[發明專利]一種使用氟取代偶氮苯調控液晶反射顏色的方法

有效

• 申請號: 201810745175.3
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN109868140B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 俞燕蕾;秦朗;韋嘉
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C09K19/52
• 分類號: C09K19/52
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;徐迅

本發明屬于液晶材料技術領域，具體為一種使用氟取代偶氮苯調控液晶反射顏色的方法。本發明使用的氟取代偶氮苯具有多波長光響應的特點，能夠在不同波長光的照射下發生不同程度的順反異構反應。本發明將氟取代偶氮苯、手性摻雜劑和液晶基體按照一定比例混合均勻后，灌入液晶盒中；通過改變刺激光源的波長，可以實現液晶盒反射顏色為紅、綠、藍的精準調控。本發明的調控方法利用光穩態來控制液晶反射顏色，突破了傳統方法利用過渡態來調控反射顏色的局限。本發明可應用于液晶顯示、光邏輯開關、光存儲、防偽等眾多領域。

技術領域

本發明屬于液晶材料技術領域，具體涉及調控液晶反射顏色的方法。

背景技術

手性向列相液晶是一類性能優異的具有超分子螺旋結構的材料，在外界電場、磁場、熱、化學反應或光的刺激下，改變自身分子排列及其各種光學性能。在眾多刺激手段中，光刺激因其可提供遠程定點調控并且干凈清潔無污染等特點而備具優勢。光響應的手性向列相液晶在液晶顯示、光邏輯開關、光存儲、防偽等領域具有廣泛應用前景。

偶氮苯類化合物在紫外光的照射下能夠從棒狀的反式異構體轉變為彎曲狀的順式異構體，并且能在可見光的照射下發生回復，是一類性能優異的光敏材料。正是由于這個性質，偶氮苯類化合物常被加入到液晶基體中來改變液晶的性質。反式異構體能夠穩定液晶分子的排列而順式異構體會打亂液晶的排列，因此僅通過改變刺激光源的波長就能達到調控液晶性質的目的。然而，目前液晶反射顏色的控制局限于過渡態，需要同時考慮刺激光波長、光強、照射時間等多種因素，難以實現快速精確的達到紅、綠、藍三原色，這嚴重阻礙了在液晶材料在各領域中的實際應用。

本發明公開的是一種使用氟取代偶氮苯調控液晶反射顏色的方法，該方法中使用的氟取代偶氮苯是一類特殊的偶氮苯，能夠在不同波長光的照射下發生不同程度的順反異構反應。將氟取代偶氮苯，手性摻雜劑和液晶基體按照一定比例混合均勻后，灌入液晶盒中。通過改變刺激光源的波長，利用光穩態來控制液晶排列，從而實現液晶盒反射顏色為紅、綠、藍的快速精準調控，突破了傳統方法利用過渡態來調控反射顏色的局限。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用氟取代偶氮苯調控液晶反射顏色的方法。該方法利用氟取代偶氮苯精確快速的調控液晶的反射顏色。

本發明提供的使用氟取代偶氮苯調控液晶反射顏色的方法，是將氟取代偶氮苯，手性摻雜劑和液晶基體按照一定比例混合均勻制備成液晶混合物，灌入液晶盒中；使用紫外光、綠光、藍光分別照射液晶盒，氟取代偶氮苯會根據光照波長的不同發生相應程度的順反異構反應，使得液晶混合物的反射顏色在紅色、綠色、藍色之間發生可逆變化。

其中，所述氟取代偶氮苯的結構通式為：

所述的R₁和R₂可以是H，或者是選擇于C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇、C₈、 C₉、C₁₀、C₁₁、C₁₂烴基或烷氧基，或者是具有極性的端基，該端基選自于氰基、異氰基、羥基、鹵素、酯基、羧基、硝基、氨基或酰胺基中的一種。

本發明中，使用的氟取代偶氮苯溶解于溶劑或液晶后，會根據光照波長的不同發生相應程度的順反異構反應，使得體系中反式異構體和順式異構體的比例發生變化。涉及的溶劑是有機溶劑中的一種或者幾種的混合，可以選擇但不局限于二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氫呋喃、1,4-二氧六環，乙酸乙酯，甲醇，乙醇，甲苯或者N,N-二甲基甲酰胺。涉及的液晶是向列相或者近晶相的單晶或者混晶，可以選擇但不局限于對戊基聯苯氰，對庚基聯苯氰或者對辛基聯苯氰。