液晶显示领域中的一个重要研究方向是液晶电光性能的改善。近年来，液晶-纳米科学见证了纳米掺杂增强液晶电光性质的范式转变。一方面，纳米颗粒具备特殊的理化性质能有效改善分散基质的性质；此外，纳米掺杂的液晶复合体系制备工艺简单、电光特性卓越，在显示领域占据重要地位。利用液晶与纳米颗粒间的不同相互作用，研究人员设计了一系列具有高稳定性、低成本、可调谐和可持续的电光器件。然而，纳米颗粒的掺杂有可能造成结构缺陷，不利于液晶的稳定。因此，纳米颗粒的选择是影响液晶电光性能的关键。本文概述了液晶-纳米复合体系的电光特性，着重讨论了纳米颗粒与液晶分子间可能存在的相互作用。同时，综述纳米颗粒掺杂液晶的研究现状，根据纳米颗粒类型总结了纳米掺杂对液晶电光性能的影响，并在此基础上，对未来液晶显示技术与纳米技术的结合进行了展望。
液晶 纳米颗粒 电光性能 相互作用 liquid crystals nanoparticles electro-optical performance interactions
纤维素是丰富的可再生聚合物资源，通过强酸水解可得到结晶度较高的纤维素纳米晶（CNCs）。在合适的浓度下，CNCs悬浮液能够进行蒸发自组装，干燥后形成CNCs胆甾相液晶薄膜。CNCs手性液晶膜具有优异的圆偏振光性能，因此在光电子技术等领域十分重要。本文概述了CNCs的液晶性质和制备方法；着重探讨了CNCs手性液晶膜的结构色特性，以及通过物理和化学手段对CNCs膜的螺距进行调控的方法。同时，综述CNCs手性液晶膜的圆偏振光性能，对其圆偏振光反射性能和圆偏振荧光发射性能的研究进展和应用技术进行了总结和展望。CNCs手性液晶膜左旋和右旋圆偏振光性能的差异，使其在液晶显示器、光学防伪、传感器件等领域具有广阔的应用前景。此外，通过多种方法（添加荧光分子或金属等）制备的具有圆偏振荧光性能的CNCs膜材料，可作为检测激发态的手性探针，在一系列光学应用中具有潜在的应用价值和发展空间。
纤维素纳米晶 结构色 螺距 圆偏振光 cellulose nanocrystals structural color pitch circularly polarized light
1 广东工业大学 信息工程学院, 广东 广州510006
2 北京航空航天大学 化学学院, 北京100191
为了弥补传统液晶取向方式存在的不足, 研发出低成本、制作简单、取向效果更优异的取向技术, 本文使用简单的实验方法将纳米ZnO自组装到氧化铟锡玻璃基板上, 并通过改变ZnO的煅烧温度, 调控其纳米结构; 继而结合摩擦方法, 实现对液晶分子预倾角的调控。实验结果表明, ZnO的煅烧温度越高, 液晶分子的预倾角越接近0°。反之, 煅烧温度越低, 液晶预倾角越接近90°。本文通过调节自组装的ZnO纳米结构, 实现了对液晶分子预倾角0°~90°范围内的调控。
液晶显示 氧化锌 预倾角 取向性能 liquid crystal display ZnO pretilt angle alignment properties
1 北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京 100083
2 北京航空航天大学 化学学院, 北京 100191
3 广东省分子聚集发光重点实验室(华南理工大学), 广东 广州 510640
蓝相液晶作为一种新兴的软3D光子材料受到了越来越多的关注与研究, 其可以自组装为具有周期性立方晶格的3D光子纳米结构, 并且具有优异的光学特性, 如无双折射、响应速度快和选择性反射等。刺激响应的3D纳米结构以及在可见光谱中动态控制其光子带隙是蓝相研究中最令人感兴趣的领域之一, 特别是其中的光响应蓝相液晶的研究受到了广泛的关注, 相较于其他刺激响应型液晶, 其具有远程可控性、精确性和瞬时性等优异的特性。本文主要综述了蓝相液晶的发现及其结构特点, 并详细介绍了近年来光响应蓝相液晶在国内外的研究进展和应用现状。
液晶 蓝相 光响应 偶氮苯 liquid crystal blue phase photo-responsive azobenzene
1 北京航空航天大学 化学与环境学院, 北京 100191
2 北京大学 工学院, 北京 100871
为了降低液晶显示器(LCD)的能耗,制备了Ag纳米线-液晶复合材料.用不同浓度的直径约为50 nm的Ag纳米线掺杂在液晶中,制备了扭曲向列相液晶显示 (TN) 模式液晶盒,研究了Ag纳米线对TN显示模式液晶盒的驱动电压、开态响应时间以及频率调制特性的影响.液晶电-光性能的研究结果表明,Ag纳米线的加入能显著降低TN显示模式液晶盒的驱动电压,最大降幅可达14%;但液晶盒的响应时间在掺杂Ag纳米线掺杂后有一定程度的增加.此外,Ag纳米线掺杂的液晶显示出很强的频率调制特性.Ag纳米线的掺杂可以有效改善TN显示模式液晶的电-光性能.
液晶显示 Ag纳米线 阈值电压 响应时间 频率调制 liquid crystal display Ag nanowire threshold voltage response time frequency modulation
1 北京科技大学 材料科学与工程学院,北京 100083
2 光电系统信息控制技术国家级重点实验室,河北 三河 065201
用硅烷偶联剂3-氨丙基-三乙氧基硅烷,通过自组装反应在石英基板表面制备了含有二苯乙炔基的自组装单层膜。 用该自组装膜作为向列相液晶的取向层制成液晶器件,在偏光显微镜下观察,发现向列相液晶获得了均匀、稳定的垂直取向效果。热稳定性试验表明,用自组装方法制备的液晶垂直取向膜有良好的热稳定性,在250 ℃条件下取向仍可保持。
液晶 垂直取向 二苯乙炔 自组装 硅烷偶联剂 liquid crystal homeotropic alignment tolane self-assembly silane coupling agent
