[发明专利]照光聚合型的旋旋光性液晶单体

说明书

技术领域

本发明是有关于一种液晶单体，特别有关于一种照光聚合型的旋旋光性液晶单体。

  

背景技术

胆固醇液晶反射技术是利用数种具有双稳态性质且结构类似于胆固醇的液晶分子，依照施加电场后分子扭转的状态，来反射出具有色彩的光线。利用含有压克力基的胆固醇液晶结构，添加具压克基的高分子，并经过紫外线固化（UV-curing）形成高分子液晶薄膜，此高分子液晶薄膜具有特殊的光学性质，可应用于各种显示技术。胆固醇液晶分子为螺旋性结构，这种结构可以选择性反射波长，反射的波段与胆固醇液晶分子的螺距(pitch)有关，可用下面方程式(1)表示：

其中λ为反射波长、p为胆固醇液晶分子的螺距、n为胆固醇相的介电异方性值。

可以透过各种不同方式改变胆固醇液晶分子的螺距，从而控制反射波段，达到产生红、绿、或蓝（R、G、或B）色光线。

 已知的照光聚合单体具有旋光中心分子，可以将其掺混在室温型的向列相液晶或是胆固醇相液晶中，藉由调控该单体的浓度，使得液晶有较宽广的反射带 (reflection band) 和反射强度。另外，当添加单体的浓度增加时，胆固醇液晶的螺距也会随之增加，另再添加高分子于胆固醇液晶中，经照光聚合后，高分子产生连锁反应，而将胆固醇液晶包覆于其中，使得胆固醇液晶由液态变为固态。因此掺混具有旋光中心的照光聚合单体，可以容易调控室温型的向列相液晶或胆固醇相液晶的反射颜色与色饱和度。

请参照图1，图1是胆固醇液晶分子的反射波长与反射率的关系示意图。如前所述，胆固醇液晶分子经聚合后形成高分子薄膜，藉由添加对掌性分子浓度的不同，可调整光线反射的波长。利用添加不同量的对掌性中心而混渗成的胆固醇液晶，其螺旋扭曲能力(helical twisting  power, HTP)因添加量不同而不同，进而可使得反射波长落在蓝、绿或红的波段。

目前已知的旋旋旋旋光性照光聚合单体其螺旋扭曲能力(helical twisting  power, HTP)能力较弱，且不具液晶相，需添加较多量才能达到所欲的胆固醇液晶的反射性能，与液晶的兼容性也相对较差。

因此需要有改良的旋旋旋旋光性照光聚合单体以克服上述问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种照光聚合型的旋旋旋光性液晶单体，以化学结构来加强其HTP，且使其具有液晶相，将其掺杂于室温型的向列相液晶或胆固醇液晶，藉由添加不同照光聚合反应型单体，调配出红、绿、蓝等颜色，满足彩色化显示的需求，未来将运用于光学膜。

为达上述目的，本发明的照光聚合型的旋旋旋光性液晶单体，其通式为:

 其中：n可为 4—8；

      m可为 1—3；

      x代表氢、卤素、氰基、硫氰基或硝基，x处于烷氧基的对位、临位或间位；

      R 代表C1—10烷基。

所述的C1—10烷基是指具有1~10个碳原子的直链或支链的烷基。例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、1—甲基戊基、2—甲基戊基、3—甲基戊基、4—甲基戊基、1,1—二甲基丁基、1,2—二甲基丁基、1,3—二甲基丁基、2,2—二甲基丁基、3,3—二甲基丁基、1—乙基丁基、庚基、1—甲基己基、2—甲基己基、3—甲基己基、4—甲基己基、5—甲基己基、1,1—二甲基戊基、辛基、1—甲基庚基、2—甲基庚基、3—甲基庚基、4—甲基庚基、壬基、1—甲基辛基、2—甲基辛基、3,6—二甲基庚基、葵基、1—甲基壬基等。优选具有6~10个碳原子的直链或支链的烷基，最优选1—甲基庚基或3,6—二甲基庚基。

所述的卤素是指氟、氯、溴或碘原子。

较佳地，所述n为6。

较佳地，所述m为1。

较佳地，所述x为氢或卤素；特别较佳地，所述x为氢。

较佳地，所述R代表C6—10烷基；特别较佳地，所述R代表1—甲基庚基或3,6—二甲基庚基。

特别较佳地，所述n为6，所述m为1，所述x为氢或卤素，以及所述R为C6—10烷基。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）导入掌性中心，增强HTP值来调控胆固醇液晶混合物的螺距；且导入末端压克力基，以便于照光聚合形成胆固醇液晶高分子薄膜，适度调控此胆固醇液晶分子掺入比例，可制备出反射特定光波长(蓝/绿/红)的胆固醇液晶分子薄膜，并有效应用于反射式液晶电子书。