一种红外反射器件的制备方法与流程

本发明涉及光学、液晶器件技术领域，具体涉及一种红外反射器件的制备方法。

背景技术：

人们一般都在室内办公，所以室内环境的舒适度对于人们工作的积极性有着极大的影响。室内等环境一般采用制冷或制热装置调节温度以达到舒适度。

为了实现阳光透射和反射的目的，一般会在玻璃上镀膜，使得光线中某段波长的光可以被玻璃窗反射或者透射。镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，达到反射或透射某段波长的光的目的。

然而镀膜玻璃在成型后，其光学性能并不能改变，无法满足人们的需求。

基于上述原因，开发一种红外反射器件已经是市场所需求的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种红外反射波段可调节的红外反射器件的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种红外反射器件的制备方法，包括以下步骤：

s1：制备第一导电透光基板和第二导电透光基板，所述第一导电透光基板和所述第二导电透光基板相对设置；

s2：在所述第一导电透光基板和所述第二导电透光基板相对的表面上旋涂配向层，并摩擦平行取向；

s3：将所述第一导电透光基板和所述第二导电透光基板制备成液晶盒；

s4：称取负性液晶、手性掺杂剂、液晶单体、光引发剂，混合，加热使其混合均匀，得到液晶混合物；

s5：将所述液晶混合物注入所述液晶盒，所述液晶单体和所述手性掺杂剂使得所述负性液晶形成胆甾型螺旋结构；

s6：所述第一导电透光基板与电源组件的负极电性连接，所述第二导电透光基板与电源组件的正极电性连接，所述液晶单体和/或所述手性掺杂剂捕获所述液晶混合物中的杂质阳离子使自身带有正电荷，带正电荷的所述液晶单体和/或所述手性掺杂剂向所述第一导电透光基板移动；

s7：紫外光照射所述液晶盒，所述光引发剂引发所述液晶单体聚合形成聚合物网络，沿着垂直于所述第一导电透光基板的方向上所述聚合物网络的密度呈梯度分布，所述负性液晶分散于所述聚合物网络中。

在一些优选的实施方式中，所述液晶单体和/或所述手性掺杂剂上带有能够捕获阳离子的酯基。

在一些优选的实施方式中，所述液晶单体为rm82、rm257、m04031中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，所述手性掺杂剂为s811、r811、s1011、r1011、zli-4572中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，所述光引发剂为irgacure-651或irgacure-369。

在一些优选的实施方式中，所述负性液晶为mlc-2079、hng708200-100、hng30400-200中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，紫外光自所述第一导电透光基板一侧照射所述液晶盒。

在一些优选的实施方式中，所述第一导电透光基板和第二导电透光基板均包括基板，两块所述基板相对的表面上均覆有导电层。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种红外反射波段可调节的红外反射器件的制备方法，首先制备一个由两块导电透光基板组成的液晶盒，向其中注入包含负性液晶、手性掺杂剂、液晶单体、光引发剂的液晶混合物，液晶单体和手性掺杂剂使得负性液晶形成胆甾型螺旋结构，胆甾型液晶可以反射红外光，然后将第一导电透光基板与电源组件的负极电性连接，第二导电透光基板与电源组件的正极电性连接，液晶单体和/或手性掺杂剂捕获所述液晶混合物中的杂质阳离子使自身带有正电荷，带正电荷的液晶单体和/或手性掺杂剂向第一导电透光基板移动，使得液晶单体和/或手性掺杂剂的浓度沿着垂直于导电透光基板的方向上呈梯度分布，继而使得所述胆甾型液晶螺旋结构的螺距呈梯度分布，螺距呈梯度分布可以得到宽的反射红外光的带宽，紫外光照射液晶盒，光引发剂引发所述液晶单体聚合形成聚合物网络，沿着垂直于所述第一导电透光基板的方向上所述聚合物网络的密度呈梯度分布，所述负性液晶分散于所述聚合物网络中，此时，断开导电透光基板与电源组件的连接，螺距梯度仍然保持。如果想要改变红外反射器件的反射波段，可以将第一导电透光基板与电源组件的正极电性连接，第二导电透光基板与电源组件的负极电性连接，因为液晶单体和/或所述手性掺杂剂捕获所述液晶混合物中的杂质阳离子，得到的聚合物网络也具有捕获杂质阳离子的能力，所以聚合物网络带正电，通电后聚合物网络和/或手性掺杂剂向第二导电透光基板移动，使得在垂直于导电透光基板的方向上聚合物网络的浓度差减小，聚合物网络的移动带动负性液晶移动，使得负性液晶浓度梯度减小，螺距梯度减小，继而使得红外反射带宽变窄，红外反射带宽变窄会增加红外光的透射。

