新型可溶性聚酰亚胺液晶垂直取向剂的合成

利用4-十二烷氧基联苯酚-3,5-二氨基苯甲酸酯、3,3′-二甲基-4,4′-亚甲基二苯胺(DMMDA)按不同比例和4,4-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)通过一步法共聚合成一系列聚酰亚胺,该聚酰亚胺在N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)以及氯仿(TCM)等溶剂中显示出良好的溶解性,并且显示出优异的垂直取向性能,即使摩擦以后所引起的预倾角也未出现显著的下降。     

聚酰亚胺液晶垂直取向膜的表面取向分析

采用均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4′-二胺基二苯甲烷(MDA)以及侧基含联苯和己基的二胺(TBCA)三元共聚制备了聚酰亚胺垂直取向剂,摩擦前后得到相同的垂直取向效果,探讨了侧链二胺TBCA的含量对聚酰亚胺取向膜垂直取向性能的影响,采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对摩擦前后聚酰亚胺膜表面侧链的相对含量进行了对比,并运用原子力显微镜(AFM)考察了表面细微沟纹对液晶分子取向的影响。结果表明,在取向膜未经摩擦没有产生表面沟纹的情况下液晶分子也能取向,并且这类取向膜表面侧链的含量与摩擦后的含量相当。     

侧链含稠环的新型聚酰亚胺液晶垂直取向剂的制备及表征

以3,5-二硝基苯甲酰氯、雌二醇及溴代正辛烷为原料合成了含有稠环结构的新型功能性二胺(H8-c)。用1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐(CBDA)、对苯二胺(PDA)及H8-c共聚制备了一种聚酰亚胺(PI)液晶垂直取向剂。该PI膜作为取向层制得的液晶盒,在120℃下烘烤12h仍可垂直取向,拥有良好的垂直取向热稳定性。热重分析(TGA)测试表明其具有良好的热稳定性,在氮气中,这种PI的5%热失重温度(T5)和10%热失重温度(T10)分别高达400℃和480℃。紫外可见光谱(UV-vis)显示此PI膜在400nm以上具有高的透过率,可达95%以上。     

聚酰亚胺液晶垂直取向膜的制备与性质

虽然传统的平行取向技术已广泛应用于液晶显示器的生产,但其存在窄视角、低对比度和慢响应时间等问题,因此液晶分子的垂直取向技术在国外已经被广泛研究。在实验中,一种含有液晶结构侧链的聚酰亚胺通过均苯四羧酸二酐(PMDA),4,4′-二胺基二苯甲烷(MDA)和4-己氧基联苯酚-3′,5′-二胺基苯甲酸酯(C6BBDA,实验室自制)共聚被制备,并且被用作液晶取向膜,研究其取向性能。试验发现,该种聚酰亚胺作为取向膜可以诱导液晶分子垂直取向,即使在摩擦之后依然可以获得大于89°的预倾角;使用正交偏光显微镜观察所制得液晶盒中的液晶取向效果,发现垂直取向均匀良好;为了测试该垂直取向的热稳定性,将制备的液晶盒在120℃下烘烤12h后,偏光显微镜下观察发现垂直取向仍然良好均匀,表明该取向膜具有良好的热稳定性。     

用于液晶显示寻址的一种新型背对背二极管元件

本文提出了一种用于液晶显示(LCD)寻址的新型背对背二极管(BT-DB)结构,这种结构在图形制作中只需两次掩膜。我们首次采用了等离子体增强化学气相淀积(Plasma-enhanced CVD)方法来制作a-Si:H肖特基背对背二极管,加工温度降低到220℃,并且验证了试验的液晶矩阵。     

聚酰亚胺的侧链结构对液晶取向性能的影响

聚酰亚胺取向膜是液晶显示器的重要组成部分,对显示器件性能具有重要影响。通过实验室自行合成的两种不同侧链的二胺单体,与4,4'-二胺基二苯甲烷和均苯四羧酸二酐聚合得到含有酯键型侧链和含有醚键型侧链结构的两种聚酰亚胺。通过偏光显微镜观察,液晶分子在两种聚酰亚胺取向膜上都获得了均匀取向。测试了不同侧链结构的聚酰亚胺取向膜产生的预倾角,发现含有酯键型侧链结构的聚酰亚胺比含有醚键型侧链结构的聚酰亚胺产生的预倾角略大,且取向稳定性更好。     

