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對一種基于光致三穩(wěn)態(tài)手性開關及分段調(diào)控膽甾相液晶的色彩顯示的寬譜段反射光譜表征

檢測樣品:膽甾相液晶(CLCs)

檢測項目:動態(tài)調(diào)控

方案概述:近期,復旦大學材料科學系俞燕蕾教授課題組突破上述限制,設計開發(fā)了一種基于光致三穩(wěn)態(tài)手性開關的分段調(diào)控膽甾相液晶,實現(xiàn)RGB色彩與黑色背景的顯示,為RGBB(RGBandBlack)色彩的顯示提供了一種新的概念及方法。

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更新時間2020年05月22日

上傳企業(yè)上海復享光學股份有限公司

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NIR2500 在液晶顯示研究中的應用

對一種基于光致三穩(wěn)態(tài)手性開關及分段調(diào)控膽甾相液晶的色彩顯示的寬譜段反射光譜表征
 

   手性分子         膽甾相液晶         反射光譜         光致形變液晶高分子材料        液晶顯示      

【概述】大量研究表明,對具有自組織螺旋結(jié)構(gòu)的 膽甾相液晶(CLCs) 的動態(tài)調(diào)控可以實現(xiàn)顏色的調(diào)節(jié)。現(xiàn)有的基于光敏雙穩(wěn)態(tài)手性開關的調(diào)控具有螺旋扭轉(zhuǎn)力(HTP)變化不足的缺陷,這限制了反射光譜的波長調(diào)控范圍。同時,由于現(xiàn)有調(diào)控需要犧牲一種可見光譜顏色作為背景,因而無法實現(xiàn)真正的全色顯示。
      

基于光致三穩(wěn)態(tài)手性開關的膽甾相液晶分段調(diào)控 RGBB 色彩顯示
圖2,在光控制下光致三穩(wěn)態(tài)手性開關的構(gòu)型變化
 

光致三穩(wěn)態(tài)手性開關在 3 個光固化狀態(tài)(PSSs)顯示了 3 個主構(gòu)型(圖2a-b)。在 530nm 光照射下(PSS-530),F(xiàn)-Azo 發(fā)生 trans-cis 異構(gòu)化過程,手性開關轉(zhuǎn)換為構(gòu)型 Ⅱ,旋轉(zhuǎn)位移線之間的距離增加,HTP 值為 112μm-1。在 365nm 光照射下,Azo 和 F-Azo 發(fā)生 trans-cis 異構(gòu)化,手性開關轉(zhuǎn)換為構(gòu)型 Ⅲ,旋轉(zhuǎn)位移線進一步向外移動,HTP 減小至 36μm-1。在 470nm 光照射下(PSS-470),Azo 和 F-Azo 發(fā)生 cis-trans 恢復過程,手性開關轉(zhuǎn)換為構(gòu)型 Ⅰ,旋轉(zhuǎn)位移線之間的距離變得更短,HTP 增加為 160μm-1。利用三個波長的光連續(xù)曝光 50 個周期(圖2c),手性開關在每個 PSS 上始的 HTP 值沒有明顯變化。
      

分段調(diào)控反射光譜方法產(chǎn)生 RGB 色彩與黑色背景圖像及其光譜表征
圖4,文章對復享光學光纖光譜儀相關產(chǎn)品的標注
 

【總結(jié)】作者通過將 Azo 和 F-Azo 的精細結(jié)構(gòu)連接到一個手性結(jié)構(gòu)中,設計并開發(fā)了一種新型光響應超分子材料-分段調(diào)控膽甾相液晶。利用該材料可實現(xiàn)可見光譜及近紅外光譜的分段調(diào)控,從而展示了一種開發(fā)可光調(diào)諧 RGBB 反射顯示的新策略,實現(xiàn)自帶黑色背景的 RGB 色彩的圖像顯示。該材料在防偽、彩色電子書、光擦寫顯示器等領域具有良好的應用前景。
      文中,由復享光學提供的 光纖光譜儀(PG2000-Pro-EX、NIR2500),在可見到近紅外反射光譜表征中起到了重要的作用,為膽甾相液晶的分段光譜調(diào)控提供了有利的論證。


【參考文獻】
Qin, Lang, et al. "Piecewise Phototuning of Self‐Organized Helical Superstructures." Advanced Materials (2017).

 
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