光敏聚酰亚胺(BTDA-TMMDA)的光控取向研究

利用不同波段的线偏振紫外波长照射PI(BTDA—TMMDA)膜,发现光化学反应度有较大的差别,短波长的紫外光和高光功率密度有利于增大反应度和提高取向度。在氯气和有氧条件下光照,发现有氧氛围更易于反应。     

光敏侧链型高分子液晶的光控取向

日本姬路工大的川月喜弘等研究人员对光敏侧链型高分子液晶的光控取向进行了研究，通过使光敏性良好的β-（2－呋喃基丙烯）基与甲基丙烯系液晶聚合物支链端相结合，力图使光照能量大幅度降低，同时还研究了将烷基丙烯酸酯共聚制膜后，经偏振紫外光照射时，对液晶预倾角及耐热性方面所产生的影响，实验结果表明，具有β－（2－呋喃基丙烯）基的聚合物[Poly(MHFEB)]膜面只用以往具有苯乙烯基聚合物[Poly(MHCEB)]膜面的1／30光照射能量即可实现液晶取向功能，且聚倾角不依赖光能量的变化而变化，而依赖于侧链基成份含量而变化，此外，还显示出高耐热性。     

光敏小分子单体链聚合诱导液晶分子排列的研究

两端带有碳碳双键,尺寸与液晶分子相近的刚性小分子单体在线偏振紫外光照射下聚合,形成的聚合物膜能够诱导液晶分子均匀取向。对不同光照时间的紫外吸收光谱谱图比较发现,该取向材料具有较好的光敏性。利用偏振红外光谱测定了取向膜表面的二向色性,并且测得膜表面有序度为0．088。以晶体旋转法测定该取向膜制成的液晶器件,测得预倾角的大小为0．8。     

光敏自组装单层膜用于液晶光控取向的研究

用丁二酸酐和7-羟基香豆素合成了含有脂肪族羧酸基团的光敏化合物，利用脱水反应使它在玻璃(或石英)基板表面形成自组装单层膜。用偏振紫外光照射光敏性自组装膜，与光矢量方向匹配的香豆素基团发生[2 2]周环反应，反应产物沿辐照光的偏振方向分布，形成表面张力各向异性的薄膜。用它作为向列相液晶取向膜制成平行液晶器件，在偏光显微镜下观察，发现取得了均一、稳定的取向效果。并且该取向膜有良好的热稳定性。     

液晶光控取向

近年来TFT—LCD从其薄型、轻便、显示档次的提高,已广泛用于便携式个人计算机,直至监视器.其液晶显示模式多半采用TN模式,且多采用摩擦的方法(通常是形成聚酰亚胺等聚合物层后,用人造丝等绒布摩擦)进行液晶取向控制.虽然是采用了摩擦聚合物表面这种原始的方法,但从其工艺简便、可靠性高这一角度来讲,摩擦工艺正在逐步确立.     

液晶分子的光控取向

介绍了偏振紫外光诱导光聚物液晶取向的基本原理；对用于光控取向的取向层聚合物材料做了分类；把光控取向的取向机理从不同角度归纳为：体诱导和表面诱导、光聚合、光分解和光异构作用。     

基于光敏自组装多层膜的液晶光控取向膜

采用layer-by-layer(LBL)的方法，将基板依次在具有光敏双键的季铵盐水溶液和聚乙烯基苯磺酸钠水溶液中浸泡，石英基板表面形成了自组装多层沉积膜。经线性偏振紫外光辐照后，LBL多层膜表现出明显的紫外吸收各向异性。将两片带有各向异性薄膜的基板做成平行液晶器件。在正交的偏光显微镜下观察，发现取得均一、稳定的取向效果。该种光控取向膜有望用作LCoS微显示的取向层。     

反应性液晶修饰的光敏聚芳醚光取向稳定性研究

采用反应性液晶通过光聚合反应与聚芳醚光取向膜复合方法,制备了平面转换(In-plane switching,IPS)液晶显示器件,并在高温状态下对其光电显示和取向稳定性能进行了研究。结果显示,与单一聚芳醚光取向膜相比,利用复合光取向膜制备的IPS器件在高温状态下的光电显示和液晶取向稳定性能都得到了明显提高,在65℃明亮显示20h无液晶取向变化,在120℃维持2h无明显光量渗透。在线偏振紫外光下,光敏聚芳醚薄膜发生各向异性光交联反应,其交联程度最高可达67.4%。SEM分析结果发现,反应性液晶单体在UV光照射下,在聚芳醚光取向膜表面上发生了各向异性光聚合反应,沿先前光取向方向形成长度为0.4μm左右的棒状聚合物,有效限制了光取向膜中未交联的柔性基团的活动能力,进而有效增强了复合取向膜对液晶的取向稳定性。     

光控取向弱锚定表面的液晶分子排列

研究了光敏聚酰亚胺ＰＩ（ＢＴＤＡ－ＴＭＭＤＡ）用于液晶取向时的弱锚定边界特性。实验测得了两基板皆为摩擦取向层扭曲向列液晶显示器件（ＤＲ－ＴＮ－ＬＣＤ）及两基板皆为光控取向层的扭曲向列液晶显示器件（ＤＬＰＰ－ＴＮ－ＬＣＤ）的电光特性和时间响应特性曲线。研究了液晶排列的稳定性,讨论了液晶分子在光控取向弱锚定表面上的排列机理。     

