[发明专利]一种基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜的制备方法，该制备方法采用卷对卷连续化学气相沉积法快速生长石墨烯薄膜的方法，并通过卷对卷热压印—电化学快速鼓泡转移方法，实现了石墨烯从铜箔生长基底直接向工业用聚对苯二甲酸乙二酯PET柔性透明塑料基底的连续化无损转移，制备高品质PET/石墨烯柔性基材，利用石墨烯表界面与液晶分子之间的π‑π相互作用诱导液晶分子取向，同时实现导电电极的功能，将液晶器件中的导电层与取向层合二为一，简化液晶器件制备工艺，降低产品成本，具有工业化潜力。

技术领域

本发明属于材料领域，具体地，本发明涉及石墨烯薄膜制备及其在液晶光电器件领域导电层与取向层方面的应用，更具体地，本发明涉及一种基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜的制备方法。

背景技术

液晶分子的均匀排列是各种液晶显示器件质量的关键因素，排列的好坏直接影响液晶器件的对比度、阈值电压、响应时间、视角特性等，因此，液晶分子的取向技术十分重要。目前，对于高质量的液晶显示器件和胆甾液晶的光学薄膜要求液晶分子有稳定和均匀的排列。通常是通过液晶定向层诱导液晶定向排列。经过定向摩擦处理后的基板表面(液晶定向层)，液晶分子会沿着一个特定方向取向。但是由于摩擦法固有的诸多不良因素，如向体系中引入静电和杂质，影响了液晶显示器及光电薄膜的显像品质。而且实际生产中对于摩擦取向的生产加工条件要求非常苛刻和严格，从而增加了产品的生产成本。综上所述，目前迫切需要研究新的液晶定向材料和技术，寻找非摩擦的替代定向方法以适应液晶显示技术与液晶光电器件迅猛发展的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜的制备方法，该方法采用卷对卷连续化学气相沉积法快速生长石墨烯薄膜的方法，并通过卷对卷热压印—电化学快速鼓泡转移方法，实现了石墨烯从铜箔生长基底直接向工业用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)柔性透明塑料基底的连续化无损转移，制备高品质PET/石墨烯柔性基材，利用石墨烯表界面与液晶分子之间的π-π相互作用诱导液晶分子取向，同时实现导电电极的功能，将液晶器件中的导电层与取向层合二为一，简化液晶器件制备工艺，降低产品成本，具有工业化潜力。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：首先通过化学气相沉积法在电化学预处理的基底上沉积石墨烯薄膜，完成石墨烯薄膜生长后，利用热压印—电化学快速鼓泡转移方法将石墨烯薄膜材料转移到PET薄膜上，制备PET/石墨烯柔性基材；

第二步：将向列相液晶和手性化合物按质量比调配成胆甾相液晶；将胆甾相液晶灌注到PET/石墨烯柔性基材制备的二层膜之间，并采用轧辊使液晶被挤压在二层膜的中间，完成压制过程；

第三步：将压制好的液晶薄膜材料加热到清亮点之上，并降到室温即完成液晶取向过程，得到基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的液晶薄膜。

更具体地，本发明中基于PET/石墨烯柔性基材作为液晶导电层及取向层的制备过程按以下步骤进行：

第一步：首先通过化学气相沉积法在电化学预处理的铜箔上沉积石墨烯薄膜，完成石墨烯薄膜生长后，利用热压印—电化学快速鼓泡转移方法将石墨烯薄膜材料转移到PET薄膜上，制备高品质PET/石墨烯柔性基材；