离测试等对经表面处理及化学镀铜后的TLCP膜进行表征,探讨了NaOH溶液浓度、表面粗化温度和时间、活化溶液组成等对TLCP表面化学镀铜的影响。结果表明,经表面处理后TLCP膜表面产生均匀的孔洞,接触角下降至29.30°,亲水性大幅提高;所镀铜层呈光亮的粉色,带有金属光泽,致密平滑,纯度高,镀层厚度可达2.78μm,与TLCP膜间的附着力等级达到了5B。

液晶电解质在锂离子电池中的研究进展

液晶电解质作为新型电解质材料,具有高离子导电性、优异的力学性能和热稳定性等优点,成为近年来锂离子电池领域研究的热点之一。液晶电解质可以通过自组装形成柱状相、近晶相或双连续立方相等结构,为锂离子的传输提供高效的离子传输通道。综述了液晶电解质在锂离子电池中的应用及研究进展,主要包括液晶电解质的基本概念和在锂离子电池中的研究进展,主要从离子电导率、电化学稳定性和充放电循环这3个方面来叙述。最后,对液晶电解质在锂离子电池领域未来的发展进行了展望。

向列相液晶器件光调制性能研究

液晶的折射率易受外加电压和温度的影响,据此可获得电场和温度可调制器件。为改善液晶器件对光的调制性能,制备了向列相液晶器件,并对其调制性能进行理论模拟和实验研究。首先研究液晶器件的透过光强和相位延迟随电压变化关系,结果显示,相同电压下,增大器件厚度,光强调制曲线的峰谷数增多,相位调制量增大,其中电压在0.8~3 V范围内,相位延迟曲线变化较明显,厚度为4、6和10μm的器件可分别获得约1.21π、1.87π和3.19πrad的相位调制量。其次对厚度为4μm的器件进行温度可调制性能的研究,结果显示,温度从20℃升至45℃时,获得的温度可调制量约为0.29πrad。改变电场或温度均能引起液晶的折射率变化,从而实现对光的调控,适当增加液晶器件厚度可获得较大的相位调制量。研究结果对液晶光调制器件的性能改善及应用具有重要参考意义。

负载纳米钽的液晶显示光固化聚乳酸支架制备及促成骨性能

背景:聚乳酸因具有良好的生物相容性和可控的降解速率在生物医学工程中得到了广泛应用,然而存在机械强度低和生物活性不足等缺陷,限制了其在骨组织工程中的进一步应用。目的:构建聚乳酸/聚多巴胺/钽(PLA/PDA/Ta)骨组织工程支架,探究其生物安全性和体外促成骨性能。方法:利用液晶显示光固化技术制备具有多孔结构的聚乳酸(PLA)支架,将PLA支架分别浸泡在多巴胺溶液与多巴胺-纳米钽混合溶液中分别制备聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA)支架、PLA/PDA/Ta支架,表征支架的微观形貌与水接触角。将MC3T3-E1细胞分别与PLA、PLA/PDA、PLA/PDA/Ta支架共培养,进行CCK-8检测与活/死细胞染色;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶、茜素红染色及成骨基因检测。结果与结论:①扫描电镜下可见3种支架均具有互连的多孔三维结构,平均孔径为200μm;PLA/PDA/Ta支架的水接触角低于PLA、PLA/PDA支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞的增殖(P<0.05);活/死细胞染色显示3组细胞增殖良好;③碱性磷酸酶与茜素红染色显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞碱性磷酸酶的表达与矿化结节形成;RT-qPCR检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞骨形态发生蛋白、Runx-2及Ⅰ型胶原mRNA的表达(P<0.05,P<0.01);④结果表明,PLA/PDA/Ta支架具有优异的促细胞增殖与成骨活性。

胆甾相液晶色彩调制的研究性实验设计

胆甾相液晶的螺距能随材料配比、温度、外加电场等发生改变,进而对外界光进行调制。针对胆甾相液晶温致变色等现象,设计了研究性实验“胆甾相液晶色彩调制的研究性实验设计”,探究了胆甾相液晶材料的清亮点、织构、螺距和选择性反射随手性剂浓度和温度的变化规律。该实验流程完整,涉及材料配制、光学测量和性能检测,并将理论与实际应用相结合,有助于激发学生对温致变色材料的研究兴趣,培养学生创新性实验方案设计能力。

基于改进PSO-Elman的液晶显示器颜色特性化

液晶显示器颜色特性化可以实现同一幅图像在不同设备上的准确显示。为解决液晶显示器颜色特性化存在模型建立复杂、模型鲁棒性差导致特性化精度较低的问题,提出基于改进PSO-Elman神经网络的方法建立RGB颜色空间到CIEXYZ颜色空间的转换模型(ACOPSO-Elman)。首先根据粒子种群规模和粒子位置关系构造惯性权重与学习因子的自适应调节函数提高PSO算法的全局寻优能力和收敛速度,并在寻优过程中添加混沌优化(CO),防止粒子陷入局部最优解,将改进的粒子群算法用于Elman模型参数寻优,解决了Elman模型参数较难选取的问题。通过仿真验证并与BP、Elman神经网络模型比较表明,ACOPSO-Elman模型特性化的平均色差为1.9247ΔE^(*)_(ab),最大色差为5.1252ΔE^(*)_(ab),在特性化精度上取得了较好的效果。

“液晶动态调控及其应用”专刊序

作为一种神奇的软物质材料,液晶对光、电、磁、热等外场具有高灵敏度的响应,展现了丰富的动态调控性,因此被广泛地应用于显示等领域。为突破传统物态的局限,推动液晶在新型光电和生物传感等领域的研发,亟需进一步厘清液晶这一取向序物态的新性质、效应和调控机制。