Los cristales líquidos, gracias a sus propiedades físicas únicas, se han desarrollado como dispositivos importantes para el control óptico, y el cristal líquido dopado con colorante (Dye-Doped Liquid Crystal, DDLC) es una de las principales rutas tecnológicas para lograr la modulación óptica controlada eléctricamente. Frente a la falta de una relación teórica cuantitativa entre el efecto rotatorio y la absorción anisotrópica del tinte en dispositivos de cristal líquido de fase retorcida nemática (Twisted Nematic, TN), este trabajo construye un modelo teórico de matriz de Jones compleja tipo TN con pérdidas de absorción y establece una fórmula analítica para la transmitancia en estado oscuro de una estructura de modulación de luz basada en una sola capa TN combinada con un polarizador (TN+P), investigando sistemáticamente las leyes de regulación del rendimiento óptico del dispositivo mediante el ángulo de torsión, el grosor de la celda, el coeficiente de absorción del tinte y la birrefringencia. Utilizando como material principal un cristal líquido dopado con un tinte positivo comercial y combinando la simulación óptica Techwiz LCD 1D con la preparación experimental de muestras, se realizó una validación cerrada entre teoría, simulación y experimento. Los resultados teóricos mostraron que la estructura torsionada del cristal líquido altera la evolución de la polarización de la luz a lo largo del camino óptico, perturbando las condiciones de absorción eficiente del tinte y causando fuga de luz en estado oscuro; los materiales con alta birrefringencia refuerzan el efecto rotatorio y aumentan la eficiencia de absorción de luz. Los resultados de la simulación por software y la vista de contraste confirman además que la introducción del ángulo de torsión aumenta la transmitancia en estado oscuro y reduce el rendimiento del dispositivo. Se prepararon muestras con espesores de 5, 8 y 10 μm y ángulos de torsión de 180° a 360°; los resultados experimentales mostraron que con un espesor de 10 μm y un ángulo de torsión de 0°, la transmitancia en estado oscuro fue tan baja como 1,03 %, con la mejor protección de luz; el tiempo de respuesta de los dispositivos de 8 μm fue inferior a 50 ms, y la estructura de 90° con recuperación elástica de torsión tuvo el proceso de decaimiento más lento. Este trabajo mejora el sistema de análisis óptico cuantitativo del cristal líquido dopado con tinte torsionado, proporcionando una base teórica y experimental completa para el diseño estructural de ventanas inteligentes con alta protección, válvulas ópticas y dispositivos con control eléctrico y ajuste continuo.

cristal líquido dopado con tinte;estructura TN;matriz de Jones compleja;regulación de transmitancia;simulación óptica