一种具有全反射功能的可调控液晶薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光学薄膜材料技术领域，具体地，涉及一种具有全反射功能的可调控液晶薄膜及其制备方法。本发明专利技术包含两种体系，体系一是在向列相液晶中添加手性化合物、紫外吸收染料、紫外光可聚合单体，引发剂；体系二是在向列相液晶中添加与体系一中手性相反的联萘基偶氮苯分子。本发明专利技术首先用体系一制备出一种具有宽波反射功能的液晶薄膜然后将这种宽波反射功能液晶薄膜与体系二的手性可调的联萘基偶氮苯分子相结合，制备出在可见‑近红外波段内紫外光可调控的具有全反射功能的胆甾相液晶薄膜。本发明专利技术制备的薄膜器件克服了反射波段窄，不可调控等缺点，且所制备的薄膜器件可用于建筑节能以及彩色显示等领域，制备工艺简单，器件稳定好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学薄膜材料
，具体地，涉及一种具有全反射功能的可调控液晶薄膜及其制备方法。
技术介绍
选择性反射是胆甾相液晶区别于其他液晶相态的独特的光学特性，也是胆甾相液晶重要光学性质之一。选择性反射是指胆甾相液晶选择反射某段波长的光。胆甾相液晶在白光的照射下，会呈现美丽的色彩，这是由于这种胆甾相液晶所选择反射的波段在可见光范围。其原理是当光入射到呈现平面织构的胆甾相液晶上时，波长满足布拉格反射公式，与胆甾相液晶螺旋方向相同的圆偏振光被完全反射，而与胆甾相液晶螺旋方向相反的圆偏振光完全透过。反射波段在不同区域的胆甾相液晶可广泛用于日常工作生活中，例如，当反射波段在可见光范围可应用于温度指示、反射型液晶显示等，而反射波段在近红外及中远红外领域则可应用在建筑节能及红外屏蔽等领域达到节能环保的目的。胆甾相液晶所具有的选择性反射功能虽然为其应用奠定了坚实的基础，但反射带的反射率只有50％却在很大程度上限制了胆甾相液晶的进一步应用。因此，在充分利用胆甾相液晶选择性反射的基础上，采用合理的结构设计，制备具有反射率达到100％全反射的反射波带的的胆甾相液晶器件成为当前胆甾相液晶的研究热点之一。专利申请CN104142587A公开了一种具有可逆光响应特性的双反射带胆甾相液晶薄膜，但是，此专利中所述的液晶薄膜虽然具有双反射带，但是只有在可移动反射带与固定反射带相重合时，才会出现全反射效果，并且两个反射带的反射波宽都很窄，只有100nm左右，而对于可屏蔽某一波段光的产品来讲，这种薄膜达不到应用的要求，这在很大程度上限制了其应用与发展。到目前为止，所制备出的具有全反射功能的胆甾相液晶器件存在很多问题，例如制备工艺复杂，反射波段单一，器件稳定性和可调控性差等。
技术实现思路
为了克服上述所存在的问题，本专利制备了一种反射波段紫外光可调控的具有全反射功能的胆甾相液晶薄膜，制备工艺简单，器件稳定性好。本专利技术的技术方案是提供具有全反射功能的可调控液晶薄膜及其制备方法。本专利技术通过第一步紫外聚合反应制备具有左旋或者右旋手性宽波反射效果的胆甾相液晶薄膜，然后结合洗出灌入法，第二步重新灌入右旋或者左旋的的螺旋扭曲力紫外光可调的胆甾相液晶，从而制备出连续的具有全反射效果的宽波反射胆甾相液晶薄膜，并且所制备的薄膜在紫外光照射下，其中联萘基偶氮苯手性化合物所形成的反射带会随着紫外光的照射，在短波长处向长波长方向移动，从而所制备的薄膜具有绚丽的色彩，且不同颜色之间可以相互调控。具体地，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的具有全反射功能的可调控液晶薄膜，其特征在于，所述液晶薄膜包括相互贴合的上层向列相液晶薄膜与下层向列相液晶薄膜；其中，上层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：80％-98％的向列相液晶材料和2％-20％的联萘基偶氮苯；下层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：50％-85％的向列相液晶材料、1％-20％的手性化合物、5％-20％的紫外可聚合单体、0.5％-5％的紫外吸收染料和0.1％-3％的光引发剂。根据本专利技术所述的可调控液晶薄膜，其中，本专利技术对所使用的向列相液晶材料没有特殊要求，对各种向列相液晶材料均适用。优选地，SLC1717、E7、E8、SLC7011、SLC1011、SLC099535中的一种或者几种。根据本专利技术所述的可调控液晶薄膜，其中，所述手性化合物为S811、R811、S5011、R5011、S1011、R1011、S2011和R2011中的一种或者几种。根据本专利技术所述的可调控液晶薄膜，其中，所述紫外可聚合单体为C6M或DCM，或二者的组合；其中，所述C6M的化学结构式如下：所述DCM的化学结构式如下：根据本专利技术所述的可调控液晶薄膜，其中紫外吸收染料可以是二苯甲酮类紫外线吸收剂UV-531、UV-9，苯并三唑类紫外线吸收剂UV-P、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329或者5-(4-{2-[4-(己烷-1-磺酰基)苯基]乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有全反射功能的可调控液晶薄膜，其特征在于，所述液晶薄膜包括相互贴合的上层向列相液晶薄膜与下层向列相液晶薄膜；其中，上层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：80％‑98％的向列相液晶材料和2％‑20％的联萘基偶氮苯；下层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：50％‑85％的向列相液晶材料、1％‑20％的手性化合物、5％‑20％的紫外可聚合单体、0.5％‑5％的紫外吸收染料和0.1％‑3％的光引发剂。

【技术特征摘要】
1.一种具有全反射功能的可调控液晶薄膜，其特征在于，所述液晶薄膜包括相互贴合的上层向列相液晶薄膜与下层向列相液晶薄膜；其中，上层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：80％-98％的向列相液晶材料和2％-20％的联萘基偶氮苯；下层向列相液晶薄膜按质量分数计，包括：50％-85％的向列相液晶材料、1％-20％的手性化合物、5％-20％的紫外可聚合单体、0.5％-5％的紫外吸收染料和0.1％-3％的光引发剂。2.根据权利要求1所述的可调控液晶薄膜，其特征在于，所述手性化合物为S811、R...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰英，赵玉真，李辰悦，贺泽民，梁霄，周乐，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11