一种多畴液晶光学薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防伪、包装、光学及光学信息存贮领域，具体涉及到一种多畴液晶光学薄膜及其制备方法。本发明专利技术的多畴液晶光学薄膜至少包括两个不同光学各向异性的区域，形成至少两个不同光学各向异性区域的方法包括，先在光学各向异性基材上涂布液晶预聚体溶液，形成液晶预聚体层；将不同参数的紫外激光作用于液晶预聚体层；用紫外灯照射液晶预聚体层，使其交联固化。该多畴液晶光学薄膜可以具有通过偏振片识别的多畴彩色隐藏信息，多畴液晶光变区域，具有动态的隐藏信息，具有动态的光变特征，具有动态的光变和隐藏信息特征。不同光学各向异性区域以条码、二维码、不同数字、不同图案展现，或以上述不同特征的组合方式展现。该多畴液晶光学薄膜在防伪、包装、光学及光学信息存贮领域的应用。

A multi domain liquid crystal optical film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种多畴液晶光学薄膜及其制备方法
本专利技术涉及防伪、包装、光学及光学信息存贮领域，具体涉及到一种多畴液晶光学薄膜及其制备方法。
技术介绍
液晶光学薄膜在防伪、包装、光学及光学信息存贮领域的有广泛的应用。利用液晶材料的光学各向异性，可形成相位延迟层，这些层在裸眼下是无色透明的，但在偏振片存在的条件下可产生偏振光干涉，表现出一定的色彩，因此色彩是隐形的，具体的色彩是由液晶层的相位延迟值决定的。中国专利CN101361026B和CN201680014134.6中提出了一种多色彩隐形图案实现方法，该专利技术通过在基材上设置深度0.05～2微米不等的凹槽和/或微结构，再充满液晶层，于是不同区域的液晶层具有了不同的厚度，即不同的相位延迟大小。不同的相位延迟大小在裸眼下是不可分辨的，但当使用偏振片观察时，可以产生多色彩的隐形图案。然而，该专利技术存在以下不足：1)专利技术物基底凹槽的尺度落差将无可避免的产生裸眼可视的边界，这些边界将使得隐形图案在观察之前就被察觉，失去了隐藏的意义；2)不同区域的液晶只能在厚度上有区别，即不同区域的光学厚度不同，无法在3D空间产生光学效果的变化。此外，美国专利US2007/0224341A1中提到在胆甾液晶光学薄膜局部印刷萃取剂，通过改变局部胆甾液晶光学薄膜的螺距，从而使局部区域的胆甾液晶光学薄膜反射波长与背景区域存在差别，产生多光变的效果。然而，通过制版在胆甾液晶局部印刷萃取剂形成多光变的方法较难产生三种颜色，而且无法形成可变信息。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的多畴液晶光学薄膜至少包括两个不同光学各向异性的区域，形成至少两个不同光学各向异性区域的方法包括，先在光学各向异性基材上涂布液晶预聚体溶液，干燥，形成液晶预聚体层；将紫外激光器发出的不同参数的紫外激光按预定的参数作用于液晶预聚体层；用紫外灯照射液晶预聚体层，使其交联固化。该多畴液晶光学薄膜可以具有通过偏振片识别的多畴彩色隐藏信息，多畴液晶光变区域，具有动态的隐藏信息，具有动态的光变特征，具有动态的光变和隐藏信息特征。不同光学各向异性区域以条码、二维码、不同数字、不同图案展现，或以上述不同特征的组合方式展现。该多畴液晶光学薄膜在防伪、包装、光学及光学信息存贮领域的应用。具体的，本专利技术的第一方面提供了一种多畴液晶光学薄膜，其包括至少包括两个不同光学各向异性区域的液晶光学功能层，所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层的制备方法包括如下步骤：(1)在光学各向异性基材上涂布液晶预聚体液，形成液晶预聚体层；(2)调节紫外激光器的参数，并将至少两种不同参数的紫外激光作用于所述液晶预聚体层，制备得到至少两个不同光学各向异性区域的液晶预聚体层；(3)用紫外灯照射步骤(2)中具有不同光学各向异性区域的液晶预聚体层，使其交联固化即得所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层；所述紫外激光器的参数包括紫外激光的能量密度、紫外激光的脉冲频率、紫外激光的脉冲长度和紫外激光的波长。作为一种优选的技术方案，步骤(2)中所述不同光学各向异性区域的液晶预聚体层包括不同区域具有不同光学延迟的向列相液晶预聚体层和/或不同区域具有不同反射波长的胆甾液晶预聚体层。作为一种优选的技术方案，所述紫外激光的能量密度范围为0.1～150mJ/cm2；优选0.3～120mJ/cm2之间，更优选在0.5～100mJ/cm2之间。作为一种优选的技术方案，所述紫外激光的脉冲频率范围为0.1～10000Hz；优选在1～1000Hz范围内。作为一种优选的技术方案，所述紫外激光的脉冲长度范围为0.1～1000ns；优选在1～100ns范围内。作为一种优选的技术方案，步骤(1)中所述液晶预聚体层对100～400nm紫外线至少一个波段的透光率小于80％，优选小于75％，更优选小于70％。作为一种优选的技术方案，所述液晶预聚体层经紫外激光作用后形成疏密的纹理。作为一种优选的技术方案，所述液晶预聚体层经紫外激光作用后形成深浅变化的结构。作为一种优选的技术方案，所述液晶预聚体层经紫外激光作用后形成锯齿斜坡结构。作为一种优选的技术方案，所述液晶预聚体层经两束紫外激光干涉作用后形成梯形结构。作为一种优选的技术方案，步骤(2)中所述紫外激光对液晶预聚体层作用时，相对于基材平面的入射角度范围为1～179°，优选在5～175°范围内，更优选在10～170°范围内。