CN102436084A

CN102436084A - 一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法

Info

Publication number: CN102436084A
Application number: CN2011103974331A
Authority: CN
Inventors: 岱钦
Original assignee: Shenyang Ligong University
Current assignee: Shenyang Ligong University
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2012-05-02

Abstract

一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法，包括以下过程：器件采用普通的玻璃基板，经过取向处理，上下玻璃基板的摩擦方向反平行制作液晶盒，将向列相液晶、手性剂和染料按比例混合均匀，加热至各向同性相，利用毛细作用注入到液晶盒中。将液晶盒紧贴在一个温度控制装置上，利用激光激励器件，通过温控装置，控制器件温度，可使光源器件在可见波段内进行波长调谐。该发明器件具有成本低廉，体积小（约几十微米），易于集成，单色性好，亮度高等优点。

Description

一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法

技术领域：

本发明属于光电子器件技术领域，涉及新型光源器件的结构和波长调谐技术，具体地说是一种向列相液晶、手性剂和染料共掺的光源器件结构和通过温度场的变化对器件进行波长调谐的技术。

背景技术：

目前应用的LED光源的优点是节能，但它的制备技术比较复杂，不同颜色LED的材料，工艺等都不同，而本发明中提到的掺染料的LCD器件不仅功耗低，而且制备非常简单，采用普通的玻璃基板即可实现，与电场调谐相比较结构更为简单。器件可以通过温度的变化来实现对激光出射波长的有效控制。

本发明公开的染料和液晶共掺的新型可调谐光源器件的出射光为随机激光，因此它的单色性好，亮度非常高，并且具有成本低廉，体积小（约几十微米），易于集成等优点。通过温度控制装置，可以改变光源器件出射光的波长。这种波长可调谐器件不仅在显示领域，在光学编码、探测传感、危险材料的标识，搜救等众多不同领域也具有非常重要的应用价值。

发明内容：

本发明的目的是提供一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法，它是将向列相液晶、手性剂和染料的混合材料注入反平行摩擦取向液晶盒中，通过激光激励和温度场的作用下，对器件出射光波长进行调谐。

本发明的技术方案：

一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法，其特征在于包括以下工艺过程：

器件采用普通的玻璃基板，经过取向处理，上下玻璃基板的摩擦方向反平行制作液晶盒，将向列相液晶、手性剂和染料按比例混合均匀，制成胆甾相液晶混合材料，其配比按重量百分比为：向列相液晶75—80%、手性剂15—25%、染料0.5—1%，将制成的胆甾相液晶混合材料加热至各向同性相温度，利用毛细作用注入到液晶盒中。利用532波段激光激励器件，将液晶盒紧贴在一个温度控制装置上，利用激光激励器件，通过温控装置，控制器件温度，使光源器件在可见波段内进行波长调谐。

本发明中的染料为能够被532波段的激光激发，发射出可见光的材料，将上述染料与手性液晶按照特定的比例均匀混合。并且可以通过控制向列相液晶和手性剂的混合比例，实现液晶器件的一维光子带隙结构与激光染料的荧光光谱带宽形成很好的匹配。

光源器件中液晶盒采用普通的玻璃基板，把取向膜涂覆在两个玻璃基板上，经过固化和摩擦处理后，使上下玻璃基板的摩擦方向反平行制作液晶器件。液晶盒中注入混合材料，利用激光进行激励，在器件中形成多重散射和光学反馈放大，实现光源器件的发光。

将光源器件紧贴在一个精密温度控制装置上，利用器件螺距随温度的变化，对激光辐射在染料的荧光谱范围内进行连续调谐。

本发明的优点：

1、器件体积微小，集成度非常高，单色性好，亮度非常高。

2、在温度场作用下，光源器件的发光波长可以连续调谐。

3、采用普通的玻璃基板即可实现调谐器件，成本低。

附图说明：

图1是温控调谐光源器件结构示意图。

具体实施方式：

图1为染料和手性液晶共掺的光源器件结构示意图。在玻璃基板4和玻璃基板2上旋涂取向膜3、5、高温固化后，进行摩擦取向处理，粘合两个玻璃基板。粘合时，使摩擦取向方向反平行，并喷洒隔垫物控制液晶盒厚度约几十微米。将向列相液晶CB15、手性剂S811和染料DCM配比按重量百分比为：向列相液晶76%、手性剂23%、染料1%，混合构成胆甾相液晶1，将混合材料胆甾相液晶1加热到略高于液晶的各向同性相温度，利用毛细作用注入到两个玻璃基板间隙中，再缓慢降温至室温，制备周期性螺旋结构的光子晶体。

将某一波段的激光照射到器件中，器件中产生随机散射和光学反馈放大，当激励激光大于某一个阈值时，光源器件发射出532段的高亮度单色光。通过控制温度控制装置6，改变光源器件的温度场，胆甾相液晶的光子带隙产生迁移，可连续调谐光源器件的发射光波长。

Claims

1.一种染料和液晶共掺光源器件的温控可调谐方法，其特征在于包括以下工艺过程：

器件采用普通的玻璃基板，经过取向处理，上下玻璃基板的摩擦方向反平行制作液晶盒，将向列相液晶、手性剂和染料按比例混合均匀，其配比按重量百分比为：向列相液晶75—80%、手性剂15—25%、染料0.5—1%，加热至各向同性相，利用毛细作用注入到液晶盒中，利用某一波段激光激励器件，将液晶盒紧贴在一个温度控制装置上，利用激光激励器件，通过温控装置，控制器件温度，使光源器件在可见波段内进行波长调谐，向列相液晶、手性剂和染料配比按重量百分比为：向列相液晶75—80%、手性剂15—25%、染料0.5—1%。