CN101296995A - 高清晰度的胆甾型液晶薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种胆甾型液晶组合物，该胆甾型液晶组合物可制造高清晰度胆甾型液晶薄膜。所述胆甾型液晶组合物是本文所限定的化学式(I)所示胆甾型液晶化合物与硫醇化合物的反应产物，所述化学式(I)为（见上式）。

Description

高清晰度的胆甾型液晶薄膜
背景技术
本发明整体涉及用于形成高清晰度胆甾型液晶薄膜和光学体(如阳光控制膜)的胆甾型液晶组合物，本发明尤其涉及胆甾型液晶组合物中所包含的添加剂。
胆甾型液晶涂层已经被开发用于显示器、温度指示器以及其它应用。胆甾型液晶涂层可优先反射具有某一偏振态的特定波长的光并透射相反偏振态或正交偏振态的光。优选的是，胆甾型液晶涂层透射和反射光而不吸收相对大量的光。
染色的塑料薄膜和真空涂布的塑料薄膜已经被应用于窗户上，以减少因太阳光产生的热负荷。为了减少热负荷，可以阻挡太阳光谱中可见光或红外光部分(即波长范围为400nm至2500nm或更大的部分)的阳光透射。胆甾型液晶薄膜可用于这种应用，然而它们通常具有会限制其在阳光控制方面的效用的高雾度值。这就需要改进型的光反射薄膜或阳光控制膜，这些膜具有高可见光透射率、低的雾度并且会阻挡辐射。
发明内容
本发明整体涉及胆甾型液晶薄膜。更具体地说，本发明涉及高清晰度胆甾型液晶薄膜。
在一个实施例中，本发明公开一种胆甾型液晶组合物，该胆甾型液晶组合物可制造高清晰度胆甾型液晶薄膜。该胆甾型液晶组合物是化学式(I)所示胆甾型液晶化合物与硫醇化合物的反应产物，所述的化学式(I)为
化学式(I)由以下方面限定：n为1、2、3或4；R为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺；R1为(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基或(C2-C8)亚炔基；R2为化学键、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；R3为亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基、(C2-C8)亚炔基、羰基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；对于各个n，R3和R4是独立选择的；R5为化学键、亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
在另一个实施例中，形成胆甾型液晶薄膜的方法包括使胆甾型液晶化合物与硫醇化合物反应生成胆甾型液晶聚合物。所述胆甾型液晶化合物包含由上述化学式(I)表示的化合物。将胆甾型液晶聚合物设置在基板上并进行定向，以形成经定向的胆甾型液晶薄膜。
其它实施例包括这样一种胆甾型液晶薄膜，所述胆甾型液晶薄膜具有可见光透明的基板(其包含聚合物)和设置在该基板上的胆甾型液晶层。该基板和胆甾型液晶层的总雾度值小于4％，且该胆甾型液晶层包含上述化学式(I)所示胆甾型液晶化合物与硫醇化合物的反应产物。
具体实施方式
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字在所有情况下均被理解为由词语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，其可以根据本领域内的技术人员利用本文所公开的教导内容而试图获得的所需特性而有所不同。
重量百分比、按重量计的百分比、重量％、％wt等用语均为同义词，其是指物质重量除以组合物的重量再乘以100得到的物质浓度。
用端点来描述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任意范围。
本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一种”、“一个”、“该”及未指明数量的情况涵盖了具有多个所指物的实施例，除非所述内容清楚地表示不是那样。例如，包含“层”的组合物涵盖具有一层、两层或更多层的实施例。本说明书和所附权利要求中使用的词语“或”的含义通常包括“和/或”，除非所述内容清楚地表示不是那样。
