液晶光子学-第3章-蓝相液晶材料课件

液晶光子学液晶光子学第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相液晶材料器件of402习题第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4031．蓝相优点:宏观上没有平均指向矢，呈光学各向同性对特定波长圆偏振光的可调性反射，可见光区域选择性布拉格反射响应时间迅速.........缺点:温宽窄3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4031．蓝3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4041．蓝相体心立方简单立方缺陷高手性体系，降温过程出现，温宽窄自组装形成双螺旋圆柱，圆柱堆叠形成三维立方晶格存在的缺陷导致其结构不稳定，在外界条件如温度变化下会破坏其结构拓宽蓝相温宽！！！3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4041．蓝3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4052．聚合物稳定蓝相液晶材料Nat.Mater.,2002,1,64.TransmittanceVoltage高驱动电压大迟滞改善方法材料：改善聚合物网络密度及螯合力电极设计：新型电极3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4052．聚3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of406聚合物稳定蓝相引入含氟小分子降低聚合物网络和液晶分子之间的锚定力和体系黏度低温下良好的电光调制特性及很弱的迟滞效应氟化后体系聚合物网络和液晶分子界面能降低Sci.Rep.,2017,7,10383.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of406聚合物3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of407新型电极设计促进驱动电场的降低获得高透过率增加可视角范围及响应速度App.Phys.Lett.,2010,96,011102.App.Phys.Lett.,2009,42,235502.Kerreffect3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of407新型电3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4083．弯曲形分子诱导蓝相Bent-angle=π-θθ诱导机理NewJ.Phys.,2010,12,113018.首个弯曲形分子联萘的2,3-二氟-1,4-二苯基苯衍生物分子本身具有30℃的蓝相温宽3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4083．弯3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4093．弯曲形分子诱导蓝相弯曲型分子刚性体的增长会造成其双轴性(biaxiality)和偶极矩(dipolemoment)

的增强NewJ.Phys.,2010,12,113018.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4093．弯3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40103．弯曲形分子诱导蓝相NewJ.Phys.,2011,13,063037.弯曲型分子末端烷氧基链的长度增长会降低液晶与缺陷之间的表面能过长的弯曲型分子末端端链会扰乱界面附近液晶的排列，对分子的弯曲角度会产生影响3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40103．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40113．弯曲形分子诱导蓝相Opt.Mater.Express,2011,1,1478.不饱和双键3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40113．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40123．弯曲形分子诱导蓝相弯曲形分子结构J.Mater.Chem.C,2017,5,690.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40123．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40133．弯曲形分子诱导蓝相J.Mater.Chem.C,2017,5,690.紫外曝光后低交联密度无迟滞3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40133．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40143．纳米粒子稳定蓝相蓝相II结构示意图纳米粒子填充稳定蓝相II缺陷网络及位置线纳米粒子被缺陷捕获过程由于弹性的相互作用，纳米粒子掺杂入蓝相里最可能掉进缺陷中，因此，一旦遇到缺陷，刚开始自由移动的纳米粒子就会掉进缺陷，进而缺陷体积及自由能就会减小，起到稳定蓝相的作用3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40143．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40153．氢键稳定蓝相氢键对拓宽蓝相温宽的研究主要是在对液晶主体进行分子设计引入氢键及对液晶体系进行氢键分子的掺杂这两个方面手性氢键供体SFBA及一种非手性氢键受体PPI间的氢键自组装3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40153．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40163．外界刺激响应的蓝相液晶材料外界刺激：温度、光、电…蓝相反射中心波长受外界电场调控变化蓝相I在不同电压下反射色的变化外加电场调控反射色电致伸缩形成晶格常数改变3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40163．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40173．外界刺激响应的蓝相液晶材料外加光场调控蓝相液晶偶氮材料的顺反异构反式结构顺式结构通过可见光和紫外光调控分子结构偶氮材料掺杂到蓝相，光致异构使蓝相晶格发生变化，实现波长的可逆调控Liq.Cryst.,2012,39,509.Appl.Phys.Lett.,2010,96,121103.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40173．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40183．外界刺激响应的蓝相液晶材料Adv.Mater.,2013,25,5050.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40183．第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相液晶材料器件of4019习题第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40201．相位光栅光栅的形成电极设计实现周期性分布取向技术对液晶分子进行导向面电极梳状电极电极设计大周期光栅小周期光栅双周期聚合物稳定蓝相液晶相位光栅光栅衍射3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40201．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40211．相位光栅不同pattern形成不同功能的聚合物稳定蓝相液晶器件艾里光束3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40211．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40222．透镜蓝相液晶菲涅尔透镜偏振无依赖不同脉冲电压下的菲涅尔透镜衍射图3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40222．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40232．透镜弯曲状上电极水平状下电极梯度电场形成透镜效果改变电压可实现变焦的连续调节偏振无依赖体系3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40232．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40243．激光随机激光产生光子禁带蓝相液晶激光温度对激光出射位置及强度的影响由蓝相光子晶体的光子效应所决定蓝相体系的织构尺寸及晶体方向随机排列，形成光散射由蓝相晶畴对光子的散射路径所决定3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40243．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40254．相位调制器和可调光衰减器硅基液晶相位光调制器示意图可实现2π全相位调制响应速度快偏振无依赖3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40254．第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相液晶材料器件of4026习题第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相1.蓝相液晶的分子结构有哪些特点，蓝相液晶材料主要有哪些？2.聚合物稳定蓝相液晶的基本原理是什么，其优缺点及改善手段有哪些？3.弯曲形分子诱导蓝相形成的机理是什么？4.纳米粒子稳定蓝相液晶材料的过程中，纳米粒子主要扮演什么样的角色？5.光或者热的作用之下，偶氮分子如何产生的顺反异构，偶氮类化合物怎么实现对反射色调制的？6.蓝相液晶材料器件主要有哪些？7.随机激光是如何产生的？8.基于蓝相液晶的相位调制器是如何获得的，这种相位调制器有哪些特点？习题：1.蓝相液晶的分子结构有哪些特点，蓝相液晶材料主要有哪些？习液晶光子学液晶光子学第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相液晶材料器件of4029习题第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40301．蓝相优点:宏观上没有平均指向矢，呈光学各向同性对特定波长圆偏振光的可调性反射，可见光区域选择性布拉格反射响应时间迅速.........缺点:温宽窄3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4031．蓝3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40311．蓝相体心立方简单立方缺陷高手性体系，降温过程出现，温宽窄自组装形成双螺旋圆柱，圆柱堆叠形成三维立方晶格存在的缺陷导致其结构不稳定，在外界条件如温度变化下会破坏其结构拓宽蓝相温宽！！！3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4041．蓝3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40322．聚合物稳定蓝相液晶材料Nat.Mater.,2002,1,64.TransmittanceVoltage高驱动电压大迟滞改善方法材料：改善聚合物网络密度及螯合力电极设计：新型电极3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4052．聚3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4033聚合物稳定蓝相引入含氟小分子降低聚合物网络和液晶分子之间的锚定力和体系黏度低温下良好的电光调制特性及很弱的迟滞效应氟化后体系聚合物网络和液晶分子界面能降低Sci.Rep.,2017,7,10383.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of406聚合物3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4034新型电极设计促进驱动电场的降低获得高透过率增加可视角范围及响应速度App.Phys.Lett.,2010,96,011102.App.Phys.Lett.,2009,42,235502.Kerreffect3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of407新型电3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40353．弯曲形分子诱导蓝相Bent-angle=π-θθ诱导机理NewJ.Phys.,2010,12,113018.首个弯曲形分子联萘的2,3-二氟-1,4-二苯基苯衍生物分子本身具有30℃的蓝相温宽3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4083．弯3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40363．弯曲形分子诱导蓝相弯曲型分子刚性体的增长会造成其双轴性(biaxiality)和偶极矩(dipolemoment)

