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CN111812904B - 一种液晶多层膜及其制备方法 - Google Patents

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CN111812904B CN202010680066.5A CN202010680066A CN111812904B CN 111812904 B CN111812904 B CN 111812904B CN 202010680066 A CN202010680066 A CN 202010680066A CN 111812904 B CN111812904 B CN 111812904B
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Clemed Technology Co ltd
Shenzhen Guohua Optoelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种液晶多层膜及其制备方法,属于光学膜技术领域,本发明提供的液晶多层膜包括紫外线阻挡材料和胆甾相液晶层,胆甾相液晶包括可聚合液晶单体、可聚合手性掺杂剂及光引发剂,使用液晶多层膜能够过滤自然光中的紫外线与近红外线,在降低了自然光的热效应的同时,减轻了紫外线对人和物造成的伤害,使可见光具有高光通率并使经过液晶多层膜的自然光色彩不失真。

Description

一种液晶多层膜及其制备方法
技术领域
本申请实施例涉及但不限于光学膜技术领域,尤其涉及一种液晶多层膜及其制备方法。
背景技术
窗户是建筑、车辆等现代建筑的重要组成部分,它可以让自然光进入室内空间,对居住者提供舒适、健康和安全的环境。然而,通过窗户进入的自然光也会带来危险和不适,太阳光由紫外线(300-400nm)、可见光(400-700nm)和近红外线(700-2500nm)组成。紫外线与材料相互作用,例如建筑物内的家具,会导致变色和降解,并与人的皮肤相互作用,对人们的健康产生潜在的负面影响。因此,窗户材料最好能阻挡紫外线。可见光透射会极大地影响建筑的舒适度和外观。窗户材料与太阳光谱的这部分相互作用决定了窗户的着色。近红外太阳光占太阳能的52%,并在加热室内空间中起主要作用,这可能导致居住者热不适并增加用于人工制冷的能源消耗。为了保护室内材料和乘员免受紫外线的伤害,通常使用夹层玻璃,其中在玻璃层之间夹有一层紫外线吸收中间层,例如聚乙烯醇缩丁醛。
窗户的另一个重要性能是其隔热能力,这主要取决于窗户材料与近红外太阳光的相互作用。为此,广泛使用含金属的IR吸收染料。这些染料降低了日光透射率,但也基本上吸收了可见部分,因此会给窗玻璃着色。此外,它们会加热并散发内部的热量。也可以在玻璃顶部上涂上一层薄的金属基层,通常被称为低辐射涂层,它们能够反射近红外太阳光。需要精确控制层厚度(<40nm)以获得均匀且高可见光透射率,这可以通过气相沉积技术获得。
近红外光也可以使用光子结构反射。在光子结构中,周期性地构造具有不同折射率(n)的材料,因为它们可以在材料界面反射特定波长的光。最简单的光子结构是一种多层结构,其中两种具有不同折射率的材料交替出现,这称为分布式布拉格反射器。图1为布拉格反射器的结构示意图。通过精确控制每一层的厚度和折射率的变化,可以将选择性反射带设置为近红外线。
作为光子结构的替代,胆甾型液晶(CLC)可用作近红外反射材料。液晶是一种材料,其性质介于三维有序固体和各向同性液体之间。液晶在一维或二维上具有远距离有序,因此具有各向异性。例如,液晶是双折射的,这意味着平行于长分子轴(ne)的折射率不同于垂直于该分子轴的折射率(no)。通过将手性掺杂剂添加到液晶材料中,连续的液晶平面的分子指向矢以周期性的螺旋方式相对于彼此旋转。图2为CLC周期性螺旋结构的示意图。
发明内容
本申请实施例提供了一种液晶多层膜及其制备方法,能够同时过滤紫外线与近红外线,在降低了自然光的热效应的同时,减轻了紫外线对人和物造成的伤害,并且具有高可见光光通率,使经过液晶多层膜的自然光色彩不失真。