术语“压敏粘结剂”或者“PSA”是指具有下列特性的粘弹性材料：(1)强效而持久的粘性；(2)只用指压就可粘结的特性；(3)足以固定在基板上的能力；并且(4)足以从基板上清除干净的内聚强度。
术语“聚合物”被理解为包括聚合物、共聚物(例如，用两种或更多种不同单体形成的聚合物)、低聚物及它们的组合，以及包括聚合物、低聚物或共聚物。除非另有指出，否则嵌段共聚物和无规共聚物都包括在内。
术语“层”被理解为包括单一物理厚度或单一光学厚度。单一物理厚度可包括界限明显的层或界限不明显的层，如(例如)层间的组成梯度。单一光学厚度可通过光学特性(例如，对一定波长范围内的光的反射)进行观察。应当理解，层间的区域可包括一种或多种材料梯度或光学特性梯度。
术语“聚合物材料”被理解为包含上面所限定的聚合物、以及其它有机或无机添加剂，如(例如)抗氧化剂、稳定剂、抗臭氧剂、增塑剂、染料和颜料。
术语“胆甾型液晶组合物”是指包含但不限于下列的组合物：胆甾型液晶化合物、胆甾型液晶聚合物或胆甾型液晶前体(如包括可反应形成胆甾型液晶聚合物的单体和低聚物在内的较低分子量的胆甾型液晶化合物)。
术语“混合物”是指可能是也可能不是均匀分散的不同种类物质的组合，其包括(例如)溶液、分散体等。
术语“手性”单元是指不具有镜面的非对称单元。手性单元能够使光的偏振面沿圆周方向向左或向右旋转。
术语“介晶”单元是指具有这样一种几何结构的单元，该几何结构有利于液晶中间相的形成。
术语“向列型”液晶化合物是指形成向列型液晶相的液晶化合物。
术语“溶剂”是指能够至少部分地溶解另一种物质(溶质)而形成溶液或分散体的物质。“溶剂”可以是一种或多种物质的混合物。
术语“手性”材料是指手性化合物或组合物，其包括能与其它液晶材料组合而形成或导致形成胆甾型液晶中间相的手性液晶化合物和手性非液晶化合物。
术语“偏振”是指平面偏振、圆偏振、椭圆偏振或任何其它非随机的偏振状态，在此状态中，光束的电矢量不是随机地改变方向，而是保持固定的取向或以系统的方式进行变化。在平面偏振中，电矢量保持在单一平面内，而在圆或椭圆偏振中，光束的电矢量以系统的方式进行旋转。
如本文所用，术语“烷基”是指直链、支链或环状链的一价烃基，该烃基可任选地包含一个或多个独立地选自S、O、Si或N中的杂原子取代部分。烷基通常包括具有1-20个原子的那些烃基。烷基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。本文所用的“烷基”的实例包括(但不限于)：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基和异丙基等。
如本文所用，术语“亚烷基”是指直链或支链或环状链的二价烃基，该烃基可任选地包含一个或多个独立地选自S、O、Si或N中的杂原子取代部分。亚烷基通常包括具有1-20个原子的那些烃基。亚烷基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。本文所用的“亚烷基”的实例包括(但不限于)：亚甲基、亚乙基、丙烷-1，3-二基、丙烷-1，2-二基等。
如本文所用，术语“亚烯基”是指直链或支链或环状链的二价烃基，该烃基具有一个或多个碳-碳双键并可任选地含有一个或多个独立地选自S、O、Si或N中的杂原子取代部分。亚烯基通常包括具有1-20个原子的那些烃基。亚烯基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。本文所用的“亚烯基”的实例包括(但不限于)：乙烯-1，2-二基、丙烯-1，3-二基等。
如本文所用，术语“亚炔基”是指直链或支链或环状链的二价烃基，该烃基具有一个或多个碳-碳三键并可任选地含有一个或多个独立地选自S、O、Si或N中的杂原子取代部分。亚炔基通常包括具有1-20个原子的那些烃基。亚炔基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。
如本文所用，“环烷基”是指一种脂环烃基。环烷基通常包括具有3-12个碳原子的那些烃基。环烷基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种环烷基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“环烷基”的实例包括(但不限于)：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基等。
