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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及圆偏振发光液晶膜,尤其是指一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、偏振是光的属性,根据垂直于光波传播方向的波矢量不同,偏振光可以分为部分偏振光、线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。对于圆偏振光,当光矢量朝观察者顺时针旋转时,为右旋圆偏振光,反之则为左旋圆偏振光。可使用物理方法获得圆偏振光,使非偏振光连续通过线偏振器和四分之一波片可以产生圆偏振光,其在生物传感、三维显示、加密防伪领域具有广泛的应用前景。通过发光不对称因子glum衡量圆偏振发光材料性能,当glum值为2时,为纯左旋圆偏振光,当glum值为-2时,为纯右旋圆偏振光。
2、手性液晶特别是胆甾相液晶被广泛证明是实现具有较大发光不对称因子值的圆偏振发光活性材料的优良手性材料。一般来说,获得胆甾相液晶的首选方法是将手性化合物掺杂到向列相液晶中。手性掺杂剂的比例的改变会调整胆甾相液晶的光子带隙,从而能够选择性反射不同波长的光产生结构色。在光照下光引发剂引发液晶单体聚合可以将结构色固定下来,形成含有聚合物网络的胆甾型液晶薄膜。
3、金属卤化物钙钛矿材料具有成本低、制备工艺短、窄发射、发射波长可见光区高度可调且色纯度高的优点,同时该荧光组分具有较高的量子产率,有望成为理想的圆偏振发光材料。目前,已报道的钙钛矿圆偏振发光材料还普遍存在发光不对称因子|glum|值小和稳定性差的问题,这严重限制了其实际应用。虽然将钙钛矿掺入胆甾型液晶中可以提高圆偏振发光的发光不对称因子值,但是该混合体系不仅会严重破坏钙钛矿的稳定结构,还影响
4、在此,本专利技术将液晶主体、交联剂、手性掺杂剂和光引发剂溶解混合,通过光聚合反应得到含聚合物网络的胆甾型液晶薄膜;将钙钛矿纳米晶和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)溶解混合,通过加热去除溶剂得到荧光膜;最后将荧光膜和胆甾型液晶膜紧贴按序层叠得到含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜。将含钙钛矿的荧光膜和胆甾型液晶层叠加复合,避免了钙钛矿与液晶兼容性不好的问题。这不仅提高了钙钛矿的发光量子产率与稳定性,而且确保了液晶分子的有序排列,实现了同时具有高稳定性、强发光和高发光不对称因子值的圆偏振发光。因此,本专利技术为实现高质量圆偏振发光及其器件化应用提高了新思路。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜的制备方法。将荧光膜和液晶膜层叠复合,制备了一系列荧光胆甾型液晶复合薄膜。由于胆甾型液晶膜具有圆二色性和选择性布拉格反射,理论上可以通过调节液晶膜的厚度和液晶膜的有序组装程度来实现对某一波段光的选择性反射,即反射这一波段所有的与液晶膜具有相同旋向性的圆偏振光,而透过这一波段所有的与液晶膜具有相反旋向性的圆偏振光。胆甾型液晶膜反射率越高,手性滤光作用较强。在复合膜中,荧光膜发射出荧光经过胆甾型液晶膜时,由于手性滤光作用,实现了对这一波段左旋和右旋圆偏振光的拆分,进一步提高材料的发光不对称因子。因此,本专利技术中的复合薄膜不仅能够发射圆偏振光,且具有较高的发光不对称因子|glum|值。胆甾型液晶膜具有选择性布拉格反射,可以通过调节液晶膜的厚度和液晶膜的有序组装程度来实现对某一波段光的较强的选择性反射,即反射这一波段所有的与液晶膜具有相同旋向性的圆偏振光,而透过这一波段所有的与液晶膜具有相反旋向性的圆偏振光,从而实现对这一波段左旋和右旋圆偏振光的拆分。
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,包括荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜,以及薄膜基底;所述荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜分别设置于所述薄膜基底的两侧;
3、所述荧光膜包括荧光化合物和基质,所述荧光化合物为cspbx3,x选自cl、br、i中的一种或多种;
4、所述胆甾型液晶聚合物网络薄膜还包括液晶主体、交联剂、手性掺杂剂和光引发剂。
5、在本专利技术的一个实施例中,所述荧光胆甾型液晶复合薄膜的厚度为3~11微米。
6、在本专利技术的一个实施例中,所述液晶主体选自以下化合物中的一种或多种:
7、
8、在本专利技术的一个实施例中,所述交联剂选自
9、
10、在本专利技术的一个实施例中,所述手性掺杂剂选自:
11、中的一种或多种,
12、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、甲基、乙基、乙酰基或烷氧基。
13、在本专利技术的一个实施例中,所述薄膜基底选自玻璃、石英片、聚酯薄膜中的一种或多种;其中,所述聚酯薄膜单体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或多种;
