Au纳米颗粒对向列相液晶取向性能的影响

发布时间：2021-02-20 02:41

　　液晶分子的初始排列在液晶显示器中起着关键的作用。纳米粒子掺杂到液晶体系可扰乱液晶分子的排列,从而改变液晶的自组装特性,进而影响液晶的各项性能。将制备的Au八面体纳米颗粒掺杂到向列相液晶4-氰基-4′-正戊基联苯（5CB）中,灌入液晶盒后,通过使用偏光显微镜对液晶盒的观察发现,掺杂的八面体Au纳米颗粒诱导5CB液晶分子发生了垂直取向,而球形Au纳米颗粒不能诱导液晶分子垂直取向。这归因于八面体Au纳米颗粒的表面能比较小,液晶分子间的作用力比较大,使液晶分子易于垂直取向。随着O-Au NPs的浓度增大,液晶分子的取向效果先变好又逐渐变差。这是因为O-Au NPs的浓度越高,可诱导越多的液晶分子垂直取向排列,但随着纳米粒子浓度的增加,纳米粒子团聚,减少了与液晶分子的作用,使取向效果变差。动态过程实验显示,0.1%的八面体金纳米颗粒可诱导向列相液晶5CB在2 min内快速完成垂直取向,表明O-Au NPs具有优异的诱导5CB取向的动态效果。 

【文章来源】：光电子·激光. 2020,31(02)北大核心

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【部分图文】：

液晶盒的制作流程图

O-Au NPs的(A)SEM形貌、(B)EDS能谱和(C)XRD谱图

同样的条件下,观察了掺杂不同浓度的S-Au NPs/5CB复合物,发现均未出现垂直取向。列举0.15%的S-Au NPs掺杂到5CB中,从暗场到明场,液晶分子杂乱排布为纹影织构,如图4所示。根据FCK规则,当基板的表面能小于液晶分子间作用力的时候,液晶分子垂直取向排列;当基板表面能大于液晶分子间作用力的时候,液晶分子易于平行取向排列。由于S-Au NPs的表面能比较大,掺杂到液晶体系,能够增大基板的表面能,而O-Au NPs具有较小的表面能[27],灌入液晶盒后,可以降低基板的表面能,更加易于液晶分子垂直取向,所以具有良好的垂直取向效果。图4 掺杂0.15% S-Au NPs的液晶盒的POM图


本文编号：3042094