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。     

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.     

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℃。     

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.     

极性自组装单层膜取向铁电液晶器件

采用极性自组装单层膜和摩擦的方法制备了非对称的液晶盒.在铁电液晶相变的过程中不施加电场,得到了排列均一的铁电液晶器件.实验表明:极性自组装单层膜极性越大器件的对比度越高.经过分析得出该器件液晶分子取向机理为:基板附近的铁电液晶通过偶极和极性自组装膜的作用,使得靠近自组装膜表面处的偶极和靠近摩擦表面的偶极的指向相同,通过分子的相互作用使得体内分子排列方向一致.     

向列相液晶在自组装膜上取向的研究

通过在具有微米级沟槽(一个沟槽周期5μm)的玻璃基底上进行平面镀金,制备了具有相同沟槽周期的Au膜;并在Au膜上制备Cu2 修饰的巯基十一酸自组装敏感膜。向列相液晶5CB在Au膜基底上呈平行于Au膜沟槽的沿面排列;5CB在自组装敏感膜表面上的取向排列方式为垂直排列。通过检测甲基膦酸二甲酯时液晶织构的变化,表明5CB的取向排列方式由垂直排列转变为倾斜排列,并阐明了液晶型化学传感器的作用机理。首次证实以微米级沟槽状Au膜为基底制作的液晶型化学传感器可以用于检测目标化合物。     

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.     

一种新型光敏小分子用于光控取向的研究

通过在3,5-二羟基苯甲醇分子中的双酚基基团上引入双肉桂酰酯光敏基团的酯化反应,合成了一类新型的分子顶部为羟基极性基团,整个分子构型类似于树枝状的光敏小分子化合物。将此种光敏材料配成一定浓度的溶液,旋涂在玻璃基板上成膜,经过线性偏振紫外光辐照后发生交联反应,制备成光控取向膜。以此种取向膜制成向列相液晶的平行液晶器件,在偏光显微镜下观察,发现取得了均一、稳定的取向效果,并且该取向膜具有良好的热稳定性能。     

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。     

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。     

一种新型液晶垂直取向膜

采用离子沉积法在玻璃基板表面制备了十四烷基磺酸盐自组装膜,用带有该自组装膜的基板制成的液晶器件呈现出垂直取向效果。通过自组装反应过程分析,认为自组装膜表面的纵向沟纹引起了液晶的垂直排列。实验发现,当自组装膜烷烃碳链长度大于11个C原子就可获得垂直取向。这种取向膜制作过程简单、热稳定性好,非常有望应用于多畴垂直取向模式的液晶显示器。     

自组装法制备新型液晶垂直取向膜

用硅烷偶联剂3-氨丙基-三乙氧基硅烷,通过自组装反应在石英基板表面制备了含有二苯乙炔基的自组装单层膜。用该自组装膜作为向列相液晶的取向层制成液晶器件,在偏光显微镜下观察,发现向列相液晶获得了均匀、稳定的垂直取向效果。热稳定性试验表明,用自组装方法制备的液晶垂直取向膜有良好的热稳定性,在250℃条件下取向仍可保持。     

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。     

向列相液晶定向过程中向错的研究

对向列相液晶定向过程中向错的产生原因进行了仔细的研究和分析，并提出了消除向错的一些办法，为向列相液晶制作工艺的研究和确定了理论和实验的参考。     

高空间频率向列相液晶二进制光栅

研究了向列相液晶在空间变化电场作用下的电光特性。模拟了向列相液晶相位光栅的旨向矢分布。随着光栅空间频率的增加条纹电场变得很重要，而且衍射方式也发生了变化。分析了光栅的光学性能并进行了实际测量。     

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.