聚酰亚胺主链结构对液晶取向膜性能的影响

采用一步法,以N,N-二(4-氨基苯基)-4-(十二烷氧基联苯基)-4’-氨基苯醚(C12-BAAPE)为控制预倾角的功能性二胺,2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺(TFDB)或4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为辅助二胺,分别与2,2’-双(3,4-二羧苯基)六氟丙烷四羧酸二酐(6FDA)和4,4’-联苯醚二酐(ODPA)聚合,得到三种主链结构不同的聚酰亚胺(PI-1、PI-2和PI-3)。利用NMR、FT-IR、DSC、TGA、偏光显微镜和预倾角测试仪对聚合物的结构、热性能以及制备的液晶盒的取向性进行了表征,同时测试了3种PI的溶解性能。结果表明,PI-2液晶取向膜的耐摩擦性能明显优于PI-1和PI-3,且具有更高的玻璃化转变温度(Tg)和分解温度(Td),更好的溶解性能。分子模拟(MS)表明,由于PI-2分子主链垂直构象的存在,增加了分子链的刚性,因而提高了取向膜的耐摩擦性能。     

用于液晶盒偶氮染料光致取向层的合成和性质

我们研究了可用于光致取向液晶(LCs)偶氮染料的合成和性质,提出了偶氮染料的结构与合成过程。偶氮染料光致取向完全是因为分子吸收振子垂直于UV光偏振方向的再取向。讨论了在偏振光场中,偶氮染料分子旋转扩散现象的定性模型。测量了波长为372nm时,偏振吸收光谱的有序参数S=-0.4(80%的最大绝对值Sm=-0.5)。对一个偶氮染料膜,利用在正常的正入射偏振光之后,紧跟一个斜入射的非偏振光两步曝光,可以获得温度稳定的5.3°预倾角。光致取向基片的方位角锚定能为Aφ≈10-4Jm-2,这与摩擦聚酰亚胺(PI)层的锚定能相同。我们发现,光致取向液晶盒的电压保持率甚至比摩擦PI层取向的还高,因此,偶氮染料完全可以用作有源矩阵液晶显示器的取向层。光致取向偶氮染料层的热稳定性很高,但UV稳定性需通过诸如聚合等来改良。于是,我们设想了一种新的基于聚合偶氮染料层的LCD取向技术。     

硅烷添加剂Y9669对STN液晶取向剂性能的影响

在工业生产中,STN液晶取向剂在以薄膜形式涂覆在玻璃基板表面并进行热固化后,需要用溶剂对其进行洗涤。在洗涤中,薄膜从玻璃基板上脱落的现象时有发生。针对这种现象,需要一种添加剂,在不影响STN液晶取向剂的粘度、外观、预倾角、硬度等性质的同时,提高其粘接性能。在液晶取向剂中引入了N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Y9669)添加剂,将硅烷添加剂以不同添加比例与取向剂搅拌混合后,得到5份添加剂含量不同的溶液。表征并对比了含有不同含量添加剂的STN液晶取向剂的粘度、外观、预倾角、硬度、粘接性等性质。实验结果表明:对于STN液晶取向剂体系,硅烷添加剂Y9669的最佳添加比例为取向剂固含量的0.5%,此时得到的取向剂综合性能更加优异。硅烷添加剂Y9669基本能够达到在不影响取向剂其他性能的同时,提高其对基板粘接性能的要求。     

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。     

新型聚酰亚胺的合成、表征及热光性能的研究

3,4'-二胺基二苯醚(3,4'-ODA),3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)和分散红1(DR1)合成了有机聚合物聚酰亚胺;用傅里叶红外光谱、紫外-可见光谱等分析手段对聚酰亚胺进行了结构表征,采用示差扫描量(DSC)、热失重分析(TGA)进行了热稳定性表征.示差扫描量热和热失重分析结果显示,该聚酰亚胺的玻璃化转变温度(Tg)为288℃,在5%的热失重温度为294℃,表明具有非常好的热稳定性.测定了材料在复合光光照射下的折射率(n)和热光系数(dn/dT);通过热光系数的测量,计算了聚合物的介电常数(ε)、介电热光系数(dε/dT)、体积热膨胀系数β和(dβ/dT)值.该聚合物材料在复合光下的热光系数(dn/dT)值为-2.2714～2.408 6×10-4℃-1,体积热膨胀系数变化率(dβ/dT)为2.19～2.51×10-7K-1,对研制新型数字热光开关材料具有一定的意义.     

新型有机汞类液晶的合成及其相变研究

设计并合成了一类新型的双［（４－ｎ－烷氧基苯基）乙炔基］汞液晶，其相变行为通过ＤＳＣ及偏光显微镜进行了测试及观察。该类化合物表现出很好的液晶行为。     

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。     

含氟联苯乙炔液晶化合物的合成及其低温性能

合成了高双折射率、低黏度的含氟联苯乙炔类液晶系列化合物(Ⅵ),这些化合物经过IR、1H-NMR、13C-NMR、19F-NMR、MS鉴定确定分子结构正确,其液晶相态经过DSC和POM测定,并测试分析了它们的折光率和在不同温度下的黏度行为。实验结果表明,该类液晶化合物的双折射率达到0.32以上;与其他结构相当的炔类化合物相比,具有较低的低温黏度以及较小的温度依赖性。这些特性有利于降低液晶材料的黏度并提高响应速度。     

