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基于光敏手性偶氮苯分子的胆甾相液晶的宽带显示

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摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 光敏性胆甾相液晶变色器件

1.2.1 液晶简介

1.2.2 胆甾相液晶的光学性能

1.2.3 光敏性胆缁相液晶变色器件

1.3 光敏性胆甾相液晶的宽带反射

1.4 光敏手性添加剂的发展和应用

1.5 本文的研究意义及主要内容

第二章 光控调节胆甾相液晶Bragg反射带的移动

2.1 引言

2.2 光敏手性分子的制备及其性能表征

2.2.1 光敏手性分子的合成步骤

2.2.2 光敏手性分子的制备及表征

2.2.3 手性剂Azo-o-Bi的光敏性能及手性性能表征

2.3 光敏性胆甾相液晶器件的制备

2.3.1 液晶盒的制备

2.3.2 光敏性胆甾相液晶器件的制备

2.3.3 光敏性胆甾相液晶器件光学性能检测

2.4 光控的胆甾相液晶器件的Bragg反射

2.4.1 光控的胆甾相液晶的Bragg反射机理及应用

2.4.2 光控的胆甾相液晶的Bragg反射

2.5 本章小结

第三章 手性剂HTP值及ΔHTP值对液晶粘度的依赖性

3.1 引言

3.2 三种不同粘度的胆甾相液晶的配置

3.2.1 三种不同粘度的向列相液晶的组成

3.2.2 三种不同向列相液晶的物性参数

3.2.3 三种不同向列相液晶及胆甾相液晶的DSC曲线

3.3 不同粘度对于手性剂Azo-o-Bi的HTP值的影响

3.4 光控调节不同胆甾相液晶的Bragg反射

3.4.1 含有光敏手性剂Azo-o-Bi的胆甾相液晶的配置

3.4.2 光控可逆调节胆甾相液晶的Bragg反射带的移动

3.4.3 不同胆甾相液晶的Bragg反射带在暗室中的稳定性

3.5 本章小结

第四章 基于粘度的胆甾相液晶的宽带反射研究

4.1 引言

4.2 光控的胆甾相液晶器件的宽带反射

4.2.1 光控的胆甾相液晶Bragg反射带扩宽的机理

4.2.2 不同粘度液晶主体对胆甾相液晶的Bragg反射带扩宽的影响

4.2.3 不同粘度的液晶对于的Bragg反射带扩宽的动力学分析

4.3 本章小结

第五章 胆甾相液晶变色器件和黑-白器件的制备

5.1 引言

5.2 胆甾相液晶最优性能器件

5.2.1 光控可逆调节胆甾相液晶器件CLC3的Bragg反射带移动的动力学分析

5.2.2 光控可逆调节胆甾相液晶器件CLC3的Bragg反射带扩宽的动力学分析

5.3 光控的胆甾相液晶Bragg反射带的精确调控

5.3.1 光控灵活调节器件CLC3的Bragg反射带移动与扩宽

5.3.2 光控精确调节器件CLC3的Bragg反射带的扩宽程度

5.4 光控调节的胆甾相液晶器件的制备

5.5 本章小结

第六章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

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摘要

胆甾相液晶可以自组装形成螺旋结构,具有选择性反射性能,即布拉格(Bragg)反射。通过添加光敏手性剂,在光照条件下,可以可逆调控胆甾相液晶器件Bragg反射带的移动。受液晶双折射率常数的影响,Bragg反射带带宽通常小于100 nm,限制了胆甾相液晶在反射型器件中的应用。Broer等人在光照调控下实现了Bragg反射带的扩宽,但是存在器件性能不稳定,不能可逆调控等问题。并且由于光控调节实现不同性能所需要的液晶器件的配比和光控条件存在差异,迄今为止关于胆甾相液晶Bragg反射带移动和扩宽的研究都是独立进行的。使得胆甾相液晶的应用受到诸多限制。针对以上问题,本课题所涉及的研究内容包括:
  (1)制备新型光敏手性偶氮苯材料Azo-o-Bi,并对其光敏性能和手性性能进行表征。将其应用于光敏胆甾相液晶器件的制备中,在光照条件下实现了对胆甾相液晶器件反射带的可逆调控。
  (2)研究液晶粘度对手性剂手性性能的影响,发现在粘度较大的液晶中,手性剂的HTP值及ΔHTP值都较大。通过对比在相同光照条件调控下的不同粘度的胆甾相液晶器件Bragg反射带的移动速率和其在暗室中的稳定性性能,发现具有较大粘度的胆甾相液晶器件的光控可逆调节性能优越,且在暗室中的稳定性最好。
  (3)通过控制光照条件,成功制备出胆甾相液晶的宽带显示器件。仅通过控制光照条件在相同的液晶显示器件中首次实现了对器件反射带位置和反射带带宽的可逆调控。通过研究在相同的光照条件下不同粘度的液晶宽带反射状态的稳定性性能,成功制备出具有稳定性能的胆甾相液晶宽带反射器件。
  通过以上研究,仅通过控制光照条件在相同的液晶显示器件中首次实现了对器件反射带位置和反射带带宽的可逆调控。并制备出具有稳定性能的红、绿、蓝显示器件和黑-白显示器件。实现了光控对于相液晶Bragg反射带的精确灵敏调控,本课题的研究将有效的扩展胆甾相液晶在显示领域中的应用。

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