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Dual Stimuli-Responsive High-Efficiency Circularly Polarized Luminescence from Light-Emitting Chiral Nematic Liquid Crystals
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-12-04 , DOI: 10.1021/acsami.0c17241 Youde Chen 1 , Peng Lu 1 , Zhiyan Li 2 , Yongjie Yuan 1 , Qiang Ye 1 , Hailiang Zhang 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-12-04 , DOI: 10.1021/acsami.0c17241 Youde Chen 1 , Peng Lu 1 , Zhiyan Li 2 , Yongjie Yuan 1 , Qiang Ye 1 , Hailiang Zhang 1
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Considerable luminescence dissymmetry factor (glum) is vital for application implementation of circularly polarized luminescence (CPL) materials. Moreover, a dual CPL switch has promising prospects in high-security encryption and sensor devices. Herein, we designed and synthesized an emissive chiral nematic liquid crystal (N*-LC) by doping a luminescent chiral additive (NO2-CS-C6-Chol) into a nematic liquid crystal (5CB). The helical assembly structure produced by inducing the formation of N*-LC endows the prepared emissive N*-LC with a larger glum value. With the increase of the doping concentration from 1 to 10 wt %, the helical pitch (P) of N*-LC gradually decreases from 25.48 to 3.92 μm. The corresponding glum value increases first, reaches the maximum value (−0.38) at 6 wt %, and then decreases slightly. Further, the prepared emissive N*-LC doped with 6 wt % NO2-CS-C6-Chol is injected into an indium-tin oxide (ITO)-coated LC cell, to which a direct current (DC) electric field is applied. The glum value can be repeatedly shuttled between the “on” and “off” state by adjusting the applied voltage. Meanwhile, owing to the inherent thermal dependence of the liquid crystal phase structure, the glum value can also be switched between the on and off state by regulating the temperature. Therefore, an electrically controlled and thermocontrolled dual CPL switching device is successfully constructed.
中文翻译：
发光手性向列液晶的双刺激响应高效圆偏振发光
相当大的发光不对称因子（g lum）对于圆偏振发光（CPL）材料的应用实现至关重要。此外，双CPL交换机在高安全性加密和传感器设备方面具有广阔的前景。本文中，我们通过将发光手性添加剂（NO 2 -CS-C 6 -Chol）掺杂到向列液晶（5CB）中，设计并合成了一种手性向列液晶（N * -LC ）。通过诱导N * -LC的形成而产生的螺旋组装结构使得所制备的发射N * -LC具有更大的g lum值。随着掺杂浓度从1 wt％增加到10 wt％，螺旋间距（PN * -LC）从25.48逐渐减小到3.92μm。相应的g lum值首先增加，在6 wt％时达到最大值（-0.38），然后略有下降。此外，将制备的掺杂有6 wt％NO 2 -CS-C 6 -Chol的发射N * -LC注入涂有氧化铟锡（ITO）的LC电池中，在该电池中施加直流（DC）电场应用。通过调节施加的电压，g lum值可以在“ on”和“ off”状态之间反复穿梭。同时，由于液晶相结构的固有的热依赖，克LUM也可以通过调节温度在打开和关闭状态之间切换值。因此，成功地构造了电控和温控双CPL开关装置。
更新日期：2020-12-16
中文翻译：
发光手性向列液晶的双刺激响应高效圆偏振发光
相当大的发光不对称因子（g lum）对于圆偏振发光（CPL）材料的应用实现至关重要。此外，双CPL交换机在高安全性加密和传感器设备方面具有广阔的前景。本文中，我们通过将发光手性添加剂（NO 2 -CS-C 6 -Chol）掺杂到向列液晶（5CB）中，设计并合成了一种手性向列液晶（N * -LC ）。通过诱导N * -LC的形成而产生的螺旋组装结构使得所制备的发射N * -LC具有更大的g lum值。随着掺杂浓度从1 wt％增加到10 wt％，螺旋间距（PN * -LC）从25.48逐渐减小到3.92μm。相应的g lum值首先增加，在6 wt％时达到最大值（-0.38），然后略有下降。此外，将制备的掺杂有6 wt％NO 2 -CS-C 6 -Chol的发射N * -LC注入涂有氧化铟锡（ITO）的LC电池中，在该电池中施加直流（DC）电场应用。通过调节施加的电压，g lum值可以在“ on”和“ off”状态之间反复穿梭。同时，由于液晶相结构的固有的热依赖，克LUM也可以通过调节温度在打开和关闭状态之间切换值。因此，成功地构造了电控和温控双CPL开关装置。
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