2024-04-23 17:55:25
一种宽温域、低驱动电压的量子点掺杂蓝相液晶的制备方法与流程
本发明属于软物质领域,尤其涉及一种量子点掺杂的蓝相液晶的制备及其应用方法。
背景技术:
蓝相液晶为各向同性态与胆甾相态之间的一种相态,是一种具有远程有序的热力学稳定液晶相。由于其伴随异常的旋光弥散或者其选择性反射圆偏振光的原因,蓝相液晶通常呈现出蓝色。然而,蓝相还有红、蓝、绿甚至白色,这取决于其布拉格反射的特性,布拉格反射则取决于蓝相液晶的反射晶面和其螺距的长短。其特点包括(1)蓝相液晶的温度区间特别窄,一般在1℃左右,通常出现在液晶的各向同性态和手性向列相之间;(2)蓝相液晶通常仅存在于高手性含量的液晶体系内,且螺距小于临界螺距;(3)蓝相液晶无双折射特性,属于光学各向同性的三维光子晶体;对外界的刺激敏感,响应速度较快;(4)在空间中,蓝相液晶分子的排列呈现出由双扭曲圆柱体组装成的立方结构,稳定性较弱,容易转形为手性向列相;(5)蓝相液晶具有圆二色现象,能够选择性反射紫外光或短波长的可见光,由于具有此特点通常反射明亮的蓝光;(6)蓝相液晶具有反常的色散能力,对圆偏振光的选择反射与温度、压强均有关系。
温度区间过窄、驱动电压高一直阻碍着蓝相液晶的使用,然而近年来随着研究的深入,研究者实现了蓝相液晶温域一定的拓宽,驱动电压的降低、这使得其向实际应用迈出了重要一步。但仍存在着上述问题,这也是目前限制其使用的最大原因。
技术实现要素:
因此,针对上述现有技术以及应用中存在的问题,本发明的目的在于提供一种低驱动电压、宽温域的蓝相液晶制备方法。基于量子点掺杂的优势,在这项工作中,将量子点掺杂进蓝相液晶中,通过特定比例的手性物质和量子点,可以实现驱动电压的大幅度降低和温域的拓宽
本发明通过以下技术方案实现。
一种宽温域、低驱动电压的量子点掺杂蓝相液晶的制备方法,包括以下步骤:
1)制备蓝相液晶:将列相液晶,手性物质混合,超声溶解制得蓝相液晶母体液晶;
2)称取一定量的蓝相液晶母体液晶,将量子点/正己烷溶液加入到所述蓝相液晶母体液晶中,超声分散均匀得到量子点/蓝相液晶混配物;
3)将上述量子点/蓝相液晶混配物加热挥发去正己烷溶剂,得到最终产物。
其中步骤一所述手性物质占蓝相液晶的质量比为30%~45%;超声溶解的时间为1-3h;手性物质为r811;列相液晶的种类为slc7011(熔点tm为-29.95℃,清亮点为tni=67.05℃,室温下(25℃)的介电各向异性参数为δε=16.1,双折射率为为0.148)或slc1717(熔点tm为-20℃,清亮点(clearingpoint,液晶态转变为各向同性态的温度)tni=92.0℃,室温下(25℃)的介电各向异性参数为δε=12.2,双折射率为0.22)。
其中步骤二量子点在蓝相液晶中的质量比为0.05%~0.25%;超声分散时间为1-3h;量子点包括:cdse/zns量子点(表面基团为油酸基团);znse/zns量子点(表面基团为油胺);cds/zns量子点(表面基团为辛硫醇);inp/zns量子点(表面基团为油胺)。
其中步骤三中加热温度为20~30℃;步骤三加热时间为1~10h。
本发明还进一步要求保护上述方法制备的宽温域、低驱动电压的量子点掺杂蓝相液晶。
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