[发明专利]一种聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法

权利要求书

1.一种聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法，其特征在于：首先将液晶、可聚合单体、引发剂、以及手性化合物液晶掺杂材料，分别配制为满足喷墨打印浓度条件的溶剂溶液，并作为墨水分别注入打印机的各个墨盒；然后根据所需在基板上打印出满足组分比例的样品图案，再经过干燥、控温、组装、聚合工艺，从而制备出多样品、多组分的聚合物稳定液晶薄膜材料，该方法可以高通量制备出多达4x10⁴个/m²具有不同组成的聚合物稳定液晶材料样品。

2.根据权利要求1中所述的聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法，其特征是具体步骤为：

(1)聚合物液晶的前驱体打印溶液的配制：将液晶、可聚合单体、引发剂以及手性化合物液晶掺杂材料，各占总混合体系的质量百分比为10-80wt％；1-50wt％；0.01-5wt％，0-40wt％。通过加入有机溶剂，机械搅拌或者超声波混合均匀，并调节前驱体溶液的浓度，使上述前驱体溶液性能满足喷墨打印最佳的墨滴扩散条件，粒子尺寸30nm，粘度1-30mPs，密度0.5-2.0g/cm³；

(2)基板的处理：将承印的玻璃进行表面清洗、亲水或疏油，以及取向处理；先将处理试剂均匀旋涂在基板上，放入烘箱经过100℃-300℃烘烤5-30min，待溶剂完全挥发干净以后取出，得到处理过后的基板；对于需求取向的液晶材料，在基板上涂覆平行或者垂直取向的试剂，待涂层干燥后备用；对于平行取向试剂，则还需要另外用绒布向一个方向摩擦取向，以在基板上得到表面平行取向的涂层；而对于垂直取向试剂则不需要额外的摩擦取向，待取向剂干燥后即可使用；另一块盖板玻璃经超声清洗和干燥后即可使用，无需进行额外的表面处理；

(3)样品库的图案设计：通过软件设计需打印的图案，控制各溶液的打印比例、样品点大小及打印位置：采用图像处理软件基于CMYK印刷模式设计打印图案，图像分辨率大于300dpi；基于CMYK数值大小与不同溶液的喷墨质量的关系，设计控制各前驱体溶液的组成、打印量和样品点位置，样品点直径大于1mm，间隔大于1mm；

(4)喷墨打印：将前面配制好的各类前驱体溶液作为墨水分别注入清洗干净的墨盒内，利用图像处理软件对设计好的样品库图案，经打印机喷墨打印到经过表面亲疏处理以及取向处理后基板；打印的温度控制在10℃-20℃，以保证液晶样品点的成膜性，打印后的样品放置在20-50℃的鼓风干燥箱中干燥，待有机溶剂挥发后取出；

(5)液晶盒组装：将玻璃微珠或间隔垫添加到基板上的样品周围，玻璃微珠或间隔垫厚度为5-100μm，控制液晶层厚度，盖上另一块玻璃盖板，用胶带粘接两块基板或采用胶水进行封闭固定，便得到含多个不同组分液晶材料样品点的液晶盒；

(6)聚合稳定液晶相：在一定的温度等聚合条件下，对上面含有样品点的液晶盒进行紫外光辐照或热引发体系汇总的可聚合单体发生聚合形成高分子网络，从而高通量获得多组分、多配方的聚合物稳定液晶薄膜样品库。

3.根据权利要求1中所述的聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法，其特征是：所述手性化合物为：联萘二酚、异山梨醇、仲辛醇、胆固醇、2甲基丁醇、2,2′取代联苯衍生物，优选扭曲力较大以及溶解性较好的联萘二酚衍生物和异山梨醇衍生物，包括R(S)5011、R(S)811。

4.根据权利要求1中所述的聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法，其特征是：所述液晶材料为一种液晶材料，或多种液晶材料的混合物；该液晶是向列相、胆甾相、蓝相、近晶相、TGB相或立方相一种或者多种液晶态的液晶材料。

5.根据权利要求1中所述的聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法,其特征是：所述可聚合单体为液晶性单体以及非液晶性单体，选择溶解性较好的丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、二乙酰基类、苯乙烯基类、硫醇类，活性官能团数量为1～5个，包括C6M、RM257、BAB6、TMPTMA中的一种或几种。

6.根据权利要求1中所述的聚合物稳定液晶材料的高通量喷墨打印制备方法，其特征是：所述的有机溶剂选用高沸点溶剂，沸点大于50℃，无毒或低毒，对墨道无腐蚀作用，包括乙醇、丙酮、甲苯、环己烷、环己酮的一种或几种。