[发明专利]一种液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件及制备方法

权利要求书

1.一种液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件，其特征在于，包括：自上而下的、预先制成的液晶分子指向矢可调的第一宾主液晶单元(Ⅰ)和第二宾主液晶单元(Ⅱ)；其中，所述第一宾主液晶单元包括第一下基板(Ⅰ-5)、所述第二宾主液晶单元包括第二上基板(Ⅱ-1)；所述第一宾主液晶单元和所述第二宾主液晶单元均加入介晶性分子；

将所述第一宾主液晶单元(I)的第一下基板(Ⅰ-5)上滴加光学胶粘剂，再将第二宾主液晶单元(Ⅱ)旋转90度贴到第一宾主液晶单元(I)上，待贴合好的第一宾主液晶单元、第二宾主液晶单元固化，得到垂直取向双层宾主液晶器件。

2.根据权利要求1所述的液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件，其特征在于，所述第一宾主液晶单元(I)还包括第一上基板(Ⅰ-1)、第一复相液晶层(Ⅰ-3)，所述第二宾主液晶单元还包括第二下基板(Ⅱ-5)、第二复相液晶层(Ⅱ-3)；所述第一上基板(Ⅰ-1)的下表面(Ⅰ-2)、所述第一下基板(Ⅰ-5)的上表面(Ⅰ-4)，均匀涂覆PI层，所述第一宾主液晶单元的第一复相液晶层(Ⅰ-3)、所述第二宾主液晶单元的第二复相液晶层(Ⅱ-3)层的厚度均为2μm～15μm。

3.根据权利要求2所述的液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件，其特征在于，所述介晶性分子与所述PI层生成氢键，所述氢键的通用结构式为：

式中：A为的一种，R为R₁＝—C_nH_2n+1，R₂＝—OC_nH_2n+1，n＝2～10。

4.根据权利要求1所述的液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件，其特征在于，所述第一宾主液晶单元或所述第二宾主液晶单元通过如下步骤制得：

在黄光室温下称取198mg主体液晶于棕色玻璃瓶中；

依据液晶质量，制备浓度为1mg-4mg的二向色性染料溶液；

根据所述主体液晶和所述二向色性染料溶液制备宾主液晶；

称取一定量的介晶性分子，加入至所述宾主液晶中搅拌6小时充分混合，得到最终液晶；

将所述最终液晶灌至垂直取向的液晶盒中，液晶混合物在毛细现象的作用下缓慢流入液晶盒中，直至样品填满整个液晶盒，形成介晶性分子掺杂的第一宾主液晶单元或第二宾主液晶单元。

5.根据权利要求4所述的液晶分子指向矢可调的双层结构液晶器件，其特征在于：

获取10mg的二向色性染料溶于10ml纯度为95％的二氯甲烷中，得到浓度为1mg-4mg的二向色性染料溶液；

称取2-8ml所述二向色性染料溶液，加入至所述198mg主体液晶中得到混合液；

将所述混合液放入50℃的真空干燥箱中干燥2小时除去二氯甲烷，再放置于110℃的热台上搅拌5小时，充分混合，配制成为染料浓度为1-4wt％的宾主液晶。

6.根据权利要求5所述的液晶分子指向矢调控的双层结构液晶器件，其特征在于，所述二向色性染料为偶氮、醌蒽和三苯二噁嗪类中的一种或多种，且有序参数在0.5～0.95范围内，在所述主体液晶中的溶解度不低于2wt.％。

7.根据权利要求4所述的液晶分子指向矢调控的双层结构液晶器件，其特征在于，所述主体液晶、二向色性染料和介晶性分子的质量分数分别为90～99wt.％、0.2～5％和1～8％。

8.根据权利要求4所述的液晶分子指向矢调控的双层结构液晶器件，其特征在于，所述主体液晶的表达式为：

式中，B代表中心桥键，可以是苯环、嘧啶环、乙炔基、联乙炔基、环己烷中的一种或多种，R代表环状结构，L是侧链基团，S是末端基团、是烷基、烷氧基中的一种或多种。