Photoalignment of Liquid Crystalline Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Chigrinov, Vladimir G./ Kozenkov, Vladimir M./ Kwok, Hoi-Sing

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2008-7

价格:976.00元

装帧:

isbn号码:9780470065396

丛书系列:

图书标签:

• Liquid Crystals
• Photoalignment
• Materials Science
• Optics
• Thin Films
• Polymer Chemistry
• Surface Science
• Display Technology
• Self-Assembly
• Anisotropic Materials

《光控液晶材料：精准调控与前沿应用》 本书深入探讨了液晶材料在光场作用下的独特行为及其在现代科技中的广泛应用。我们从液晶材料的基本物理性质出发，详细阐述了不同类型液晶材料（如向列相、近晶相、胆甾相）的光学各向异性、双折射率、介电各向异性等核心特性，并重点解析了它们对外部刺激的响应机制。 随后，本书将焦点聚焦于“光取向”（photoalignment）这一关键技术。我们将全面介绍实现光取向的各种物理和化学方法，包括但不限于： 光致异构化取向： 深入分析含光敏基团（如偶氮苯、二苯乙烯衍生物）的聚合物薄膜，如何在特定波长紫外光照射下发生光致顺反异构化，从而诱导表面取向力的产生。我们将讨论不同光敏基团的量子产率、异构化动力学、以及其对液晶初始取向稳定性和均匀性的影响。 光致聚合物化取向： 探讨利用光引发聚合反应在衬底表面形成具有特定取向的聚合物网络。我们将详细讲解引发剂、单体选择、光照条件（如光强、曝光时间、偏振方向）对聚合物链取向的影响，以及这种方法在制备高分辨率图案化取向膜方面的优势。 光致化学反应取向： 介绍利用光诱导的化学键断裂、形成或迁移等化学过程，在表面形成化学梯度或特定取向力的方法。我们将分析相关的光化学反应机理，并探讨如何通过精确控制光照参数来调控取向精度。 非线性光学效应取向： 讨论在强激光场作用下，液晶材料本身可能发生的非线性光学效应，从而产生自发取向或诱导取向的现象。我们将介绍相关的理论模型和实验观测。 本书不仅会详细介绍这些取向方法的原理，还将深入分析影响取向效果的关键因素，包括： 光敏材料的设计与合成： 讨论如何根据应用需求设计和合成具有最优光响应性能的聚合物或小分子材料，例如优化光敏基团的吸收光谱、提高量子效率、增强材料的化学稳定性等。 光照条件的优化： 详细分析光强、曝光时间、照射角度、偏振方式（线偏振、圆偏振、交变偏振）等参数对液晶取向效果的影响，以及如何通过精确控制这些参数实现所需的取向分布。 表面形貌与处理： 探讨衬底材料的表面粗糙度、化学处理（如等离子体处理、化学键合）以及预取向等因素如何协同作用，影响光取向膜的性能。 取向稳定性与耐久性： 研究光取向膜在不同温度、湿度、化学环境下的稳定性，以及如何提高其长期使用的可靠性。 在掌握了光取向的基本原理和技术之后，本书将重点阐述其在各个尖端技术领域的广泛应用，包括： 液晶显示技术（LCDs）： 高性能液晶盒制备： 光取向技术在制备高性能IPS（In-Plane Switching）、VA（Vertical Alignment）、OCB（Optically Compensated Bend）等模式液晶盒中至关重要。我们将详细介绍如何通过光取向实现精确的液晶分子倾斜角和方位角控制，从而显著提升显示器的对比度、响应速度、可视角度和色彩表现。 新型显示技术： 探索光取向在柔性显示、可穿戴显示、透明显示等新兴领域的应用潜力。 光学元件与器件： 衍射光学元件： 利用光取向技术制造高精度、可调谐的衍射光栅、光束整形器等。 液晶透镜与光阑： 开发基于光取向的电可调液晶透镜，实现无机械运动的光学聚焦和变焦。 液晶相位板与偏振器： 制造具有复杂相位延迟和偏振控制功能的液晶光学器件。 光存储与全息技术： 光致变色液晶材料： 利用光诱导的液晶分子重排和取向变化实现信息存储。 液晶全息图： 探索利用光取向技术记录和再现高分辨率全息图像。 传感与探测技术： 化学与生物传感器： 设计对特定化学物质或生物分子响应敏感的液晶体系，利用光取向技术实现高灵敏度的传感和信号放大。 应力与形变传感器： 利用光取向膜对外部机械形变引起的液晶分子取向变化的敏感性，开发高精度形变检测设备。 光电与微纳器件： 液晶微流控器件： 在微流控通道中利用光取向控制液晶流动和分布，实现微流体混合、分离和反应。 液晶激光器与调制器： 探索将光取向技术应用于液晶激光器和光调制器，实现对光束特性的精确控制。 本书还将对未来光取向液晶材料的研究方向和技术挑战进行展望，例如： 绿色、高效的光取向技术： 探索使用可见光或低能量光进行取向，减少紫外线的使用，降低能耗。 集成化与智能化光取向： 将光取向技术与微电子、微机械系统集成，实现器件的智能化和自动化。 新型液晶材料的开发： 探索具有更优异光学、电学、机械性能的新型液晶材料，以适应更广泛的应用需求。 理论模型与模拟的完善： 发展更精确的理论模型和计算方法，指导光取向材料的设计和工艺优化。 《光控液晶材料：精准调控与前沿应用》旨在为从事液晶材料研究、开发和应用的研究人员、工程师以及相关专业的学生提供一本全面、深入、实用的参考书。通过本书，读者将能够深刻理解光取向技术的核心原理，掌握先进的制备方法，并能洞察其在推动现代科技发展中的巨大潜力。

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阅读体验上，这本书的行文风格呈现出一种罕见的、近乎**散文诗般的流畅感**，这在技术专著中实属少见。作者在构建章节逻辑时，似乎并不急于展示技术的突破点，而是花大量的篇幅来铺陈历史背景和材料学的哲学思考。我尤其欣赏其中对“取向”这一概念的多层次阐释，它不仅仅是物理学上的向量描述，更被赋予了结构稳定性和信息编码的可能性。比如，在讨论新型显示技术时，文字的节奏感极强，每一个段落的收尾都像是为下一段的展开留下了悬念。这使得我几乎可以一口气读完好几个章节，而没有感受到传统技术书籍那种阅读疲劳。缺点在于，这种文学化的处理有时会模糊掉关键参数的精确界限。当需要快速查找一个特定阈值电压或临界温度的数值时，我常常需要在几个描述性的段落中来回翻找，效率略显低下。如果能配合更清晰的表格和符号索引，这本书的实用价值会大大提升。它更像是在“娓娓道来”一个复杂的故事，而非“清晰列举”一套操作手册。

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我对这本书的**整体价值评估**是：它是一部优秀的“知识桥梁”而非“知识宝库”。它的价值不在于提供最新的研究突破，而在于其**方法论的普适性**。作者构建了一套非常清晰的、用于分析任何“界面诱导有序结构”的思维框架。我个人发现，在处理我目前手头一个关于生物传感器界面稳定性的问题时，书中关于“锚定能”和“界面能量耗散”的讨论，提供了全新的、非传统的切入角度。这种启发性的价值，远远超过了书本中具体数值的准确性。唯一的遗憾是，排版和索引设计略显陈旧，字体选择和图表标注的清晰度，在与当前市场上那些高度数字化的教材相比时，显得有些逊色，这在一定程度上削弱了信息传递的效率。但撇开这些形式上的瑕疵，其对物理现象的深刻洞察力和跨领域整合的智慧，仍然使其成为一本值得反复研读的参考书。

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这本书在**跨学科连接**方面的努力值得称赞，它成功地将高分子化学、表面物理以及光学工程这三个看似疏远的领域编织在了一起。阅读过程中，我反复体会到一种“系统思维”的培养。作者很擅长在讨论微观分子尺度的问题时，立刻切换到宏观器件性能的层面，这种视角转换对于培养解决复杂工程问题的能力至关重要。例如，书中对“粘弹性”与“响应时间”关系的论述，清晰地揭示了材料固有的物理限制如何最终决定了最终产品的市场适用性。然而，这种广博性也带来了一个问题：在任何一个细分领域，它都无法提供该领域最前沿、最深入的见解。对于专精于某一特定液晶相态（比如铁电液晶或反铁电液晶）的研究人员来说，书中涉及的部分可能只是蜻蜓点水，无法提供他们迫切需要的关键公式或实验参数范围。可以说，它为所有人提供了一个坚实的平台，但却要求每个读者自己去攀登各自领域内的“珠穆朗玛峰”。

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从内容组织来看，我注意到作者似乎将**“软物质界面现象”**的探讨置于核心地位，而非单纯聚焦于“光电效应”本身。这一点对我来说是相当意外的，我本以为会看到更多关于波前整形和相位延迟的计算方法。这本书似乎更偏向于材料的**自组装特性**和**界面能量学**如何驱动宏观光学性能的演变。它用了相当大的篇幅去探讨如何通过表面化学修饰来“驯服”这些原本躁动的液晶分子，使其稳定地保持在预设的取向状态。其中关于“缺陷控制”的一章，其深度和广度都超出了我的预期，它不仅涉及了拓扑缺陷的形成机理，还探讨了如何利用这些缺陷来设计新型的偏振元件。然而，对于专注于高频光调制应用的研究者来说，书中对高频响应和非线性光学效应的讨论显得略为保守和理论化，缺乏最新的实验验证数据来支撑其在高速通信领域的潜力。这本书无疑是理解“稳定结构”形成的关键，但对于追求“极限性能”的工程师来说，可能需要辅以其他更偏向应用侧的文献。

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这本书的封面设计着实吸引眼球，那种深邃的蓝色调和精致的几何图案，立刻让人联想到精密的光学和材料科学，尽管我手中的这本并非我预期的那种“硬核”理论教材，但其传递出的专业感是毋庸置疑的。我原本期待的是对复杂数学模型的深入剖析，或者至少是大量的实验数据图表来支撑论点。然而，初读下来，我发现它更像是一本面向**跨学科研究者**的导论性著作，它巧妙地避开了过于晦涩的纯物理推导，转而侧重于展示“现象”背后的“机制”和“应用前景”。例如，在介绍液晶分子在特定电场下排列变化时，作者使用了大量类比和直观的图示，这对于刚刚接触这个领域的本科生或者需要快速了解该技术背景的工程师来说，无疑是巨大的福音。不过，对于我这种习惯于从第一性原理出发的读者而言，这种“浅尝辄止”的处理方式偶尔会让人感到意犹未尽，总觉得核心的“为什么”被轻轻放过，留给读者自己去填补那些复杂的量子力学或统计热力学上的空白。总而言之，它更像是一张精美的“导航地图”，而非一辆能带你直达“知识圣地”的越野车。

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