紅外反射液晶高分子薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及光學薄膜材料技術領域，特別設及一種紅外反射液晶高分子薄膜及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 膽醬相液晶材料由于其特殊的螺旋結構而具有選擇性布拉格反射的特性，該種特 殊的光學性質，使得膽醬相液晶被廣泛的應用在液晶顯示器、紅外反射薄膜材料等領域。 [000引膽醬相液晶材料通常是由向列相液晶組合物（NematicliquidC巧stal components)和手性組合物煙liralcomponents)配制而成，手性化合物的滲入使向列相 液晶的結構發生扭曲，從而得到膽醬相液晶。在一個單疇體內，膽醬相液晶分子與螺旋軸垂 直排列，在垂直于螺旋軸的平面內，可W認為是向列相液晶；在沿著螺旋軸的方向上，膽醬 相液晶分子的指向發生變化，其旋轉360°時所經過的螺旋軸的長度被稱為螺距（P)。單一 螺距的膽醬相液晶反射波長A=Pn(n為液晶的平均光折射率);反射光譜帶寬AA= (n,-n。） P=AnP(An=ng-n。為雙折射率）；從W上公式中可見，當P值一定時，在AA值一定的前提 下，提高膽醬相液晶材料的An,有利于改善液晶反射效果。
[0004] 液晶材料的螺距P和手性滲加劑的螺旋扭曲力常數用elicalTwisting化wer，簡 稱HTP值）及其在液晶組合物中的含量Xc關系是：。膽醬相液晶材料的HTP值是由手性 分子自身性質決定。當P值一定時，手性分子的HTP值越大，在其液晶材料中的含量狂C) 相對越少，越有利于膽醬相液晶的性能改善。由于不同化2LCD模式具有不同的螺矩，只有 通過調節不同HTP值的手性組分及其在液晶材料中的含量來改變螺矩和反射波長。

【發明內容】

[0005] 本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠實現紅外反射的液晶高分子薄膜及其 制備方法，所述液晶高分子薄膜能夠有效反射700-1100nm的紅外光。
[0006] 本發明解決其技術問題的解決方案是：按照重量百分比，本發明的紅外反射的液 晶高分子薄膜材料是由20-30%的向列相液晶A、25-35%的向列相液晶B、35-45%向列相液 晶C、l. 9-3. 0%的手性液晶、1-3%的光誘發劑和0. 01-0. 03%的阻聚劑反應得到的；其中向 列相液晶A為2-甲基-1,4-苯撐-雙（4- (3-(丙締酷氧基）丙氧基）苯甲酸醋)，結構式 為：
【主權項】
1. 一種紅外反射液晶高分子薄膜，其特征在于：按照重量百分比，所述液晶高分子薄 膜是由20-30%的向列相液晶A、25-35%的向列相液晶B、35-45%向列相液晶C、l. 9-3. 0%的 手性液晶、1-3%的光誘發劑和0. 01-0. 03%的阻聚劑反應得到的；所述向列相液晶A的結構 式為：
2. 根據權利要求1所述的紅外反射液晶高分子薄膜，其特征在于：所述光誘發劑為苯 基雙（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）氧化膦、二-羥基-4' -(2-羥乙氧基）-2-甲基苯丙酮、安 息香雙甲醚或1-羥基環己基苯基甲酮。
3. 根據權利要求1所述的紅外反射液晶高分子薄膜，其特征在于：所述阻聚劑為對苯 二酚、對叔丁基苯酚、苯醌、硝基苯或亞硝基苯。
4. 一種如權利要求1-3任一項所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： 1) 配制混合液晶：在黃光條件下，將向列相液晶A、向列相液晶B、向列相液晶C、手性液 晶和光誘發劑按比例稱取到防紫外線試劑瓶中；然后按比例準備阻聚劑，并將其配制為濃 度為100~300ppm的阻聚劑溶液；然后將阻聚劑溶液加入防紫外線試劑瓶中混合均勻，將混 合液自然干燥，直至其中溶劑完全揮發，得到混合液晶； 2) 液晶的填充與取向：在黃光下，將混合液晶加熱到60°C以上，使各液晶轉變為各向 同性的液態，然后在該溫度下將混合液晶注入液晶盒，填充完成后，降溫至50°C以下，使混 合液晶轉變為液晶態，然后保溫使液晶分子取向； 3) 紫外光誘發聚合：將填充后的液晶盒，放在紫外光下固化，使得液晶分子之間鍵合形 成聚合物； 4) 熱聚合。
5. 根據權利要求4所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在于：所述步 驟2)中，將混合液晶加熱到80-90°C，使各液晶轉變為各向同性的液態，然后在該溫度下 將混合液晶注入液晶盒，填充完成后，降溫至30-40°C，使混合液晶轉變為液晶態，然后保溫 15-20min使液晶分子取向。
6. 根據權利要求4所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在于：所述步 驟3)，紫外光誘發聚合，是將填充后的液晶盒，放在200W功率的紫外光下固化3-5min，使得 液晶分子之間鍵合形成聚合物。
7. 根據權利要求4所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在于：所述步 驟4)熱聚合，是在溫度120-130°C條件下進行的，熱聚合時間為10-15min。
8. 根據權利要求4所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在于：所述液 晶盒是由上、下兩塊帶取向層的玻璃基板沿取向溝槽方向相對排列形成的；所述帶取向層 的玻璃基板依次通過以下步驟制備得到： a) 清洗玻璃基板； b) 制備聚酰亞胺取向層； c) 將上下兩塊玻璃基板沿取向溝槽方向相對排列，在四個角用間隔子與光固化膠的混 合物進行粘合，形成液晶盒，液晶盒的厚度即為間隔子的厚度。
9. 根據權利要求8所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法，其特征在于：所述步 驟a)中，依次采用丙酮、去離子水、異丙醇對玻璃基板進行清洗。
10. 根據權利要求8所述的紅外反射液晶高分子薄膜的制備方法：其特征在于：所述步 驟b)中，選用預傾角< 2°的聚酰亞胺材料，采用旋涂的方式在玻璃基板表面涂覆一層聚 酰亞胺薄膜，然后加熱固化，得到厚度大約40nm的聚酰亞胺取向層；最后定向摩擦玻璃基 板上的聚酰亞胺取向層，從而在聚酰亞胺取向層上形成沿特定方向排列的取向溝槽，誘導 液晶分子沿這一方向水平排列。
【專利摘要】本發明涉及光學薄膜材料技術領域，特別涉及一種液晶紅外反射高分子薄膜材料及其制備方法。所述紅外反射薄膜通過向列相液晶組合物(Nematic liquid crystal components)和手性組合物(Chiral components)按照特定比例混合，加工制備而成。該紅外反射薄膜對700-1100nm的紅外光有著良好的反射特性，在液晶顯示以及智能窗領域有著巨大的潛在應用價值。
【IPC分類】C08F220-30, C08F2-48, C09K19-38, C08F220-36, C08F222-20
【公開號】CN104829785
【申請號】CN201510114833
【發明人】袁冬, 劉延國, 何瑛悠, 迪克·楊·波爾, 劉丹青, 周國富
【申請人】華南師范大學, 深圳市國華光電科技有限公司, 深圳市國華光電研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月16日