附图说明

图1为红外反射器件的制备过程示意图。

图2为调节红外反射器件的红外反射波段示意图。

具体实施方式

实施例1：

参照图1，按照下列步骤制备红外反射器件，首先制备第一导电透光基板8和第二导电透光基板9，所述第一导电透光基板8和所述第二导电透光基板9相对设置，所述第一导电透光基板8和第二导电透光基板9均包括基板1，两块所述基板1相对的表面上均覆有导电层2；在所述第一导电透光基板8和所述第二导电透光基板9相对的表面上旋涂配向层3，并摩擦平行取向，即在导电层2上旋涂配向层3；将所述第一导电透光基板8和所述第二导电透光基板9制备成液晶盒；按照81：13：5：1的质量比称取负性液晶、手性掺杂剂4、液晶单体11、光引发剂至棕色试剂瓶中，搅拌混合，将该棕色瓶加热至60℃，同时以40r/s的转速搅拌均匀，使液晶混合物转变为手性向列相液晶混合物并且降低其粘性，所述液晶单体11和所述手性掺杂剂4使得所述负性液晶形成胆甾型螺旋结构5，然后在该温度下将液晶材料混合物注入液晶盒，其中，所述液晶单体11和所述手性掺杂剂4具有酯基，能够捕获所述液晶混合物中的杂质阳离子7使自身带有正电荷，所述液晶单体为rm82、rm257、m04031中的至少一种，所述手性掺杂剂为s811、r811、s1011、r1011、zli-4572中的至少一种，所述光引发剂为irgacure-651或irgacure-369，所述负性液晶为mlc-2079、hng708200-100、hng30400-200中的至少一种。

在本实施例中，所述负性液晶为德国默克公司的mlc-2079，所述液晶单体11为德国默克公司的rm82，其结构式为：

所述手性掺杂剂4为德国默克公司的s811，其结构式为：

所述光引发剂为irgacure-651，其结构式为在平行配向层3的作用下，胆甾型螺旋结构5的轴垂直于所述第一导电透光基板8，所述第一导电透光基板8与电源组件6的负极电性连接，所述第二导电透光基板9与电源组件6的正极电性连接，所述液晶单体11和所述手性掺杂剂4具有酯基，能够捕获所述液晶混合物中的杂质阳离子7使自身带有正电荷，带正电荷的所述液晶单体11和所述手性掺杂剂4向所述第一导电透光基板8移动，使得在从所述第一导电透光基板8到第二导电透光基板9的方向上，所述液晶单体11和所述手性掺杂剂4的浓度逐渐减小，存在浓度梯度。

根据htp＝1/pc(1)，公式(1)中htp是螺旋扭曲力，p是螺距，c是手性掺杂剂4的质量分数，可以得知在总体质量不变的情况下，手性掺杂剂4存在浓度梯度，也就存在质量分数梯度，根据公式(1)可知此种情况能够产生胆甾型液晶的螺距梯度。根据δλ＝(ne-no)×p＝δn×p(2)，公式(2)中ne是寻常折射率，no是非寻常折射率，δn是双折射率之差，δλ是反射光谱带宽，联合公式(1)可得出手性掺杂剂4存在浓度梯度这种情况可以导致反射带宽变宽。

保持所述第一导电透光基板8与电源组件6的负极电性连接，所述第二导电透光基板9与电源组件6的正极电性连接，采用紫外光12照射所述液晶盒，紫外光12照射的方向为任意方向，所述光引发剂引发所述液晶单体11聚合形成聚合物网络10，液晶单体11存在浓度梯度导致聚合物网络10存在密集梯度，靠近第一透光导电基板8一侧的聚合物网络10较密集，能够压缩手性向列相液晶的螺距，靠近第二透光导电基板9一侧的聚合物网络10较稀松，能够伸展手性向列相液晶的螺距。手性掺杂剂4和聚合物网络10的浓度梯度共同形成了负性液晶的螺距梯度，使得红外反射器件具有较宽的红外光反射带宽，能够反射较多的红外光，有利于降低室内温度。

如果想要调节红外反射器件的红外反射波段，可以将所述第一导电透光基板8与电源组件6的正极电性连接，如图2所示，所述第二导电透光基板9与电源组件6的负极电性连接，带正电的手性掺杂剂4和聚合物网络10均向所述第二导电透光基板9移动，从而使得胆甾型液晶的螺距减小，导致红外反射波段的带宽变窄，进而能够减少红外光的反射，有利于提高室内温度。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述负性液晶：手性掺杂剂：可光聚合单体：光引发剂的质量比为79.5：14.5：5：1，所述液晶单体上带有能够捕获阳离子的酯基。所述液晶单体为rm257。所述手性掺杂剂为r811。所述光引发剂为irgacure-369，其结构式为：

所述负性液晶为hng30400-200。紫外光自所述第一导电透光基板一侧照射所述液晶盒。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述负性液晶：手性掺杂剂：可光聚合单体：光引发剂的质量比为80.4：13.6：5：1，所述手性掺杂剂上带有能够捕获阳离子的酯基。所述液晶单体为m04031。所述手性掺杂剂为s1011。所述光引发剂为irgacure-369。所述负性液晶为hng708200-100。