[发明专利]多功能光学传感器

权利要求书

1.一种多功能光学传感器，其具有至少两个对不同的输入参数独立起反应的区域，所述传感器包含基板和聚合物层，所述聚合物层包含具有有序形态的聚合的液晶单体，其中，所述传感器的颜色、反射率或双折射率由于所述形态的变化而变化，其中所述形态的变化由与化学试剂诸如气体或液体的物理接触、温度的变化或时间的推移而引起。

2.如权利要求1的传感器，其中，所述有序形态是胆甾形态，并且所述光学传感器可以对至少三种不同的输入变量作出响应。

3.如权利要求1的传感器，其中，所述化学试剂选自由水(蒸汽)、胺类、硫化物、磷化物、CO、CO₂、NO、NO₂、氧气组成的组。

4.如权利要求1至3中任意一项的传感器，其中，所述基板是柔性基板。

5.如权利要求1至4中任意一项的传感器，其中，所述传感器包含多个具有不同的胆甾形态或双折射形态或分子组成、且具有不同感测功能的区域。

6.如权利要求1至4中任意一项的传感器，其中，所述传感器包含具有胆甾形态或双折射形态的区域，其中，该区域的光学性质对被传感器区域吸收的不同分子具有不同的变化。

7.如权利要求1至6中任意一项的传感器，其中，所述传感器通过反射带向较低或较高波长位移所述中心反射波长的至少5％来变色。

8.如权利要求7的传感器，其中，所述位移为至少10％。

9.如权利要求1至6中任意一项的传感器，其中，所述传感器的反射率下在所述中心反射波长下降低了至少10％。

10.如权利要求1至9中任意一项的传感器，其中，在将所述传感器加热至临界温度以上时，所述聚合层中的所述胆甾形态或双折射形态以不可逆方式变化。

11.如权利要求10的传感器，其中，所述临界温度是所述胆甾或双折射形态的玻璃化转变温度。 

12.如权利要求1至11中任意一项的传感器，其中，所述聚合层包含含有氢键、离子相互作用、偶极相互作用或疏水相互作用的物理网络。

13.如权利要求1至11中任意一项的传感器，其中，所述聚合层包含在与试剂反应时会改变螺旋扭力的手性掺杂剂。

14.如权利要求14的传感器，其中，所述手性掺杂剂选自由如下组成的组：二硫醇，优选1，1’-联萘-2，2′-二硫醇、Taddol络合物或手性连位二胺。

15.如权利要求1至11中任意一项的传感器，其中，聚合的液晶单体的所述层包含随着时间的推移或温度的改变或二者从该层中扩散出来的移动化合物。

16.如权利要求15的传感器，其中，所述移动化合物是营养添加剂。

17.一种传感器，其包含基板和聚合物层，所述聚合物层包含多个包含具有有序形态的聚合的液晶单体的区域，其中，所述传感器的颜色、反射率或双折射率由于所述形态的变化而变化，其中至少第一区域中的聚合的液晶单体的所述形态的变化由温度的变化、pH的变化或时间的推移而引起。

18.如权利要求17的传感器，其中，至少第二区域中的聚合的液晶单体的所述形态的变化可由如下事件引起，所述事件选自包括如下的组：与化学试剂的物理接触，所述化学试剂诸如为气体或液体；pH的变化；温度的变化；时间的推移以及上述事件的组合。

19.一种用于制备前述权利要求中任意一项的传感器的方法，所述方法包括如下步骤：

a.提供基板或具有排列层的基板

b.将涂层组合物膜涂覆到所述基板上

c.在所述膜中形成胆甾或双折射液晶结构

d.对所述膜施加一定剂量的电磁辐射以使所述膜至少部分固化，

其中，所述涂层组合物包含至少一种具有至少一个可聚合基团的液晶材料、可选的手性化合物和光引发剂。

20.如权利要求19的方法，其中，所述组合物包含的所述手性化合物 

21.如权利要求19-20中任意一项的方法，其中，所述胆甾液晶结构基本上平行于所述基板的表面排列。