[发明专利]一种液晶膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种液晶膜及其制备方法。该液晶膜包括基板、取向膜以及液晶层；取向膜设置于基板的一侧，液晶层设置于取向膜远离基板的一侧；取向膜具有分子指向矢呈设定分布的控制图形，以使液晶层中邻近取向膜的液晶分子的分子指向矢与取向膜的分子指向矢呈相同分布；其中，控制图形包含周期排布的多个子控制图形，子控制图形中的取向膜的分子指向矢呈0°‑180°渐变，液晶层包括向列相液晶和手性剂。本发明实施例提供的技术方案可以实现粒子二维空间内的操纵，所需光驱动功率较小且不会对粒子造成光损伤。

技术领域

本发明实施例涉及粒子微操控技术领域，尤其涉及一种液晶膜及其制备方法。

背景技术

随着MEMS微加工技术的蓬勃发展，人类对于分子科学技术的认识也从原先的大尺度层次迅速地向微米、纳米等精密层次挺进。其中，对于单个或者多个粒子的操纵越来越重要。

传统的粒子操纵技术，例如基于光力的光镊操纵，虽然能够实现在微米至纳米级尺度上的操纵，但是由于需要较高的驱动光功率，这可能会对粒子造成严重的光损伤。

因此，在微纳尺度的粒子操纵中，如何能够实现对粒子在二维空间中的操纵，并且在操纵过程中不会对粒子造成损伤成为近来研究领域的热点所在。

发明内容

本发明提供一种液晶膜及其制备方法，以实现对粒子二维空间内的操纵，且不对粒子造成损伤。

第一方面，本发明实施例提供了一种液晶膜，包括：基板、取向膜以及液晶层；

取向膜设置于基板的一侧，液晶层设置于取向膜远离基板的一侧；

取向膜具有分子指向矢呈设定分布的控制图形，以使液晶层中邻近取向膜的液晶分子的分子指向矢与取向膜的分子指向矢呈相同分布；

其中，控制图形包含周期排布的多个子控制图形，子控制图形中的取向膜的分子指向矢呈0°-180°渐变；液晶层包括向列相液晶和手性剂。

可选的，控制图形包含多个呈矩形的子控制图形，多个子控制图形沿第一方向延伸且沿第二方向排列；第一方向与第二方向交叉；子控制图形控制所在区域的取向膜的分子指向矢沿第二方向从0°-180°渐变。

可选的，控制图形包含多个呈同心圆环状的子控制图形，每个子控制图形控制所在区域的取向膜的分子指向矢沿子控制图形的径向方向从0°-180°渐变。

可选的，控制图形包含多个呈扇形的子控制图形；多个扇形的子控制图形构成圆形的控制图形；每个子控制图形控制所在区域的取向膜的分子指向矢沿子控制图形的圆弧延伸方向从0°-180°渐变。

可选的，向列相液晶与手性剂的质量比的范围为99.1:0.9-99.0:1.0

第二方面，本发明实施例还提供了一种液晶膜的制备方法，该方法包括：

提供基板；

在基板的一侧形成取向膜；

对取向膜进行取向处理，以形成分子指向矢呈设定分布的控制图形；

在取向膜远离基板一侧形成液晶层，取向膜的控制图形控制液晶层中邻近取向膜的液晶分子的分子指向矢与取向膜的分子指向矢呈相同分布；

其中，控制图形包含周期排布的多个子控制图形，子控制图形中的取向膜的分子指向矢呈0°-180°渐变；所述液晶层包括向列相液晶和手性剂。

可选的，在基板的一侧形成光控取向膜，包括：将取向材料旋涂在基板的一侧，并将旋涂有取向材料的基板作退火处理。

可选的，采用动态光控取向系统，根据曝光次序，选择对应的曝光图形，以及对应的诱导光偏振方向，对光控取向膜进行连续多次曝光。