含氟三环液晶材料相变与分子构造相关性的机械旋转模型研究

报道了含氟双环已烷基置换液晶材料的分子结构与其相变关系的最新研究成果。本研究利用液晶分子的机械旋转模型,通过计算液晶分子的有关力学参数,分析了液晶材料的分子结构与相变的关系,发现该相关性也支持作者前期研究中提出的slim和fat分子结构现象,该结果为液晶分子的机械旋转模型提供了新的证据。     

电场对铁电液晶分子排列的影响

本文通过在铁电液晶相变过程中施加交变电场的方法，研究了电场对铁电液晶分子排列的作用。实验表明在液晶相变点附近施加低频交变电场，能够使铁电液晶分子形成均匀排列，从而提高了铁电液晶器件的记忆效应与对比度，最后我们给出了合理的理论解释。     

液晶分子的光控取向

1 前言 不加电场而通过光化学方法使液晶分子取向发生变化,一般有以下三种途径:1、在液晶中掺入光反应性分子,通过光照引起相变;2、光反应性分子与高分子液晶材料相结合,用线偏振光照射引起再取向;3、通过光化学反应使基板表面的分子结构发生变化,利用这种变化,控制液晶相的取向。本文主要讨论第三种方式。 液晶的开关功能是通过表面作用先均匀取向,然后在电场作用下使取向发生变化而实现的。也就是说,是通过基板表面对液晶分子的取向限制作用和变化的电场实现再取向的。如果基板表面在电场以外的外界作用下,其结构发生变化的话,那么有可能只依靠这个外界的作用实现开关功能。1988年有人提出上述建议,并把对液晶具有光控取向功能的表面称为指令表面（command一surface）。     

TFT LCD用液晶显示材料进展

列举了一批近年来得到开发应用的TFTLCD显示用液晶材料，并分析了其发展趋势。TFT LCD要求液晶材料具备高电压保持率，低粘度，低双折射率等特性，而传统的液晶材料无法满足上述要求，含氟液晶、环己烷类液晶，乙烷类液晶因其极性较低，分子粘度低，电阻率高，电压保持率高，在FTFLCD中得到广泛应用，初步阐述了其分子结构与物理性能之间的关系，为为新型液晶分子设计及配方设计提供了线索。     

基于解析电导率模型的相变存储器SPICE模型

在相变存储器的外围电路设计中,相变存储单元的电路模型是连接器件与电路的桥梁。在本文中,提出了一种基于解析电导率模型的相变存储器电路模型,与前面的工作相比,该模型利用解析电导率模型代替了使用传统模型中需要利用测试结果建模的缺点,可以通过材料的参数计算相变存储单元的电阻,能够反映相变材料中的载流子传输特性。同时,基于等温假设,提出了解析温度模型,并基于JMA方程建立的相变动力学模型,结果表明,该模型能够进行相变存储单元瞬态与稳态电路仿真,并与测试结果符合较好。     

快速高双折射率向列相液晶的分子设计与模拟计算

当前液晶自适应光学系统还不能满足校正大气湍流频率(＞40 Hz)的要求,这主要受限于LCOS器件的响应速度(10～20 ms)和位相调制量超过1λ的系统要求.研制新型快速高双折射率向列相液晶材料是解决这一问题的根本方案.本文从分子结构上探讨了影响液晶粘度和双折射率的一般规律.在此基础之上,设计了两种低粘度、高双折射率的液晶分子.通过使用AM1半经验量子化学算法进行了模拟计算,预测了所设计的液晶材料的Δn和Δε值.模拟结果说明,这两种结构的液晶材料能够很好地满足自适应系统的要求.     

氢键组装的超分子液晶的研究进展

介绍了近十几年来典型的氢键组装的超分子液晶材料的组装方法和分子结构,对比其光电性能和自组装特点,并对其在光电器件方面的应用进行展望。这类材料依据氢键组装的方式和分子结构主要分为两大类:结构封闭型和结构开放型。与后者相比,前者具有易于结构修饰和易于精确调控性能的特点。但两者内部的分子结构变化时,组装的超分子液晶材料的性能均受到显著影响。分子间氢键作用组装的超分子液晶材料具有高度有序性和可精确调控性,因此作为新型材料在有机光电器件和纳米器件等领域具有广阔的应用前景。     

十字形液晶分子混合物系统的相变

研究了由2种十字形液晶分子构成的混合物系统。假设分子间的简单相互作用,运用平均场理论,得到混合物液晶在分子结构参数rA(A类液晶分子短、长棒比)和约化温度t平面内的相图。结果表明,相图存在一Landau点,系统经此点由各向同性相可直接进入双轴向列相。此点所对应的优化分子结构与A,B类分子结构、混合比有关。按等比例混合的棒状、圆盘状液晶分子系统即具有此优化分子结构。随着B类液晶分子短、长棒的比值rB增加,Landau点处的rA减少。对比混合物系统和相分离系统的自由能曲线,发现增加异种液晶分子间的相互作用强度,升高温度,缩小异种分子间的形状差异可使系统不发生相分离。     

2-烷基-5-(4-烷氧基)苯基含氮杂环液晶合成与性能研究

含氮芳环作为液晶分子的极性介晶基团,能有效增大分子的偶极矩和分子间的作用力,有利于形成近晶相液晶态,提高分子的介电各向异性,降低液晶的驱动电压。本文试图以嘧啶、吡啶为中心结构单元来增大化合物的偶极矩,设计合成了二个系列含嘧啶、吡啶的双芳环液晶化合物nOBMm、nOBPm系列共7个化合物;它们都经过IR、1 H-NMR、13 CNMR和MS光谱对其分子结构鉴定,经过差热分析仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对其液晶性能进行检测。实验结果表明,所有化合物的分子结构均正确,具有较宽的近晶相态,可作为铁电液晶和高分子聚合物分散液晶材料配方组分,为进一步研究低能耗铁电液晶和聚合物分散液晶材料提供了实验素材。     

