聚合物稳定液晶的制备及其电光性能研究
发布时间：2021-07-04 12:30
聚合物稳定液晶（Polymer Stabilized Liquid Crystal,PSLC）是一种重要的电光器件。它具有宽视角、低能耗和无需偏振片等特点,在显示、智能窗、光阀、可调透镜、相调制器等领域具有广阔的应用前景。目前PSLC尚存在制备成本高、电光性能的稳定性有待提高等问题,制约了该电光器件的发展及应用。本文利用紫外光聚合引发相分离法制备了PSLC器件,研究了聚合条件（光照时间、固化光强）,单体的组成（单体的浓度及种类）对PSLC电光性能的影响,并利用自组装法将硬脂酸应用于制备液晶垂直取向层,比较了不同种类取向层制备的PSLC的电光性能。主要研究内容和结果如下:（1）在不同光照时间下制备了PSLC器件。光照时间过短时,PSLC的阈值电压、饱和电压较低,然而PSLC中无法形成完整的聚合物网络。当光照时间300s时,光聚合反应可以充分进行,PSLC具有完整的聚合物网络,阈值电压与饱和电压增大。（2）研究了固化光强对PSLC性能的影响。研究发现,随着固化光强增大,PSLC的阈值电压、饱和电压增大。（3）在不同单体浓度下制备了PSLC。单体浓度较低时,PSLC的阈值电压、饱和电压较低,...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
向列相液晶、胆甾相液晶、近晶A相液晶及近晶C相液晶的示意图[8,9]
第一章绪论42.分子长轴具有刚性。大部分的液晶分子都具有以上条件，近些年，人们又发现了盘形、碗形等其他结构的液晶。棒状的液晶分子结构可以表示为图1.2所示的例子。大部分液晶的基本结构由两个或者三个苯环通过中间桥键（A、B）共轭形成。中间桥键可以是偶氮、氧化偶氮、甲亚胺或酯，这些官能团里均含有双键，可以使两侧的苯环形成共轭，使分子具有刚性。现在出现了联苯类液晶，这种液晶没有中间桥键，苯环直接连接，稳定性较好。此外，液晶的基本结构中，苯环也可以由环己烷、嘧啶环代替。末端基（R或R*）主要是直线状链。液晶分子中，各部分的结构会相互作用，最终影响液晶的物理、化学性质[8]。图1.2棒状的液晶分子结构示例[8]1.1.4液晶的介电各向异性液晶具有介电各向异性（dielectricanisotropy）。液晶沿光轴方向的介电常数为∥，沿垂直光轴方向的介电常数为⊥，介电各向异性ε为，ε=ε∥－ε⊥（1.1）根据ε数值的正负，将ε大于0的液晶称为正性液晶，将ε小于0的液晶称为负性液晶。液晶具有介电各向异性，能够在电场的作用下取向。受电场作用时，正、负液晶会改变取向，正性液晶的长轴与电场方向平行，而负性液晶的长轴方向则与电场方向垂直[7,8]。液晶的介电各向异性越大，在电场的作用下液晶的指向矢更容易发生改变，有利于降低阈值电压[13]。1.1.5液晶的双折射现象一束单色光经过各向同性的介质或者NaCl这类方晶系晶体发生折射时，只**
第一章绪论6绍如何推导求出非寻常光折射率ne。作椭球与平面yOz的截面，该截面是椭圆。作OA在z轴和y轴的投影，分别是zA、yA，如图1.3（b）。根据椭圆的方程，有，yA2n⊥2+zA2n∥2=1（1.2）{zA=|OA|sinθ=nesinθyA=|OA|cosθ=necosθ（1.3）将式（1.3）代入式（1.2），整理可得，1ne2=cos2θn⊥2+sin2θn∥2（1.4）综上，液晶中光线传播方向与光轴的夹角为θ时的折射率如下，{1ne2=cos2θn⊥2+sin2θn∥2no=n⊥（1.5）图1.3折射率椭球[8,14]1.2聚合物/液晶复合材料液晶和聚合物均属于软物质材料[15]。液晶能对外场刺激产生响应，而聚合物材料具有良好的力学性能和可加工性，聚合物/液晶复合材料采两者所长[16]，已经成为研制各类电光器件的一类热门材料，如显示[17,18]、调光玻璃[19]、可调(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]垂直配向模式下聚合物稳定液晶光电性能的研究[J]. 周振婷,丁文全,陈昭远,沈天宇,韩文明. 光电子技术. 2017(04)
