[發明專利]一種液晶復合材料、制備方法及其液晶手寫裝置

有效

• 申請號: 201711055192.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109749756B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 崔淑貞;帥敏;安然;薛九枝
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1333
• 分類號: G02F1/1333;G02F1/13;C09K19/52
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲;繆策

本發明公開一種液晶復合材料，所述液晶復合材料包含：膽甾相液晶及分散在所述膽甾相液晶中的各向異性磁性微粒，其中所述各向異性磁性微粒可隨外加磁場改變取向，進一步改變所述膽甾相液晶的分子取向，從而使所述液晶復合材料的性能隨外加磁場而改變。本發明還公開了一種制備所述液晶復合材料的方法和應用所述液晶復合材料的液晶手寫裝置。本發明利用在膽甾相液晶摻雜各向異性的磁性微粒形成液晶復合材料，不僅能增加膽甾相液晶對磁場的敏感度，實現膽甾相液晶在低磁場下的磁光效應，并且能實現液晶復合材料由反射到弱散射狀態的轉變，實現液晶手寫裝置的磁擦除功能。

技術領域

本發明涉及一種液晶復合材料，特別涉及一種磁控的液晶復合材料。本發明還涉及一種制備所述液晶復合材料的方法及一種應用所述液晶復合材料的液晶手寫裝置。

背景技術

液晶作為一種具有流動性的各向異性材料，易受電場、磁場、熱、機械力等外力刺激以改變分子排列取向，從而實現其對光的調節。其中，液晶材料因其優異的電光效應可實現高清晰度、高圖像容量的快速響應效果，已廣泛應用在顯示領域，形成現已成熟的液晶顯示產業。然而，這種用電驅動的液晶顯示材料勢必為顯示面板的制作帶來工藝復雜、成本高、良率低等問題。

相對于影響液晶分子排列取向的其他因素，由于傳統液晶材料通常為抗磁性材料，其磁場的影響比較弱，所以相比于電光效應，液晶的磁光效應要微弱得多。一般液晶的磁化率只有10^-7數量級，相當于施加1V/μm的閾值電壓驅動液晶所達到的效果，需要施加10⁴Gs的磁場才能實現同樣的驅動效果。相較于只有0.5Gs的地磁場，這個磁場強度顯然太大。這就意味著通過外加磁場來控制液晶分子的平均取向而實現光調制十分困難，所以液晶的磁光效應一直沒有應用在實際中。近年來，已有關于分子型磁性液晶的研究的報道，其通過向液晶分子上引入磁性自由基(自旋體系)來增大液晶材料磁化率，但是效果不理想，分子不但會失去液晶性能，而且對外磁場并不敏感。

在液晶顯示領域，基于雙穩態液晶的手寫裝置由于不需持續供電維持顯示，具有能耗低、快速全擦除、便攜性佳等優點，從而得到廣泛的應用。這種液晶手寫裝置利用聚合物分散膽甾相液晶具有可反射特定波長入射光的平面織構和散射入射光的焦錐織構這兩個穩態，達到手寫裝置的書寫和擦除的效果。但是傳統的液晶書寫裝置仍然需要電場驅動液晶分子進行穩態的轉換，且只能進行全部擦除，局部擦除功能仍是難以逾越的技術障礙。

因此，需要提供一種磁性液晶材料，不僅能增加膽甾相液晶對磁場的敏感度，實現膽甾相液晶在低磁場下的磁光效應，并且能實現磁性液晶材料由反射到散射狀態的轉變，實現應用其的液晶手寫裝置的全部及局部磁擦除功能。

發明內容

發明目的：針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種液晶復合材料，所述液晶復合材料能增加膽甾相液晶對磁場的敏感度，實現膽甾相液晶在低磁場下的磁光效應，并且能實現液晶復合材料由反射到散射狀態的轉變，其應用于液晶手寫裝置可實現全部及局部磁擦除功能。本發明的另一目的在于提供一種制備所述液晶復合材料的方法及包括所述液晶復合材料的液晶手寫裝置。

技術方案：

本發明提供一種液晶復合材料，所述液晶復合材料包含：膽甾相液晶及分散在所述膽甾相液晶中的各向異性磁性微粒，其中所述各向異性磁性微粒可隨著外加磁場改變自身取向，進一步改變所述膽甾相液晶的分子取向，從而使所述液晶復合材料的性能隨外加磁場而改變。

在一些實施方案中，所述各向異性磁性微粒的材料包括具有鐵磁性的金屬、合金和金屬氧化物。在進一步優選實施方案中，所述各向異性磁性微粒的材料為鈧摻雜鋇鐵氧化物Ba_xSc_yFe_zO₁₉，其中y為0-0.5，x:(y+z)＝1:5。

在優選實施方案中，所述液晶復合材料還包括聚合物網絡，所述聚合物網絡由可聚合單體聚合形成。