[發明專利]二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜

有效

• 申請號: 201810251931.7
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108508668B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 王冬;劉楊;路坤芳;羅潔雅;張越;曹暉;楊洲;何萬里
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G02F1/137
• 分類號: G02F1/137;G02F1/1333
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜，其特征是：包括從上向下依次連接的ITO導電層薄膜或玻璃，液晶薄層，FTO導電層薄膜或玻璃；在ITO導電層薄膜或玻璃上涂覆絕緣層；在FTO導電層薄膜或玻璃上合成TiO₂納米棒陣列薄膜，液晶薄層由液晶/聚合物復合體系構成；

所述的ITO導電層薄膜或玻璃和FTO導電層薄膜或玻璃通過間隔子控制液晶層厚度，間隔子的直徑為1-50微米。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜，其特征在于：所述的二氧化鈦納米棒陣列薄膜，制備方法如下：

(1)將10-90份的濃鹽酸和10-90份的去離子水混合，攪動5-10分鐘，加入1-5份氯化鈉，攪動5-10分鐘中形成均一溶液，然后逐滴加入0.4-4份鈦酸四丁酯，攪動10-30分鐘；

(2)將尺寸為0.01米-1米×0.01米-1米×1毫米-10毫米的FTO玻璃板或尺寸為寬度0.1米-1.8米×厚度10微米-200微米的連續FTO薄膜，薄膜的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯，放入裝有步驟(1)所制備的混合溶液的水熱反應器中；

(3)將反應器置于100-200℃溫度條件下水熱反應3-5h，冷卻至室溫后用去離子水沖洗干凈，50-90℃干燥箱中烘干；

(4)由步驟(1)-(3)制備出的二氧化鈦納米棒陣列薄膜厚度為0.1-10微米。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜，其特征在于：所述液晶/聚合物復合體系由以下重量份數的原料制成：

(1)大雙折射率、寬溫域向列相液晶70-90份，手性化合物復合體系1-35份，可聚合單體混合物0.1-60份，光引發劑0-2份，所述光引發劑為(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦或2-異丙基硫雜蒽酮；

(2)所述大雙折射率、寬溫域向列相液晶是指熔點范圍為-30℃到-10℃，清亮點為80-100℃，雙折射率為0.1-0.5的向列相液晶；

(3)所述手性化合物復合體系由以下至少兩種化合物制成，各化合物的化學結構式為：

上述化合物的重量份數為:(1)0-10份、(2)0-10份、(3)0-10份、(4)0-5份、(5)0-5份、(6)0-5份、(7)0-5份；

(4)所述可聚合單體混合物由三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯、丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇雙丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯中任意一種或幾種組成，原料重量份數為：

三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0-15份；3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯0-15份；丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯0-15份；4-羥基丁基丙烯酸酯0-15份；乙二醇二甲基丙烯酸酯0-10份；二乙二醇雙丙烯酸酯0-10份；1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯0-10份；乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯0-10份。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜，其特征在于：所述的絕緣層，其制備方法如下：

(1)將絕緣材料溶解到溶劑中，絕緣材料溶液的質量份數為1-10份，溶劑份數為90-99份，間隔子份數為0-10份；

(2)所述絕緣材料為亞克力膠、聚乙烯醇膠、聚胺酯膠；所述的溶劑為去離子水、二甲基甲酰胺、甲苯、四氫呋喃、乙酸乙酯；

(3)將配制好的絕緣材料溶液涂覆在ITO玻璃或薄膜導電層上，涂膜速率為1-5米/分鐘；對絕緣材料涂層進行加熱烘干，溫度為80-120℃，干燥時間為10-120分鐘；絕緣層烘干后，利用摩擦取向設備摩擦絕緣涂層，取向速率1-5米/分鐘，取向次數1-5次，即得絕緣層；

(4)通過步驟(1)-(3)制備出的絕緣層厚度為0.1微米-5微米。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜的制備方法，其特征在于包括如下操作步驟：

將涂覆絕緣層的ITO導電層玻璃或薄膜和生長TiO₂納米棒陣列薄膜的FTO導電層玻璃或薄膜相對放置，液晶混合物通過壓力或虹吸作用復合進入兩個導電層中，用1-10mW/cm²，波長365nm的紫外光照射5-30分鐘，聚合溫度為10-50℃；然后用1-10mW/cm²，波長254nm的紫外光照射5-30分鐘，聚合溫度為10-50℃，即獲得一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜。