[发明专利]一种手征向列相液晶材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶材料技术领域，特别涉及一种手征向列相液晶(胆甾相液晶)材料的制备方法，可应用于温度指示、无损检测、防伪商标、低阈值激光、液晶显示器件的彩色滤光片、光增亮膜及节能玻璃贴膜等领域。

背景技术

手征向列相(也称胆甾相，记为N^*)液晶的形成有两种方式，液晶分子本身含有手性碳原子或胆甾醇等不对称结构及在向列相液晶中掺入手性化合物。在N^*相液晶中，液晶分子的长轴围绕一螺旋轴作周期性旋转，形成螺旋结构。液晶分子长轴旋转360度所经过的距离被称为螺距P，P的大小与液晶中手性化合物的含量成反比。N^*相液晶由于这种特殊的螺旋结构而具有选择性布拉格反射的光学特性，即当光线垂直入射平面织构的N^*相液晶时，波长中心λ＝nP、波宽范围Δλ＝AnP的某圆偏振光分量被选择性地反射。

近年来N^*相液晶已成为人们广泛关注的研究热点：反射波长在可见光区域的N^*相液晶可应用于温度指示、无损检测、肿瘤检查、防伪商标、反射液晶显示、无镜低阈值激光、彩色滤光片、反射型圆偏振片等；反射波长在近红外光区域的N^*相液晶可应用于节能环保的建筑玻璃或者涂料等；反射波长在中远红外光区域的N^*相液晶在军事上的屏蔽隐身等方面具有潜在应用前景。因此，对N^*相液晶螺距的有效控制具有非常重要的理论意义和使用价值。

发明内容

本发明目的是提供一种N^*相液晶材料的制备方法，所制备的N^*相液晶材料的螺距P可随温度改变而改变，其增大或减小趋势可根据配方比例自由控制调整。

一种手征向列相液晶材料的制备方法，具体制备工艺为：将具有手性翻转性能的手性化合物或者手征性液晶、常规手性化合物、向列相液晶按照一定质量比混配均匀，所制备的N^*相液晶材料的螺距P随温度改变而改变，其增大或者减小趋势可根据配方比例自由控制调整。其中，具有手性翻转性能的手性化合物或者手征性液晶的质量分数为59.9～0.1％，常规手性化合物的质量分数为0.1～59.9％，向列相液晶的质量分数为40.0～99.8％。

具有手性翻转性能的手性化合物加入向列相液晶中所得的N^*相液晶材料或者本身具有手性翻转性能的手征性液晶具有以下性能：在某一临界温度，液晶材料的螺距为无穷大，呈现向列相液晶性质；在临界温度以下，液晶材料为左旋(或者右旋)，螺距随温度升高而增大；在临界温度以上，液晶材料为右旋(或者左旋)，螺距随温度升高而减小。

A)一些可用于本发明中的具有手性翻转性能的手性化合物，如手性1，3-丙二醇衍生物、手性2，3-丁二醇衍生物等，但不局限于这些材料。

具有手性翻转性能的手性化合物分子式结构如下

其中，取代基R或者R’可以为—C_nH_2n+1、C_nH_2n+1O—、—CN、—F等，n为烷基链碳原子数目。

B)一些可用于本发明中的具有手性翻转性能的手征性液晶，如18、19、21、27位均被氢原子取代的苯甲酸胆固醇酯、含有两种不同手性基团的苯甲酸联苯酯、手性2-氯丙醇的苯丙炔酸联苯酯衍生物等等，但不局限于这些材料。

具有手性翻转性能的手征性液晶分子式结构如下

C)一些可用于本发明中的常规手性化合物(左旋或者右旋)，如胆甾醇壬酸酯、CB15、C15、S811、R811、S1011、R1011等，但不局限于这些材料。常规手性化合物加入向列相液晶中所得的N^*相液晶材料具有以下性能：液晶材料的螺旋结构不随温度改变而改变，始终保持为左旋(或者右旋)，螺距随温度升高而几乎不变、或者较小幅度的增大、或者较小幅度的减小。常规手性化合物分子式结构如下

D)一些可用于本发明中的向列相液晶，但不局限于这些材料。

SLC-1717，SLC-7011，TEB30A等永生华清液晶材料公司；

E7，E44，E48，ZLI-1275等德国默克液晶材料公司；等等。

本发明优点是所制备的手征向列相液晶材料的螺距可随温度改变而改变，其增大或减小趋势可根据配方比例自由控制调整。

附图说明