光致异构手性分子及其在实现彩色液晶膜图案化中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种光致异构手性分子及其在实现彩色液晶膜图案化中的应用，涉及液晶薄膜技术领域。本发明专利技术所述的光致异构液晶薄膜的制备方法，包括以下步骤，将液晶单体、手性掺杂剂在光引发剂作用下，在溶剂中加热反应完全后涂覆于薄膜表面，烘干后进行光照，得到所述光致异构液晶薄膜；所述手性掺杂剂为光致异构手性分子。本发明专利技术所述的光致异构液晶薄膜的制备方法简单，操作方便，原料消耗少，制备得到的光致异构液晶薄膜性能稳定。异构液晶薄膜性能稳定。异构液晶薄膜性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
光致异构手性分子及其在实现彩色液晶膜图案化中的应用


[0001]本专利技术涉及液晶薄膜
，尤其涉及一种光致异构手性分子及其在实现彩色液晶膜图案化中的应用。

技术介绍

[0002]随着光致异构手性分子的发展，研究者将这些分子应用于液晶材料的制备。其中，胆甾相液晶因其自身的螺旋结构，能选择性地反射不同波长的光。对应的光的波长是由螺旋结构的螺距决定的。
[0003]目前为止，通过不同方法形成的胆甾相液晶技术较为成熟，这样的液晶可以是本身具有手性的液晶分子，也可以是通过少量的手性分子(即手性掺杂剂)诱导液晶分子形成胆甾相的超分子螺旋结构。在手性掺杂剂的结构中添加入光致异构化基团，如偶氮苯、肉桂酸、螺吡喃等，通过光照的方式完成螺距的改变。但因为体系受到光照、环境温度的影响较大，使得固定不同颜色的胆甾相液晶存在一定困难，且使用光致异构特性改变颜色的体系较少，大部分的颜色固定依然停留在液晶盒中。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中液晶混合物的呈现形式只是小型液晶盒的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光致异构手性分子及其在实现彩色液晶膜图案化中的应用。在向列相液晶中掺杂手性的光致异构分子，充分混合，通过改变光致异构分子的量或光照时间来制备光致异构液晶薄膜。
[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种光致异构手性分子，结构式如下，
[0007][0008]其中，n为0
‑
12中的任一整数，M*表示手性基元；所述手性基元选自异山梨醇、联萘、胆甾醇、薄荷醇或2
‑
(4,正丙基)环己基；
[0009]R选自氢、卤素、甲基、乙基、乙酰基或烷氧基。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述手性基元的结构如下，
[0011][0012]其中，*代表手性中心。
[0013]本专利技术的第二个目的是提供一种所述的光致异构手性分子的制备方法，包括以下步骤，保护气氛下，将烷基链取代的肉桂酸、末端带有羟基的手性基元，在除水剂和催化剂作用下，在有机溶剂中发生反应12
‑
24h，得到所述光致异构手性分子。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述除水剂为1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺；所述催化剂为4
‑
二甲氨基吡啶；所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，烷基链取代的肉桂酸、末端带有羟基的手性基元、除水剂和催化剂的摩尔比为1
‑
2：0.5
‑
1：0.6
‑
1.4：0.057
‑
0.106。
[0016]本专利技术的第三个目的是提供一种光致异构液晶薄膜的制备方法，包括以下步骤，将液晶单体、手性掺杂剂在光引发剂作用下，在溶剂中加热反应完全后涂覆于薄膜表面，烘干后进行光照，得到所述光致异构液晶薄膜；所述手性掺杂剂为所述的光致异构手性分子。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述液晶单体选自2甲基1、4苯撑双(4
‑
(((4
‑
(丙烯酰氧)丁氧基)羰基)氧)苯甲酸酯)、4
‑
氰基
‑
4'
‑
戊基联苯、2
‑
氟
‑4‑
[4
‑
(4
‑
丙基苯基)苯基]苄腈、4
”‑
乙基
‑
2'
‑
氟
‑4‑
丙基三联苯、4
”‑
丙基
‑
3,4,5
‑
三氟
‑
1,1':4',1
”‑
三联苯、4
”‑
丙基
‑