第一方面,本申请实施例提供了液晶多层膜,包括第一紫外线阻挡材料和第一胆甾相液晶层,所述第一胆甾相液晶层覆在所述第一紫外线阻挡材料上。
具体地,所述第一胆甾相液晶层由包括可聚合液晶单体、可聚合手性掺杂剂和光引发剂的液晶混合物制得。
具体地,所述可聚合手性掺杂剂为左旋手性掺杂剂,所述液晶混合物包括可聚合液晶单体、1.2-6.5wt%左旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂;或者所述可聚合手性掺杂剂为右旋手性掺杂剂,所述液晶混合物包括可聚合液晶单体、2.6-18.8wt%右旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂。
具体地,所述液晶多层膜还包括,至少第二胆甾相液晶层涂覆在所述第一胆甾型液晶层上。
具体地,所述液晶多层膜还包括,第二紫外线阻挡材料,所述第二紫外线阻挡材料相对于所述第一紫外线阻挡材料涂覆在所述液晶多层膜的另一侧上。
具体地,所述第二胆甾相液晶层的手性与第一胆甾相液晶层的手性不同。
具体地,所述胆甾相液晶层还包括:
有机溶剂,所述有机溶剂溶有表面活性剂。
第二方面,本申请一实施例提供了一种液晶多层膜的制备方法,包括:
取液晶混合物涂覆在所述第一紫外线阻挡材料上;
进行加热和紫外线照射处理,使得所述液晶混合物形成第一胆甾相液晶层。
具体地,所述胆甾相液晶溶于有机溶剂中;所述有机溶剂包括以下材料中的至少一种:环戊酮,甲基乙基酮,环己酮或甲苯。
具体地,所述进行加热和紫外线照射处理包括:以100℃至120℃加热所述胆甾相液晶至少30s。
具体地,所述进行加热和紫外线照射处理还包括:以光强为至少50mJ/cm2的长波紫外线照射所述胆甾相液晶。
第三方面,本申请实施例提供了根据第一方面所述的液晶多层膜或根据第二方面所述的液晶多层膜的制备方法制得的液晶多层膜在滤光领域中的应用。
本申请实施例包括紫外线阻挡材料和胆甾相液晶,通过可聚合手性掺杂剂将可聚合液晶单体调制为左旋胆甾相液晶或右旋胆甾相液晶,根据胆甾相液晶的特性,将特定波长的近红外线反射,实现对近红外线和紫外线的反射,降低自然光带来的热效应,保护人和物,并使经过光学膜的自然光颜色不失真。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为布拉格反射器结构的示意图;
图2为CLC周期性螺旋结构的示意图;
图3是本申请实施例提供的液晶多层膜结构示意图;
图4是本申请另一实施例提供的液晶多层膜结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表;
图6是本申请另一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表;
图7是本申请另一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表;
图8是本申请另一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表;
图9是本申请一实施例提供的液晶多层膜制备方法流程示意图。
具体实施方式
如本文所使用的,“和/或”包括任何和一个或多个关联列出项的所有组合的术语。这里使用的术语仅用于描述具体实施例的,而不是意在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一”,“一个”和“该”也意图包括复数形式,除非上下文另外明确指出。进一步理解,“包括”在本说明书中使用时,指定所陈述的特征,整数,步骤,操作,元素和/或组成,但不排除存在或附加一个或多个其它特征,整数,步骤,操作,元件,组成和/或它们的组合。
除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属的技术领域中普通技术人员普遍理解的相同的含义。进一步理解,术语,诸如在常用词典中定义,解释与它们在相关领域的环境下的含义一致,并且不是理想化或过于正式的意义,除非这里明确地如此定义。
