聚合物稳定双频蓝相液晶制造技术

双频液晶可以通过聚合物基质而稳定在蓝相中以提供具有至少约65℃的量值的改善的蓝相温度范围。公开了聚合物稳定蓝相双频液晶组成物以及用于生产聚合物稳定蓝相双频液晶的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】聚合物稳定双频蓝相液晶
技术介绍
液晶（LC)是处于一种具有介于常规液体的特性与固态晶体的特性之间的特性的 状态的物质。在液晶中，分子可以多种方式自定向，本文将描述多种方式中的一些。在特定 温度范围内，液晶可以存在于向列相。在向列相中，棒状分子不具有位置次序，但是以长程 的定向次序上自对准其纵轴大致相互平行。对于一些液晶，分子可以在向列相中呈现手性 定向次序。在较冷的温度下，分子会形成常规的固化晶体。在较高的温度下，液晶可以存在 于各向同性相中，其中分子极小的长程次序，或者没有长程次序。 对于一些液晶，在手性向列相与各向同性相之间存在蓝相。蓝相中的液晶具有双 扭柱体的规则三维立方体结构，具有几百纳米的晶格间距，因此它们在对应于立方体结构 的可见光的波长范围内展现出选择性布拉格反射。 液晶蓝相是光学各向同性相，在施加电场时，以及基于克尔效应，该光学各向同性 相变成双折射，并且由于在电场下液晶的折射率分布，转变成光学各向异性相。液晶材料的 蓝相不同于典型地从一种各向异性相切换到另一种各向异性相的其他液晶相。如果处于蓝 相中的液晶材料位于两个交叉偏振器之间，则透射率随着电压施加的增加而提高。该操作 要求施加相当大的电压，因为需要电压来诱发双折射，双折射本身主要取决于液晶材料的 克尔常数，而且还取决于电压所产生的电场的强度。 液晶的蓝相对多种应用都有益，包括快速光调制器和可调谐光子晶体。蓝相液晶 可以在LCD屏幕、光栅、可变光衰减器、光子晶体激光器和束转向装置中提供改善。然而，也 存在与蓝相液晶材料相关联的多方面的缺陷。一些缺陷包括使蓝相从黑暗切换到明亮状态 所需的高的工作电压、相对低的透射率、长的弛豫时间以及蓝相稳定的窄的可用温度范围。 双频液晶允许有更快的响应时间，但是，对于组合蓝相双频液晶，仍存在其他的问 题。蓝相双频液晶组成物具有极窄的蓝相稳定范围。这主要是由于在双扭螺旋柱的分子自 组装过程中不可避免地形成于三维晶格中的缺陷造成的。缺陷的存在导致整个系统不稳 定，其中蓝相稳定的温度范围通常小于约12°C，存在于标准环境温度以上的温度下。 专利技术概述 通过在液晶基质中包含聚合物，具有蓝相的双频液晶可以稳定在其蓝相中。小的 单体分子可以在缺陷中聚合以填充缺陷且稳定液晶。结果，蓝相温度范围被拓宽且涵盖了 商业上相关的温度，例如环境室温。 在实施例中，蓝相双频液晶组成物可以在聚合物基质中包括能够形成蓝相的双频 液晶，以及至少一种手性试剂，其中组成物可具有至少约65°C的蓝相温度范围的量值。 在实施例中，制作蓝相双频液晶组成物的方法可以包括：将多种单体、能够形成蓝 相的双频液晶、以及至少一种手性试剂组合以形成混合物。该方法可进一步包括：将双频液 晶稳定在蓝相中，以及聚合多种单体以至少围绕双频液晶的分子和至少一种手性试剂形成 聚合物基质从而将双频液晶稳定在蓝相中。 在实施例中，蓝相双频液晶组成物可以通过一种方法来制备，该方法包括：将至少 一种第一单体、至少一种第二单体、能够形成蓝相的双频液晶、至少一种手性试剂和至少一 种UV引发剂组合以形成混合物；将双频液晶稳定在蓝相中；以及用UV光辐照混合物以聚 合至少一种第一单体和至少一种第二单体以至少围绕双频液晶的分子和至少一种手性试 剂而形成聚合物基质从而将双频液晶稳定在蓝相中。 在实施例中，一种设备可以包括双频蓝相液晶组成物。该双频蓝相液晶组成物可 以在聚合物基质中包括能够形成蓝相的双频液晶以及至少一种手性试剂。该组成物可以具 有至少约65°C的蓝相温度范围的量值。【附图说明】 图1示出了根据公开的实施例的将双频液晶稳定在蓝相中的示例性的方法的流 程图。 专利技术详述 一般地，双频液晶是指取决于施加到液晶上的电场的频率而具有不同的介电各向 异性的液晶材料。这种双频液晶可以从一种光学状态快速地驱动到另一种光学状态，并且 因此，可在各种类型的光学和/或显示设备中应用。 本文描述了能够在宽的温度范围内稳定的蓝相双频液晶组成物以及制作该组成 物的方法。本文所描述的该组成物可以提供双频液晶的优点，例如快的响应时间，以及蓝相 液晶的优点，例如增强的对比度、较宽的视角以及不明显的颜色过渡。另外，这种组成物可 以在低温下存在且可用，并且还可以在较宽的温度范围内稳定。 聚合物稳定双频蓝相液晶可利于在诸如例如电子书阅读器、便携式游戏控制台、 移动设备屏幕、计算机屏幕、电视机屏幕、广告屏、远程控制器、信息显示器、多媒体发布系 统、非柔性显示器和柔性显示器或其任意组合的显示设备中使用。这种组成物的其他用途 可以包括光子设备，诸如例如光波导、光束扫描仪、计算机生成全息图、衍射光栅、束转向设 备、可变光衰减器、光子晶体激光器等。 蓝相双频液晶组成物可以在聚合物基质中包括能够形成蓝相的双频液晶以及至 少一种手性试剂。聚合物基质可以提高双频液晶在蓝相中的稳定性，以使组成物可以具 有至少约65°C的蓝相温度范围的量值。在各个实施例中，蓝相可以在约65°C、约70°C、约 75°C、约80°C、约85°C、约90°C、约95°C、约100°C、约105°C、约110°C或者在这些中任意两 个值之间的任意值或范围的温度范围内稳定。通过取蓝相温度上限以及减去蓝相温度下限 来计算出蓝相温度范围的值。例如，如果蓝相温度上限为40°C，且蓝相温度下限为_35°C， 则蓝相温度范围的量值是75°C。在不存在聚合物基质的情况下蓝相温度范围的量值比存在 聚合物基质的情况下小。 在一些实施例中，组成物或聚合物稳定双频液晶的蓝相温度下限可以为约-50°C、 约-45°C、约-40°C、约-35°C、约-30°C、约-25°C、约-20°C、约-15°C或者在这些值中的任意 两个值之间的任意值。在一些实施例中，蓝相温度上限可以为约30°C、约35°C、约40°C、约 45°C、约50°C、约55°C、约60°C或者在这些值中的任意两个值之间的任意值。蓝相在其中稳 定的温度范围的一些具体示例可以包括约-50°C至约30°C，约-50°C至约35°C，约-50°C 至约40°C，约-50°C至约45°C，约-50°C至约50°C，约-50°C至约55°C，约-50°C至约 60°C，约-40°C 至约 30°C，约-40°C 至约 35°C，约-40°C 至约 45°C，约-40°C 至约 50°C， 约-40°C 至约 55°C，约 _40°C 至约 60°C，约 _30°C 至约 35°C，约 _30°C 至约 40°C，约 _30°C 至约45°C，约-30°C至约50°C，约-30°C至约55°C，约-30°C至约60°C，约-20°C至约 45°C，约_20°C至约50°C，约-20°C至约55°C，约-20°C至约60°C，或者在任意蓝相温度 上限和蓝相温度下限之间的任意范围或范围组合。 蓝相温度下限范围从-50°C至约-15°C，蓝相温度上限范围从约30°C至约60°C，最 低温度范围从约-50 °C延伸至约30 °C，以约-10 °C为中心。另外，最高温度范围从约-15 °C延 伸至约60°C，以约22-23Γ为中心。因此，聚合物稳定双频蓝相液晶可以形成有以约-KTC 至约23°C的温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
蓝相双频液晶组成物，包括：在聚合物基质中，能够形成蓝相的双频液晶；以及至少一种手性试剂，其中所述组成物具有至少约65℃的蓝相温度范围的量值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑致刚，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31