[发明专利]一种液晶薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种液晶薄膜，其制备原料包括：向列相液晶、手性光开关分子、有机荧光染料、光引发剂和紫外线抑制剂，以及任选添加或不添加的无光响应的手性添加剂，其中，手性光开关分子在紫外光照射下出现异构化，使得向列相液晶的排列发生变化，影响有机荧光染料的发光强度，导致紫外光照射过的地方与没有照射过的地方出现荧光强度不同的差异性图案，这种差异性图案通过紫外线抑制剂得到固定。本发明所述的液晶薄膜可用来进行防伪识别和/或信息记录，防伪标识不仅能够清晰被读取，而且防伪标识能长期稳定的存在，不会因为光照等原因发生可逆变化。

技术领域

本发明属于液晶材料及其应用领域，具体涉及一种基于手性分子不可逆光调控的液晶薄膜及其制备方法。

背景技术

液晶既具有液体的各向同性，又具有晶体的有序性，它是由棒状分子、盘形分子等不具有球对称性的分子组成的部分有序的物质。液晶不仅具有流体的流动特性，而且能够呈现出晶体固有的空间各向异性，包括介电、磁极化、光折射系数等的空间各向异性。正是由于具有这些特殊的性能，使得液晶在光存储，光显示，光开关等领域得到广泛的应用，但是很少有将液晶用于防伪技术领域的现有技术。在本申请中，发明人以胆甾相液晶为基础，通过调控其他添加物质的组成和配比，制备出一种可用于防伪的液晶。

胆甾相液晶由于其特殊的螺旋结构使其具备许多独特的光学性能，如圆二色性、选择性反射和旋光性等。正是这些光学性能，使得胆甾相液晶材料在全彩显示、信息显示与存储材料、反射偏振片，装饰材料及反射膜等方面具有广阔的发展潜力。而选择性反射是其中的一个重要的光学性能。胆甾型液晶材料的选择性反射遵循布拉格公式：λ＝n×p，其中，λ为胆甾相液晶选择性反射光的中心波长，n为液晶主体材料的平均折射率，p为胆甾相液晶的螺距。通过调节螺距的大小，即可调节反射光的颜色。目前的许多研究方向都在于通过添加功能物质或者借助外力作用改变胆甾相液晶的螺距，以此控制液晶的反射光颜色。

如专利文献CN102495494A公开了一种使用偶氮苯可逆调控液晶反射颜色的方法，偶氮苯类化合物具有紫外光照射进行反式到顺式结构异构化和可见光照射进行顺式到反式结构异构化恢复反应的特殊性质，将偶氮苯分子加入到液晶材料中，由于偶氮苯分子顺式结构为棒状，反式为弯曲状，这两种结构的转换相当于对液晶分子施加了一个外力，而很容易实现对液晶分子排列的调控，因此可以利用偶氮苯顺反异构调控胆甾相液晶的螺距，进而实现对胆甾相液晶的反射波长的调控，进而表现为反射出不同的颜色。但是上述方法存在许多不可控因素，例如光照强度和光照时间不同，所呈现的颜色就会不同，而且可逆调控的不稳定性给应用带来了很多限制。

再如，专利文献CN106588866A公开了一种胆甾相液晶组合物，所述胆甾相液晶组合物由于添加了手性荧光分子光开关从而增强图像对比度，所述组合物可用于制备液晶显示器。但是所述液晶显示器在刻录所要显示的文字或图案后需要在暗场环境下保存，稳定性极差，基本没有使用价值，另外刻录后的文字或图案在日光灯下用肉眼可识别，很明显与本申请的想将防伪标识隐藏的目的相违背。因此，为了改善现有技术的不足，也为了达到本申请制作具有防伪作用的液晶薄膜的目的，发明人在向列相液晶中加入具有特定结构和比例的手性开关和无光响应性的手性添加剂，制备出信息刻录后白光下不可见，但在后续紫外光照射下刻录信息清晰可见的胆甾相液晶薄膜。另外，由于添加了紫外线抑制剂，使得所刻录的文字信息能长久且稳定的保存，不会出现由于保存过程中的光照或其他影响出现防伪标识消失的情况。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种液晶薄膜，在所述薄膜上能进行信息刻录，所刻录的信息在白光下不可见，但用特定波长的光(例如紫外光)照射后信息清晰可见，所述液晶薄膜无需特殊保存，刻录的信息能长久稳定的存在。本发明的另一个目的是提供一种液晶薄膜的制备方法和用途。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：