如本文所用，术语“环烯基”是指在环体系中具有至少一个碳-碳双键的脂环族一价烃基。环烯基通常包括具有3-12个碳原子的那些烃基。环烯基可以未被取代或者被那些不影响组合物特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种环烯基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“环烯基”的实例包括(但不限于)：环戊烯基、环己烯基等。
如本文所用，术语“亚环烷基”是指一种脂环族二价烃基。亚环烷基通常包括具有3-12个碳原子的那些烃基。亚环烷基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种亚环烷基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“亚环烷基”的实例包括(但不限于)：环丙-11-二基、环丙-1，2-二基、环丁-1，2-二基、环戊-1，3-二基、环己-1，2-二基、环己-1，3-二基、环己-1，4-二基、环庚-1，4-二基或环辛-1，5-二基等。
如本文所用，术语“亚环烯基”是指在环体系中具有至少一个碳-碳双键的被取代的脂环族二价烃基。亚环烯基通常包括具有3-12个碳原子的那些烃基。亚环烯基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种亚环烯基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“亚环烯基”的实例包括(但不限于)：4，5-环戊烯-1，3-二基、4，5-环己烯-1，2-二基等。
如本文所用，术语“杂环”或术语“杂环基”是指包含一个或多个独立地选自S、O或N中的杂原子取代部分、并且不饱和度为0-5的一价的3-12元非芳香族环。杂环基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种杂环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“杂环”的实例包括(但不限于)：四氢呋喃基、吡喃基、1，4-二氧杂环己基、1，3-二氧杂环己基、哌啶基、吡咯烷基、吗啉基、四氢噻喃基、四氢噻吩基等。
如本文所用，术语“亚杂环基”是指包含一个或多个独立地选自S、O或N中的杂原子、并且不饱和度为0-5的二价的3-12元非芳香族杂环基团。亚杂环基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种亚杂环基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“亚杂环基”的实例包括(但不限于)：四氢呋喃-2，5-二基、吗啉-2，3-二基、吡喃-2，4-二基、1，4-二氧杂环己-2，3-二基、1，3-二氧杂环己-2，4-二基、哌啶-2，4-二基、哌啶-1，4-二基、吡咯烷-1，3-二基、吗啉-2，4-二基等。
如本文所用，术语“芳基”是指一价的不饱和芳香族碳环基团，该碳环基团具有单一一个环(如苯基)或多个稠合的环(如萘基或蒽基)。芳基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种芳基环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“芳基”的实例包括(但不限于)：苯基、2-萘基、1-萘基、联苯基、2-羟苯基、2-氨基苯基、2-甲氧基苯基等。
如本文所用，术语“亚芳基”是指二价的不饱和芳香族碳环基团，该碳环基团具有单一一个环(如亚苯基)或多个稠合的环(如亚萘基或亚蒽基)。亚芳基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种“亚芳基”环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“亚芳基”的实例包括(但不限于)：苯-1，2-二基、苯-1，3-二基、苯-1，4-二基、萘-1，8-二基、蒽-1，4-二基等。
