一种柔性双光学防伪和显示器件制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性双光学防伪和显示器件，包括非球形的双折射颗粒以及溶剂，所述非球形的双折射颗粒为表面包覆有二氧化硅层的磁性材料颗粒，通过在所述柔性双光学防伪和显示器件的厚度方向上施压产生形变，而调节其图案变化。在本发明专利技术中，非球形的双折射颗粒的悬浮液具有按压可控的双重光学特性。受静电势的最小化所驱动，这些磁性材料颗粒组装成晶体胶体阵列(CCAs)，表现出各向异性的光学性质，光子能带和双折射的性质取决于纳米棒的取向。动态调节磁性材料颗粒CCAs的光学特性是通过应用外部按压来控制纳米棒的取向。能够用一种刺激调节柔性材料的双重光学性质将打开智能光学材料在不同领域的新应用。光学材料在不同领域的新应用。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性双光学防伪和显示器件


[0001]本专利技术属于智能光学材料
，具体涉及一种柔性双光学防伪和显示器件。

技术介绍

[0002]受外部刺激动态调制的光学特性一直备受关注，刺激了智能光学材料的发展。由于智能光学材料优异的性能，有望广泛应用在显示，生物和化学传感器、光学开关、智能窗户和军事伪装等方面。一个特别成功的例子是基于调光效果的电响应液晶的液晶显示器。通过改变施加的电场强度，透过液晶的光的强度可以被动态调节以显示图像，而且转换速度非常快。响应型光子晶体代表另一种类型的智能光学材料，衍射波长和强度可以通过外部刺激控制。例如，Yin等人开发了一系列的磁响应性光子晶体(MRPCs)，具有快速、可逆磁光效应。磁场调控的等离子共振性质也被报道，这是通过整体旋转悬浮液中的金纳米棒实现的。最近，Kornyshev等人发展了一个电场调控的纳米等离子共振平台，可以调节样品在镜子和透明状态之间切换。Li等人报道了一种用同一种刺激
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磁场
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调节智能光学材料的双光学性质。尽管目前领域取得很大进展，大多数系统并未实现同一种刺激调控柔性材料的双光学性质。开发新类型的智能光学材料，且单一刺激可用来快速、可控的方式来独立调节柔性材料不同的光学特性，这一领域尚处于起步阶段。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种柔性双光学防伪和显示器件，本专利技术仅需通过压力即可让器件形成不同颜色和亮度，操控简单。
[0004]本专利技术提供了一种柔性双光学防伪和显示器件，包括非球形的双折射颗粒以及溶剂，所述非球形的双折射颗粒为表面包覆有二氧化硅层的磁性材料颗粒，通过在所述柔性双光学防伪和显示器件的厚度方向上施压产生形变，而调节其图案变化。
[0005]优选的，包括依次叠加的起偏器、玻璃片、柔性材料层以及检偏器，在所述柔性材料层与玻璃片复合的一侧开设有凹槽，所述凹槽内灌注有非球形的双折射颗粒以及溶剂。
[0006]优选的，所述非球形的双折射颗粒的形状为棒状、椭球形、球柱体或片状。
[0007]优选的，所述磁性材料颗粒选自含有Fe元素和Ni元素中的至少一种元素的磁性材料颗粒以及含有Fe元素和Ni元素中的至少两种元素形成的合金材料磁性材料颗粒中的一种或多种。
[0008]优选的，所述磁性材料颗粒选自Fe3O4、Fe和Ni中的一种或多种。
[0009]优选的，所述二氧化硅层的厚度为15～80nm。
[0010]优选的，所述溶剂选自水；
[0011]所述非球形的双折射颗粒以及溶剂形成双折射颗粒分散液，在所述双折射颗粒分散液中，非球形的双折射颗粒的体积浓度为20％～35％。
[0012]优选的，所述非球形的双折射颗粒按照如下方法进行制备：
[0013]A)在催化剂存在的条件下，向经过修饰的纳米颗粒的分散液中滴加原硅酸四乙
酯，进行反应，所述纳米颗粒为非球形；
[0014]B)将步骤A)得到的反应产物在还原气氛下进行煅烧，得到非球形的双折射颗粒。
[0015]优选的，所述柔性材料层选自PDMS。
[0016]优选的，所述压力为100～1000g。
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供了一种柔性双光学防伪和显示器件，包括非球形的双折射颗粒以及溶剂，所述非球形的双折射颗粒为表面包覆有二氧化硅层的磁性材料颗粒，通过在所述柔性双光学防伪和显示器件的厚度方向上施压产生形变，而调节其图案变化。在本专利技术中，非球形的双折射颗粒的悬浮液具有按压可控的双重光学特性。受静电势的最小化所驱动，这些磁性材料颗粒组装成晶体胶体阵列(CCAs)，表现出各向异性的光学性质，光子能带和双折射的性质取决于纳米棒的取向。动态调节磁性材料颗粒CCAs的光学特性是通过应用外部按压来控制纳米棒的取向。能够用一种刺激调节柔性材料的双重光学性质将打开智能光学材料在不同领域的新应用。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提供的柔性双光学防伪和显示器件的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术中柔性双光学防伪和显示器件经过按压的的光学照片。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种柔性双光学防伪和显示器件，包括非球形的双折射颗粒以及溶剂，所述非球形的双折射颗粒为表面包覆有二氧化硅层的磁性材料颗粒，通过在所述柔性双光学防伪和显示器件的厚度方向上施压产生形变，而调节其图案变化。
