Les cristaux photoniques à cristaux liquides sont une classe de matériaux photoniques mous basés sur une structure hélicoïdale auto-assemblée de molécules de cristaux liquides, caractérisés de manière remarquable par une réflexion de Bragg sélective induite par la chiralité de la structure hélicoïdale et une capacité de modulation de phase géométrique. Contrairement aux photonic crystals rigides traditionnels, la périodicité des cristaux photoniques à cristaux liquides provient de la rotation du vecteur d’orientation moléculaire plutôt que d’une translation du centre de masse, cette différence fondamentale leur conférant deux avantages clés : une fabrication auto-assemblée à grande échelle sans microfabrication complexe, et une tunabilité externe soutenue par des interactions moléculaires faibles. Cet article passe en revue de manière systématique l’évolution et les progrès des cristaux photoniques à cristaux liquides, depuis l’affichage des couleurs structurées jusqu’à la photonique plane. Premièrement, les stratégies de contrôle externe dans le domaine de l’affichage des couleurs structurées sont exposées selon trois dimensions : longueur d’onde, amplitude et chiralité ; ensuite, l’origine physique et les modes de réalisation de la phase géométrique dans les cristaux liquides cholestériques et les cristaux liquides en phase bleue sont présentés, révélant la logique interne passant du contrôle spectral au contrôle du front d’onde ; sur cette base, les avancées de recherche dans la génération et le contrôle des champs lumineux structurés, l’affichage holographique, la réalité augmentée, le calcul optique et l’optique quantique sont mises en avant, illustrant la relation structure-phase-fonction ; enfin, les défis et approches pour la mise en application de la photonique plane des cristaux photoniques à cristaux liquides en termes de performances des matériaux et de conception de dispositifs sont brièvement discutés. Cet article conclut que les cristaux photoniques à cristaux liquides, en tant que plateforme photonique plane dotée de réglabilité et d’une capacité multidimensionnelle de contrôle des champs lumineux, peuvent jouer un rôle clé dans la prochaine génération de dispositifs photoniques et d’optique quantique.

cristal liquide cholestérique; cristal liquide en phase bleue; couleur structurée; phase géométrique; photonique plane