的增强NewJ.Phys.,2010,12,113018.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of4093．弯3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40373．弯曲形分子诱导蓝相NewJ.Phys.,2011,13,063037.弯曲型分子末端烷氧基链的长度增长会降低液晶与缺陷之间的表面能过长的弯曲型分子末端端链会扰乱界面附近液晶的排列，对分子的弯曲角度会产生影响3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40103．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40383．弯曲形分子诱导蓝相Opt.Mater.Express,2011,1,1478.不饱和双键3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40113．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40393．弯曲形分子诱导蓝相弯曲形分子结构J.Mater.Chem.C,2017,5,690.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40123．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40403．弯曲形分子诱导蓝相J.Mater.Chem.C,2017,5,690.紫外曝光后低交联密度无迟滞3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40133．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40413．纳米粒子稳定蓝相蓝相II结构示意图纳米粒子填充稳定蓝相II缺陷网络及位置线纳米粒子被缺陷捕获过程由于弹性的相互作用，纳米粒子掺杂入蓝相里最可能掉进缺陷中，因此，一旦遇到缺陷，刚开始自由移动的纳米粒子就会掉进缺陷，进而缺陷体积及自由能就会减小，起到稳定蓝相的作用3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40143．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40423．氢键稳定蓝相氢键对拓宽蓝相温宽的研究主要是在对液晶主体进行分子设计引入氢键及对液晶体系进行氢键分子的掺杂这两个方面手性氢键供体SFBA及一种非手性氢键受体PPI间的氢键自组装3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40153．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40433．外界刺激响应的蓝相液晶材料外界刺激：温度、光、电…蓝相反射中心波长受外界电场调控变化蓝相I在不同电压下反射色的变化外加电场调控反射色电致伸缩形成晶格常数改变3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40163．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40443．外界刺激响应的蓝相液晶材料外加光场调控蓝相液晶偶氮材料的顺反异构反式结构顺式结构通过可见光和紫外光调控分子结构偶氮材料掺杂到蓝相，光致异构使蓝相晶格发生变化，实现波长的可逆调控Liq.Cryst.,2012,39,509.Appl.Phys.Lett.,2010,96,121103.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40173．3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40453．外界刺激响应的蓝相液晶材料Adv.Mater.,2013,25,5050.3.1蓝相液晶材料简介第三章蓝相液晶材料of40183．第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相液晶材料器件of4046习题第三章蓝相液晶材料3.1蓝相液晶材料简介3.2蓝相3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40471．相位光栅光栅的形成电极设计实现周期性分布取向技术对液晶分子进行导向面电极梳状电极电极设计大周期光栅小周期光栅双周期聚合物稳定蓝相液晶相位光栅光栅衍射3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40201．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40481．相位光栅不同pattern形成不同功能的聚合物稳定蓝相液晶器件艾里光束3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40211．3.2蓝相液晶材料器件第三章蓝相液晶材料of40492．透镜蓝相液晶菲涅尔透镜偏振无依赖不同脉冲电压下的菲涅尔透镜衍射图3.2蓝相