不同结构极性化合物性能研究

本文介绍了不同结构极性化合物结构与性质之间的关系。本文主要工作是在一种液晶母体中加入不同结构的极性化合物,形成了一系列液晶混合物,对此混合物的阈值,介电各向异性,光学各向异性等各种参数进行测试,并分析了化合物不同结构与各项参数间的关系,为STN体系选择大介电各向异性极性单体提供了一些参考和依据。     

供TFT-LCD用的负介电各向异性液晶混合物

包含2,3-二氟化-1,4-次苯基化合物的液晶混合物具有比较大的负介电各向异性、适度的双折射、非常宽的向列范围(-60℃＜T＜85℃)与低的粘-弹系数.这些负介电各向异性对于垂直排列TFT-LCD的应用很有吸引力.     

异硫氰酸酯类化合物在混合液晶中的应用

近些年来,液晶透镜技术得到了长足的进步和广泛的应用,尤其是在立体显示技术中。液晶透镜为了获得高的光学效率和快速的响应时间,要求使用的液晶混合物具有较大的折射率各向异性、较小的旋转黏度、较大的介电各向异性以及大的K值。文中将异硫氰酸酯类化合物引入到液晶透镜用混合液晶中,获得了具有大折射率各向异性,较大的K值、较小的旋转黏度的液晶混合物。     

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。     

侧位含氟苯乙炔类液晶化合物的微波介电性能

近年来基于液晶材料的微波通信器件研究发展迅速,液晶材料的介电损耗成为制约微波器件发展的瓶颈,然而目前对微波用液晶材料性能报道较少。本文以低熔点高双折射侧位含氟苯乙炔类液晶作为研究对象,将其按一定比例掺杂到母体液晶MA中,采用矩形谐振腔微扰法测试所选液晶化合物在微波频段(10～30GHz)下的介电性能,探讨分子结构对微波频段液晶介电性能的影响作用。实验结果表明:在高频时的液晶介电各向异性与分子极性和双折射率相关,侧位含氟苯乙炔类和端基异硫氰基苯乙炔类液晶化合物均具有较大的介电各向异性(Δ_(ε_r)0.85);对于具有较高双折射率的对称含氟三苯二炔类和三苯乙炔异硫氰基类液晶化合物表现出较低的介电损耗(tanδ_(ε_r⊥)8.0×10~(-3),18GHz),而异硫氰基的含氟二苯乙炔类和不对称含氟三苯二炔类液晶化合物则表现出较高的介电损耗(tanδ_(ε_r⊥)8.0×10~(-3),18GHz)。     

液晶电视材料进展

介绍LCD TV在垂直阵列（VA）、共面开关（IPS）和扭曲向列相（TN）等三种模式下，其工作电压和响应时间与液晶材料介电各向异性等主要参数的关系。探讨这三种模式对液晶材料主要参数的要求和这三种模式液晶材料发展状况。由Merck新开发的极性材料A、挥发性材料B以及强极性材料C可很好地改善LCD TV工作电压和响应时间。     

异硫氰基嘧啶乙炔类液晶合成及性能研究

中心环外侧嘧啶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,提高分子的介电各向异性,降低液晶的驱动电压,也有利于形成近晶相液晶态。本文试图以嘧啶乙炔为中心结构单元,以异硫氰基为端基,设计合成了嘧啶乙炔类异硫氰基液晶化合物(nBTM-NCS)系列共5个化合物;它们都经过IR、~1H-NMR、~(13)C-NMR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,具有近晶相态,其熔点较高并呈现奇偶效应;其光学各向异性达到0.45左右,介电常数21~24左右,可作为铁电液晶和聚合物分散液晶材料配方组分。     

液晶材料介电常数的毫米波频率特性研究

利用矩形波导管和向量分析仪,测量了几种液晶材料在26.5～40 GHz波段(Ka波)的介电常数.实验表明,1 kHz频率下呈现正、负介电各向异性的液晶材料,在该微波波段下都显示为正的介电各向异性.尽管这些材料的静介电常数各向异性相差很大,但是该微波波段对应的介电各向异性相差却很小,而且在26.5～38 GHz区间内几乎不随频率的增大而发生变化.     

