[发明专利]苝类盘状液晶化合物的取向方法

说明书

技术领域

本发明涉及盘状液晶的应用，尤其是涉及苝类盘状液晶化合物的取向方法。

背景技术

液晶是介于晶体与液体之间的中间相，在某一温度范围内或者适宜的溶剂中，从外观看具有液体的流动性，同时又具有晶体的光学双折射性。液晶材料的发现迄今己百年有余，虽然我们对液晶理论的研究还不十分深入，但对液晶材料的应用，尤其是在平板显示领域的应用，在近半个世纪以来，却得到了突飞猛进的发展。目前，液晶器件正以其优异的品质在各个领域为人类不断地提供新的应用价值。

盘状液晶分子是一类具有平面盘状结构且能在一定条件下有序排列形成液晶态的分子。盘状分子在液晶态时更倾向于通过分子自组装形成柱状相，并且由于分子在液晶态具有一定的流动性，材料可呈现一定的超分子结构缺陷的自修复功能，因而具有芳香共轭化学结构的盘状液晶分子在沿柱方向具有更高的电子传输率，是潜在的理想的载流子传输材料，在有机电子传输器件、场发射晶体管、光电太阳能器件等方面具有很好的应用前景。在盘状液晶应用技术上，材料的取向是其能否充分发挥其价值的关键因素之一。

目前，盘状液晶取向技术主要有区域熔铸法、区域熔化法、聚四氟乙烯(PTFE)上的溶液铸造法、红外线照射法、混合、电场等。盘状液晶由于粘度较大相对于棒状液晶的向列相和近晶相而言取向更难控制。

发明内容

本发明目的在于基于苝类盘状液晶的具体性质，采用简便的方法对其达到了取向的效果。

为了实现本发明的目的，提出一种苝类盘状液晶化合物的取向方法，所述苝类盘状液晶化合物有如下结构：

R1为烷基链，其结构为：

其中m为1-20的整数，n为0-20的整数；

所述取向方法具有如下步骤：

1）用多种基板制作液晶盒，将苝类盘状液晶化合物放置在液晶盒入口处；

2）将所述苝类盘状液晶化合物放在热台上加热至各向同性态，使所述苝类盘状液晶化合物在毛细作用下灌入液晶盒；

3）降温，使所述各向同性态的苝类盘状液晶化合物形成液晶相，使液晶盒中的盘状液晶均能得到高温时的垂直取向。

所述多种基板包括玻璃基板、ITO玻璃基板、PVA摩擦平行取向基板、石英基板和氟化钙基板，其中在ITO玻璃基板的液晶盒中得到最完全的垂直取向。

本发明还提出另一种上述苝类盘状液晶化合物的取向方法，所述取向方法具有如下步骤：

1)配置苝类盘状液晶化合物的CH₂Cl₂溶液，浓度为10^-2mol/L；

2)所述将溶液滴加在基板上，以1000rpm/min的速度旋涂，从而在不同的基板上获得各种苝类盘状液晶化合物的薄膜；

3）将涂覆有苝类盘状液晶化合物的薄膜放热台上加热到清亮，保温5min后降温，降温速率为5℃/min；使苝类盘状液晶化合物在高温时，在所述基板上都获得了规整的垂直取向，而且温度降低到室温后，所述基板上苝类盘状液晶化合物的垂直取向的得到了保持。

所述基板包括ITO玻璃基板、PVA摩擦平行取向基板、石英基板和氟化钙基板，其中在ITO的基板上的盘状液晶获得了最规整的取向。

本发明的第三种苝类盘状液晶化合物的取向方法，使用上述苝类盘状液晶化合物，所述取向方法具有如下步骤：

1）使用ITO玻璃制备液晶盒，使ITO导电面向里；

2）将苝类盘状液晶化合物灌入盒内，灌盒后，使液晶分子直接与ITO接触；

3）同时给所述液晶盒上下两片ITO通30～100V的直流电，在上下两片ITO之间形成电场，使得苝类盘状液晶化合物在电场的作用下，在室温下得到的部分垂直、部分平行的不规则取向，随着所施加电压的增大，到100V时，最终实现了平行取向。

本发明所提供的对苝类盘状液晶化合物取向方法的优点是：对苝类盘状液晶在不同基板上的取向方法，使苝类盘状液晶化合物在不同的基板上都得到规整的垂直结构，利用旋涂法获得的薄膜具有的垂直取向可以在室温下保留，该有序结构可被应用于有机太阳能电池中，提高有机太阳能电池的转换效率和载流子迁移率。通过加电场对化合物的取向到进一步控制。

附图说明

图1是实施例一中所述化合物PS8在玻璃基板液晶盒中的织构。

图2是实施例一中所述化合物PS8在ITO玻璃基板液晶盒中的织构。

图3是实施例一中所述化合物PS8在PVA摩擦取向后玻璃基板液晶盒中的织构。