[2]聚合物稳定液晶调光器件厚度对其电光性能的影响[J]. 王璐,鞠纯,胡小文,刘丹青,Reinder COEHOORN,周国富. 华南师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]智能调光玻璃在汽车上的应用[J]. 李振中. 汽车工程师. 2015(09)
[4]氧化铟锡（ITO）自组装修饰及其对有机电致发光器件性能的影响（英文）[J]. 邓瑞平,周亮,李磊姣,张洪杰. 无机化学学报. 2015(09)
[5]一种反型PNLC电光特性曲线的研究[J]. 高红茹,温刚,熊会茹,崔青. 液晶与显示. 2015(04)
[6]防眩目后视镜自动控制系统研究[J]. 熊伟. 科技创新与应用. 2013(20)
[7]宽温域蓝相液晶材料[J]. 何万里,王玲,王乐,崔晓鹏,谢谟文,杨槐. 化学进展. 2012(01)
[8]自组装法制备新型液晶垂直取向膜[J]. 赵东宇,孟庆勇,杨光达,曹晖,黄维,何万里,王国杰,杨洲,张晓光,杨槐. 液晶与显示. 2010(01)
[9]低阈值电压聚合物网络液晶电光特性的研究[J]. 石海兵,黄子强. 液晶与显示. 2008(01)
[10]单体光交联制备液晶垂直取向膜[J]. 于涛,彭增辉,阮圣平,宣丽. 物理学报. 2004(01)
博士论文
[1]两亲分子自组装体系及其耐盐机理的理论研究[D]. 延辉.山东大学 2011
[2]基于自组装膜的液晶光控取向研究[D]. 彭增辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005
[3]网络稳定铁电液晶中“V”字型电光特性的研究[D]. 李建军.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]聚合物稳定胆甾相液晶网络形变的表征和控制及其对光电性能的影响[D]. 初宇天.合肥工业大学 2017
[2]聚合物网络液晶[D]. 王盼盼.东南大学 2016
[3]聚合物/液晶复合材料的制备、特性及应用研究[D]. 陈琳.天津大学 2015
[4]聚合物分散液晶膜制备及电光性能研究[D]. 樊芳.河北工业大学 2015
[5]液晶/聚合物复合材料的制备及聚合物网络对电光性能影响的研究[D]. 李睿.北京化工大学 2010
[6]超低温紫外光聚合动力学研究[D]. 高霞.北京化工大学 2007
[7]反式液晶/聚合物分散薄膜的制备及光电性能研究[D]. 于美娜.四川大学 2007
[8]分子排斥体积效应对拉伸液晶弹性体中序参数的影响[D]. 郑桂丽.河北工业大学 2007
[9]聚酰亚胺取向膜制备条件对液晶预倾角的影响[D]. 白星.四川大学 2007
[10]烷氧端基侧链型聚酰亚胺的合成及其薄膜表面结构与性质的研究[D]. 任立刚.四川大学 2007
本文编号：3264790
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
向列相液晶、胆甾相液晶、近晶A相液晶及近晶C相液晶的示意图[8,9]
第一章绪论42.分子长轴具有刚性。大部分的液晶分子都具有以上条件，近些年，人们又发现了盘形、碗形等其他结构的液晶。棒状的液晶分子结构可以表示为图1.2所示的例子。大部分液晶的基本结构由两个或者三个苯环通过中间桥键（A、B）共轭形成。中间桥键可以是偶氮、氧化偶氮、甲亚胺或酯，这些官能团里均含有双键，可以使两侧的苯环形成共轭，使分子具有刚性。现在出现了联苯类液晶，这种液晶没有中间桥键，苯环直接连接，稳定性较好。此外，液晶的基本结构中，苯环也可以由环己烷、嘧啶环代替。末端基（R或R*）主要是直线状链。液晶分子中，各部分的结构会相互作用，最终影响液晶的物理、化学性质[8]。图1.2棒状的液晶分子结构示例[8]1.1.4液晶的介电各向异性液晶具有介电各向异性（dielectricanisotropy）。液晶沿光轴方向的介电常数为∥，沿垂直光轴方向的介电常数为⊥，介电各向异性ε为，ε=ε∥－ε⊥（1.1）根据ε数值的正负，将ε大于0的液晶称为正性液晶，将ε小于0的液晶称为负性液晶。液晶具有介电各向异性，能够在电场的作用下取向。受电场作用时，正、负液晶会改变取向，正性液晶的长轴与电场方向平行，而负性液晶的长轴方向则与电场方向垂直[7,8]。液晶的介电各向异性越大，在电场的作用下液晶的指向矢更容易发生改变，有利于降低阈值电压[13]。1.1.5液晶的双折射现象一束单色光经过各向同性的介质或者NaCl这类方晶系晶体发生折射时，只**
