小角∧形鐵電性液晶材料的製備、結構與電光性能研究

《小角∧形鐵電性液晶材料的製備、結構與電光性能研究》是依託北京航空航天大學,由詹茂盛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:小角∧形鐵電性液晶材料的製備、結構與電光性能研究
  • 依託單位:北京航空航天大學
  • 項目負責人:詹茂盛
  • 項目類別:面上項目
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

香蕉形鐵電性液晶材料自1996年發現以來,其特殊的超分子手性結構和電光特性受世界研究者熱切關注,雖然普遍認為此類液晶分子中心環角度越小,對電場回響越快,且隨雙折射率的提高而視角變寬,但由於其分子結構設計是隨機的,缺乏理論依據,鐵電性能與分子結構間的對應關係尚未闡明,現研究僅限於分子中心環角度為105 ~140 範圍的結構。對此,本研究擬通過分子端基長度、側鏈對稱性、端基柔性和二級苯環間距等影響材料鐵電性的因素模擬計算,確立∧形液晶材料鐵電性與分子結構間的對應關係,並開展小角∧形鐵電性液晶分子結構設計;製備一類中心環角度為60 的小角∧形鐵電性液晶材料,考察其分子自組裝行為和材料的電光性能,發展小角∧形液晶材料鐵電性理論。該項目的實施將為大螢幕、低成本、快回響、廣視角的輕薄型液晶顯示器的研製提供理論指導和技術支持。

結題摘要

傳統學說認為,當∧形液晶中心環角度處於105°到140°之間時,鐵電性液晶相才會出現。中心環角度限制了大自發極化值、快回響鐵電性液晶材料的發展和套用。本項目通過∧形液晶材料鐵電性與分子結構間的本構關係研究,提出引入角度為60°的1,7-萘中心環、大柔性烷硫端基、鹵素取代基(氟、氯)等設計思想,首次製備了基於60°中心環的六類小角∧形鐵電性液晶材料,並對其自組裝結構、鐵電性能和電場回響模型進行了深入研究。研究發現,基於烷硫端基的小角∧形液晶、側鏈鹵素(氟、氯)取代小角∧形液晶均能形成鐵電性六方柱狀相(Colh),鐵電相轉變溫度區間範圍為55 ℃~140℃,基於烷硫端基長側鏈小角∧形液晶能形成各向正交鐵電近晶相(SmAPF),鐵電相轉變溫度區間範圍為195 ℃~250℃。上述材料表現大的自發極化值(>100 nC/cm2)和快的回響時間(微秒級)。系統研究了鐵電性能與外界溫度場的變化規律:Colh相和SmAPF相溫域內,自發極化值均隨溫度的降低而增大,回響時間隨溫度的降低而減小,同一溫度條件下,尾鏈較短的分子表現出較大的自發極化值和較長的電場回響時間。在上述研究基礎上,首次構建了小角∧形鐵電性液晶材料Colh相、SmAPF相的電場回響模型,為將此類液晶材料套用於廣視角、快回響的輕薄型液晶顯示器提供了技術支持。
check!

熱門詞條

聯絡我們