Estudio de las propiedades electroópticas y fluorescentes de películas de cristal líquido disperso en polímero que contienen puntos cuánticos de carbono

LU Siyu ,  

LIU Yourong ,  

CAI Jia ,  

XU Hai ,  

LIU Yuan ,  

ZHENG Jihong ,  

摘要

Este artículo presenta un estudio sobre la incorporación de puntos cuánticos de carbono (Carbon Quantum Dots, CQDs) en materiales nanométricos y su efecto en la estructura morfológica, el mecanismo de polarización y la regulación de la fluorescencia en compuestos de cristal líquido disperso en polímero (Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC). Basado en la estructura morfológica microscópica de la película PDLC, se analiza su influencia en el tamaño de las gotas de cristal líquido; mediante mediciones dieléctricas y diagramas de Cole-Cole, se estudia el proceso de polarización por relajación no Debye inducido por CQDs en diferentes frecuencias, al mismo tiempo que se analiza el efecto del dopaje de CQDs en el tiempo de relajación y el parámetro de distribución de relajación. Se estudia la influencia de ambos en el rendimiento electroóptico de la película. Bajo el control conjunto de la fracción en masa de CQDs y la intensidad de exposición, se investiga el efecto de las propiedades dieléctricas y de dispersión del PDLC en el rendimiento fluorescente de la película. Los resultados experimentales muestran que cuando la cantidad de CQDs es 0.2% en peso, el tiempo de relajación del film compuesto PDLC se reduce en un 56%, el voltaje umbral y el voltaje de saturación se reducen en un 19.9% y 11.8% respectivamente, y los tiempos de respuesta en estado conmutado disminuyen de 32 ms y 50 ms a 10 ms; cuando la intensidad de exposición se reduce de 30 mW/cm² a 1 mW/cm², el pico de intensidad de fluorescencia de PDLC aumenta aproximadamente un 130%. Se logró mejorar de manera efectiva de forma sinérgica el rendimiento electroóptico y las características fluorescentes, proporcionando una referencia valiosa para el desarrollo de materiales compuestos PDLC.

关键词

cristal líquido disperso en polímero; puntos cuánticos de carbono; propiedades dieléctricas; fluorescencia

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