降低聚合物稳定蓝相液晶的驱动电压和迟滞效应的实验研究

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聚合物稳定蓝相液晶(PSBPLC)作为一种具有快速响应以及独特的电光克尔效应的液晶材料,在液晶显示器和各种光学器件中得到重要的应用。但驱动电压高和迟滞效应大的问题限制了PSBPLC在液晶显示器领域的发展和进一步应用。本文通过实验研究降低PSBPLCD的驱动电压和迟滞效应。对于降低迟滞效应的研究,根据理想键合条件,我们通过实验得出聚合物单体1,4-双-[4-(3-丙烯氧基丙氧基)苯甲酰氧基]-2-甲苯(RM257)和丙烯酸十二烷基酯(C12A)在单体含量比为1.225,总含量为7.5 wt.%时,具有最低迟滞效应和最小残余双折射。偏光显微镜(POM)和扫描电子显微镜(SEM)照片表明,该比例和该含量的蓝相畴结构和聚合物网络结构都是均匀的,且网络空间分布明显。PSBPLC样品的迟滞和残余双折射大小分别为0.84%和0.55%。此外,在间隔一周和两周时间后我们分别测量了样品的迟滞,结果仍然具有相同的迟滞变化趋势,这证明了样品的良好稳定性。当使用邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯(OPPEA)单体代替C12A研究适当单体比例下的最小迟滞时,我们发现在单体比为1.1时,得到最小迟滞为1.836%。我们使用理论预测和实验验证了聚合物单体的最佳含量比例,实现了对迟滞效应和残余双折射的改善,为PSBPLC的研究提供了理论和实验依据。降低PSBPLC驱动电压的研究,是在上述实验中得到的迟滞最小的样品基础上进行。在实验中分别使用对二三氟甲苯(BTB)、4-乙炔基三氟甲苯(ETB)、对三氟甲基苯乙烯(PTS)和2-甲基-2-丙烯酸-2,2,2-三氟乙基酯(3FM)四种稀释剂来研究其对PSBPLC驱动电压的影响。其中,当掺杂ETB含量为1.8 wt.%时,驱动电压从未掺杂时的118.75 V下降至81.25 V,降低了36.8%,迟滞为1.84%,仍符合小迟滞的应用要求。BTB、PTS和3FM的添加使得驱动电压有小幅度的降低,添加量为0.4wt.%时驱动电压分别降低至112.75 V、106.25 V和106.25 V,但都是在一定浓度变化范围内没有进一步的降低。我们对添加稀释剂的分子结构进行分析并讨论其对驱动电压的作用。本文的研究结果对改善PSBPLC的电光性能具有一定的指导意义。
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