[發(fā)明專利]一種聚合物分散液晶和制備方法以及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010801315.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN111995836B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹明軒;杜大明;王穎;張彥軍;王志文;樂(lè)慶勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L33/12
• 分類號(hào): C08L33/12;C08L33/08;C08L75/14;C08L33/14;C08K13/06;C08K9/12;C08K3/04;C08K3/30;C08K5/315;C09K19/12;H01S3/102
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黃琳娟

本發(fā)明涉及一種聚合物分散液晶，由以下質(zhì)量份數(shù)的成分制得：納米銀負(fù)載石墨烯0.5?1.5份；半導(dǎo)體量子點(diǎn)1?5份；光敏聚合物20?74份；向列型液晶20?78份；光引發(fā)劑1?5份；其中，所述納米銀負(fù)載石墨烯的銀含量為≤45wt％，平均橫向尺寸為≥5μm，平均縱向尺寸為0.8?1.2μm。本發(fā)明還涉及聚合物分散液晶的制備方法，以及在隨機(jī)激光器中的應(yīng)用。本發(fā)明的聚合物分散液晶具有原料簡(jiǎn)單易得，成本低廉的特點(diǎn)；并且所得的隨機(jī)激光器具有制備周期短，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，發(fā)射波長(zhǎng)易于調(diào)控，生產(chǎn)費(fèi)用低，發(fā)射光強(qiáng)度更高以及閾值低等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的商業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于量子點(diǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物分散液晶和制備方法以及應(yīng)用。

背景技術(shù)

激光技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)，醫(yī)療和通信等眾多領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。隨機(jī)激光器核心部件包括泵浦源，工作介質(zhì)和諧振腔三要素。由諧振腔選擇頻率一定、方向一致的光作最優(yōu)先的放大，而抑制其他頻率和方向的光，形成駐波振蕩，最終以激光的形式出射。隨機(jī)激光器以強(qiáng)散射的、無(wú)序的、非周期性的介質(zhì)作為諧振腔，具有閾值低，尺寸小，無(wú)諧振腔結(jié)構(gòu)，工藝簡(jiǎn)單，制備周期短以及造價(jià)低廉等特點(diǎn)，使其在光子集成，光學(xué)傳感，光纖通信，腫瘤檢測(cè)，可穿戴器件等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

染料是常見的激光增益介質(zhì)，所形成的相應(yīng)分散液晶結(jié)構(gòu)為染料摻雜聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)。染料摻雜聚合物分散液晶的隨機(jī)激光器缺點(diǎn)在于：激光發(fā)射閾值高、半峰全寬大、光穩(wěn)定性差、合成工藝復(fù)雜、發(fā)光波段不易變化、生產(chǎn)周期長(zhǎng)且費(fèi)用高；在聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)中可分散的濃度下，不便于制備隨機(jī)激光器。

因此亟需找到一種能克服上述隨機(jī)激光器缺陷的新的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

聚合物分散型液晶(PDLC)是將低分子液晶與預(yù)聚物相混合,在一定條件下經(jīng)聚合反應(yīng)，形成微米級(jí)的液晶微滴均勻地分散在高分子網(wǎng)絡(luò)中,再利用液晶分子的介電各向異性獲得具有電光響應(yīng)特性的材料，常應(yīng)用于隨機(jī)激光器中，稱為聚合物分散液晶的隨機(jī)激光器。現(xiàn)有的聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)隨機(jī)激光器一般是利用分散液晶作為激光散射介質(zhì)、特定材料作為激光增益介質(zhì)(工作介質(zhì))進(jìn)行工作。

石墨烯的發(fā)明奠定了二維材料研究的基礎(chǔ)，并且其可伸縮性和可彎曲性在實(shí)現(xiàn)低尺寸可穿戴光電設(shè)備方面引起了極大的興趣。由于貴金屬表面等離激元有著復(fù)雜而又奇特的光學(xué)特性，它已經(jīng)在生物傳感，微型光電器件等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，并且最近的研究表明金屬表面等離激元在隨機(jī)激光領(lǐng)域也潛藏著巨大的應(yīng)用價(jià)值。由于在表面等離激元中自由電子的集體共振，使得貴金屬納米粒子具有比普通納米顆粒大得多的光學(xué)散射截面，這種強(qiáng)散射特性正是隨機(jī)激光產(chǎn)生時(shí)對(duì)無(wú)序散射介質(zhì)的要求，所以納米銀負(fù)載石墨烯會(huì)有著獨(dú)特性質(zhì)。納米銀負(fù)載石墨烯其實(shí)質(zhì)就是混合加熱法。將石墨烯與金屬銀的醋酸鹽以手動(dòng)或者機(jī)械球磨的方式進(jìn)行混合,進(jìn)而分段加熱,當(dāng)溫度達(dá)到金屬銀的醋酸鹽分解溫度時(shí)，恒溫一段時(shí)間,利用金屬銀的醋酸鹽受熱分解的特性在石墨烯表面形成金屬銀納米粒子。

本發(fā)明旨在改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種聚合物分散液晶，其包括半導(dǎo)體量子點(diǎn)。將本發(fā)明公開的聚合物分散液晶用于隨機(jī)激光器，所得的隨機(jī)激光器，具有制備周期短、生產(chǎn)費(fèi)用低、制備過(guò)程簡(jiǎn)單、發(fā)射波長(zhǎng)易于調(diào)控、發(fā)射光強(qiáng)度更高以及閾值低的特點(diǎn)，在光子集成、光學(xué)傳感、光纖通信、腫瘤檢測(cè)、可穿戴器件等方面具有廣闊的潛在應(yīng)用前景。

本發(fā)明中，

術(shù)語(yǔ)“平均橫向尺寸”是指在水平方向上的平均大小尺寸。

術(shù)語(yǔ)“平均縱向尺寸”是指在垂直方向上的平均大小尺寸。

本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一種聚合物分散液晶，其通過(guò)以下技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。

一種聚合物分散液晶，其由以下成分制得：

其中，所述納米銀負(fù)載石墨烯的銀含量為≤45wt％，平均橫向尺寸為≥5μm，平均縱向尺寸為0.8-1.2μm。