[發明專利]通過液晶聚合物修飾的金納米粒子調控液晶取向的方法

有效

• 申請號: 201710361500.1
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107121844B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 謝鶴樓;匡澤洋;范遙見
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種通過液晶聚合物修飾的金納米粒子調控液晶取向的方法。首先通過活性聚合得到液晶聚合物，然后在聚合物末端修飾雙硫化合物，用兩相Brust?Schiffrin方法將聚合物接枝在金納米粒子表面。將該液晶聚合物修飾的金納米粒子溶解后旋涂在硅片表面，退火即可得到取向的液晶聚合物修飾的金納米粒子薄膜。最后將涂有薄膜的硅片與表面垂直取向修飾的蓋玻片共同制成液晶盒，即可實現對液晶取向的調控。該方法在未加電場或磁場的誘導下即可實現對液晶取向的調控，可以應用于智能化納米材料的制備，且因金納米粒子特殊的光電性質，良好的生物相容性和低毒性等優點，使本發明在光電、生物材料等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明公開了一種調控液晶取向的方法，屬于材料技術領域，特別涉及一種通過液晶聚合物修飾的金納米粒子調控液晶取向的方法。

背景技術

控制液晶分子排列是目前智能功能材料和器件發展的焦點，液晶對外加電場的響應這一特性已應用于許多顯示設備。在外加電場的作用下，液晶分子長軸沿著電場方向取向，然而，在無外場條件下，液晶分子也可通過平行或垂直取向的分子層或其他誘導層來實現其定向取向。

液晶金納米粒子是選用某種液晶配體與金納米粒子經過接枝后，得到的一類新型的金納米粒子。其同時具備液晶的長程有序性和納米粒子的各種優越的性能。基于這一特征，本發明選用液晶聚合物配體接枝金納米粒子，獲得尺寸均一、粒徑較小的液晶金納米粒子；然后，將該液晶金納米粒子作為誘導層，實現對液晶取向的調控。

發明內容

本發明旨在提供一種通過液晶聚合物修飾的金納米粒子調控液晶取向的方法。所述方法包括如下步驟：

(1)制備液晶金納米粒子，所述液晶金納米粒子是將液晶聚合物配體接枝到金納米粒子表面制備得到的；

(2)將所述液晶金納米粒子溶于有機溶劑中，再旋涂到硅片上，制備得到液晶金納米粒子薄膜；

(3)將所述液晶金納米粒子薄膜進行退火處理；

(4)將經過退火處理的涂有液晶金納米粒子薄膜的硅片與表面垂直取向的蓋玻片制成液晶盒，利用毛細管的吸入效應在所述液晶盒空隙間吸入液晶，所述液晶在液晶盒內垂直排列，即可在液晶分子的液晶相區間實現對液晶取向的調控。

進一步，步驟(1)中所述液晶金納米粒子的結構如式Ⅰ所示：

所述液晶金納米粒子的制備方法如下：

A.將液晶聚合物與雙硫化合物反應制得液晶聚合物配體；

B.采用Brust-Schiffrin兩相合成的方法將所述液晶聚合物配體接枝到金納米粒子表面；

其中，步驟A所述液晶聚合物配體的結構如式Ⅱ所示：

式Ⅱ中，A和M為烷基、烷氧基、酯基、羰基中的一種；

n為20至100的整數；

R₁、R₂為氫、烷基或烷氧基中的一種；

為表達式Ⅲ中所含液晶基元中的一種或多種：

其中，步驟A所述液晶聚合物可以按照下述方法制備得到：

(a)合成含有雙鍵的液晶單體，所述含有雙鍵的液晶單體的結構式如式Ⅳ所示：

式Ⅳ中，R₁、R₂為氫、烷基或烷氧基中的一種；

M為烷基、烷氧基、酯基、羰基中的一種。