环状光敏手性剂不仅具有较好的光稳定性, 且可以通过控制环张力而对分子的光异构化速率进行调控, 但其与液晶分子间的相容性有待提高。本文通过在联萘基团的6,6′位点处引入与液晶分子结构相似的棒状刚性取代基, 制备了BPO5BA联萘偶氮苯环状光敏手性剂, 探究了其在溶液和液晶中的光异构化过程, 并通过计算Teas溶解度参数对手性剂分子与液晶分子间的相容性进行探究。通过研究发现, 与Azo-o-Bi分子相比, BPO5BA分子中由于刚性取代基的引入, 使偶氮苯基团的转动受到了环张力和刚性的限制, 导致该分子在溶剂和液晶中的光异构化程度较低。此外, BPO5BA分子具有与Azo-o-Bi分子相反螺旋方向和较大的β值, 且与液晶分子间的相容性较好。

向列相液晶中手性剂的含量对TN显示模式的显示效果起着至关重要的作用。通过对两种不同体系的液晶中加入不同含量的手性剂进行实验测定得出: 添加手性剂对液晶分子的排列取向有序具有一定的作用; 手性剂的含量不同, 液晶的阈值电压也有所不同, 手性剂含量增多则阈值电压增大, 液晶的陡度值增大; 手性剂含量不同, 面板中的对比度有所不同, 手性剂含量增多则对比度下降。通过从微观角度对液晶分子在面板中的排列状态进行理论分析, 对以上实验结果的成因机理进行了解释, 手性剂的合理添加能更好地使液晶与面板IC驱动相匹配, 达到更高的对比度, 改善液晶面板中出现的碎亮点显示不良, 使液晶面板显示画面更鲜明、细腻、逼真。

STN-LCD在LCD显示器中占有重要地位, 它价格低廉, 制造工艺简单, 在小型、便携式显示设备中占有重要市场。显示器显示品质与液晶材料的参数有关, 研究了对于相同的液晶材料体系, 使用不同的手性剂, 对液晶的各项显示参数的影响和在一个母体液晶材料中, 添加扭曲能力不同的手性掺加剂, 对响应速度、温度系数、视角等方面的影响。按照d/p≈φ/360计算手性掺加剂用量, 将不同结构手性剂加入到母体体系中, 在室温时得到的阈值电压相同, 测试不同温度时, DV/DT不同, 响应速度变化率不同。总结了在工业生产上应如何评价和选择合适的手性剂。

以(+)-2-甲基丁醇为不对称中心制备了单手性中心与双手性中心两个系列的液晶用手性掺杂物, 分别将其与4-烷基联苯氰类向列相液晶混合。通过对单手性中心掺杂物/向列相液晶复合体系的研究, 发现了手性中心的旋转自由度对其螺旋扭曲力的影响规律; 进一步制备了双手性中心掺杂物, 并对双手性中心掺杂物/向列相液晶复合体系的螺旋扭曲力及其螺距的温度依赖性进行研究, 发现两个手性中心之间的链接方式对其螺旋扭曲力的温度依赖性有强烈的影响。

文章从胆甾相液晶的反射波长和螺距的关系出发, 按照λ0=np, n=(2no+ne)/3, 可以得出布拉格反射波长, 其中λ0是一个定值, p=1/(c×HTP)。在向列相C5中添加不同HTP值的手征性掺加剂, 通过调节手征性掺加剂的添加浓度, 能够得到相同螺距的胆甾相液晶。利用DMS-501光谱测试仪测试制备的胆甾相液晶, 可明显得出: 相同的反射波长, 其光谱带宽却不同, 结果为: 添加HTP值越大的手征性掺杂剂, 胆甾相液晶光谱带宽越宽, 开口越大; 反之, 添加HTP值越小的手征性掺杂剂, 胆甾相液晶光谱带宽越窄, 开口越小。

蓝相液晶由于其特有的扭曲双螺旋结构, 具有快速响应特性与宏观上的光学各向同性。通过聚合物稳定的方法, 可以提升其热稳定性, 但是也导致了驱动性能下降, 磁滞效应增强等问题。文章通过研究手性掺杂和聚合物网络对蓝相液晶材料体系的作用以及不同温度下的磁滞效应, 探索蓝相液晶器件光电特性的影响因子, 为改善蓝相液晶材料的光电特性提供理论上的支持。

简要说明了手征向列相液晶的形成方式、分子排列特点和光学性质,详细介绍了具有宽波反射特性的手征向列相液晶在国内外的研究进展情况,概括了特殊的多螺距分布结构的形成机理,并展望了其应用前景及发展方向。