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新型氰基取代苯乙烯型衍生物的变色行为及应用研究

张姗娜  
【摘要】:发光液晶材料近来引起了人们日益广泛的关注。它们本身可以发光并可直接调节其发光颜色和亮度,能够充分简化器件结构并增加其发光亮度、对比度、效率和视角,因此可以广泛应用于液晶显示等领域。具有聚集诱导发光增强效应(AIEE,aggregation induced enhanced emission)的有机光电材料在LCD、化学/生物传感器等领域也具有潜在的应用前景。因此本文设计并合成了一种具有AIEE效应的新型氰基取代苯乙烯衍生物,研究了其液晶性质及发光性质。主要研究内容如下:(1)在充分调研了聚集诱导增强发光材料及氰基取代苯乙烯等文献的基础上,依据聚集诱导增强发光材料及氰基取代苯乙烯衍生物的研究现状,提出了本论文的设计思想。通过Knoevenagel反应、亲核取代反应以及还原反应等合成了一种新型的氰基取代苯乙烯衍生物PDPA,分别使用了1H NMR、FT-IR、Tg、 DSC、POM等表征方法对其结构、热性能及液晶性能进行了表征,结果发现PDPA在降温过程中具有多个放热峰,进一步研究表明PDPA具有良好的液晶性。(2)研究了对称结构的氰基取代苯乙烯型衍生物的聚集态发光性质(紫外吸收性质、荧光性质、以及聚集形貌等),结果表明其具有聚集诱导发光增强效应。(3)研究了PDPA的热致变色及压致变色现象,发现其在降温过程中随着液晶相态的变化其在UV灯(365nm)照射下发光颜色也相应的发生了变化。基于此现象,分别将PDPA薄膜在不同的液晶相态时用冰盒快速冷却,使其恢复到室温时研究其发光现象,结果表明PDPA薄膜的发光保持了其在液晶状态时的颜色,但发光强度增强。此现象可使PDPA在室温下保持了良好的发光性质,能更好的应用与显示领域中。(4)探究分子堆积结构对PDPA发光性能的影响。采用XRD及POM表征方法,提出了分子堆积方式对PDPA液晶发光材料发光性能影响的机理,并应用此机理很好地解释了实验现象使其有望在荧光显示领域有所应用。最后制备了PDPA的压致变色器件。


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