如本文所用，术语“杂芳基”是指包含一个或多个独立地选自S、O或N中的杂原子的一价的5-7元芳环基团。杂芳基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种“杂芳基”环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“杂芳基”的实例包括(但不限于)：呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、异噻唑基、吡啶基、哒嗪基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基以及吲唑基等。
如本文所用，术语“亚杂芳基”是指包含一个或多个独立地选自S、O或N中的杂原子的二价的5-7元芳环基团。亚杂芳基可以未被取代或者被那些不影响组合物的特定功能的取代基加以取代。取代基包括(例如)烷氧基、羟基、氨基、烷基取代氨基、或卤代基。这种“亚杂芳基”环可以任选地与一个或多个其它的杂环、杂芳环、芳环、环烯基环或环烷基环稠合。本文所用的“亚杂芳基”的实例包括(但不限于)：呋喃-2，5-二基、噻吩-2，4-二基、1，3，4-噁二唑-2，5-二基、1，3，4-噻二唑-2，5-二基、1，3-噻唑-2，4-二基、1，3-噻唑-2，5-二基、吡啶-2，4-二基、吡啶-2，3-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，4-二基、喹啉-2，3-二基等。
如本文所用，术语“卤素”或“卤代基”应包括碘、溴、氯和氟。
如本文所用，术语“羟基”是指取代基-OH。
如本文所用，术语“氨基”是指取代基-NH2。
反射偏振片优先反射某一个偏振态的光并优先透射剩下的光。就圆反射偏振片来说，可能为顺时针方式也可能为逆时针方式(也称为右圆偏振或左圆偏振)中的某一种方式的圆偏振光优先被透射，而相反方式的偏振光优先被反射。一类圆偏振片包括胆甾型液晶偏振片。
本发明整体涉及胆甾型液晶薄膜。更具体地说，本发明涉及高清晰度胆甾型液晶薄膜。据信，如下所述的高清晰度胆甾型液晶薄膜适用于多种需要反射光的应用，例如建筑和/或运输上的阳光控制应用。这些实例及以下讨论的实例提供了对本发明所公开的高清晰度光反射制品的适用性的理解，但是不应以限制性的意义加以解释。
胆甾型液晶化合物通常包含本质上为手性的分子单元(例如，不具有镜面的分子)和本质上为介晶的分子单元(例如，呈现出液晶相的分子)，并且其可以是聚合物。胆甾型液晶组合物还可能包含混有手性单元或含有手性单元的非手性液晶化合物(向列型化合物)。胆甾型液晶组合物或材料包含具有胆甾型液晶相的化合物，其中在该胆甾型液晶相中，液晶的指向矢(限定局部分子平均定向方向的单位矢量)沿垂直于指向矢的维度以螺旋方式旋转。胆甾型液晶组合物也被称为手性向列型液晶组合物。胆甾型液晶组合物或材料的螺距是其指向矢旋转360度(在垂直于指向矢并沿胆甾螺旋的轴线的方向上)经过的距离。在许多实施例中，此距离为100nm或更长。
可通过将手性化合物和向列型液晶化合物混合或以其它方式组合(例如，通过共聚)来导致产生胆甾型液晶材料的螺距。也能通过手性非液晶材料来导致产生胆甾相。螺距可由手性化合物和向列型液晶化合物或材料的相对重量比而定。指向矢的螺旋状扭曲导致材料的介电张量在空间上发生周期性变化，这继而使得对光产生波长选择性反射。对于沿螺旋轴传播的光来说，当波长λ处于下列范围时，通常发生布拉格反射：
nop＜λ＜nep
其中p为螺距，no和ne为胆甾型液晶材料的主折射率。例如，可以这样选择螺距，使得布拉格反射在可见、紫外或红外波长区域内达到峰值。在许多实施例中，可这样选择螺距，使得布拉格反射至少在红外光波长区域内达到峰值。
包括胆甾型液晶聚合物在内的胆甾型液晶化合物通常是已知的，并且通常这些材料中的任一种都可用来制造光学体。美国专利No.4,293,435以及5,332,522、5,886,242、5,847,068、5,780,629、5,744,057中对胆甾型液晶聚合物有所描述，这些专利均以引用的方式并入本文。
在许多实施例中，胆甾型液晶化合物包括由以下化学式(I)表示的化合物：