含氟液晶的性能、应用与合成进展

有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)对液晶性能有严格的要求,这极大地促进了含氟液晶的发展。本文综述了近年来含氟液晶材料的开发、合成与应用进展,重点介绍了氟原子引入母体分子中不同位置对液晶化合物性能的影响以及相应的合成方法。文中结合液晶材料的相变温度、介电各向异性、双折射和黏度等数据,说明氟取代液晶分子中的关键位置,对液晶性能具有明显改善。重点介绍了末端氟取代液晶、苯环侧向氟取代液晶和中心桥键氟取代液晶的合成方法。     

含柔性长链的二元胆甾相新型液晶的制备及其性能研究

以胆甾醇和长链二元酸为原料，合成了一种柔性长链的新型小分子二元胆甾相液晶，并对其相转变过程进行了深入分析。红外光谱、核磁共振谱、质谱和元素分析证实了其分子结构，差示扫描热分析（DSC）谱图和偏光显微镜（POM）观察图像等一致表明其相转变过程完全符合胆甾相液晶的特征。说明胆甾相液晶分子的刚性大小与胆甾相液晶的形成没有直接关系，胆甾相液晶基元是其形成有序排列的决定因素。     

无摩擦基板上液晶薄层的分子场理论

采用分子场近似，通过Ｌｅｂｗｏｈｌ－Ｌａｓｈｅｒ模型研究无摩擦基板上的液晶薄层，给出了出现向列相对液晶薄层中的子分子取向状态的向列相－各向同性相转变，讨论了基板诱导的取向序（包括双轴序）以及介面区中的双轴一单轴相变。     

Liquid‐Crystalline Polymer with a Block Mesogenic Side Group: Photoinduced Manipulation of Nanophase‐Separated Structures

In this report, a novel type of photoresponsive liquid crystalline polymer with a block mesogenic side‐group is demonstrated. The block mesogene is an amphipathic molecule containing a hydrophobic mesogene (azotolane moiety) and hydrophilic oligooxyethylene moieties in the same unit. The block mesogene in the polymer plays a role in liquid crystalline, amphiphilic and photoresponsive properties. As expected, a film prepared from the polymer exhibits phase separation of a lamellar structure due to cooperative motion between liquid crystal assembly and nanophase separation. The morphology of the lamellae can be aligned upon irradiation of linearly polarized light. Moreover, a photochemical phase transition induced by unpolarized UV irradiation erases the surface morphology. The erased nanostructure can be recovered by annealing or irradiation of linearly polarized light, meaning that the surface morphology is rewritable via a photochemical process.     

对称Y型分子向列相液晶的相变

在V型双轴性向列相液晶分子的基础上构造一对称Y型分子,并将其抽象为呈"Y"状排列的三刚性分子长棒,考虑棒与棒间的简单相互作用的叠加,得到了分子间的相互作用能。利用平均场理论,得到系统的自由能与序参数之间的函数关系,并给出了在一定温度下系统从各向同性相至单轴相以及从单轴相至双轴相相变的相图。     

螺旋相盘状液晶研究进展

盘状液晶是由中心的刚性芳香内核以及外部链接的多条柔性侧链组成,极易在π-π相互作用下发生盘-盘堆叠形成一维有序的柱状结构,该结构利于柱内的载流子传输,因此盘状液晶未来可期望成为优良的半导体材料。盘状液晶按照柱内有序性,分为有序柱状相、柱状塑晶相和柱状螺旋相,其中,柱状螺旋相具有更高的载流子迁移率。开展可形成螺旋相盘状液晶的分子结构的设计、液晶性能以及光电性能的研究对发展新兴有机光电半导体材料具有重要的意义。     

胆甾相液晶盒贝纳德效应实验

介绍了贝纳德效应,胆甾相液晶织构等概念,实验制备出胆甾相液晶平面态样品,用偏光显微镜观察温度场致织构变化,观察到液晶盒在清亮点温度附近出现特殊花纹图案,类似于贝纳德效应或者是温度场致方格栅效应。实验现象说明了温度场使液晶分子产生对流,在偏光显微镜下观察双折射干涉,指向矢分布有周期性变化,形成了微观的贝纳德花纹。实验现象对于胆甾相液晶基础研究具有一定意义。     

手性液晶滤光片研究

本文研究了掺有手性分子的反射式液晶滤光片的光学特性以及手性液晶膜用于滤光片的可行性。利用Jones矩阵法对其透射光谱特性进行了分析和数值计算,同时制作了手性液晶盒并对其透射光谱进行了测量。从数值计算和实验结果可知,利用掺有手性添加剂的液晶材料可以反射某种特定波长的入射光,起到一种窄带滤光片的作用,利用此特性制成的液晶偏振滤光片膜可用于各种类型的光电防护。     

激光诱导向列相液晶分子重新取向的研究

用液晶分子运动的动力学方程,求出了激光诱导向列相液晶分子重新取向的取向角、折射率改变、阈值场强和上升时间的近似表达式。讨论了它们随液晶材料参数、激光强度和激光在液晶中传播方向的变化,进行了数值计算。给出了激光能诱导向列相液晶分子重新取向的必备条件,得到向列相液晶的各向异性是其分子重新的取向的根本原因。