作为一种优选的技术方案，作用于液晶预聚体层不同区域的紫外激光相对于基材平面的方位角在1～359°范围内，优选在5～355°范围内，更优选在10～350°范围内。作为一种优选的技术方案，所述光学各向异性区域以条码、二维码、不同数字、不同图案展现，或以上述不同特征的组合方式展现。作为一种优选的技术方案，所述各向异性基材指通过双向拉伸工艺形成的聚合物薄膜。作为一种优选的技术方案，所述各向异性基材指在通过摩擦聚合物基材表面涂布的聚合物层，形成对液晶分子具有取向能力的各向异性表面。作为一种优选的技术方案，所述各向异性基材指用线性偏振紫外光曝光聚合物基材表面涂布的光定向层，形成对液晶分子具有取向能力的各向异性表面。作为一种优选的技术方案，线性偏振紫外光透过掩模版曝光光定向层载入隐藏信息，然后在光敏取向层上面涂布上述向列相液晶溶液，加热，形成向列相液晶预聚体层。利用不同参数的紫外激光作用于隐藏信息的信息区域和背景区域，或者作用于隐藏信息的每一个字母、数字、文字、笔道的紫外激光参数不同，不同的区域、不同的符号形成不同的结构。作为一种优选的技术方案，所述紫外激光器发出的紫外激光波长在100～400nm范围内，优选在150～390nm范围内。作为一种优选的技术方案，其还包括设置在所述液晶光学功能层底部的反射层。作为一种优选的技术方案，所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层的制备方法还包括对步骤(1)中的晶预聚体层用光源或热源作用，进行预固化的步骤；所述光源的波长与步骤(2)中的紫外激光波长不同。本专利技术的第二个方面提供了如上所述的多畴液晶光学薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)准备光学各向异性基材，并在其上涂布液晶预聚体液，形成液晶预聚体层；(2)用紫外光源、可见光源、红外光源中的一种光源作用于所述液晶预聚体层上，进行预固化；(3)调节紫外激光器的参数使其波长与步骤(2)中所述光源的波长不同，并将至少两种不同参数的紫外激光作用于所述液晶预聚体层，制备得到至少两个不同光学各向异性区域的液晶预聚体层；(4)用紫外灯照射步骤(3)中具有不同光学各向异性区域的液晶预聚体层，使其交联固化即得所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层；(5)在步骤(3)中所述液晶光学功能层上设置反射层，即得所述多畴液晶光学薄膜。本专利技术的第三个方面提供了如上所述多畴液晶光学薄膜在防伪、包装、光学及光学信息存贮领域中的应用。有益效果：本专利技术通过紫外激光直接作用于液晶预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多畴液晶光学薄膜，其至少包括两个不同光学各向异性区域的液晶光学功能层，其特征在于，所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层的制备方法包括如下步骤：/n(1)在光学各向异性基材上涂布液晶预聚体液，形成液晶预聚体层；/n(2)调节紫外激光器的参数，并将至少两种不同参数的紫外激光作用于所述液晶预聚体层，制备得到至少两个不同光学各向异性区域的液晶预聚体层；/n(3)用紫外灯照射步骤(2)中具有不同光学各向异性区域的液晶预聚体层，使其交联固化即得所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层；/n所述紫外激光器的参数包括紫外激光的能量密度、紫外激光的脉冲频率、紫外激光的脉冲长度和紫外激光的波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种多畴液晶光学薄膜，其至少包括两个不同光学各向异性区域的液晶光学功能层，其特征在于，所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层的制备方法包括如下步骤：
(1)在光学各向异性基材上涂布液晶预聚体液，形成液晶预聚体层；
(2)调节紫外激光器的参数，并将至少两种不同参数的紫外激光作用于所述液晶预聚体层，制备得到至少两个不同光学各向异性区域的液晶预聚体层；
(3)用紫外灯照射步骤(2)中具有不同光学各向异性区域的液晶预聚体层，使其交联固化即得所述不同光学各向异性区域的液晶光学功能层；
所述紫外激光器的参数包括紫外激光的能量密度、紫外激光的脉冲频率、紫外激光的脉冲长度和紫外激光的波长。


2.如权利要求1所述的多畴液晶光学薄膜，其特征在于，步骤(2)中所述不同光学各向异性区域的液晶预聚体层包括不同区域具有不同光学延迟的向列相液晶预聚体层和/或不同区域具有不同反射波长的胆甾液晶预聚体层。


3.如权利要求2所述的多畴液晶光学薄膜，其特征在于，所述向列相液晶预聚体层是经过线性偏振紫外光透过掩模版曝光光定向层载入隐藏信息，然后在光敏取向层上面涂布上述向列相液晶溶液，加热，然后利用不同参数的紫外激光作用于隐藏信息的信息区域和背景区域，或者调控作用于隐藏信息的每一个字母、数字、文字、笔道的紫外激光参数，得到的不同的区域、不同的符号形成不同结构的不同光学延迟的向列相液晶预聚体层。


4.如权利要求2所述的多畴液晶光学薄膜，其特征在于，所述紫外激光的能量密度范围为0.1～150mJ/cm2。


5.如权利要求2所述的多畴液晶光学薄膜，其特征在于，所述紫外激光的脉冲频率范围为0.1～10000Hz。

【专利技术属性】
技术研发人员：袁佳玮，方彼岸，
申请(专利权)人：上海先幻新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31