Figure A20068003944000161
其中，n为1、2、3或4；R为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺；R1为(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基或(C2-C8)亚炔基；R2为化学键、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；R3为亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基、(C2-C8)亚炔基、羰基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；对于各个n，R3和R4是独立选择的；R5为化学键、亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
在一些实施例中，胆甾型液晶化合物包括由以下化学式(I)表示的化合物：
Figure A20068003944000162
其中，n为1或2；R为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，R1为(C1-C6)亚烷基；R2为化学键或-O-；R3为亚芳基或亚杂芳基；R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-；对于各个n，R3和R4是独立选择的；R5为化学键、亚芳基或亚杂芳基；并且R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
胆甾型液晶丙烯酸酯的一个实例为由以下化学式C2表示的化合物：
Figure A20068003944000171
可按照EP 834754中所述的方法制备由化学式C2表示的化合物。可商购获得的非手性分子单元的实例为购自BASF公司(Charlotte，NC)的Paliocolor LC242。可商够获得的手性分子单元的实例为购自BASF公司(Charlotte，NC)的Paliocolor LC756。然而，本文未公开的其它胆甾型液晶化合物和前体也可用于组合物中。
也可以使用其它胆甾型液晶化合物。可以根据一个或多个因素为具体应用或光学体选择胆甾型液晶化合物，这些因素包括(例如)折射率、表面能、螺距、加工性能、清晰度、颜色、所关注波长的低吸收性、与其它组分(例如向列型液晶化合物)的相容性、分子量、加工的难易程度、液晶化合物或单体形成液晶聚合物的有效性、流变性、固化的方法和要求、除溶剂的容易程度、物理和化学性质(例如柔韧性、拉伸强度、耐溶剂性、耐刮擦性及相变温度)以及提纯的难易程度。
通常使用手性(或手性与非手性的混合)分子(包括单体)形成胆甾型液晶聚合物，该手性分子可以具有介晶基团(如通常具有有利于形成液晶相的棒状结构的刚性基团)。介晶基团包括(例如)对位取代的环状基团(例如对位取代的苯环)。介晶基团可任选地通过隔离基与聚合物主链连接。隔离基可包含具有(例如)苯、吡啶、嘧啶、炔烃、酯、亚烷基、烯烃、醚、硫醚、硫酯及酰胺官能性的官能团。隔离基的长度和类型可改变，以得到不同的性质等，如(例如)在溶剂中的溶解度。
适用的胆甾型液晶聚合物包括具有手性或非手性的聚酰胺、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯主链的聚合物，该主链包括由刚性或柔性的共聚单体可任选地分隔的介晶基团。其它适用的胆甾型液晶聚合物具有带有手性和非手性的介晶侧链基团的聚合物主链(例如聚酰胺、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯主链)。可任选地由隔离基(例如亚烷基或氧化亚烷基隔离基)将侧链基团与主链隔开，以提供柔性。