第一章绪论6绍如何推导求出非寻常光折射率ne。作椭球与平面yOz的截面，该截面是椭圆。作OA在z轴和y轴的投影，分别是zA、yA，如图1.3（b）。根据椭圆的方程，有，yA2n⊥2+zA2n∥2=1（1.2）{zA=|OA|sinθ=nesinθyA=|OA|cosθ=necosθ（1.3）将式（1.3）代入式（1.2），整理可得，1ne2=cos2θn⊥2+sin2θn∥2（1.4）综上，液晶中光线传播方向与光轴的夹角为θ时的折射率如下，{1ne2=cos2θn⊥2+sin2θn∥2no=n⊥（1.5）图1.3折射率椭球[8,14]1.2聚合物/液晶复合材料液晶和聚合物均属于软物质材料[15]。液晶能对外场刺激产生响应，而聚合物材料具有良好的力学性能和可加工性，聚合物/液晶复合材料采两者所长[16]，已经成为研制各类电光器件的一类热门材料，如显示[17,18]、调光玻璃[19]、可调(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]垂直配向模式下聚合物稳定液晶光电性能的研究[J]. 周振婷,丁文全,陈昭远,沈天宇,韩文明. 光电子技术. 2017(04)
[2]聚合物稳定液晶调光器件厚度对其电光性能的影响[J]. 王璐,鞠纯,胡小文,刘丹青,Reinder COEHOORN,周国富. 华南师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]智能调光玻璃在汽车上的应用[J]. 李振中. 汽车工程师. 2015(09)
[4]氧化铟锡（ITO）自组装修饰及其对有机电致发光器件性能的影响（英文）[J]. 邓瑞平,周亮,李磊姣,张洪杰. 无机化学学报. 2015(09)
[5]一种反型PNLC电光特性曲线的研究[J]. 高红茹,温刚,熊会茹,崔青. 液晶与显示. 2015(04)
[6]防眩目后视镜自动控制系统研究[J]. 熊伟. 科技创新与应用. 2013(20)
[7]宽温域蓝相液晶材料[J]. 何万里,王玲,王乐,崔晓鹏,谢谟文,杨槐. 化学进展. 2012(01)
[8]自组装法制备新型液晶垂直取向膜[J]. 赵东宇,孟庆勇,杨光达,曹晖,黄维,何万里,王国杰,杨洲,张晓光,杨槐. 液晶与显示. 2010(01)
[9]低阈值电压聚合物网络液晶电光特性的研究[J]. 石海兵,黄子强. 液晶与显示. 2008(01)
[10]单体光交联制备液晶垂直取向膜[J]. 于涛,彭增辉,阮圣平,宣丽. 物理学报. 2004(01)
博士论文
[1]两亲分子自组装体系及其耐盐机理的理论研究[D]. 延辉.山东大学 2011
[2]基于自组装膜的液晶光控取向研究[D]. 彭增辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005
[3]网络稳定铁电液晶中“V”字型电光特性的研究[D]. 李建军.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]聚合物稳定胆甾相液晶网络形变的表征和控制及其对光电性能的影响[D]. 初宇天.合肥工业大学 2017
[2]聚合物网络液晶[D]. 王盼盼.东南大学 2016
[3]聚合物/液晶复合材料的制备、特性及应用研究[D]. 陈琳.天津大学 2015
[4]聚合物分散液晶膜制备及电光性能研究[D]. 樊芳.河北工业大学 2015
[5]液晶/聚合物复合材料的制备及聚合物网络对电光性能影响的研究[D]. 李睿.北京化工大学 2010
[6]超低温紫外光聚合动力学研究[D]. 高霞.北京化工大学 2007
[7]反式液晶/聚合物分散薄膜的制备及光电性能研究[D]. 于美娜.四川大学 2007
[8]分子排斥体积效应对拉伸液晶弹性体中序参数的影响[D]. 郑桂丽.河北工业大学 2007
[9]聚酰亚胺取向膜制备条件对液晶预倾角的影响[D]. 白星.四川大学 2007
[10]烷氧端基侧链型聚酰亚胺的合成及其薄膜表面结构与性质的研究[D]. 任立刚.四川大学 2007
本文编号：3264790
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