混合单体配比对双功能聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

单体类型及浓度在聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)器件当中影响聚合物网络的稳定性,进而影响器件的光电性能.研究了HCM008和HCM009两种单体混合配比对聚合物稳定胆甾相液晶光电特性的影响研究,发现随着HCM009比例的升高,虽然降低了材料的工作电压,但材料的红外反射带宽也降低,且光电响应时间增加.

单体浓度对双功能聚合物稳定胆甾相液晶智能玻璃光电性能的影响

采用聚合相分离法制备了调控可见光透射率和红外光反射带宽的聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)双功能调光器件,研究了制备时不同的单体浓度对PSCLC器件光电特性的影响.结果表明,单体浓度对PSCLC器件在双波段的光电特性均有重要影响;在一定范围内,较高的单体浓度使器件调控红外光反射带宽的能力得到提升,但会导致阈值电压过高;单体浓度过低会使形成的聚合物网络疏松,器件能够在低功耗下实现对可见光透射率的调控.

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。

聚合电场频率对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

研究了聚合时外加电场对聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)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,通过改变光聚合时的外加电场频率控制聚合物网络结构,改善PSCT的光电性能。结果表明:电场频率影响聚合单体的扩散,从而影响聚合物网络形貌。聚合电场频率低,聚合单体扩散快,形成的聚合网络疏松,网孔较大,响应速度慢,关态透过率大,阈值和饱和电压小;聚合电场频率高,阻碍单体的扩散,形成的聚合物网络致密,网孔较小,响应速度快,关态透过率低,阈值电压和饱和电压大。

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。

聚合电场波形对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

研究了聚合电场波形对常黑模式聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)网络形貌和光电性能的影响。采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备聚合物稳定胆甾相液晶,通过使用3种不同的聚合电场波形(方波、正弦波和三角波)来控制聚合物网络的形貌,改善PSCT的光电性能。聚合电场为方波时,聚合物网络最为疏松,阈值饱和电压最小,响应时间最长,迟滞宽度最大;而聚合电场为三角波时,聚合物网络最为致密,阈值饱和电压最大,响应时间最短,迟滞宽度最小。

单体结构对聚合物稳定胆甾相液晶形貌及光电性能的影响

采用紫外光聚合诱导相分离法制备聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT),研究了单体4,4′-二[6-(丙烯酰氧基)己氧基]联苯(BAB6)、2-甲基-1,4-二[4-(3-丙烯酰氧基已氧基)苯甲酸基]对苯二酚(HCM-009)、2-甲基-1,4-二[4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酸基]对苯二酚(LCM)对常黑和常白模式PSCT光电性能的影响。结果表明:BAB6不具备液晶性,与液晶的相容性差,形成的聚合物网络疏松,网孔较大;HCM-009和LCM均具有液晶性,能很好地溶于液晶中。BAB6、HCM-009、LCM 3种单体形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用依次增强,常黑模式PSCT的闲值(饱和)电压减小,下降时间变长,迟滞宽度变大;而常白模式PSCT的驱动电压增大,响应速率变快。

柔性单体分子聚合物稳定胆甾相正模式液晶光阀

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，制作成本却可大大降低。实验证明胆甾相液晶与聚合物单体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决于电场归零的速率。

不同单体配比对聚合物网络及聚合物稳定胆甾相液晶器件光电性能的影响

为了调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)的光电性能,本文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2种单体RM257与BAB6的比例来改善器件性能。随着RM257含量的减少,聚合物网络由取向排列的纤维状结构向疏松不规整的交联状结构转变,形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用减弱,聚合物稳定胆甾相液晶的饱和电压降低,关闭时间增大。当RM257与BAB6质量比为1∶4时,聚合物稳定胆甾相液晶器件具有较好的对比度。

改变直流电场方向调控聚合物稳定胆甾相液晶的反射带隙

具有宽带反射特性的胆甾相液晶在众多领域有广泛的应用前景。为了拓展调控反射带隙的方法,实现在所需波谱范围内的带隙调控,本文通过添加紫外吸收染料,制备了一种聚合物网络梯度分布的新型聚合物稳定胆甾相液晶器件。实验结果表明,聚合物网络的梯度分布使液晶盒上下表面附近的聚合物网络弹性产生了显著的差异,因此,其电诱导的反射带隙拓宽可以改变直流电场的方向进行调谐。当液晶盒厚度为40μm,染料浓度为1.2%的PSCLC,在施加12 V的直流电场时,面向光源为正极时的反射带隙位于570~778 nm,改变电场方向后,反射带隙红移至598~816 nm。这项研究为宽带反射胆甾相液晶材料提供了一种新的策略,在智能窗户、激光防护、数据存储等方面具有潜在的应用。

螺旋扭曲力常数对常黑聚合物稳定胆甾液晶光电性能的影响

本文研究了螺旋扭曲力常数(HTP)对常黑模式聚合物稳定的胆甾相液晶(NB-PSCT)网络形貌和光电性能的影响。选用3种不同HTP值的手性剂,通过紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了具有相同螺距的常黑模式聚合物稳定的胆甾相液晶。结果表明:随着手性剂的螺旋扭曲力常数增大,聚合物网络变得致密,网络和液晶分子之间的弹性作用力增大,阈值饱和电压减小,响应过程中的关闭时间增加,迟滞宽度增大。