在此描述的示例性发明可以适当地缺少任何一种或多种要素限制,这里没有特别公开。因此,“包含”、“包括”、“含有”等的术语应被宽泛和非限制性地理解。另外,本文所使用的术语表达被用作描述,没有限制,并且在使用这些不包括任何等价特性的术语表达是无意的,只是描述它们的一部分特性,但是根据权利,在本发明的范围内各种修改是可能的。因此,虽然本发明已通过优选实施例和任选特征被具体公开,在此公开的修改以体现的本发明的变化可能会被本领域的技术人员记录,并且这样的修改和变化会被认为在本发明的范围之内。
这里广泛地,一般性地描述了本发明。更小的种类和亚属分组落入一般性公开范围内的也构成本发明的一部分。这包括在本发明带有附带条件或负面限制属中去除任何主体,不管减少的材料是否是本文具体所列举的。
其他实施例都包含在下面的声明和非限制性实例里。此外,在本发明的特征或涉及内容以马库什群组用语的描述为准。本领域的技术人员将认识到,本发明也由任何独立的明确术语或马库什群组的亚组术语来描述。
以下通过具体的实施例对本发明的构思、具体内容及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。实施例中所用的原料如无特殊说明,均可从常规商业途径得到。实施例中所述的制备方法如无特殊说明,均为本领域的常规方法。
图3为本申请一实施例提供的液晶多层膜,如图3所示的液晶多层膜至少包括第一胆甾相液晶层201和第一紫外线阻挡材料101。第一胆甾相液晶层201覆在第一紫外线阻挡材料101上。第一胆甾相液晶层201的厚度为3μm至10μm之间。第一胆甾相液晶层201包括可聚合液晶单体、左旋可聚合手性掺杂剂及光引发剂。左旋可聚合手性掺杂剂占第一胆甾相液晶层201的比重为1.2-6.5wt%。光引发剂占第一胆甾相液晶层201的比重为0.5-5wt%。使用液晶多层膜可以过滤自然光中的紫外线与近红外线,可以降低紫外线对室内的人和物造成的影响,并降低近红外线造成的热效应。
在一实施例中,第一胆甾相液晶层201包括右旋或左旋胆甾相液晶。可聚合手性掺杂剂为左旋手性掺杂剂,液晶混合物包括可聚合液晶单体、1.2-6.5wt%左旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂;或者可聚合手性掺杂剂为右旋手性掺杂剂,液晶混合物包括可聚合液晶单体、2.6-18.8wt%右旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂。胆甾相液晶具有多层结构,相同层内的分子方向相同且相邻层的分子方向偏转,因此可以反射右旋偏振光。由于胆甾相液晶的选择性偏振反射,经过调整的右旋胆甾相液晶可以根据布拉格(Bragg)效应对自然光中的近红外线进行反射。由于近红外线中包含自然光中超过一半的能量,反射近红外线可以降低经过液晶多层膜后的自然光的热效应。
在一实施例中,胆甾相液晶的排列方式包括手性向列相,在制备胆甾相液晶时加入可聚合手性掺杂剂可以使胆甾相液晶具有选择性的反射功能,从而实现了胆甾相液晶对特定波长的光进行反射的效果。
图4为本申请另一实施例提供的液晶多层膜,如图4所示的液晶多层膜至少包括第一胆甾相液晶层201、第二胆甾相液晶层202、第一紫外线阻挡材料101及第二紫外线阻挡材料102。第二胆甾相液晶层202涂覆在第一胆甾相液晶层201上,第二紫外线阻挡材料102涂覆在第二胆甾相液晶层202上。第二胆甾相液晶层202的厚度为3μm至10μm之间。第二胆甾相液晶层202包括可聚合液晶单体、右旋可聚合手性掺杂剂及光引发剂。右旋可聚合手性掺杂剂占第二胆甾相液晶层202的比重为2.6-18.8%,光引发剂占第二胆甾相液晶层202的比重为0.5-5wt%。可聚合液晶单体、右旋可聚合手性掺杂剂及光引发剂的重量占比之和为100wt%。使用液晶多层膜可以过滤自然光中的紫外线与近红外线,可以降低紫外线对室内的人和物造成的影响,并降低近红外线造成的热效应。
在一实施例中,第二胆甾相液晶层202的手性与第一胆甾相液晶层201的手性相反。由于左旋胆甾相液晶具有多层结构,相同层内的分子方向相同,且相邻层的分子方向偏转,可以反射左旋偏振光。将左旋胆甾相液晶与右旋胆甾相液晶结合可以反射左旋偏振光和右旋偏振光,由于自然光中的近红外线中包含左旋偏振光和右旋偏振光,反射左旋偏振光和右旋偏振光可以减少近红外线的通过率。
图5是本申请一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表,如图5所示的液晶多层膜中第一胆甾相液晶层201还包括5wt%的有机溶剂环戊酮,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂BYK-361N。左旋可聚合手性掺杂剂占第一胆甾相液晶层201的比重为3.2wt%,光引发剂占第一胆甾相液晶层201的比重为5wt%,可聚合液晶单体占第一胆甾相液晶层201的比重为86.8wt%。将液晶混合物以1:1的比例溶于有机溶剂环戊酮中,以1.3cm/s的速度将厚度为10μm的液晶混合物覆在第一紫外线阻挡材料101聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)上,以110℃加热1分钟,并使用光强为88mJ/cm2的紫外线照射,以获得液晶多层膜。使用液晶多层膜可以将紫外线的通过率降至0.2%,将波长在916nm附近,带宽为135nm的近红外线的通过率低至48%,同时保持可见光的通过率为86%,自然光的总通过率为80%。使用液晶多层膜可以降低自然光中的紫外线及近红外线的通过率,降低紫外线带来的危害及近红外线带来的热效应。同时可见光的高通过率可以保证经过液晶多层膜的自然光具有低失真率。使用液晶多层膜进行紫外线和近红外线防护时,在液晶多层膜的侧面45度观察时,仍可以保证自然光的低失真率。
图6是本申请一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表,如图6所示的液晶多层膜中包括第一紫外线阻挡材料101、第一胆甾相液晶层201、第二胆甾相液晶层202和第二紫外线阻挡材料。第一胆甾相液晶层201的成分与图5中的第一胆甾相液晶层201相同。第二胆甾相液晶层202包括5wt%的有机溶剂环戊酮,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂BYK-361N。右旋可聚合手性掺杂剂占第二胆甾相液晶层201的比重为7.2wt%,光引发剂占第二胆甾相液晶层201的比重为5wt%,可聚合液晶单体占比为82.8wt%。将液晶混合物以1:1的比例溶于有机溶剂环戊酮中,以1.3cm/s的速度将厚度为10μm的液晶混合物覆在第一紫外线阻挡材料101聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上,以110℃加热1分钟,并使用光强为88mJ/cm2的紫外线照射,以获得液晶多层膜。使用液晶多层膜可以使紫外线的通过率低于0.005wt%,波长在928nm附近,带宽为145nm的近红外线的通过率低至12%,同时保持可见光的通过率为71%,自然光的总通过率为63%。使用液晶多层膜对自然光进行过滤时,可以将近红外线带来的热效应降低。
图7是本申请一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表,如图7所示的液晶多层膜中,第一胆甾相液晶层201包括5wt%的有机溶剂环戊酮,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂BYK-361N。左旋可聚合手性掺杂剂占第一胆甾相液晶层201的比重为3.8wt%,光引发剂占第一胆甾相液晶层201的比重为5wt%,可聚合液晶单体占第一胆甾相液晶层201的比重为86.2wt%。第二胆甾相液晶层202包括5wt%的有机溶剂环戊酮,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂BYK-361N。右旋可聚合手性掺杂剂占第二胆甾相液晶层202的比重为3.8wt%,光引发剂占第二胆甾相液晶层202的比重为5wt%,可聚合液晶单体占比为82.2wt%。将液晶混合物以1:1的比例溶于有机溶剂环戊酮中,以1.3cm/s的速度将厚度为10μm的液晶混合物覆在第一紫外线阻挡材料101聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上,以110℃加热1分钟,并使用光强为88mJ/cm2的紫外线照射,以获得液晶多层膜。使用液晶多层膜可以使紫外线的通过率低于0.005%,波长为769nm,带宽为105nm的近红外线的通过率低至8%,同时保持可见光的通过率为69%,自然光的总通过率为61%。使用液晶多层膜对自然光进行过滤时,可以将紫外线与近红外线对人和物的影响降低。
