【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂刷式液晶，具体涉及可涂刷及动态可控的薄膜液晶光子体系及应用。
技术介绍
1、液晶在手性环境中可以呈现自组装螺旋结构，由于螺距处于光波长量级，因而呈现独特的光学效应。在外场刺激响应下，可以实现螺旋光学结构的动态调制，呈现出不同的布拉格反射色，广泛应用于智能纺织品、光学传感器以及高端防伪等领域。由于传统液晶材料的流体属性，使其难以形成自支撑薄膜材料，一般通过聚合物稳定来形成螺旋结构的自支撑，如通常需要注入由两块玻璃基板组成的微腔内，借助微腔内表面对液晶分子的锚定作用，形成排列规则的螺旋光学微结构。然而，这种硬质基板将会大大限制液晶光子技术，尤其是柔性光子学的进一步发展和应用。因此，发展涂刷式柔性液晶光子技术，并应用于防伪、激光和信息传感等领域具有重要意义。
2、涂刷式液晶光子技术是通过将液晶与高分子材料混合均匀，然后涂刷在衬底上的一种技术手段。由于单一衬底缺乏电极设置，因而传统依赖电场调控液晶的方式无法实现。因此，通过不依赖电极的非接触式光调控柔性涂刷光子学技术就显得格外重要，但由于材料体系的限制，目前光调制液晶仍然面临光学功能单一、稳定性低、抗疲劳度差等瓶颈问题。例如使用液晶颜料薄膜仅实现了不同观测角度光学变色效果(cn201310231365.0)。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题进行，设计了一种可涂刷、动态可控的薄膜液晶光子技术，第一目的在于提供一种薄膜液晶光子体系，第二目的在于提供一种涂刷了该薄膜液晶光子体系的动态可控薄膜产品---液
2、本专利技术提供的薄膜液晶光子体系由重量份如下的下述组分组成：光控液晶10-90份，油墨10-90份，分散剂0-10份，优选光控液晶40-60份，油墨40-60份，分散剂1-5份。其中，光控液晶选自向列相液晶，手性液晶，近晶相液晶，热致液晶或层状、柱状相溶致液晶混合物中的任意一种，优选向列相液晶。
3、油墨选自挥发干燥型油墨、渗透干燥型油墨、辐射干燥型油墨中的任意一种；
4、分散剂选自脂肪醇类、脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类中的任意一种。
5、进一步，本专利技术所得薄膜液晶体系的制备方法如下：将光控液晶、油墨、分散剂按设定质量份混合搅拌均匀即可。
6、本专利技术第二方面，提供了一种液晶光学薄膜，包括薄膜载体以及通过涂刷形式设置在其上的液晶图案层。
7、其中，薄膜载体选自玻璃材料、塑料材料、纸质材料、纤维材料、木质材料，厚度及硬度根据实际需求选择。本专利技术具体实施方式中，选择柔性pet薄膜。
8、液晶图案可以任意设计，包括但不限于宏观图案、光学微结构(光栅、圆环、透镜、全息图案)。
9、液晶图案通过紫外光、可见光，太阳光、白光led照射来控制实现颜色转换，也可以通过加入少量转化材料，如核-壳纳米粒子，使用红外光辐射来实现。光学微结构在相应波段激光下可以实现光学衍射，且衍射效果随着材料基底形状变化而发生改变。
10、具体的，如图1所示，紫外光101包括但不限于300nm到400nm中任意一段；
11、可见光201包括但不限于450nm到600nm中任意一段，此外，太阳光或白光led也可以作为激励光源。基于特殊需求，若载体材料中含有少量转化材料，如核-壳纳米粒子，此处激励光源也可以为近红外波段。
12、在紫外光照射的过程中，图案301依次经过蓝色、绿色、红色最后到近红外区(肉眼观测不到)，在可见光照射下又能完全回复，整个过程可以稳定的来回照射多个回合(图1a)。
13、对于光学微结构，采用连续激光器401照射，使得光学微结构产生衍射作用，包括但不限于405nm，457nm，532nm，633nm波段。
14、为了得到更丰富的衍射效果，可以将带有光学微结构的柔性基板进行弯曲，包括但不限于上下弯曲，左右弯曲，对角线弯曲，螺旋弯曲，得到弯曲基板501。
15、光学微结构对应的衍射效果，包括但不限于实心光斑，空心光斑，光斑不同数量及不同位置(参见板601所示)。弯曲基板后的衍射效果变化，也包括但不限于光斑位置改变，数量改变，形状改变，但相对于板601，板701上的光板均偏移了△x(图1b)。
16、本专利技术第三方面，提供了上述液晶光学薄膜的应用，如在光学防伪与光信息传感领域中的应用。
17、本专利技术第四方面，提供了一种光学防伪产品或者光信息传感器，均包含上述上述液晶光学薄膜。
18、该液晶光学薄膜可通过常规涂刷技术(如丝网印刷)制备，简单、高效，而且具备光致动态可控功能。在紫外光及可见光交替照射下，能可逆、稳定的多次实现宽光谱布拉格反射色调控，从而在高端防伪、光信息传感领域具有非常重要的意义。
19、本专利技术的有益效果如下：
20、本专利技术提供的薄膜液晶光子体系既可通过涂刷实现薄膜化液晶光学器件，又可实现非接触式调控，并在性能上达到高稳定、强抗疲劳的宽光谱可控。由该薄膜液晶光子体系制备的液晶光学薄膜产品在紫外光及可见光交替照射下，能可逆、稳定的多次实现宽光谱布拉格反射色调控，具有优异的热稳定性及抗疲劳度，此外该技术体系还具备微结构形变传感功能，在高端防伪领域、光信息传感领域具有非常重要的意义。
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1.一种薄膜液晶光子体系，其特征在于，由重量份如下的下述组分组成：光控液晶10-90份，油墨10-90份，分散剂0-10份。
2.根据权利要求1所述的薄膜液晶光子体系，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的薄膜液晶光子体系，其特征在于：
4.一种液晶光学薄膜，其特征在于，包括薄膜载体以及通过涂刷形式设置在其上的液晶图案层，该液晶图案层由权利要求1～3任一项所述的薄膜液晶光子体系形成。
5.根据权利要求4所述的液晶光学薄膜，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的液晶光学薄膜，其特征在于：
7.权利要求4～6任一项所述的液晶光学薄膜在制备光学防伪产品或光信息传感器中的应用。
8.一种光学防伪产品或者光信息传感器，其特征在于，均包含权利要求4～6任一项所述的液晶光学薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种薄膜液晶光子体系，其特征在于，由重量份如下的下述组分组成：光控液晶10-90份，油墨10-90份，分散剂0-10份。
2.根据权利要求1所述的薄膜液晶光子体系，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的薄膜液晶光子体系，其特征在于：
4.一种液晶光学薄膜，其特征在于，包括薄膜载体以及通过涂刷形式设置在其上的液晶图案层，该液晶图案层由权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱为宏，郑致刚，胡宏龙，万文谈，梁鑫诗，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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