聚合物分散液晶材料的光电性能及磁性的研究
液晶是具有特殊光电性能并得到广泛应用的功能材料。聚合物分散液晶PDLC(polymer dispersed liquid crystal)是液晶微滴均匀的分散在聚合物单体中的复合材料,这种材料在电场的开关作用下显示出透明与散射两种状态。它是一种新型的液晶显示模式,它具有对比度高、制备简单、不需要偏振片等优点,因此它的应用很广泛,如用做电光窗、液晶光阈、相位光栅、全息记录膜等。因此,它是目前液晶显示技术领域的热门研究课题。分子磁性材料也是近年来研究的热点,如何将磁性与液晶性结合起来使液晶材料多功能化是目前学术界关注的热点课题。如果给具有流动性的向列相液...
液晶是具有特殊光电性能并得到广泛应用的功能材料。聚合物分散液晶PDLC(polymer dispersed liquid crystal)是液晶微滴均匀的分散在聚合物单体中的复合材料,这种材料在电场的开关作用下显示出透明与散射两种状态。它是一种新型的液晶显示模式,它具有对比度高、制备简单、不需要偏振片等优点,因此它的应用很广泛,如用做电光窗、液晶光阈、相位光栅、全息记录膜等。因此,它是目前液晶显示技术领域的热门研究课题。分子磁性材料也是近年来研究的热点,如何将磁性与液晶性结合起来使液晶材料多功能化是目前学术界关注的热点课题。如果给具有流动性的向列相液晶材料赋予磁性(也可称之为有机磁性液体,有机磁性流体),就可能使液晶分子不仅在电场作用下,也可能在磁场作用下有序排列,从而实现更大范围,更新领域的特殊应用。
   文章内容主要分为三部分,第一部分主要描述了液晶的特性及分类,液晶的光学性质,液晶的磁性,然后研究了液晶光学性质,磁性的产生机理,以及国内外对液晶显示技术研究技术的进展。
   第二部分详细研究了PDLC膜的制备过程,及制备方法,主要采用了溶质相分离法制备PDLC膜,我们把各组分材料进行混合溶液的配制,并在此基础上制备了不同比例的聚合物分散液晶样品。接下来在这几种样品中分析了影响PDLC膜的光电性能的因素,通过实验改变PDLC膜厚度,单体配比,电压,以及可见光波波长等分析研究PDLC膜光电性能随这些因素的变化情况。证实了:在相同的制备条件下,PDLC的膜厚增大到一定厚度后,薄膜中的液晶微滴尺寸较小并且分布均匀;膜厚的增加还可以改善薄膜的暗态显示效果,增大PDLC膜的对比度;但是薄膜厚度的增加也会使得PDLC膜的驱动电压升高。同样经比较得出膜厚在30μm左右时,液晶含量40%的PDLC膜具有较高的对比度和较低的驱动电压,综合性能较好。固化温度在清亮点附近的PDLC光电性能比较好。该PDLC在400-650nm波长范围内对光的透射率变化不是很大。总体透射率随着波长增加而有所增加,尤其在接近700nm时,增加幅度较大。
   第三部分重点分析液晶磁性,首先理论分析了液晶分子取向有序度,磁性材料的磁化过程,液晶分子取向有序度,取向有序度与磁化率的关系,液晶在磁场中的Fredericks变化,液晶分子的抗磁性等;其次通过实验,验证了液晶5CB的抗磁性,通过改变温度,观察磁化强度的变化情况。证实了:随着磁场强度的变化,液晶5CB的磁化表现出抗磁性,且磁化强度较弱,磁化率小于零,磁化强度M与磁场强度H方向相反。在T=294k,T=300k,T=323k不同温度下液晶5CB的磁化强度的改变不明显。
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作者: 何景婷
学科专业: 物理学
授予学位: 硕士
学位授予单位: 北京工业大学
导师姓名: 郝伟
学位年度: 2011
语 种: chi
分类号: O631.1