[发明专利]可反射圆偏振光及非偏振光的液晶薄膜材料的制备方法

摘要

本发明提供一种波宽可控的可反射圆偏振光及非偏振光的液晶薄膜材料的制备方法，属于光学薄膜材料技术领域。具体制备工艺为：将可光聚合向列相液晶单体、手性化合物、小分子双频液晶(或负性液晶)、光引发剂等混合均匀，制成螺距随温度降低而增大的胆甾相液晶混合物；通过高分子网络稳定低高温下不同的胆甾相螺距分布，在薄膜内形成大幅度的螺距非均匀分布，从而得到了具有宽波反射特性的可反射圆偏振光的液晶薄膜材料；通过高分子网络稳定局部范围内的左右旋胆甾相液晶微区，得到了可反射非偏振光的液晶薄膜材料。本发明的优点在于：使用的手性化合物来源广泛、合成简单、螺旋扭曲能力较大，通过选择手性化合物种类、手性化合物/液晶比例及聚合温度可控制反射中心位置及反射波宽。

主权项

1.一种波宽可控的可反射圆偏振光及非偏振光的液晶薄膜材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：a.混配螺距随温度降低而增大的胆甾相液晶，将可光聚合向列相液晶单体0.1～10wt％、手性化合物1～20wt％、小分子双频液晶或负性液晶50～95wt％、光引发剂0.2～5wt％进行混合，再将混合物加热至各向同性态，搅拌混合均匀，然后降温，发生各向同性态-胆甾相相转变，形成均一的胆甾相；b.将含有左旋或右旋手性化合物的混合物在均一胆甾相状态下灌入内表面经平行取向处理的ITO基板组成的液晶盒中，混合物呈现均匀的胆甾相平面织构。继续降低温度，使手性化合物逐渐从混合物中析出，手性化合物溶解量减少，胆甾相螺距增大，以制备可反射圆偏振光的液晶薄膜材料；或将含有左旋、右旋手性化合物的混合物分别从均一胆甾相状态下降温，使手性化合物逐渐从混合物中析出，手性化合物溶解量减少，胆甾相螺距增大，再将含有左旋、右旋手性化合物晶粒的液晶混合物按照质量比1∶99～99∶1混合，灌入内表面经平行取向处理的ITO基板组成的液晶盒中，进行真空脱气后密封，以制备可反射非偏振光的液晶薄膜材料；c.向液晶盒施加高频率交流电场，诱导液晶分子长轴沿着垂直基板方向排列，含析出手性化合物晶粒的混合物呈现均匀的场致平面取向，在温度243～373K范围内，使用紫外灯辐照液晶盒，紫外波长为365nm，辐照剂量0.001～100mWcm-2，辐照时间0.5～15min，引发可光聚合向列相液晶单体分子发生交联反应，聚合形成高分子网络；d.重新加热液晶盒，使未发生交联反应的手性化合物晶粒重新溶解，胆甾相螺距减小，在可光聚合向列相液晶单体聚合形成的高分子网络锚定下，形成较大的螺距非均匀分布或左右旋胆甾相液晶微区，在温度范围273～423K范围内，再次使用紫外灯辐照液晶盒，紫外波长为365nm，辐照剂量0.001～100mWcm-2，辐照时间15～240min，引发手性化合物分子发生交联反应，二次聚合，形成致密高分子网络，制备获得液晶薄膜材料。