聚合物稳定胆甾相液晶的低压致反射带隙展宽

胆甾相液晶(CLC)的反射带隙通常在50~100 nm之间,为增强胆甾相液晶的实用性,可通过施加外部刺激拓宽其反射带隙。具有负介电各向异性的聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)在直流电压作用下聚合物网络会发生运动,导致反射带隙展宽,而此过程通常需要较大的驱动电压。本文研究了聚合物单体浓度、液晶盒厚度和紫外吸收染料含量对反射带隙展宽程度的影响,制备得到的PSCLC反射带隙最高可实现3倍展宽效果,所需驱动电压低至7.5 V,且撤掉驱动电压后,PSCLC系统会迅速恢复其原始光学特性,呈现出良好的可逆性变化。

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。

驱动信号频率对聚合物稳定胆甾相液晶网络形变的调控

聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT),其动态响应源于液晶局部指向矢的重新排列。这个过程由介电耦合效应/自组装效应和聚合物网络形变来主导。通过调节驱动信号频率,可以控制聚合物网络形变。在一定范围内,增大驱动信号频率能抑制聚合物网络形变。降低聚合物网络形变程度和提高网络形变回复速度能有效地抑制器件的迟滞效应。结合PSCT的介电谱,初步探究了产生聚合物网络形变的原因。

基于液晶-聚合物复合材料的电控调光器件研究进展

液晶是一种具有优良光学性能及外场响应特性的材料,在调光领域展现出巨大的发展潜力。近年来,随着建筑能耗的增长与人们环保意识的增强,能够对不同波段的太阳光线进行动态调控的液晶调光器件受到了人们的广泛关注。相较于传统的单一液晶材料,液晶-聚合物的复合材料可以通过调节液晶与聚合物网络间的相互作用实现对入射光的动态调控,并通过调节液晶螺距的大小来精准调控入射光的波段,拓展了液晶材料的光电性能,是制作调光器件的理想材料。另外,基于电响应液晶材料的调光器件具有易于控制、效果稳定、响应快速等特点,能够满足人们的即时需求,得到了研究人员的广泛关注。本文主要对近年基于聚合物分散液晶、聚合物稳定液晶、聚合物稳定胆甾相液晶的电响应调光器件的研究进展进行了系统总结,并对其未来的发展趋势做出了展望。

快速响应光阀的制备及在真三维立体显示中的应用

固态体积式真三维立体显示系统主要由数据传输,图像处理模块,高速彩色投影光路模块,显示模块(显示体)以及外围控制电路组成。显示模块由多层液晶光阀组成,光线透过显示体后能量衰减严重,造成显示画面黯淡,模糊,此外,由于光阀响应时间慢,系统刷新频率低,屏幕存在严重的闪烁问题。本文通过在液晶中添加少量聚合物和手性物添加剂制备出快速响应的聚合物稳定胆甾相液晶光阀,其开态透过率达到88%,响应时间小于1ms。将其应用于真三维立体显示系统,显示画面清晰稳定,无闪烁。

正模式PCTS光阀透过率随波长分布特性的研究及其应用

研究了正模式聚合物稳定的胆甾相液晶（ Ｐ Ｓ Ｃ Ｔ）光阀开、关态时的光透过率在 ４００～１６００ｎｍ 波段的分布特性，通过实验分析了聚合物浓度和胆甾液晶的螺距对光阀在关态时光透过率随波长分布特性的影响。优化制作条件，制作出一种新型的 Ｐ Ｓ Ｃ Ｔ 光阀，配合 Ｃ Ｃ Ｄ 摄像器和计算机，设计发明了一种火灾监控装置，通过对高温物体辐射出的近红外光的监测，可以准确报警。

液晶、显示材料

0207972柔性单体分子聚合物稳定胆甾相正模式液晶光阀[刊]/陈嵘//液晶与显示.—2001,16(4).—306～311(E)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,制作成本却可大大降低。

光学元件

0300272胆甾相液晶薄膜圆偏振滤光器[刊]/史建军//液晶与显示.—2002,17(4).—297～300(C)研究了胆甾相液晶薄膜滤光器的光学性质,给出了这种薄膜的制作技术。实验结果表明胆甾相液晶薄膜具有作为大面积显示、光阀、滤光器等应用的独持性能。

固态体积式真三维显示中的灰度级修正研究

基于聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)光阀的固态体积式真三维(3D)显示体,在状态转换瞬间其雾度和透射率的非线性变化会引起成像亮度变化,并引起深度图像间的串扰。通过分析PSCT光阀的光电响应特性和显示体驱动方式,推导出显示体成像亮度的变化函数,并据此计算出子帧亮度和灰度级偏差。通过调整光阀的驱动时序和重新分配数字微镜器件子帧,结合伽马校正,实现了灰度级的修正。给出了在真3D样机上显示的灰度级修正前后的3D成像,实验结果表明,该方法在亮度损失较小(约6%)的前提下,有效地修正了真三维成像的灰度级偏差,并基本消除了深度图像间的串扰,在一定程度上提高了3D显示的成像质量。