聚合物网络液晶的网络形貌及电光特性研究

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如今,液晶已被广泛地用于计算机、仪器仪表、电视机等装置的显示屏中。多年来,关于液晶材料以及液晶显示器技术的研究日新月异,取得了质的飞跃。而聚合物网络液晶因无需偏光片、无需取向且可实现柔性显示等特点也被广泛应用,因此研究聚合物网络液晶的电光特性以及影响显示特性的网络形态具有重要意义。本文研究的聚合物网络液晶为聚合物稳定液晶(PSLC),主要内容为聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)。作为PSLC器件的一种,散射型PSCLC器件透明态和散射态可切换的特性使其在智能窗口,光栅和光调制器等领域拥有巨大的应用潜力。而聚合物网络织构对液晶分子的作用影响着聚合物网络液晶的电光性能。传统的聚合物稳定胆甾相液晶所使用的单体通常为双官能团的液晶结构单体,液晶器件的驱动电压较高,迟滞效应也较大。在本文中,在反模式聚合物稳定胆甾相液晶中使用双官能团单体的基础上加入单官能团聚合物单体,实验发现当两者比例接近时可以实现了大幅度的降电压和增加对比度的效果,且一些单官能团单体的使用使迟滞效应也可以大幅度降低。结合聚合物网络的形貌揭示了单官能团单体对聚合物稳定胆甾相液晶电光特性影响的物理机制。此外,在前面实验结果的基础上研究了PSCLC中同种手性剂的含量变化以及含量相同的不同手性剂对电光性能的影响,得到了驱动电压更低的PSCLC复合材料。实验拍摄了样品材料的扫描电子显微镜图(SEM图)和偏光显微镜图(POM图)。POM图清晰的条纹分布首先表明制备样品的聚合物网络能够稳定胆甾相液晶的平面态结构。而POM图结合聚合物网络的SEM图则进一步分析了手性剂对于聚合物网络的影响。对于PSCLC中手性剂材料的使用有较大的指导意义。低驱动电压的PSCLC材料对于低能耗的显示和光电子技术应用有较大的实际意义。实验样品的制造工艺简单,形成的聚合物网络孔径均匀,可以获得较低的驱动电压,低迟滞效应和高对比度,研究结果将为聚合物网络液晶的研究提供了重要的参考价值。
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