一种红外反射薄膜、其制备方法及其红外反射方法技术

本发明专利技术公开了一种红外反射薄膜、其制备方法及其红外反射方法，红外反射薄膜包括两块基材，两块基材之间封装形成调节区，调节区内填充有液晶层，液晶层包括混合液晶材料和用于控制液晶层厚度的间隔子，混合液晶材料中包含热响应液晶材料和手性添加剂，间隔子分散在混合液晶材料中；红外反射薄膜的制备方法包括：制备两块基材；在两块基材相对的表面上制备配向层；取间隔子，置于一基材上，将另一基材放置在间隔子上，将两块基材相对设置，制备成液晶盒；将混合液晶材料注入所述液晶盒。在红外反射薄膜的使用温度范围内，混合液晶材料呈手性向列相，其螺距可随温度变化而改变，从而实现红外反射薄膜反射波段的调节，以适应调光的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学薄膜材料
，特别涉及一种红外反射薄膜、其制备方法及其红外反射方法。
技术介绍
为了实现阳光的透射和反射，通常的作法是在玻璃上镀膜，使得光线中某段波长的光可以被玻璃窗反射或透射。可以根据不同的反光和透光需求，采用不同材质的膜，比如需要隔热保温的效果时，可以选用对远红外辐射热有较高反射率的膜。但是采用这种方式调节阳光的反射和透射只能实现某一固定波段的反射，因为镀膜玻璃形成后，其光学性能不能够随着需求改变而调整，但是随着季节、天气的变化、个人喜好的变化，人们的需求会不断的发生盖板，而镀膜玻璃难以适应人们需求的变化，无法实现冬暖夏凉。开发一种红外反射波段可调节的红外反射薄膜，能够更好地适应人们的需求的变化，将能够更好地在市场上推广使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种红外反射薄膜、其制备方法及其红外反射方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种红外反射薄膜，包括相对设置的两块透光基材，所述两块透光基材之间封装形成调节区，所述调节区内填充有液晶层，所述液晶层包括混合液晶材料和用于控制所述液晶层厚度的间隔子，所述混合液晶材料中包含热响应液晶材料和手性添加剂，所述间隔子分散在所述混合液晶材料中，在所述红外反射薄膜的使用温度范围内，所述混合液晶材料呈手性向列相，随着温度改变，所述混合液晶材料的螺距变化。优选地，两块所述透光基材相对的表面上设有平行配向层，所述热响应液晶材料在所述平行配向层的作用下形成平行于所述透光基材的定向排列。优选地，所述混合液晶材料包含70~100质量份的热响应液晶材料和0.5~3质量份的手性添加剂。优选地，所述间隔子的高度等于所述液晶层的厚度。优选地，所述间隔子的材料为压克力树脂、玻璃、硅氧树脂中的任一种。优选地，所述透光基材的外表面上贴附有保护膜。进一步优选地，所述透光基材的外表面涂覆有一层自黏胶，所述自黏胶夹于所述透光基材与所述保护膜之间。本专利技术还提供了一种如上所述的红外反射薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1：制备两块透光基材；S2：在两块所述透光基材相对的表面上制备配向层；S3：取多个间隔子，置于一块所述透光基材上，将另一块所述透光基材放置在所述间隔子上，将两块所述透光基材相对设置，制备成液晶盒；S4：取热响应液晶材料和手性添加剂混合，得到混合液晶材料，将所述混合液晶材料注入所述液晶盒。优选地，所述S2制备的配向层为平行配向层。此外，本专利技术还提供了一种如上所述的红外反射薄膜的红外反射方法，包括步骤：通过改变温度来调节混合液晶材料的螺距，从而实现所述红外反射薄膜红外反射波段的调节。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种红外反射薄膜，包括相对设置的两块透光基材，所述两块透光基材之间封装形成调节区，所述调节区内填充有液晶层，所述液晶层包括混合液晶材料和用于控制所述液晶层厚度的间隔子，所述混合液晶材料中包含热响应液晶材料和手性添加剂，所述间隔子分散在所述混合液晶材料中，在所述红外反射薄膜的使用温度范围内，所述混合液晶材料呈手性向列相，随着温度改变，所述混合液晶材料的螺距变化。手性向列相液晶在螺旋轴方向上的螺旋结构呈周期性排列，手性向列相液晶的指向矢在螺旋轴方向上旋转2π的间距称为一个螺距，用P表示。根据以下公式：λ=P×n，其中，λ为单一螺距的手性向列相液晶反射波长，n为液晶的平均光折射率；?λ=（ne-no）×P=?n×P，其中，?λ为反射光谱带宽，?n为双折射率；当P值改变时，液晶所反射的波长以及反射的频宽也会随之改变，故我们可以通过调节温度，调节混合液晶材料中呈手性向列相的液晶材料的比例，使得混合液晶材料的螺距发生改变，从而调节红外反射薄膜的反射波段，以适应光反射和透射的需求。附图说明图1为红外反射薄膜的俯视图；图2为红外反射薄膜的截面图；图3为红外反射薄膜处于较高的使用温度时的部分截面图；图4为红外反射薄膜处于较低的使用温度时的部分截面图；图5为红外反射薄膜低于使用温度时的部分截面图；图6为红外反射薄膜在不同工作温度的反射曲线图。