图8是本申请一实施例提供的液晶多层膜光通过率图表,如图8所示的液晶多层膜,第一胆甾相液晶层201与图5所示的第一胆甾相液晶层201相同,第二胆甾相液晶层202还包括5wt%的有机溶剂,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂。可聚合手性掺杂剂占第二胆甾相液晶层202的比重为2.8wt%,光引发剂Irgacure369占第二胆甾相液晶层202的比重为5wt%,可聚合液晶单体占比为87.2wt%。第二胆甾相液晶层202还包括5wt%的有机溶剂,有机溶剂中溶有1wt%的表面活性剂。可聚合手性掺杂剂占第二胆甾相液晶层202的比重为3.8wt%,光引发剂占第二胆甾相液晶层202的比重为5wt%,第二胆甾相液晶层202占比为86.2wt%。将液晶混合物以1:1的比例溶于有机溶剂环戊酮中,以1.3cm/s的速度将厚度为10μm的液晶混合物覆在第一紫外线阻挡材料101聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上,以110℃加热1分钟,并使用光强为88mJ/cm2的紫外线照射,以获得液晶多层膜。使用液晶多层膜可以使紫外线的通过率低于0.005%,波长为988nm,带宽为280nm的近红外线的通过率低至42%,同时保持可见光的通过率为71%,自然光的总通过率为65%。使用液晶多层膜对自然光进行过滤时,可以将紫外线与近红外线对人和物的影响降低。
在一实施例中,当光引发剂占胆甾相液晶层的比重占为5wt%时,胆甾相液晶层的涂覆过程可以在空气的环境下进行。在空气环境下进行涂覆可以降低液晶多层膜制备过程中的成本。
在一实施例中,当光引发剂占胆甾相液晶层的比重为0.5wt%时,胆甾相液晶层的涂覆过程需要在氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气环境中的一种或多种下进行。在特定气体环境下进行涂覆过程可以提高胆甾相液晶层的纯度,降低光引发剂的使用量。
在一实施例中,表面活性剂为聚丙烯酸酯基表面活性剂。聚丙烯酸酯基表面活性剂的材料包括Byk-361N,Byk-378,Byk-UV 3510和Byk-Dynwet 800N中的至少一种。使用表面活性剂可以提高胆甾相液晶溶液的湿润性。
在一实施例中,基体的材料包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、双向拉伸聚丙烯及聚碳酸酯的至少一种。使用基体可以对波长为10nm-400nm的紫外线进行过滤,降低紫外线的通过率,因为紫外线会对人和物造成伤害。
在一实施例中,可聚合液晶单体的材料包括2-(甲氧基羰基)-1,4-亚苯基双(6-((((4-(丙烯酰氧基氧基)乙氧基)羰基)氧基)-2-萘甲酸)。
Figure BDA0002585505400000071
在一实施例中,左旋可聚合手性掺杂剂用于将胆甾相液晶调制为右旋胆甾相液晶。
在一实施例中,左旋可聚合手性掺杂剂的材料包括(3R,3aR,6S,6aR)-六氢呋喃[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-((4-((((4-(丙烯酰氧基)丁氧基)羰基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸酯)。
Figure BDA0002585505400000081
在一实施例中,右旋可聚合手性掺杂剂用于将胆甾相液晶调制为左旋胆甾相液晶。
在一实施例中,右旋可聚合手性掺杂剂的材料包括(((((3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃[3,2-b]呋喃-3,6-二基)双(氧基)双(羰基)双(4,1-亚苯基)双(6-((((4-(丙烯酰氧基)丁氧基)羰基)氧基)-2-萘甲酸)。
Figure BDA0002585505400000082
图9为本申请一实施例提供的液晶多层膜制备方法流程图,如图9所示的制备方法包括以下步骤:
S101:取液晶混合物涂覆在第一紫外线阻挡材料上。
S102:进行加热和紫外线照射处理。
在一实施例中,将胆甾相液晶涂覆在紫外线阻挡材料上,加热液晶多层膜并使用紫外线照射液晶多层膜可以使胆甾相液晶固化成胆甾相液晶层。并保持胆甾相液晶层的左旋或右旋手性。
在一实施例中,胆甾相液晶溶于有机溶剂中。胆甾相液晶溶于有机溶剂可以增加胆甾相液晶的流动性,使胆甾相液晶可以覆在紫外线阻挡材料上。
在一实施例中,有机溶剂包括环戊酮,甲基乙基酮,环己酮或甲苯中的至少一种。
在一实施例中,胆甾相液晶涂覆在紫外线阻挡材料上包括以1cm/s至2cm/s的速度将厚度为3μm至10μm的胆甾相液晶涂覆在紫外线阻挡材料上。胆甾相液晶溶于有机溶剂后,可以覆在紫外线阻挡材料上。当胆甾相液晶的厚度3μm至10μm时,,可以实现对左旋偏振光或右旋偏振光的反射。
在一实施例中,以100℃至120℃加热液晶多层膜至少30秒。加热液晶多层膜可以使有机溶剂挥发,将胆甾相液晶保留在基体上。
在一实施例中,以光强为至少50mJ/cm2的长波紫外线照射液晶多层膜。使用长波紫外线照射液晶多层膜可以使胆甾相液晶固化,形成胆甾相液晶层。
以上是对本申请的较佳实施例进行了具体说明,但本申请并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.液晶多层膜,其特征在于,包括:
第一紫外线阻挡材料;
第一胆甾相液晶层,所述第一胆甾相液晶层覆在所述第一紫外线阻挡材料上,所述第一胆甾相液晶层由包括可聚合液晶单体、可聚合手性掺杂剂和光引发剂的液晶混合物制得,所述第一胆甾相液晶层还包括有机溶剂环戊酮,所述有机溶剂中溶有表面活性剂,所述表面活性剂为聚丙烯酸酯基表面活性剂,所述可聚合液晶单体的材料包括2-(甲氧基羰基)-1 ,4-亚苯基双(6- (((4-(丙烯酰氧基氧基)乙氧基)羰基)氧基)-2-萘甲酸);
第二胆甾相液晶层,至少所述第二胆甾相液晶层涂覆在所述第一胆甾相液晶层上,所述第一胆甾相液晶层与所述第二胆甾相液晶层的手性相反;
其中,所述可聚合手性掺杂剂为左旋手性掺杂剂,所述液晶混合物包括可聚合液晶单体、1.2-6.5wt%左旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂;或者所述可聚合手性掺杂剂为右旋手性掺杂剂,所述液晶混合物包括可聚合液晶单体、2.6-18.8wt%右旋手性掺杂剂和0.5-5wt%光引发剂;
所述液晶多层膜还包括第二紫外线阻挡材料,所述第二紫外线阻挡材料相对于所述第一紫外线阻挡材料涂覆在所述液晶多层膜的另一侧上。
2.一种如权利要求1所述的液晶多层膜的制备方法,包括:
取液晶混合物涂覆在所述第一紫外线阻挡材料上,所述液晶混合物溶于有机溶剂中,所述有机溶剂中溶有表面活性剂;
进行加热和紫外线照射处理,使得所述液晶混合物形成第一胆甾相液晶层。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述进行加热和紫外线照射处理包括:以100℃至120℃加热所述胆甾相液晶至少30s。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述进行加热和紫外线照射处理还包括:以光强为至少50mJ/cm2的长波紫外线照射所述胆甾相液晶。
5.权利要求1所述的液晶多层膜或根据权利要求2-4任一项所述的液晶多层膜的制备方法制得的液晶多层膜在滤光领域中的应用。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111812904B (zh) * 2020-07-15 2022-08-16 深圳市国华光电科技有限公司 一种液晶多层膜及其制备方法
WO2023015547A1 (zh) * 2021-08-13 2023-02-16 华南师范大学 一种反射器及其制备方法与应用
CN115793316B (zh) * 2022-11-30 2024-05-14 京东方科技集团股份有限公司 热辐射调控模组、热辐射调控装置及车辆