侧向氟取代三环双酯氰基液晶的合成与性能研究

以4-烷基苯甲酸、4-羟基苯甲醛及3-氟-4-氰基苯酚为原材料合成了4种侧向氟取代三环双酯氰基液晶化合物,通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)等分析方法确定了其分子结构,并对上述化合物的相变温度、介电各向异性、光学各向异性进行了测试研究。结果表明,该类化合物在升温过程中均呈现向列相,且具有清亮点高、向列相范围宽、介电各向异性大、光学各向异性大的特点。     

外加电压频率对液晶介电各向异性的影响

液晶材料的介电各向异性通常与频率有关。为进一步研究频率对液晶材料介电常数的影响,首先,使用紫外可见分光光度计(METASH UV-9000S)和表面轮廓仪(Contor GK-T)分别测量液晶盒厚度以及聚酰亚胺(PI)取向层厚度,通过精密热台(LTS 350)控制实验温度20℃,使用精密LCR表(Agilent E4980A)测定4种不同液晶材料在100～2 000Hz的频率内的平行和垂直排列向列相液晶盒电容;然后,利用液晶盒电容模型计算出不同频率下液晶的平行和垂直介电常数,并绘制频率-介电各向异性曲线;最后,分析频率对液晶介各向异性的影响。实验结果表明:温度一定,正性液晶的介电各向异性随频率的升高而减小,然后逐渐趋于平缓,负性液晶的介电各向异性随频率变化基本保持不变。此项研究对进一步分析液晶材料的介电特性具有一定的指导意义。     

双—（反—4‘—烷基环己烷羧酸）—2,3—二氯—1,4—苯二酯类液晶的合成

合成了双－（反－４－烷基环己烷羧酸）－２，３－二氯－１，４－苯二酯，烷基分别为ｎ－Ｃ６Ｈ１３，ｎ＝－Ｃ７Ｈ１５，ｎ－Ｃ８Ｈ１７。测定了这些化合物的液晶相变温度，并通过磁场法测定了介电各向异性，Δε均为负值。     

液晶相位光栅大屏幕投影

现已发现一种新型液晶盒工作模式，这就是液晶相位光栅模式，它是将空间周期电场加到介电和光学各向异性的均匀排列液晶层上而形成的。本文介绍了一种液晶相位光栅大屏幕投影系统，讨论了液晶相位光栅的基本衍射特性。     

双-(反-4′-烷基环己烷羧酸)-2,3-二氯-1,4-苯二酯类液晶的合成

合成了双—（反—４—烷基环己烷羧酸）—２，３—二氯—１，４—苯二酯，烷基分别为ｎ－Ｃ６Ｈ１３、ｎ－Ｃ７Ｈ１５、ｎ－Ｃ８Ｈ１７。测定了这些化合物的液晶相变温度，并通过磁场法测定了介电各向异性，Δε均为负值。     

1-[对-(反式-4-正烷基环已基)苯基]-2-(对-硫代异氰酸苯基)乙烷类新型液晶的合成研究

本文合成了结构式为的液晶化合物,提供了1-[对-(反式-4-正烷基环已基)苯基]-2-(对-硫代异氰酸苯基)乙烷类液晶化合物的合成路线。合成的化合物经光谱测试及元素分析确证,同时测定了它的相变温度和介电各向异性参数。     

低熔点三苯二炔类液晶合成及高频介电性能

液晶微波通信器件所用的液晶材料都是高双折射率(Δn)液晶化合物组合而成，这些化合物的熔点大多较高，使得液晶组合物的低温共熔点较高，不利于微波通信器件的发展。本文合成了8种侧乙基三苯二炔类液晶化合物，将其按照一定的比例配置成低温共熔点在-46℃的液晶组合物MA，并以此为液晶母体，将其与另外几种液晶混合，采用矩形谐振腔微扰法测试液晶组合物在微波频段(11～35 GHz)的介电性能，得到了在18 GHz时的介电常数值(Δε_r)为0.954，最大介电损耗(tanδε_{r max})为0.008 6，可满足微波用低熔点液晶材料的性能要求。     