[0021]在本专利技术的一些具体实施方式中，柔性双光学防伪和显示器件，包括依次叠加的起偏器、玻璃片、柔性材料层以及检偏器，在所述柔性材料层与玻璃片复合的一侧开设有凹槽，所述凹槽内灌注有非球形的双折射颗粒以及溶剂。
[0022]其中，所述柔性材料层选自PDMS，厚度为1.5～5mm，优选为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5，或1.5～5mm之间的任意值，凹槽的深度为10μm～200μm，优选为10、25、50、75、100、125、150、175、200，或10μm～200μm之间的任意值。
[0023]在本专利技术中，所述非球形的双折射颗粒的形状为棒状、椭球形、球柱体或片状。
[0024]其中，所述磁性材料颗粒选自含有Fe元素和Ni元素中的至少一种元素的磁性材料颗粒以及含有Fe元素和Ni元素中的至少两种元素形成的合金材料磁性材料颗粒中的一种或多种。优选的，所述磁性材料颗粒选自Fe3O4、Fe和Ni中的一种或多种。
[0025]所述二氧化硅层的厚度为15～80nm，优选为15、20、30、40、50、60、70、80，或15～80nm之间的任意值。
[0026]在本专利技术中，分散非球形的双折射颗粒的溶剂选自水。
[0027]所述非球形的双折射颗粒以及溶剂形成双折射颗粒分散液，在所述双折射颗粒分散液中，非球形的双折射颗粒的体积浓度为20％～35％，优选为20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、35％，或20％～35％之间的任意值。
[0028]所述非球形的双折射颗粒按照如下方法进行制备：
[0029]A)在催化剂存在的条件下，向经过修饰的纳米颗粒的分散液中滴加原硅酸四乙
酯，进行反应，所述纳米颗粒为非球形；
[0030]B)将步骤A)得到的反应产物在还原气氛下进行煅烧，得到非球形的双折射颗粒。
[0031]首先，在催化剂存在的条件下，向经过修饰的纳米颗粒的分散液中滴加原硅酸四乙酯，进行反应，所述纳米颗粒为非球形。
[0032]其中，所述纳米颗粒选自α
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Fe2O3纳米颗粒或FeOOH纳米颗粒颗粒、含镍的纳米颗粒，优选为NiOH纳米颗粒。
[0033]所述α
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Fe2O3纳米颗粒按照如下方法进行制备：
[0034]将水溶性铁源化合物与磷酸二氢钠溶解在水中，进行加热反应，得到α
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Fe2O3纳米颗粒。所述水溶性铁源化合物选自六水合氯化铁。
[0035]所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性双光学防伪和显示器件，其特征在于，包括非球形的双折射颗粒以及溶剂，所述非球形的双折射颗粒为表面包覆有二氧化硅层的磁性材料颗粒，通过在所述柔性双光学防伪和显示器件的厚度方向上施压产生形变，而调节其图案变化。2.根据权利要求1所述的柔性双光学防伪和显示器件，其特征在于，包括依次叠加的起偏器、玻璃片、柔性材料层以及检偏器，在所述柔性材料层与玻璃片复合的一侧开设有凹槽，所述凹槽内灌注有非球形的双折射颗粒以及溶剂。3.根据权利要求1或2所述的柔性双光学防伪和显示器件，其特征在于，所述非球形的双折射颗粒的形状为棒状、椭球形、球柱体或片状。4.根据权利要求1或2所述的柔性双光学防伪和显示器件，其特征在于，所述磁性材料颗粒选自含有Fe元素和Ni元素中的至少一种元素的磁性材料颗粒以及含有Fe元素和Ni元素中的至少两种元素形成的合金材料磁性材料颗粒中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的柔性双光学防伪和显示器件，其特征在于，所述磁性材料颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，何乐，李超然，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：