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北京大学刺槐研究组在广泛温度范围内制备蓝相液晶及其功能化方面取得了重要

2021-06-11 20:15:29 来源:网络

北京大学苦参研究组在广域蓝色液晶的制备和功能化方面取得了重要进展,相关研究成果分别发表在自然通讯(2021,12(1):1440)和高级功能化材料(2020,30(43):2004610)上。

蓝色液晶具有独特的双扭曲结构,被公认为下一代液晶显示材料。作为一种显示材料,它具有微秒级的电场响应速度,可以由场序驱动,不需要滤色器;(2)基片的内表面不需要定向处理;(3)具有广泛的视觉特性,不需要视角补偿膜;(4)基片的间隙不需要严格控制。

与现有薄膜晶体管液晶显示器相比,蓝色液晶显示器背光源的能耗可降低约1≤3,原材料成本可降低约20%,生产能耗可降低40%以上。人们相信,蓝色液晶显示器将在未来与OLED共享。然而,蓝色液晶的温度范围(温度范围)通常很窄,只有1.0℃,因此蓝色液晶不能用于显示器件。这是因为蓝色液晶具有双绞线结构,不能形成长程有序,并且存在许多缺陷能量。经过多年的研究和开发,小分子蓝色液晶材料的温度范围已大大拓宽,但仍不能完全覆盖实际器件的工作温度范围(-30℃~80℃)。

通过两个不同分子构型的液晶单体的协同自组装,在蓝色液晶的交错空间中填充棒状分子,通过两种不同分子构型的液晶单体的协同自组装,降低了系统的自由能。首次制备了温度在130.0℃以上的蓝色液晶材料(-39.6≤92.8℃),覆盖了显示器的工作温度(-30.0≤80.0℃)。研究结果发表在自然通讯(2021,12(1):1440)上。这篇文章的作者是刺槐教授,北京大学博士后胡炜是这篇文章的第一作者。

研究结果颠覆了小分子蓝色液晶的温度范围难以覆盖室温的观点,使下一代高性能蓝色液晶显示器的应用成为可能。

在上述研究的基础上,刺槐研究小组构建了一个具有广泛氢键自组装温度范围的聚合蓝色液晶体系,并研制出了一种具有湿度和pH响应的独特的三维光子晶体薄膜。基于蓝色液晶自组装形成特殊的三维纳米结构,具有光子带隙的薄膜材料能够响应湿度和pH的变化。研究结果发表在高级功能化材料(2020,30(43):2004610)上。杨槐教授和余海峰研究员是本文的合著者。北京大学博士后胡炜是这篇文章的第一作者,孙健是这篇文章的第一作者。

资料来源:北京大学。

纸链接

Https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202004610

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