[发明专利]温度响应的液晶薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种温度响应的液晶薄膜及其制备方法和应用，所述液晶薄膜包括透明区和散射区，且所述透明区中取向性聚合物网络的质量百分比高于所述散射区中取向性聚合物网络的质量百分比。所述液晶薄膜在制备过程中通过控制紫外光辐照积光量，实现液晶性聚合物网络的含量分区分布，进而不同区域分子随温度变化呈现不同的排列方式，实现液晶薄膜图案的温度响应。所述液晶薄膜可用于隐形防伪或温控显示领域。

技术领域

本发明涉及液晶材料应用技术领域，具体涉及一种温度响应的液晶薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

防伪技术是指为了达到防伪目的而采取的措施，它是在一定范围内能准确鉴别产品真伪，并且不易被仿制和复制的技术。其中，隐形防伪能够在保持表面画面原貌的基础上，把防伪信息隐藏在各种视觉画面中，防伪标识或图像再通过特制检验片显示。目前，隐形防伪技术主要包括红外隐形防伪技术、紫外隐形防伪技术以及隐形光谱防伪技术，其原理是将隐形的红外、紫外或者光谱油墨图案化印刷到产品，再通过相应的红外鉴真仪、紫外鉴真仪或特种光谱仪进行识读、查验。因此，当前的隐形防伪技术需要依靠外部检验设备进行查验，无法通过肉眼进行直观鉴别。

液晶既具有液体的各向同性，又具有晶体的有序性，它是由棒状分子、盘形分子等不具有球对称性的分子组成的部分有序的物质。液晶不仅具有流体的流动特性，还能够呈现出晶体固有的空间各向异性，包括介电、磁极化、光折射系数等的空间各向异性。因此液晶在光存储、光显示、光开关等领域得到广泛的应用。近年来，液晶材料被应用于防伪识别和信息记录领域，将胆甾相液晶和手性分子、荧光染料等组分配合，通过光调控实现图案、信息的可视化转变。但现有的液晶防伪技术在检测过程中仍需借助不同波长的光源等光调控设备进行检测。

发明内容

为了改善现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种温度响应的液晶薄膜及其制备方法和应用。本发明所提供的液晶薄膜可通过温度改变液晶的相态，根据温度变化呈现不同的图案和信息，实现隐形防伪信息的记录，其用于防伪材料时查验过程不需额外的检验设备，人眼可直观辨认，操作简单，且不易被仿制，安全性高。

第一方面，本发明提供一种温度响应的液晶薄膜，包括多孔聚合物基体以及分布于所述多孔聚合物基体中的取向性聚合物网络和液晶分子，其中所述液晶薄膜包括透明区和散射区，且所述透明区中取向性聚合物网络的质量百分比高于所述散射区中取向性聚合物网络的质量百分比。

在一些实施方式中，所述液晶分子为负性向列相液晶，所述液晶分子实现在近晶相与胆甾相之间转变的相转变温度为-10℃～50℃。

在一些实施方式中，在所述液晶分子的相转变温度以下时，所述液晶薄膜的透明区和散射区在可见光(400-780nm)下均呈透明态；在所述液晶分子的相转变温度以上时，所述液晶薄膜的透明区在可见光(400-780nm)下呈透明态，所述散射区在可见光(400-780nm)下呈散射态。

在一些实施方式中，以所述透明区的液晶薄膜总质量计，所述透明区中取向性聚合物网络的质量百分比为70～100％，例如75～99％、78～95％、80～90％；以所述散射区的液晶薄膜总质量计，所述散射区中取向性聚合物网络的质量百分比为40～70％。

在一些实施方式中，所述液晶薄膜的制备原料包括液晶组合物，所述液晶组合物包括液晶分子、非液晶性可聚合单体、液晶性可聚合单体和引发剂，其中所述液晶分子具有在近晶相与胆甾相之间转变的相转变特性。

在一些实施方式中，以所述液晶组合物的总质量计，所述液晶组合物包括如下组分：50～60wt％的液晶分子、20～40wt％的非液晶性可聚合单体、0.5～10wt％的液晶性可聚合单体，和0.1～2.5wt％的引发剂。

第二方面，本发明还提供一种温度响应的液晶薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)提供液晶盒，所述液晶盒包括上下相对设置的透明导电基板；