一种共价键结构的高稳定性自组装光控取向膜

通过两次光照法制备了一种基于共价键结构的自组装光控取向膜。首先采用重氮树脂与聚(4-丙烯酰氧基肉桂酸(4′-磺酸钠)苯酚酯)在水溶液状态下通过静电离子沉积法制备了layer-by-layer型的自组装多层膜,制备过程的紫外-可见光谱表明薄膜为逐层、均匀沉积。第一次光照将膜层间的重氮磺酸盐离子键转化为共价键结构,然后采用线性偏振紫外光进行第二次光照,获得具有各向异性的光控取向膜。紫外-可见光谱法证实了薄膜辐照过程中的光化学反应方式。这种液晶光控取向膜可以水平均匀取向向列相液晶,而且具有良好的热稳定性,可达到150℃。     

Ligand Shell Engineering to Achieve Optimal Photoalignment of Semiconductor Quantum Rods for Liquid Crystal Displays

The photoalignment process to align semiconductor quantum rods (QRs) in the liquid crystal monomer (LCM) matrix is a flexible technology; however, the optical quality of the resulting enhancement films drops at high concentrations of the QRs. The compatibility between the ligand shell on the QRs and the LCM plays an important role in avoiding this issue. Herein, several kinds of ligand shells on the rod‐in‐rod CdSe/CdS QRs are designed, without affecting the optical properties of QRs, and their compatibility with LCM molecules is studied. Promesogenic dendritic ligands in combination with relatively short alkylphosphonic acids are found to provide the highest optical quality, without QR aggregation, and so the high brightness of the resulting enhancement films, even at higher concentrations of QRs in LCM, which is perfectly suitable for the application in liquid crystal displays.     

表面自组装反应制备液晶光控取向膜

通过聚乙烯醇薄膜表面致密的羟基基团与肉桂酰氯间的选择性酯化反应,将光敏基团连接到聚乙烯醇薄膜表面,制备出一种新型的光敏自组装单层膜.用线性偏振紫外光辐照该薄膜,与光矢量方向匹配的肉桂酸基团发生光化学反应,反应产物沿辐照光的偏振方向分布,形成表面张力各向异性的薄膜.将该薄膜作为向列相液晶的取向膜制成平行液晶器件,在偏光显微镜下观察,发现获得了均一、稳定的取向效果.这种自组装光控取向膜的制作过程简单,且具有良好的热稳定性.     

聚酰亚胺单体配比对液晶预倾角的影响

液晶取向剂是制造液晶显示器的关键材料之一,目前文献大多研究聚酰亚胺结构对液晶预倾角的影响,而单体配比对预倾角影响的研究还较少。文章用均苯四羧酸二酐(PM-DA)、4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)和4-(4-(三氟甲氧基)苯甲酰基)环己基-3,5-二胺基苯甲酸酯(TBCA)制备了一系列三元共聚型聚酰亚胺液晶取向剂,用原子力显微镜对取向剂诱导液晶分子取向能力进行了考察,首次研究了单体配比对液晶预倾角的影响。研究发现,所有取向剂对液晶分子均有较好的取向性能;液晶分子的预倾角随TBCA含量增加而增大;在保持两种二胺配比不变的情况下,随着二酐含量增加而先增大后减小。并最终在单体配比为n(PMDA)∶n(MDA)∶n(TBCA)=104∶60∶40的条件下,合成了一种预倾角高达7.7°、成本较低的聚酰亚胺液晶取向剂。     

柔性双官能团聚合物制备网络稳定铁电液晶器件

采用柔性的双官能团聚合物单体二丙烯酸酯NPGDA,将掺杂这种单体含量为2%(质量分数)的铁电液晶在SmA*相下用UV光照,制备了聚合物网络稳定铁电液晶样品。原子力显微镜给出NPGDA在样品中形成了具有各向异性、沿着基板摩擦方向延伸的聚合物网络。利用偏光显微镜和液晶参数综合测试仪对该样品进行观察测试,实验检测结果表明,由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在电场下的运动受到限制,得到了均匀取向的条纹织构,避免了zigzag缺陷,且该器件的电光曲线为“V”字形,从而实现了连续灰度,对比度达到199∶1,饱和电压为6V,上升时间和下降时间分别为494μs和404μs,同时铁电液晶器件的抗震动能力得到了显著提高。     

一种基于自组装共价单层成膜方式的新型铁电液晶光控取向膜

提出了一种基于自组装技术的新型光敏材料作为FLC的取向层的新方案,它为在分子尺寸上研究和控制FLC与固态基板之间的相互作用提供了新的途径.光敏材料是通过共价键作用与基板相连接的.线性偏振紫外光的辐照后,即得到了光学各向异性的自组装膜;以该膜作为取向膜能够很好地取向FLC,且所制备的器件的静态对比度可以达到350.其效果已经可以与传统的摩擦聚酰亚胺类薄膜相媲美.     

填充液晶的光子晶体的光控可调光子带隙

可调光子晶体由于其潜在的应用价值成为现今光子晶体研究中的一个热点。文章首次提出了通过光诱导液晶取向技术来调制光子晶体光子禁带的方法,进而采用平面波展开法分析了填充液晶的二维三角形光子晶体禁带结构的可调节性。数值模拟结果表明:通过偏振光控制空气孔中所填充的相列液晶的方向可以对光子晶体的禁带结构进行调节。与电场调制方法相比,该光控液晶取向技术具有响应速度快、结构简单的优点。这种可调光子晶体可用于制作场敏偏光片、全光光开关和可调光衰减器。     

光控取向技术在塑料基板的应用

肉桂酸双酚A双酯旋涂于塑料基板,在线偏振紫外光作用下,发生光交联反应,诱导液晶定向排列,整个取向过程不需要对基板进行热处理。原子力显微镜对取向膜表面形貌观察得到表面具有较好的平整度。在偏光显微镜下旋转液晶盒,出现了鲜明的暗态和亮态。