棒状液晶分子相变问题的机械旋转模型研究

综述一种关于棒状液晶材料的分子结构与液晶相的相关关系的研究成果。介绍了有关液晶分子的机械旋转模型。该模型将液晶分子视作一种高速旋转的转子,通过分子参数计算,对液晶材料的相变温度和分子结构之间的关系给出了一种全新的解释。最新研究表明,含氟三苯液晶材料的分子结构中存在slim和fat现象,能够对液晶材料的相变进行合理解释。该模型能够通过简单的模型方法对新型液晶材料的分子设计与合成提供有用的信息。     

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。     

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。     

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。     

高双折射液晶化合物的研究进展

近年来,液晶器件的响应速度得到了很大的改善,响应时间已经从25ms减少到3ms甚至更短。虽然这种改善与液晶层厚度的变薄有关,但主要原因应该归因于新型液晶材料的发展和使用。色序液晶显示能产生更高质量的图像,但前提是必须有能快速工作的液晶材料。液晶材料的旋转黏度系数、双折射和液晶层的厚度是影响液晶器件响应时间的3个主要因素。本文以液晶双折射这一因素为主线,从液晶化合物结构的角度介绍了影响液晶双折射数值的若干因素,包括中心环结构、中心基团上的桥键、极性基团和侧位-F对液晶双折射的影响等,延长分子的π电子共轭长度能有效提高液晶的双折射。本文列举了国内外已合成的高双折射向列相液晶的分子结构及双折射值,最后对高双折射液晶的研究进行了展望。     

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。     

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。     

铁电液晶的分子结构与性能评述:(Ⅰ)分子核对铁电液晶性能的影响

将铁电液晶分子的结构分为分子核、非手性尾和手性尾来讨论这些结构的变化对铁电液晶的相行为和铁电性能的影响，以期对铁电液晶的分子结构和其性能的关系有更深的认识。文章首先讨论分子核结构对铁电液晶性能的影响。     

北京大学液晶与微纳复合材料实验室

正北京大学液晶与微纳复合材料实验室由2011年中组部首批"青年千人计划"引进的人才于海峰研究员组建。目前有研究员1人,高工1人,博士后研究员3人,在读博士生7名,访问学者4人。每年招收博士生1人,博士后研究人员与科研助理若干。实验室以光功能性液晶与微纳米复合材料为研究对象,围绕着材料的分子结构或微观相分离结构与其液晶性能的关系,在液晶材料在有机纳米科技、光控取向、全息光栅存储、光驱动器件和智能软物质等领域进行了系统而深入的研究,旨在揭示液晶与微纳米复合材料的分子结构、微观结构对其性能影响的机理与作用规律。通过对材料的分子结构或微观结构的调控,利用光化学、光物理过程以及光热效应     

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。     

液晶中波红外光学相控阵关键技术研究进展

综述了液晶中波红外相控阵（Mid-LCOPA）关键技术的研究进展。介绍了光学相控阵技术的基本原理,着重介绍近年来中波红外液晶材料的研究进展,包括:三联苯类液晶、炔类液晶;同时还介绍了中波红外透明导电膜的最新工艺技术和发展情况,包括:石墨烯、金属网、石墨烯金属网复合膜。     

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。     

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...     

含氟三苯二炔类液晶化合物合成及其性质研究

目前,越来越多的液晶应用要求向列相液晶材料具有高双折射率性能。本文合成了5个高双折射率含氟三苯二炔类液晶化合物(Ⅳ),经过IR,1 H NMR,13 C NMR谱图鉴定,这些化合物的分子结构完全正确;通过DSC和POM对其液晶相态测试的实验结果表明该类液晶化合物具有较低的熔点和相对较宽的向列相温度范围(达到100℃左右);对其折光率测试结果表明这些液晶化合物的双折射率(Δn)值在0.47以上,改善液晶光学性能。     

偶氮分子掺杂对蓝相液晶选择性反射波长的影响

偶氮基团(—N=N—)在适当波长光的照射下,会发生可逆的顺反异构反应,这一反应中偶氮分子构型上的变化会影响到蓝相液晶中脆弱的晶格结构,并造成晶格参数的变化,进而影响到选择性反射波长的变化,甚至有时会造成蓝相相态的消失。文章合成并将几种偶氮化合物掺入手性向列相液晶中,再变温至BPI,对比了这几种偶氮化合物对蓝相液晶选择性反射波长的影响,从而得出更有实际使用价值的偶氮分子,在此基础上还从分子结构角度分析了产生差异的原因,为进一步的改进工作提供了方向。     

新型含氟甾体类液晶的合成与相变研究

设计并合成了3个系列的侧位氟原子取代的甾类液晶，其相变行为通过偏光显微镜观察和DSC进行验证，可以发现氟原子的取代位置不同，对化合物的相变性质影响很大。     

Photoswitchable Nanomaterials Based on Hierarchically Organized Siloxane Oligomers

Materials with highly ordered molecular arrangements have the capacity to display unique properties derived from their nanoscale structure. Here, the synthesis and characterization of azobenzene (AZO)‐functionalized siloxane oligomers of discrete length that form photoswitchable supramolecular materials are described. Specifically, synergy between phase segregation and azobenzene crystallization leads to the self‐assembly of an exfoliated 2D crystal that becomes isotropic upon photoisomerization with UV light. Consequently, the material undergoes a rapid athermal solid‐to‐liquid transition which can be reversed using blue light due to the unexpectedly fast 2D crystallization that is facilitated by phase segregation. In contrast, enabling telechelic supramolecular polymerization through hydrogen bonding inhibits azobenzene crystallization, and nanostructured pastes with well‐ordered morphologies are obtained based on phase segregation alone, thus demonstrating block copolymer‐like behavior. Therefore, by tailoring the balance of self‐assembly forces in the azobenzene‐functionalized siloxane oligomers, fast and reversible phase‐changing materials can be engineered with various mechanical properties for applications in photolithography or switchable adhesion to lubricant properties.