[发明专利]一种具有光擦除功能的反射薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，所述薄膜包括：

在ITO薄膜之中灌注光响应胆甾相液晶复合体系，压制形成厚度为2μm-50μm的液晶薄膜；

所述光响应胆甾相液晶复合体系包括有质量分数为60.0wt％-95.0wt％的主体小分子液晶材料、质量分数为0.1wt％-15.0wt％的手性螺烯类化合物、质量分数为0.2wt％-30.0wt％的手性化合物、0.0wt％-20.0wt％的液晶性可聚合单体、0.0wt％-20.0wt％的非液晶性可聚合单体和0.1wt％-5.0wt％的光引发剂。

2.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，所述主体小分子液晶材料为向列相液晶SLC1717或向列相液晶E7。

3.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，所述手性螺烯类化合物选自下式所示化合物的一种或几种：

式中，R₁–R₉选自H原子、苯环、C_nH_2n+1烷基链、OC_nH_2n+1烷氧基链中的一种或几种，n选自为1-12；

或者R₁–R₉选自以下基团中的一种或几种，n选自为1-12；

4.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，所述的手性化合物选自S811、R811、S1011、R1011、S5011和R5011中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，所述光响应胆甾相液晶复合体系还包括上转换发光纳米材料，所述上转换发光纳米材料的基质包括NaYF₄、NaGdF₄和NaYbF₄中的一种成分单质或多种成分复合核壳结构，其中基质中的掺杂稀土离子元素包括Yb、Tm、Er、Ho、Nd和Mn中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，该反射薄膜具备高亮度与高对比度的压力书写反射显示功能、大面积电擦除功能和小面积选定区域的光擦除功能，具体地：

1)液晶薄膜的胆甾液晶由于聚合物网络的作用，在初始状态呈现非反射的焦锥织构；

2)在液晶薄膜上方对需要写入信息的区域施加压力，由于薄膜基板的边界作用迫使胆甾相液晶形成平面织构，并且反射波长的可见光，其中为胆甾相液晶的平均折射率，p₀为胆甾相液晶的初始螺距，这种状态能够长时间保持稳定不变，即实现了压力书写反射显示功能；

3)对液晶薄膜施加一个电场，所有液晶分子在电场的作用下形成无规排列的焦锥织构，并且擦除了此前平面取向的胆甾相液晶所保存的信息，实现了全屏大面积电擦除功能；

4)对液晶薄膜中需要擦除信息区域，即处于平面织构的胆甾相液晶进行激发光辐照，在胆甾相液晶的螺距发生变化的同时，由于液晶分子的扰动和聚合物网络的作用，胆甾相液晶分子转变为焦锥织构，擦除了此前平面取向的胆甾相液晶所保存的信息，实现了小面积区域的精准光擦除功能；

5)当关闭电场或者激发光后，胆甾相液晶分子在聚合物网络的作用下依然保持焦锥织构的非反射状态。

7.根据权利要求1所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，光擦除过程中的激发光辐照条件为：激发光波长为300-460nm范围内的任意波段，激发光辐照时间为1秒-1小时，激发光强度为1.0μW/cm²–300.0W/cm²。

8.根据权利要求7所述的具有光擦除功能的反射薄膜，其特征在于，当在光响应胆甾相液晶复合体系中添加上转换发光纳米材料时，激发光波长范围拓宽至300-1500nm。

9.权利要求1-8任一项所述具有光擦除功能的反射薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将质量分数为60.0wt％-95.0wt％的主体小分子液晶材料、质量分数为0.1wt％-15.0wt％的手性螺烯类化合物、质量分数为0.2wt％-30.0wt％的手性化合物、0.0wt％-20.0wt％的液晶性可聚合单体、0.0wt％-20.0wt％的非液晶性可聚合单体和0.1wt％-5.0wt％的光引发剂混配均匀并得到具有很宽的胆甾相温度范围的混配液晶复合体系；

2)用塑料ITO薄膜将光响应胆甾相液晶复合体系压制成液晶薄膜，由间隔垫或者玻璃微珠来控制液晶器件的厚度；

3)对液晶薄膜施加一个电场，使液晶分子处于非反射状态的焦锥织构，并在其胆甾相温度范围内进行光辐照聚合；光辐照聚合结束后关闭电场，聚合后的液晶薄膜内部会形成聚合物网络。