一种喷墨打印制备宽波段反射胆甾相液晶薄膜的方法技术

本发明专利技术提供了一种喷墨打印制备宽波段反射胆甾相液晶薄膜的方法。将液晶及手性掺杂剂、可聚合单体、光引发剂等液晶掺杂材料配制为满足喷墨打印条件的墨水；在亲疏水性不同的基板上打印制备不同手性掺杂剂浓度的胆甾相液晶薄膜；然后控温干燥，液晶薄膜层层叠加、取向、聚合，以使手性掺杂剂在薄膜间扩散，而形成不同螺距的胆甾相液晶，紫外光聚合得到具备宽波段反射特性的PSCLC材料。该方法能够实现同时打印不同组份的胆甾相液晶薄膜材料，制备的PSCLC材料的反射波宽可通过控制打印薄膜中手性掺杂剂含量实现精确调控，为快速批量制备不同反射波宽的液晶材料提供了有力支持。同反射波宽的液晶材料提供了有力支持。同反射波宽的液晶材料提供了有力支持。

【技术实现步骤摘要】
一种喷墨打印制备宽波段反射胆甾相液晶薄膜的方法


[0001]本专利技术属于本专利技术属于材料
，具体涉及一种宽波段反射胆甾相液晶薄膜的喷墨打印制备方法。

技术介绍

[0002]胆甾相液晶是其液晶分子本身含手性碳原子或液晶中掺杂有手性分子而形成的，独特的螺旋状结构决定其具有选择性反射和圆二色性等，这些特性在显示器背光模块、节能建筑门窗玻璃，激光防护方面有重要应用。胆甾相液晶反射带中心波长λ＝n
×
P，n为液晶的平均折射率，P为螺距，反射带宽Δλ＝Δn
×
P，反射带宽取决与双折射率Δn和螺距P。液晶的双折射率Δn一般小于0.3，因而单一螺距的胆甾相液晶在可见光区的反射带一般小于100nm。由于高双折射率的液晶材料存在合成复杂、粘度高、化学稳定性和热稳定性差等问题，所以通过増大胆甾相液晶材料的双折射率来拓宽反射波宽较为困难。因而，宽波段反射一般通过调控胆甾相液晶的螺距来实现。如果在胆甾相液晶厚度方向上构造螺距的梯度分布或非均匀分布结构，总反射带宽Δλ＝Δλ1+Δλ2+Δλ3+
…<br/>+Δλ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷墨打印制备宽波段反射胆甾相液晶薄膜的方法，其特征在于制备步骤如下：(1)聚合物液晶的前驱体打印溶液的配制：将液晶、手性掺杂剂、可聚合单体、引发剂液晶掺杂材料分别在有机溶剂中，按比例混合均匀，混合方式采用机械搅拌或者超声波混合的方式制成前驱体溶液；调节前驱体溶液的浓度，使上述前驱体溶液性能满足喷墨打印最佳的墨滴扩散条件，所述液晶、手性掺杂剂、可聚合单体、引发剂液晶掺杂材料各自在混合体系的质量占比为10
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80％；1
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50％；0
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40％；0.01
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5％，粘度1
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30mPs，密度0.5
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2.0g/cm3；(2)处理基板表面：基板分别处理为疏油基板和亲油基板，疏油基板用疏油试剂均匀旋涂，放入烘箱经过100
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300℃烘烤5
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30min，待溶剂完全挥发干净以后取出，亲油基板经超声清洗后即可使用，无需表面处理；(3)样品库的图案设计：通过软件设计需打印的图案，控制各溶液的打印比例、样品点大小及打印位置，采用图像处理软件基于CMYK印刷模式设计打印图案，图像分辨率大于300dpi；基于CMYK数值大小与不同溶液的喷墨质量的关系，设计控制各前驱体溶液的组成、打印量和样品点位置，样品点直径大于5mm；(4)喷墨打印：将前面配制好的各类前驱体溶液作为墨水分别注入清洗干净的墨盒内，墨水按设定比例经打印机打印到基板上，其中，首层薄膜打印到亲油基板，其余层薄膜均打印到疏油基板上；打印的温度控制在5
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20℃，打印后的样品放置在20
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50℃的鼓风干燥箱中干燥，待有机溶剂挥发后取出；(5)打印样品的取向、聚合及薄膜的叠加：在基板两侧分别放置5
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100μm薄膜间隔垫，控制液晶层厚度，盖上疏油基板；通过挤压方式对液晶进行取向，固定液晶盒后，将液晶盒放置在紫外灯下辐照，辐照紫外光波长365nm，辐照时间1
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60分钟，辐照强度0.2
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100mW/cm2，引发可聚合单体发生交联，形成聚合物网络稳定胆甾相平面织构，然后小心移除疏油基板；在首层薄膜两侧再次放置5
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100μm间隔垫，将承印有低手性掺杂剂浓度胆甾相液晶的第二层基板，样品朝下盖在已聚合薄膜上，通过挤压方式对第二层液晶进行取向，将含两层薄膜的液晶盒放置在紫外灯下辐照，紫外光波长365nm，辐照时间1
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60分钟，辐照强度0.1
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100mW/cm2，第二层液晶中的可聚合液晶性单体C6M发生交联，形成聚合物网络，得到含两层聚合物稳定胆甾相液晶薄膜的液晶盒，然后小心去除上层疏油基板；采用同样的方法和相同的条件，继续进行更多液晶层数的叠加，并通过叠加薄膜间隔垫控制每层PSCLC薄膜厚度相同，最后聚合后保留上层疏油基板，得到含多层聚合物稳定胆甾相液晶薄膜的液晶盒。2.根据权利要求1中所述的喷墨打印制备宽波...

【专利技术属性】
技术研发人员：何万里，姚代鹏，罗时光，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
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