聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯的光化学反应在液晶分子排列

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1、第*%卷第&期$###年&月物理学报E;=+*%，3;+&，ST67，$###!###0"$%#／$###／*%（#&）／!!!*0#&1,21OPQRJ,1RJ3J,1!$###,:56+O:>U+R;V+"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯的光化学反应在液晶分子排列取向中的作用!梁兆颜闫石宣丽马凯黄锡珉（中国科学院长春物理研究所液晶实验室，中国科学院激发态物理开放实验室，长春!"##$!）谢景力张彦杰田

2、颜清赵英英（吉林大学化学系，长春!"##$"）张金宝（长春科技大学，长春!"##$"）（!%%%年&月&日收到；!%%%年!!月$’日收到修改稿）研究了光聚合物材料聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯（,-.,）对液晶材料/,0&)!#1的取向作用，取向层表面在光化学反应前后的变化；测量了光控取向膜液晶盒中液晶分子的预倾角及单面光控取向扭曲向列液晶显示器（23/,4）的电光特性和时间响应特性，研究了这种材料的光化学反应过程，以及液晶分子排列取向的机理+!"##：&!"#；&’*(术很难实现的、充分改善液晶显示器件视角的多畴!引言工

3、艺得以实现+关于液晶分子的取向机理，一直是国际上研究液晶发现至今，其显示已应用到科研、生产、生的课题和争论的热点，沟槽理论［!#，!!］和液晶分子与活等各个领域，而绝大多数液晶显示器件都要求液取向层表面的空间作用理论［!$］，是目前比较成熟的晶分子在微观尺寸上均匀排列+这种排列不仅是其两大独立模型+本文研究了肉桂酸类材料聚甲基丙应用的需要，同时也是基础研究的要求［!，$］烯酸肉桂酰氧基乙酯的光化学反应性质、对液晶+直到现在，人们已经开发出如垂直排列、平行排列等许多种/,0&)!#1分子的取向作用；测量了光控取向膜液均匀排

4、列的技术［"—%］晶盒中液晶分子的预倾角及单面光控取向扭曲向列+这些排列方式都是基于诱导表面液晶分子的取向，进而通过液晶分子间相互作液晶显示器（23/,4）的电光特性和时间响应特性，用而实现诱导本体液晶取向的+在这些技术中，最为通过取向层表面微观形貌在光化学反应前后的变简单、方便，在工业生产中被广泛采用的是聚合物表化，分析了液晶分子排列取向的机理，证明了分子空面的摩擦技术［&，)］，但这项技术具有很大的缺点，如间作用理论的正确性+在摩擦过程中产生的静电荷及粉尘微粒，对表面取向膜以及器件的显示都会产生极大的破坏作用+因$实

5、验及结果此，人们不断地积极寻找其他非摩擦的工艺技术，用以代替摩擦技术而又不失其简单、方便的优点+本世将浓度为(G（H）的,-.,氯仿溶液（内含#I!纪八十年代中期开发的偏振紫外光聚合（/56789:;0（H）G的光引发剂JKL!’*）均匀旋涂在J2M玻璃基<;9;=>?785@A<5;6B>9;=A85@7CDE=5F:<）（简称光控取板上，在(#N加热"#?56，编为五组，基板为石英+向）技术，是利用光敏聚合物单体材料的定向光化学第一组样品用于检验光引发剂对光控取向结果的影反应产物，诱导液晶分子取向排列的非摩擦技术+这

6、响；第二组样品用于检验聚合物表面在曝光前后微种工艺技术克服了摩擦技术的缺点，同时使摩擦技观结构的变化以及与摩擦聚合物表面的差异；第三!吉林省科技发展计划基金（批准号：!%%%#(!(）和中国科学院激发态物理开放实验室基金（批准号：!%%)#*!#）资助的课题+3期梁兆颜等：聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯的光化学反应在液晶分子排列取向中的作用""".组样品用于液晶预倾角的测量；第四组样品用于电光特性与时间响应特性的测量；第五组样品用于材料的紫外吸收谱的测量!由第五组样品测得的结果如图"所示!从图中可以看出，材料的吸收波段在#$

7、%&’附近!因此，可用此波长的光激发进行光化学反应!图$用于液晶光控取向实验的装置图曝光前、后表面形貌的变化!图-（7），（8），（9）分别为曝光前、后、摩擦聚合物表面的微观形貌!从图-中可以看出，光控取向膜形貌在曝光前后没有明显变化，而摩擦聚合物表面上的沟纹却清晰可见!将第三组样品按第一组方式曝光后，组装成紫外光偏振矢量倾斜方向反平行、盒间隙为-%的!’液晶盒，使用液晶综合参数测试仪（由中国科学院北方液晶工程研究开发中心研制）进行液晶分子预倾角的测试，测试结果1(234"%5液晶分子预倾角为图"光控取向材料()*(的+

8、,吸收谱%:4/!进行光控取向光化学反应的实验装置如图$所将第四组样品按第一组方式曝光后，与摩擦聚示!将第一组样品放在图$中的样品台上，使碘镓灯合物基板组装成扭曲角为;%/的<=1(>（扭曲向列发出的偏振紫外光振动矢量与基板表面成-./角入液晶显示）盒，其盒厚为4:%注入液晶后进行器!’!射#%’0&，然后组装成紫外