电场可调谐,高反射蓝相液晶薄膜

物质结构的有序性是大自然创造的神奇,呈现给了我们一个五彩斑斓的世界。蓝相液晶正是具有这种典型的微观有序的结构,因此能够反射出各种斑斓的色彩。基于良好的反射特性,蓝相液晶是反射式显示良好的载体,其色彩鲜明,且响应速度快。蓝相液晶以其快速响应等优点在显示领域具有重大应用前景,反射率作为制约其显示性能的一个重要参数被诸多研究者们不断研究改进。

蓝相液晶呈现出三维纳米量级的自主装光子晶体结构,包括蓝相I、蓝相II和蓝相III。其中,蓝相III是非晶体结构,蓝相II和蓝相I分别是简心立方结构和体心立方结构。蓝相液晶在众多领域诸如全彩反射式器件、电开关器件、可调谐光子晶体器件、相位调制器件等领域具有重要应用。

近日,南方科技大学罗丹教授团队与华东理工大学郑致刚教授团队合作,创造性的使用聚合物模板将左旋蓝相液晶结构与右旋蓝相液晶结构集成到一个薄膜中。该薄膜同时具有左旋手性与右旋手性,能同时反射左旋光与右旋光,其反射率大大提高,接近于单层蓝相液晶的2倍,最高可达到89%。研究实现了红、绿、蓝波段的高反射,涵盖可见光波段。同时,该薄膜保持了蓝相液晶的电光特性,具有响应速度快和电场下可连续调谐的特性,在快速响应反射式彩色显示领域有潜在应用价值。

该研究是软物质材料与光学加工领域完美结合的创造性成果,融合了液晶、软物质物理、光学和材料科学等多个领域,为相关领域发展提供了一种新的研究思路。南方科技大学续晓婉同学对该研究有重要贡献,华东理工大学刘桢同学也有实质性贡献。相关成果发表于Advanced Optical Materials(DOI: 10.1002/adom.201700891)上。

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