具体实施方式参照图1，本专利技术提供了一种红外反射薄膜，包括相对设置的两块透光基材1，所述两块透光基材1之间通过边框2封装形成调节区，所述调节区内填充有液晶层，所述边框2将所述液晶层包围封闭在内，所述液晶层包括混合液晶材料3和用于控制所述液晶层厚度的间隔子4，所述混合液晶材料3中包含热响应液晶材料和手性添加剂，所述间隔子4分散在所述混合液晶材料3中，在所述红外反射薄膜的使用温度范围内，所述混合液晶材料3呈手性向列相，随着温度改变，所述混合液晶材料3的螺距变化。参照图2，所述间隔子4的厚度等于所述液晶层的厚度，所述间隔子4的材料应不影响液晶性质，比如，所述间隔子4的材料可为压克力树脂、玻璃、硅氧树脂中的任一种，所述间隔子4的形状可为微型小球或者其他形状，厚度根据红外反射薄膜需要制成的厚度改变，可以为数微米到数十微米，所述间隔子4用于控制所述液晶层的厚度，防止所述液晶层随着温度变化发生厚度的变化。两块所述透光基材1相对的表面上设有平行配向层5，所述热响应液晶材料在所述平行配向层5的作用下形成平行于所述透光基材1的定向排列。所述混合液晶材料3包含70~100质量份的热响应液晶材料和0.5~3质量份的手性添加剂，由于手性添加剂的存在所述混合液晶材料3呈手性向列相。在优选的实施方式中，所述热响应液晶材料可为西安彩晶光电科技股份有限公司的CSV14190S，手性添加剂材料可为结构式如I所示的液晶材料，（I）。参照图3，所述红外反射薄膜的使用温度范围为-20℃~50℃，当红外反射薄膜处于较高的使用温度时，即20℃~50℃时，其部分截面图如图3，所述混合液晶材料3呈手性向列相，所述混合液晶材料3的螺距较小。根据以下公式：λ=P×n，其中，λ为单一螺距的手性向列相液晶反射波长，n为液晶的平均光折射率；?λ=（ne-no）×P=?n×P，其中，?λ为反射光谱带宽，?n为双折射率，在处于较高的使用温度时，所述红外反射薄膜的反射波段处于近红外波段，且发射光谱带宽较窄，远红外波段和可见光可以透过所述红外反射薄膜。参照图4，当红外反射薄膜处于较低的使用温度时，即-20℃~20℃时，其部分截面图如图4，部分混合液晶材料3由手性向列相向近晶相转变，使得所述混合液晶材料3的螺距增大，同样根据λ=P×n和?λ=（ne-no）×P=?n×P，在处于较低的使用温度时，所述红外反射薄膜的反射波段处于远红外波段，且发射光谱带宽较宽，近红外波段和可见光可以透过所述红外反射薄膜。参照图5，当红外反射薄膜低于使用温度时，即低于-20℃时，所述混合液晶材料3全部转变为近晶相排列，红外光和可见光均可从红外反射薄膜透射。当红外反射薄膜高于使用温度时，即高于50℃时，所述混合液晶材料3转变为液态。所述混合液晶材料3随着温度改变，发生从近晶相-手性向列相-液态的改变，以及在使用温度范围内，所述混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外反射薄膜，包括相对设置的两块透光基材，所述两块透光基材之间封装形成调节区，其特征在于，所述调节区内填充有液晶层，所述液晶层包括混合液晶材料和用于控制所述液晶层厚度的间隔子，所述混合液晶材料中包含热响应液晶材料和手性添加剂，所述间隔子分散在所述混合液晶材料中，在所述红外反射薄膜的使用温度范围内，所述混合液晶材料呈手性向列相，随着温度改变，所述混合液晶材料的螺距变化。

【技术特征摘要】
1.一种红外反射薄膜，包括相对设置的两块透光基材，所述两块透光基材之间封装形成调节区，其特征在于，所述调节区内填充有液晶层，所述液晶层包括混合液晶材料和用于控制所述液晶层厚度的间隔子，所述混合液晶材料中包含热响应液晶材料和手性添加剂，所述间隔子分散在所述混合液晶材料中，在所述红外反射薄膜的使用温度范围内，所述混合液晶材料呈手性向列相，随着温度改变，所述混合液晶材料的螺距变化。
2.根据权利要求1所述的红外反射薄膜，其特征在于，两块所述透光基材相对的表面上设有平行配向层，所述热响应液晶材料在所述平行配向层的作用下形成平行于所述透光基材的定向排列。
3.根据权利要求1所述的红外反射薄膜，其特征在于，所述混合液晶材料包含70~100质量份的热响应液晶材料和0.5~3质量份的手性添加剂。
4.根据权利要求1所述的红外反射薄膜，其特征在于，所述间隔子的高度等于所述液晶层的厚度。
5.根据权利要求1所述的红外反射薄膜，其特征在于，所述间隔子的材料为压克力树脂、玻璃、硅氧树脂中的任一种。
6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬，林显裕，胡小文，劳伦斯·德·哈恩，李笑然，刘丹青，周国富，
申请(专利权)人：深圳市国华光电科技有限公司，华南师范大学，深圳市国华光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44