藍(lán)相液晶是一種三維自組裝結(jié)構(gòu),由向列相液晶分子和手性液晶分子周期排列而成,可以被看成是一種三維的光子晶體。由于液晶分子的“軟物質(zhì)”特性,藍(lán)相液晶很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、電、光等外界刺激的響應(yīng),因此,藍(lán)相液晶在智能器件、顯示、傳感等領(lǐng)域具有諸多潛在的應(yīng)用。然而藍(lán)相液晶也存在許多限制:藍(lán)相液晶大多數(shù)都保存在液晶盒中,液晶盒在一定程度上限制了藍(lán)相液晶的應(yīng)用;藍(lán)相液晶通常自組裝成多疇結(jié)構(gòu),反射率較低。針對(duì)藍(lán)相液晶材料的缺點(diǎn),本論文主要從制備藍(lán)相液晶光子晶體薄膜出發(fā),致力于開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、高反射率的藍(lán)相液晶光子晶體材料,制備具有形狀記憶功能的藍(lán)相液晶薄膜和噴墨打印多色圖案的藍(lán)相液晶智能涂層,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）提出了大疇域藍(lán)相液晶光子晶體薄膜的制備方法。這種大疇域的藍(lán)相結(jié)構(gòu)具有較高的反射率,并且能在光聚合后保持結(jié)構(gòu)不變,能夠?qū)崿F(xiàn)自支撐,擺脫了液晶盒的玻璃基板對(duì)藍(lán)相液晶的限制。所制備的藍(lán)相液晶光子晶體薄膜可以通過(guò)透射電子顯微鏡表征其微觀結(jié)構(gòu),這為進(jìn)一步研究藍(lán)相液晶材料提供了方法和思路。通過(guò)在藍(lán)相液晶光子晶體薄膜中摻雜適當(dāng)?shù)娜玖戏肿?首次實(shí)現(xiàn)了基于藍(lán)相液晶的雙波長(zhǎng)激光。（2）制備了具有形狀記憶功能的藍(lán)相... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１膽甾醇苯甲酸酯的分子結(jié)構(gòu)式??

?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???于層面或與層面成傾斜排列（如圖２－２ａ，?２－２ｂ所示），但分子中心在層內(nèi)無(wú)序，??分子可以在層內(nèi)前后、左右滑動(dòng)，但不能在上下層間移動(dòng)，從而有流動(dòng)性，??但粘度很大。近晶相液晶分子排列之規(guī)整性接近晶體，具有二維有序性，是??所有的液晶中最接近晶體結(jié)構(gòu)的液晶相態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)在較低溫度區(qū)域內(nèi)。根??據(jù)層內(nèi)分子排列有序度的高低，又可分為近晶Ａ?（ＳｍＡ）相、近晶Ｂ?（ＳｍＢ）??相、近晶Ｃ?（ＳｍＣ）相、近晶Ｅ?（ＳｍＥ）相等多種形態(tài)。??ａ?ｍ?ｍ??ｉｍ??圖２－２液晶分子排列示意圖：（ａ）近晶Ａ相；（ｂ）近晶Ｃ相；（ｃ）向列相??Ｂ．向列相液晶（Ｎｅｍａｔｉｃ?Ｌｉｑｕｉｄ?Ｃｒｙｓｔａｌ）??向列相液晶（如圖２－２ｃ所示）是由長(zhǎng)徑比很大的棒狀分子所組成，分子??剛性部分之間基本相互平行排列，但是其質(zhì)心位置無(wú)序，沒(méi)有長(zhǎng)程有序性。??具有類(lèi)似于普通液體的流動(dòng)性，分子不排列成層，它能上下、左右、前后滑??動(dòng)，只在分子長(zhǎng)軸方向上保持互相平行或近似平行，分子間相互作用微弱，??屬范德華引力。因此，在外力作用下可以非常容易地沿此方向流動(dòng)，是三種??液晶中間相中流動(dòng)性最好的一種。分子長(zhǎng)軸互相平行的自發(fā)取向過(guò)程使液晶??表現(xiàn)出高度的雙折射性，即向列相液晶又分為經(jīng)典向列相和群聚向??列相。此類(lèi)型液晶的粘度小，應(yīng)答速度快，是最早被應(yīng)用的液晶，普遍使用??于液晶電視、筆記本電腦以及各類(lèi)型顯示元件上。??Ｃ．膽甾相液晶（Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ?Ｌｉｑｕｉｄ?Ｃｒｙｓｔａｌ）??膽甾相液晶分子基本呈扁平形狀，依靠分子端基的相互作用彼此平行排??列成層狀結(jié)構(gòu)，在每個(gè)平面層內(nèi)分子長(zhǎng)軸平行排列，與向列相液晶

?藍(lán)相液晶光子晶體薄膜的制備及應(yīng)用研宄???晶或非液晶手性化合物，能將膽留相轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄邢�，反之，在向列相液晶�??加入旋光性物質(zhì)，會(huì)形成膽留相，含不對(duì)稱中心的手性向列液晶亦呈現(xiàn)膽甾??相，這些都說(shuō)明膽甾相和向列相結(jié)構(gòu)的緊密聯(lián)系。膽甾相液晶具有圓偏振光??的選擇性反射、旋光性以及圓二色性等光學(xué)特性。??ｐ??圖２－３膽甾相液晶的分子排列示意圖??（６）其他分類(lèi)。根據(jù)液晶分子結(jié)構(gòu)的形狀，又可以把液晶分為棒狀液晶、??盤(pán)狀液晶、碗狀液晶和香蕉形液晶等。??２．１．３藍(lán)相液晶??液晶的藍(lán)相態(tài)是一種存在于各向同性態(tài)與膽留相之間的特殊相態(tài)，如果??我們將藍(lán)相液晶材料先加熱至各向同性態(tài)，再緩慢降溫，那么在降溫過(guò)程中??的一個(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)，在各向同性與膽甾相之間會(huì)觀察到一個(gè)顏色各異、??多疇碎片的組織結(jié)構(gòu)相貌，這便是液晶藍(lán)相態(tài)，圖２－４為藍(lán)相在偏光顯微鏡??下看到的織構(gòu)。藍(lán)相液晶之所以被定義成藍(lán)而不是其他顏色，只是由于在最??初發(fā)現(xiàn)這種相態(tài)時(shí)觀察到反射光顏色為藍(lán)色，所以這個(gè)稱呼便被一直沿用下??來(lái)［７］。其實(shí)在偏光顯微鏡下觀察藍(lán)相液晶會(huì)有多種顏色的反射光，這與其本??身的分子排列結(jié)構(gòu)有關(guān)。??．Ｓｉ??圖２－４藍(lán)相的偏光織構(gòu)??－６?－??


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