2',4
‑
二氟
‑
1,1':4',1
”‑
三联苯、3'
‑
氟
‑4”‑
丙基
‑
[1,1':4',1
”‑
三联苯]‑4‑
甲腈、4
‑
[(反
‑4‑
丁基环己基)甲氧基]‑
4'
‑
乙氧基
‑
2,2',3,3'
‑
四氟
‑
1,1'
‑
联苯、2,6
‑
二氟
‑4‑
(5
‑
丙基
‑2‑
嘧啶基)苄腈、1
‑
甲氧基
‑4‑
[反式
‑4‑
[(1E)
‑2‑
[反式
‑4‑
(1E)
‑1‑
丙烯
‑1‑
基环己基]乙烯基]环己基]苯和1,1'
‑
(1,2
‑
乙炔二基)双[4
‑
(3
‑
丁烯
‑1‑
基)苯]中的一种或多种；所述光引发剂为2
‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲硫基苯基)
‑2‑
吗啉
‑1‑
丙酮、4
‑
二甲氨基
‑
苯甲酸乙酯、2
‑
异丙基硫杂蒽酮、2
‑
(4
‑
甲基苄基)
‑2‑
(二甲基氨基)
‑1‑
(4
‑
吗啉苯基)
‑1‑
丁酮、2,4
‑
二乙基噻唑酮、苯甲酰甲酸甲酯、2
‑
苄基
‑2‑
二甲基氨基
‑1‑
(4
‑
吗啉苯基)丁酮、双(1
‑
(2,4
‑
二氟苯基)
‑3‑
吡咯基)二茂钛、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦和4
‑
氯二苯甲酮和4
‑
氯二苯甲酮中的一种或多种。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述溶剂选自环己酮和/或乙酸乙酯。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述液晶单体、手性掺杂剂和光引发剂的质量比190
‑
210：12
‑
14：11
‑
13。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述加热反应的温度为50
‑
100℃；加热反应的时间为4
‑
12min。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述光照的光源为紫外光源。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，所述紫外光源的光照时间为0
‑
90s；紫外光源的光照强度为1000
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光致异构手性分子，其特征在于，结构式如下，其中，n为0
‑
12中的任一整数，M*表示手性基元；所述手性基元选自异山梨醇、联萘、胆甾醇、薄荷醇或2
‑
(4,正丙基)环己基；R选自氢、卤素、甲基、乙基、乙酰基或烷氧基。2.根据权利要求1所述的光致异构手性分子，其特征在于，所述手性基元的结构如下，其中，*代表手性中心。3.一种光致异构液晶薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将液晶单体、手性掺杂剂在光引发剂作用下，在溶剂中加热反应完全后涂覆于薄膜表面，烘干后进行光照，得到所述光致异构液晶薄膜；所述手性掺杂剂为权利要求1或2所述的光致异构手性分子。4.根据权利要求3所述的光致异构液晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述液晶单体选自2甲基1、4苯撑双(4
‑
(((4
‑
(丙烯酰氧)丁氧基)羰基)氧)苯甲酸酯)、4
‑
氰基
‑
4'
‑
戊基联苯、2
‑
氟
‑4‑
[4
‑
(4
‑
丙基苯基)苯基]苄腈、4
”‑
乙基
‑
2'
‑
氟
‑4‑
丙基三联苯、4
”‑
丙基
‑
3,4,5
‑
三氟
‑
1,1':4',1
”‑
三联苯、4
”‑
丙基
‑
2',4
‑
二氟
‑
1,1':4',1
”‑
三联苯、3'
‑
氟
‑4”‑
丙基
‑
[1,1':4',1
”‑
三联苯]
‑4‑
甲腈、4
‑
[(反
‑4‑
丁基环己基)甲氧基]
‑
4'
‑
乙氧基
‑
2,2',3,3'
‑
四氟
‑
1,1'
‑
联苯、2,6
‑
二氟
‑4‑
(5
‑
丙基
‑2‑
嘧啶基)苄腈、1
‑
甲氧基
‑4‑
[反式
‑4‑
[(1E)

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永刚，俞润炜，李艺，李宝宗，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：