[發明專利]一種藍相液晶復合材料

有效

• 申請號: 201810253368.7
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN110358549B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 邱玲;陳寶輝;薄淑暉;陳卓;甄珍;劉新厚
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國科學院大學
• 主分類號: C09K19/52
• 分類號: C09K19/52;C09K19/54;C07F7/18;C08F222/14;C08F2/48;C08F230/08;C08F2/44;C08F130/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王文紅

本發明提出一種藍相液晶復合材料，包括液晶主體、手性摻雜劑、可光誘導聚合的單體以及光引發劑，所述可光誘導聚合的單體中包括KH，KH的結構通式為：本發明還提出所述藍相液晶復合材料的制備方法及其組成的液晶器件。本發明提供的溫度范圍較寬的藍相液晶復合材料，該復合材料包含藍相液晶響應速度快、無需定向層等一般優點，同時溫度范圍較大，包括日常使用溫度范圍，甚至高于目前的日常使用溫度范圍。

技術領域

本發明屬于光學材料領域，具體涉及一種藍相液晶復合材料。

背景技術

藍相液晶是液晶向列相和各向同性相之間的一種特殊相態，是Reinitzer在1888年首次發現的，由于其觀察到的顏色為藍色，故得名藍相液晶。由于藍相液晶亞毫秒的響應時間(比傳統向列相快十倍)、無需定向層、固有的寬視角等特點，使其很有可能成為下一代液晶顯示器的材料，特別是大屏顯示器的制作。藍相液晶是高度扭曲的雙螺旋結構。依據藍相液晶的結構不同，可以將其分為三類：BPⅠ、BPⅡ和BPⅢ，BPⅠ為體心立方結構，BPⅡ為簡單立方結構，BPⅢ接近于各向同性相。

由于藍相液晶中存在向錯線，進而導致藍相液晶溫域過窄。而解決藍相液晶溫域過窄的關鍵就是將向錯線進行填充，以穩定藍相液晶。通過引入聚合物和低分子量液晶的復合物可以擴展藍相液晶的溫度范圍。在藍相液晶中加入少量的可光誘導聚合的小分子單體(～8wt％)，在適當溫度進行紫外光誘導聚合，使得其在向錯線中形成交聯的聚合物網絡，因此穩定藍相液晶。上述體系成功將藍相液晶的溫度擴展了很大范圍(60℃)，其中就包括室溫，并且快速光電轉換的性質得以保留。這開辟了一條穩定藍相液晶的新道路。

雖然藍相液晶有許多的優點，但還存在一些問題需要解決，例如：①高達數十伏的操作電壓，限制了薄膜晶體管的應用；②為了切換電壓而使用條狀電極，進而引起低口徑比和低透過率；③殘留雙折射引起的黑態減弱，對比度下降；④手性或者聚合物網絡引起的遲滯現象，均勻的灰度難以達到。

阻礙藍相液晶應用于生活的關鍵因素就在溫度區間和電壓，通過前人的努力，溫度區間現在已經可以適用于日常生活所處的溫度，但是電壓卻一直沒有很好的降低。為了降低電壓，主要有兩種方式：一是尋找大Kerr系數的液晶復合材料；二是設計制作新型的電極。新型的電極主要為突出電極，其產生的電場能比較深的穿透液晶層，從而電壓降低。但由于電極設計比較困難，價格昂貴，所以尋找新的藍相液晶復合材料顯得尤為重要。

發明內容

針對本領域存在的不足之處，本發明提出一種新型的可光誘導的聚合物穩定的藍相液晶復合材料。

本發明的另一目的是提出所述藍相液晶復合材料的制備方法。

本發明的第三個目的是提出所述藍相液晶復合材料的應用。

本發明的上述目的通過以下技術方案來實現：

一種藍相液晶復合材料，包括液晶主體、手性摻雜劑、可光誘導聚合的單體以及光引發劑，

所述可光誘導聚合的單體中包括KH，KH的結構通式為：

其中，R₁為CH₃或者H；

R₂為OH或者OCH₃、OC₂H₅、OC₃H₇、OSi(OH)₃、OSi(CH₃)₃、OSi(C₂H₅)₃；