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《苯基嘧啶类铁电液晶及手性掺杂剂的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------苯基嘧啶类铁电液晶及手性掺杂剂的研究进展第19卷第5期ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplays液晶与显示Vol.19,No.5文章编号:100722780(2004)0520359208杨海涛,刘杰,王兴涌(中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008,E2mail:yanghaitaome@163.com)键词:铁电液晶;手性掺杂剂;嘧啶;自发极化率中图分类号
2、:TN104.3;O753.2文献标识码:A1引言1975年,物理学家Mayer和化学家Liebert通力合作首次得到了铁电液晶(FLC)。1980年,Clark和Largerwall发现表面稳定的铁电液晶(SS2FLC)结构具有快速的电光响应,除了在非显示器件中有广泛的用途之外[1]率的手性化合物掺杂到具有低黏度和连有近晶A相、有较宽温度范围近晶C相的非手性液晶混合物中来制备铁电液晶材料。这种手性掺杂剂不一定必须是液晶,但在非手性液晶混合物中必须具有化学的、热的、光的和电化学的稳定性,并且与非手性液晶混合物有良好的互溶性。—————————————————————————————————
3、—————------------------------------------------------------------------------------------------------苯基嘧啶类液晶是杂环类重要的液晶显示材料。这类液晶有着很鲜明的特性:(1)黏度较低;(2)在电场中,由于具有高的介电常数(EP>EL),它们的轴向平行于电场,具有良好的定向性;(3)该类化合物偶极矩方向与分子长轴平行,导入适当的端基可获得正介电各向异性较大的液晶材料,有利于降低它的阀值电压;(4)一般没有胆甾相,具有I2SA2S*C相变顺序,有较宽的SC相和较高的清亮点,但熔点随着氮原
4、子在苯环上的位置而不同;(5)与其他向列相物质混合时具有良好的陡度(旋光曲线参数);(6)此类液晶化合物都是无色的。因此它不仅是超扭曲向列相液晶显示材料的重要组分,也广泛应用于铁电液晶材料的配方之中。考虑到苯基嘧啶类手性掺杂剂与广泛使用的苯基嘧啶类非手性液晶混合物有很好的互溶性,另外嘧啶环本身具有较大的偶极矩,有利于形成较大的自发极化率。因此用苯基嘧啶环作为刚性中心合成新型的铁电液晶及手性掺杂剂就引起了学术界的广泛兴趣。本文对近年来合成出的新型苯基嘧啶类液晶及手性掺杂剂的研究成果做以下,主要应用在显示器件中。由它研制的显示器的响应速度可达到微秒级,比现在广泛使用的超扭曲向列相(STN)快2
5、、3个数量级。从此铁电液晶的基础研究和应用研究都大大加快,每年都有大量关于铁电液晶的新化合物、器件和调配等方面的论文和专利报道。迄今为止,已合成的铁电液晶根据刚性中心结构的不同主要有苄叉类、联苯类、酯类和杂环类等。但是铁电液晶作为液晶显示材料在快速显示装置中最主要的特性就是响应时间(S)。一般来说,响应时间与液晶材料的自发极化率(Ps)——————————————————————————————————————-------------------------------------------------------------------------------------------
6、-----成反比,与转动黏度(G)成正比,与倾斜角度(H)成正比。因此,为了满足在电光显示装置中缩短反应时间的需要,新型的铁电液晶材料应具有较大的自发极化率和较低的转动黏度以及在相变过程中,使连有近晶A相(SA)的手性近晶*C相(SC)有较宽的温度范围。研究表明要获得具有以上较好特性的铁电液晶材料,光学活性中心的位置是至关重要的。目前还有一种方法是将极大自发极化收稿日期:2004204209;修订日期:2004206207基金项目:江苏省高校新技术产业化资助项目(No.JH022093)360液晶与显示第19卷介绍。有利于形成更大的自发极化率。2.1手性环氧乙烷1980年,Sharples
7、s环氧化的成功大大促进了手性环氧化合物在液晶合成上的运用(详情请见表1)。1988年,DuBal等人[2]在苯基嘧啶环上成功地引入了光学活性2,32二取代环氧乙烷,合2光学活性中心为手性环在液晶分子的端链上引入手性环,不但可以增大分子的侧向偶极矩,更主要的是手性环在空间占有较大的位阻,限制了分子长轴的自由转动,——————————————————————————————————————------------------