含亚甲氧基桥键负性单体液晶的制备及性能研究

含亚甲氧基桥键负性单体液晶由于具有较大的负介电各向异性,较低的旋转粘度、良好的相溶性而被广泛应用于VA-TFT配方中,但其合成步骤长,合成及提纯难度大。本文讨论了含亚甲氧基桥键及苯环侧向氟取代的负介电各向异性单体液晶的合成方法,该方法主要采用2,3-二氟-4-乙氧基苯酚与含不同长度烷基链的苯磺酸酯反应引入亚甲氧基桥键,避免了常用醚化方法中卤代物的使用和卤素离子对单体液晶性能的影响。使用1 H NMR对目标单体液晶的结构进行了表征;采用DSC、热台偏光显微镜、LCR测试仪等对目标单体液晶的相变温度、光学各向异性、介电各向异性等一系列液晶性能参数进行了测试。     

四环二氟甲醚桥键液晶化合物性能研究

二氟甲醚桥键类液晶是目前广泛使用的一类液晶化合物,但是其相关相变行为和物理参数很少有系统地报道。本文采用DSC、POM测试,对系列1和2共计7种含环己烷的四环骨架二氟甲醚桥键液晶单体的介晶性进行了研究,并考察了不同单体对混合液晶性能的影响规律,采用加法原理对各系列单体的物理性能参数进行了外推。结果表明,与系列2化合物相比,系列1单体具有更高的清亮点和更宽的向列相温度范围。系列2单体由于氟原子数的增加,介电各向异性值增大。系列1单体可显著改善混合液晶的低温相溶性,有利于拓宽混合液晶的使用温度。     

多氟多氰类负性液晶化合物的合成

为了满足液晶母体在不同情况下的参数需求,合成了2种新型的含有多氟多氰结构的具有较大负介电各向异性值的未知化合物用于液晶母体的调配。以邻苯二甲腈和邻二氟苯为原料,通过一系列反应合成了2种该类新型液晶单体。通过核磁共振、元素分析等方法确定了分子结构;利用偏光显微镜、示差扫描量热仪和旋转黏度计等测试手段,对其参数进行测定。实验表明,该类多氟多氰类化合物具有较小的光学各向异性值(Δn=0.096~0.107)、负值很大的介电各向异性值(Δε=-15.2~-16.7)和较大的旋转黏度(γ1=234.8~248.6mPa·s)。该类新型的多氟多氰类化合物可以用于液晶母体的调配并改善其部分性能,且制备方法原料易得,收率较高,易于实现工业化生产。     

新型反式十氢萘衍生物液晶的研究进展

新型的反式十氢萘衍生物液晶具有拓宽混合液晶工作温度区间、降低阈值电压、增大介电各向异性、减小双折射率等优越的光电性能．适用于TFT型液晶显示材料；在合成中运用了立体选择性更好的新方法和新试剂．收效显著，有较高的参考意义。文中就目前已报道的化合物．从性能和合成的角度对该类化合物目前的发展状况进行了综合论述。     

一类多氟负介电液晶单体的合成及性能研究

为了满足液晶母体在各种情况下的参数要求,合成了6种新型的具有2个或2个以上的2,3-二氟苯基的有较大负介电各向异性的化合物。以2,3-二氟丙基苯或2,3-二氟苯乙醚为原料,通过一系列反应合成了目标液晶单体。经过核磁共振、元素分析和质谱等方法确定了分子结构;利用示差扫描量热仪、阿贝折射仪和电容电抗测试仪等测试手段对其进行测定。实验表明,这类多氟化合物有着较大的光学各向异性(Δn=0.22~0.33)和较大负值的介电各向异性(Δε=-7.63~-12.02)。该类型的多氟化合物可以用于液晶母体的调配并且改善其部分性能。这类多氟化合物原料易得、收率较高(总收率50%),极易实现工业量产。