[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

本發明涉及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，屬于液晶顯示的應用領域。本發明以向列相液晶、手性化合物、可聚合單體、光引發劑為原料，將上述原料混合均勻后，注入一側涂覆絕緣層的氧化銦錫薄膜(ITO)的導電薄膜或玻璃，一側生長二氧化鈦納米棒陣列薄膜的摻氟的二氧化錫(FTO)導電薄膜或玻璃之間，制備出二氧化鈦納米棒陣列薄膜/膽甾相液晶復合型寬波反射膜。該寬波反射膜中的二氧化鈦納米棒陣列不需要進行表面修飾就可以均勻存在液晶層的一側；該陣列層存在明顯拓寬反射波段；該寬波反射膜可以選擇性反射不同中心峰位和反射波寬的可見光、近紅外光、遠紅外光；該寬波反射膜環保無毒，節能減排，而且制備流程短，可以進行工業化生產。

技術領域

本發明涉及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，屬于液晶顯示領域。

背景技術

由于液晶本身是不會發光的，對于反射波位在可見光波段的寬波反射膜，可以應用在液晶顯示器上。液晶顯示器需要背光源模組系統提供光源，而且背光源模組在整個主機中的耗能占比很高，液晶顯示器圖像的質量很大程度上受到背光源亮度高低的影響。而單純提高背光源的亮度并不符合節能減排的要求，而使用液晶光增亮膜可以顯著提高液晶顯示器的光線利用率。除此之外，反射波長在可見光區域的膽甾相液晶可應用于溫度指示、腫瘤檢查、防偽商標、反射液晶顯示、彩色濾光片、反射型圓偏振片等方面。而對于反射波位在近紅外光波段的寬波反射膜，將其鋪附在建筑物表面，可以有效的阻止近紅外光進入建筑物內部，降低建筑物內部溫度，實現節能減排的目的。對于反射波位在遠紅外波段的寬波反射膜，將其鋪附在軍事設備上，可以屏蔽雷達等監控儀器的追蹤，實現隱身效果。

有文獻報道過向膽甾相液晶中摻雜納米顆粒實現拓寬反射波寬的方法，但是摻雜納米顆粒容易出現團聚的情況，分散不均勻，導致寬波反射效果不穩定。而本專利采用在FTO玻璃或薄膜上直接生長二氧化鈦納米棒陣列，作為液晶盒一側的基板，可以均勻的存在在液晶體系中。通過改變二氧化鈦納米棒的長度，直徑、棒與棒之間的間隙大小以及聚合溫度來實現不同波段的寬波反射效果。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出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。

本發明的技術解決方案是：

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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，所述液晶/聚合物復合體系由以下重量份數的原料制成：