续晓婉，刘言军，罗 丹

(南方科技大学 电子与电气工程系，广东 深圳 518055)

1 引 言

蓝相液晶的发现最早可以追溯到1888年，Reinitzer在实验中观察到胆甾醇基苯酸盐液晶在清亮点之下会产生一种蓝紫色的反射光[1]。随后，Lehmann也观察到相同的现象，并提出蓝相是一种区别于胆甾相的光学稳定的液晶相态[2]。蓝相液晶可由向列相液晶与手性材料混合而成，在高浓度的手性剂作用下，蓝相液晶分子自组装形成具有双螺旋结构的圆柱，该双螺旋圆柱进一步堆叠形成三维立方晶格结构。蓝相通常存在于各向同性相与胆甾相之间很小温度范围内(0.5～2 K)，随着温度的降低，依次呈现蓝相Ⅰ[3-6]、蓝相Ⅱ[7-9]、以及蓝相Ⅲ[10-14]3种不同类型的蓝相，分别表现为体心立方晶格结构、简单立方晶格结构和无规则排列的雾状相。蓝相晶格结构主要通过晶格衍射形成的Kossel图判断[15-18]。此外，透射电子显微镜(TEM)[19]和X光散射(XRS)[20]等测试方法也可以用于确定一部分蓝相晶格结构信息。

蓝相液晶具有许多不同寻常的光学特性，如快速的响应速度(亚毫秒量级)[21-23]，可见光范围的布拉格反射，光学各向同性等性质[24-27]，这些特性使得蓝相液晶受到学术界和产业界越来越多的关注，应用于诸多光电器件，例如显示器件[28-33]、相位调制器[34-35]、衰减器[36]、光栅[37-41]、透镜及透镜阵列[42-47]等。基于蓝相液晶的带隙激光[48]和随机激光[49-51]等。

此外，蓝相液晶晶体结构和结构色等方面的研究与进展同样不容忽视。蓝相液晶自组装形成的三维光子晶体结构，无需人工排列或刻蚀，其晶体周期的反射光恰好可覆盖全部可见光范围，使得蓝相液晶能够呈现出从红色到紫色的连续光谱，这种因为自身周期性结构形成的反射色彩，称之为结构色。……