[发明专利]波长可调谐滤光器以及其切换和调节方法

权利要求书

1.一种滤光器，包括：

-液晶盒(1)，所述液晶盒包括面向彼此的两个电极(13，14)以及插入在所述两个电极(13，14)之间的胆甾相液晶混合物(2)，所述两个电极(13，14)各自被配向层覆盖、并且相隔盒间隙(d)；

-所述液晶盒(1)被配置为在所述两个电极(13，14)之间施加电压(V)；

-所述胆甾相液晶混合物(2)包括手性掺杂剂和双频液晶主体材料，其中所述手性掺杂剂具有大于或等于100μm^-1的螺旋扭曲能力，所述双频液晶主体材料在可见光范围内具有小于0.2的折射率、双折射率，所述双频液晶主体材料具有小于10千赫兹的交叉频率(f_c)，所述双频液晶主体材料在低频范围上具有第一符号的介电各向异性并且在高频范围上具有相反符号的介电各向异性，

-当所述施加的电压为零时或当所述施加的电压被调制为大于高频极限(f_H)的频率时，所述液晶盒(1)具有参考布拉格反射模式，所述参考布拉格反射模式具有平面结构以及在300nm与900nm之间的光谱范围内的参考布拉格反射波长，并且其中，所述胆甾相液晶混合物具有所述高频范围，在所述高频范围内，所述胆甾相液晶混合物具有与频率无关并且为负的介电各向异性，所述高频范围在所述高频极限(f_H)以上延伸，所述高频极限(f_H)大于所述交叉频率(f_c)且小于100kHz，

-当所述施加的电压大于阈值电压，以及所述阈值电压小于100V并且所述施加的电压被调制为包含在中间频率范围内的不同于所述频率的另一个频率时，所述液晶盒(1)具有第一布拉格反射模式，所述第一布拉格反射模式具有展开平面结构以及第一布拉格反射波长，所述中间频率范围高于所述交叉频率(f_c)且低于所述高频极限(f_H)，其中，所述胆甾相液晶混合物(2)具有随频率变化并且为负的介电各向异性，所述第一布拉格反射波长与所述参考布拉格反射波长不同。

2.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述双频液晶主体材料具有小于5kHz的交叉频率。

3.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述双频液晶主体材料包括W-1978C或W-1831A，和/或其中，所述手性掺杂剂包括(13bR)-5,6-二氢-5-(反式-4-丙基环己基)-4H-二萘并[2,1-f:1',2'-h][1,5]二氧杂环壬四烯。

4.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述液晶盒(1)被适配为由控制器(5)控制，以便至少在所述施加的电压高于所述阈值电压、被调制为包含在所述中间频率范围内的第一预定频率下的所述第一布拉格反射模式下操作，所述胆甾相液晶混合物(2)在高频模式下具有平面结构，其中，所述施加的电压大于所述阈值电压并且所述施加的电压的频率在所述高频范围内，所述高频模式下的所述液晶盒(1)具有等于所述参考布拉格反射波长的布拉格反射波长。

5.一种滤光器装置，包括：根据权利要求1所述的滤光器以及根据权利要求1所述的另一滤光器，所述滤光器具有所述第一布拉格反射波长，所述另一滤光器具有另一第一布拉格反射波长，所述滤光器和所述另一滤光器光学串联布置。

6.根据权利要求5所述的滤光器装置，其中，所述滤光器和所述另一滤光器的不同之处在于光学偏手性或其相应布拉格反射波长的值。