CN115572499B (zh) * 2022-12-09 2023-04-07 西安明为光学科技有限公司 一种高分子液晶增亮膜和oled显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102141643A (zh) * 2010-01-27 2011-08-03 富士胶片株式会社 红外光反射片,层压玻璃用层压夹层膜片材及其制备方法,以及层压玻璃
CN102804003A (zh) * 2009-06-11 2012-11-28 富士胶片株式会社 红外光反射板和红外光反射性夹层玻璃
CN104662453A (zh) * 2012-09-28 2015-05-27 富士胶片株式会社 红外线截止膜、红外线截止夹层玻璃和红外线截止部件
CN107346084A (zh) * 2017-07-21 2017-11-14 华南师范大学 一种全反射红外反射器件及其制备方法
CN108803182A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 华南师范大学 一种激光防护薄膜及包含该激光防护薄膜的激光防护设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7652736B2 (en) * 2005-10-25 2010-01-26 3M Innovative Properties Company Infrared light reflecting film
JP5961498B2 (ja) 2012-09-18 2016-08-02 富士フイルム株式会社 熱線カットフィルムおよびその製造方法、合わせガラス並びに熱線カット部材
KR102026551B1 (ko) 2015-07-30 2019-09-27 후지필름 가부시키가이샤 적층체, 고체 촬상 소자, 적층체의 제조 방법, 키트
CN105185809B (zh) * 2015-08-03 2018-09-11 深圳市华星光电技术有限公司 柔性显示屏的制作方法、柔性玻璃基板及柔性显示屏
EP3720924A1 (en) * 2017-12-06 2020-10-14 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium for use in a switching element
EP3895927A4 (en) * 2018-12-10 2022-02-23 FUJIFILM Corporation Projection image displaying member, windshield glass, and head-up display system
EP4167000A4 (en) * 2020-07-10 2024-04-17 Agc Inc. OPTICAL STRUCTURE FROM A COMBINATION OF A HALF MIRROR AND A SELECTIVE REFLECTION FILM
CN111812904B (zh) 2020-07-15 2022-08-16 深圳市国华光电科技有限公司 一种液晶多层膜及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102804003A (zh) * 2009-06-11 2012-11-28 富士胶片株式会社 红外光反射板和红外光反射性夹层玻璃
CN102141643A (zh) * 2010-01-27 2011-08-03 富士胶片株式会社 红外光反射片,层压玻璃用层压夹层膜片材及其制备方法,以及层压玻璃
CN104662453A (zh) * 2012-09-28 2015-05-27 富士胶片株式会社 红外线截止膜、红外线截止夹层玻璃和红外线截止部件
CN107346084A (zh) * 2017-07-21 2017-11-14 华南师范大学 一种全反射红外反射器件及其制备方法
CN108803182A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 华南师范大学 一种激光防护薄膜及包含该激光防护薄膜的激光防护设备

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