14、所述基质选自pmma、eva、pan、pvdf和p(vdf-hfp)中的一种或多种。
15、在本专利技术的一个实施例中,所述光引发剂选自以下化合物中的一种或多种:
16、
17、在本专利技术的一个实施例中,所述液晶主体、交联剂、手性掺杂剂和光引发剂的质量比为81.5-83.0:10.0:2.5-4.0:4.5。
18、在本专利技术的一个实施例中,所述cspbx3通过以下方法制备得到:
19、(1)、将pbx2和csx溶解于有机溶剂中,加入稳定剂形成前驱体溶液;
20、(2)、将步骤(1)所得前驱体溶液在加入不良溶剂中,形成cspbx3胶体,离心沉淀并洗涤,得到所述荧光化合物。
21、本专利技术的第二个目的在于提供一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
22、将液晶主体、交联剂、手性掺杂剂和光引发剂混合溶解在有机溶剂中,得到液晶混合物;
23、将所得液晶混合物均匀地涂覆在摩擦取向的薄膜基底上,干燥去除溶剂,固化得到胆甾型液晶聚合物网络(clcn)薄膜;
24、将荧光物质和pmma用有机溶剂溶解混合涂覆在基底表面,干燥去除溶剂得到荧光膜;
25、将所得荧光膜与所述薄膜基底的另一侧紧贴,得到所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜。
26、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
27、(1)本专利技术采用了钙钛矿纳米晶作为荧光物质,该类荧光组分成本低、制备工艺短、窄发射、发射波长可见光区高度可调且色纯度高,同时该类荧光组分具有相对较高的量子产率;通过调控手性掺杂剂的质量百分比制备具有与荧光膜发射谱带重叠的结构色的液晶材料,得到的材料具有较高的发光不对称因子值。
28、(2)本专利技术所述的手性掺杂剂分子能够诱导液晶分子组装形成长程有序的胆甾型超分子螺旋结构。
29、(3)本专利技术所述含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜的制备方法简单,操作方便,制备得到的荧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,包括荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜,以及薄膜基底;所述荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜分别设置于所述薄膜基底的两侧;
2.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述荧光胆甾型液晶复合薄膜的厚度为3~11微米。
3.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述液晶主体选自以下化合物中的一种或多种:
4.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述交联剂选自和\或
5.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述手性掺杂剂选自:
6.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述光引发剂选自以下化合物中的一种或多种:
7.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,满足以下条件中的一种或多种:
8.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所
9.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述CsPbX3通过以下方法制备得到:
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,包括荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜,以及薄膜基底;所述荧光膜和胆甾型液晶聚合物网络薄膜分别设置于所述薄膜基底的两侧;
2.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述荧光胆甾型液晶复合薄膜的厚度为3~11微米。
3.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述液晶主体选自以下化合物中的一种或多种:
4.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述交联剂选自和\或
5.根据权利要求1所述的含聚合物网络的荧光胆甾型液晶复合薄膜,其特征在于,所述手性掺杂剂选自:
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【专利技术属性】
技术研发人员:刘玮,杨永刚,李艺,徐丽婷,
申请(专利权)人:苏州欧德丽尔新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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