新型乙烯桥键含氟液晶化合物的合成及性能研究

设计合成了结构新颖的乙烯桥键含氟液晶化合物。以4-溴苄溴为起始原料,经3步反应制备出目标化合物,总收率为44.1%~48.3%,目标产物色谱纯度达到99.5%以上。产物结构经IR、1 HNMR、MS确认。用DSC和POM对化合物的相变温度进行了测试,发现该类化合物均呈现向列相。乙烯桥键引入后分子长径比增大,导致熔点、清亮点上升,液晶相区增加。物理测试表明,目标化合物具有清亮点高、介电各向异性大、折光率高的特点,能够缩短液晶响应时间,在液晶显示中具有较好的应用前景。     

新型含氟液晶-4.苯环上侧向多氟取代对新型含氟液晶的性能的影响(英文)

液晶分子结构及几何构象对液晶性质具有很大的影响。本文介绍了4’-正烷氧基-2,3,5,6四氟联苯基-4-羧酸和4’-正烷氧基-2’,3’5’,6’-四氟联苯-4-羧酸的合成及其对位取代的苯酚酯等几类新型合物,通过正交偏光显微镜观察研究了它们的相变行为。初步的结果表明,在分子中引人全氟苯不利于液晶相的形成,而且全氟苯环在分子中所处的位置对液置液晶行为有很大影响,尤其是在联苯基中引入全氟苯环。     

手性高极性铁电液晶的合成及其性能研究

本文报道了（２Ｓ、３Ｓ）—３—甲基—２—氯戊酸—４′，４″—庚氧基联苯酚酯（３Ｍ２ＣＰＨｐＯＢ）和（２Ｓ、３Ｓ）—３—甲基—２—氯戊酸—４′—４″壬氧基联苯酚酯（３Ｍ２ＣＰＮＯＢ）两种化合物的合成，测定了３Ｍ２ＣＰＮＯＢ的相变温度、液晶织构、电滞回线和自发极化率等物理性能。测试证明该化合物是一种相变温度接近于室温、高自发极化的铁电液晶。     

激光染料取代氨基香豆素的合成及其光谱、激光性能

本文报导了研制成功的多种取代氨基香豆素的光谱及激光性能。这些激光染料的吸收在300—400nm 之间。发射波长在400—600nm,相应兰、绿黄可见光。兰绿激光对海水透过最好,是实现水下通讯、测距的重要工具;在激光分离同位素和光谱测量方面也有重要应用。在合成化学方面,研究激光染料具有一定的学术价值。本文报导的激光染料采用了两种新型结构刚性化方案,并对取代基与激光性能的关系作了讨论。     

基于二色性染料及聚合物取向的液晶光开关的制备及其性能研究

为获得一种开关效应强、响应快且结构简单的光开关,对一种基于二色性染料及聚合物取向的液晶光开关进行研究。通过在垂直配向的液晶中加入二色性染料及聚合物,并在施加偏压的情况下照射紫外光使其发生聚合物取向效应,制得了一种具有电控偏光特性的液晶盒,进而将这种液晶盒按照偏光角度为0°/90°的方式组合为液晶光开关。对所制得液晶光开关的插入损耗、消光比和响应特性进行测试,结果表明,所制得的液晶光开关的插入损耗小于0.6dB、消光比超过13dB,具有较明显的开关效应,聚合物取向的方法则可以消除这种液晶光开关的迟滞现象,使其开关时间降低到20ms以内;通过聚合物取向过程所施加偏压的控制,二选一地,可以进一步减少其插入损耗或开关时间。     

一种含液晶基元的新型铱配合物的合成与发光性能研究

为了实现溶液化制备有机电致发光器件(OLED),制备和应用具有高溶解性的有机电致发光材料是重要的手段之一。本工作设计和合成了一种含液晶分子中常用的丙基双环己基二氟苯基结构单元的配体及其铱配合物Ir(cfpp)2(acac)(cfpp=2-(2,3-二氟-5-[trans,trans-4′-丙基-(1,1′-双环己基)]苯基)吡啶);acac=乙酰丙酮负离子)。以其作为绿色发光掺杂材料,按照2%、4%和8%的掺杂含量旋涂制备了OLED器件,器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶PBD∶Ir(cfpp)2(acac)/TPBi/LiF/Al。当掺杂浓度为8%时,器件的最大发射波长为524nm,最大发光亮度达到3 600cd/m2;当电流密度为20mA/cm2时,最大电流效率和功率效率分别为2.0cd/A和0.6lm/W,具有较强的电致发光特性。研究结果表明,应用含液晶结构单元设计和合成高溶解性的有机电致发光材料是可行的研究思路,为制备可旋涂有机电致发光材料提供了新方法。