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三氮唑杂环液晶及二向性染料合成和性能研究

张宗英  
【摘要】:在液晶分子中引入杂原子可调节液晶相,改变液晶分子的偶极矩、介电各向异性等,因此杂环液晶逐渐成为人们研究的热点之一。用于显示的液晶材料要求具有快的响应速度、低的阈值电压等特点。 本论文用Click Chemistry方法合成了一系列以[1,2,3]-三氮唑杂环为核的化合物,经测试发现该系列化合物在153.3-201.0℃温度区间内呈现近晶A相。光电性能测试发现,化合物T4与液晶50100混合后,混合液晶的阈值电压降低了0.124 V,响应时间缩短了77.9 ms。 以芴酮为母体设计、合成了两个系列10个化合物。测试发现,含酯链的化合物容易产生液晶相,且液晶相温度范围宽,其中TOF1液晶相范围最宽达139.7℃。该系列化合物色彩鲜艳。对其光电性能测试发现,化合物MOF2混入液晶50100后,混合液晶的阈值电压降低了0.207 V,响应时间缩短了28.1 ms。 GH-LCDs具有显示色彩鲜艳、视角宽、亮度高、对比度好等优点,将荧光二向色性染料应用于“宾-主”显示中,可以集发射型显示器的色光鲜艳、亮度高和理想液晶显示器的特点于一身,成为一类能耗更低的便携式电子产品显示器。因而开发性能优良的荧光二向色性染料具有重要的实践意义。 本论文以N-取代-1,8-萘酰亚胺为母体设计、合成了一系列新型的染料。光谱测试表明:该系列染料发射波长在419-504 nm之间,具有强的黄-绿色荧光和蓝色荧光,荧光量子产率最高达0.70。在液晶80B和MLC 6237-01ε中具有负的荧光二向色性,吸收有序参数达-0.38,荧光有序参数达-0.26。 为了拓宽染料的颜色范围,本论文以4-取代-8,9-苊并吡嗪为母体设计、合成了系列色泽更加鲜艳的染料。经光谱测试表明:除染料B3外,该系列染料最大发射波长在506-588 nm之间,具有强的黄色荧光、橙黄色荧光和橙红色荧光。在液晶80B和MLC6237-01ε中具有负的荧光二向色性,吸收有序参数最高达-0.32,荧光有序参数达-0.28。


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