为了形成胆甾型液晶层，可将胆甾型液晶组合物涂敷或以其它方式设置在表面上。胆甾型液晶组合物包含至少含有下列一种物质的手性组分：(i)手性化合物；(ii)可用来(如，经聚合或交联)形成胆甾型液晶聚合物的手性单体；或(iii)它们的组合。胆甾型液晶组合物还可包含至少含有下列一种物质的非手性组分：(i)向列型液晶化合物；(ii)可用来形成向列型液晶聚合物的向列型液晶单体；或(iii)它们的组合。向列型液晶化合物或向列型液晶单体可与手性组分一起用来改变胆甾型液晶组合物的螺距。胆甾型液晶组合物还可包含一种或多种添加剂，如(例如)固化剂、交联剂、抗臭氧剂、抗氧化剂、增塑剂、稳定剂以及吸收紫外光、红外光或可见光的染料和颜料。
还可使用一种、两种、三种或多种不同类型的任何下列物质来形成胆甾型液晶组合物，所述物质为：手性化合物、非手性化合物、胆甾型液晶、胆甾型液晶单体、向列型液晶、向列型液晶单体、潜在性的向列型或手性向列型材料(其中潜在性的材料与其它材料组合时呈现出液晶中间相)或它们的组合。材料在胆甾型液晶组合物中的具体重量比例通常至少部分地确定该胆甾型液晶层的螺距。
胆甾型液晶组合物通常是可以包含溶剂的涂层组合物的一部分。在某些情况下，胆甾型液晶组合物中的液晶、液晶单体、加工添加剂或任何其它组分中的一种或多种也可以起到溶剂的作用。在一些情况下，通过(例如)干燥组合物以蒸发溶剂、或使部分溶剂发生反应(如使溶剂化的液晶单体反应形成液晶聚合物)、或者通过冷却到组合物的加工温度以下，可以基本上将溶剂从涂层组合物中除去或消除。
已发现使硫醇化合物与液晶化合物反应可降低所得胆甾型液晶薄膜的雾度值。在一些实施例中，硫醇化合物处于受保护形式(参见实施例1的RAFT试剂)。在许多实施例中，硫醇化合物为烷基硫醇。虽然不希望被任何具体理论所束缚，但是脂肪链的末端可以作为分子润滑剂，由此在热致相分离过程中有利于液晶分子/链段的定向，这是因为脂肪族链段具有较低的熔点。因此，硫醇化合物能帮助降低本文所述的液晶薄膜(单层、双层或三层结构)的雾度测量值。
硫醇化合物可帮助降低所得胆甾型液晶层的雾度值。在一些实施例中，胆甾型液晶层的雾度值范围为0-5％(小于5％)或0-4％(小于4％)或O-3％(小于3％)或0-2％(小于2％)或0-1％(小于1％)。在其它实施例中，设置在基板上的胆甾型液晶层的总(或综合)雾度值范围为0-5％(小于5％)或0-4％(小于4％)或0-3％(小于3％)或0-2％(小于2％)或0-1％(小于1％)。
根据在通过光学体时、经前向散射超过规定的平均程度而偏离入射光束的光的百分比，可以测定光学体的“雾度”值。ASTM D1003提供了一种进行这种测量的方法。
硫醇化合物包括与有机部分连接的一个或多个硫醇侧基部分。有机部分可以包括直链、支链或环状链的烃结构，所述烃结构可包含一种或多种不干涉组合物特定功能的杂原子取代基。取代基包括烷氧基、羟基、巯基、氨基、烷基取代的氨基、或卤代基。
在一些实施例中，硫醇化合物为直链或支链的(C1-C18)烷基硫醇，或为直链或支链的(C6-C12)烷基硫醇。在一个实施例中，硫醇为C(CH2OOCCH2CH2SH)4。在一些实施例中，硫醇化合物为CH3(CH2)5SH、CH3(CH2)6SH、CH3(CH2)7SH、CH3(CH2)8SH、CH3(CH2)9SH、CH3(CH2)10SH、CH3(CH2)11SH或HO(CH2)11SH。
在许多实施例中，通过使胆甾型液晶组合物与一种或多种硫醇化合物发生反应来形成胆甾型液晶聚合物，所述硫醇化合物按重量计占该聚合物的固体总含量的约0.1至35％、1至20％、或者1至10％。
涂敷后，胆甾型液晶组合物或聚合物转化成液晶层或液晶材料。这种转化可通过多种技术实现，所述技术包括：蒸发溶剂；加热；使胆甾型液晶组合物交联；或利用(例如)热、辐射(如光化辐射)、光(如紫外光、可见光或红外光)、电子束或其组合使胆甾型液晶组合物固化或聚合；或者类似的技术。
作为涂敷和转化为胆甾型液晶材料的结果，如果需要，可制成在较宽波长范围内有效的胆甾型液晶层。在一些实施例中，胆甾型液晶层基本上反射光谱宽度(按反射光谱的半峰全宽来测量)为至少100、150、200、300、400、500或600nm或更宽范围内的光。
可以任选地将引发剂包含在胆甾型液晶组合物内，以引发组合物中的单体组分聚合或交联。适用的引发剂的实例包括那些能生成自由基以引发聚合反应或交联反应并使反应继续发展的物质。也可按照稳定性或半衰期选择自由基生成剂。优选的是，自由基引发剂不会通过吸收或其它方式在胆甾型液晶层中生成任何附加颜色。适用的自由基引发剂的实例包括自由基热引发剂和光引发剂。自由基热引发剂包括(例如)过氧化物、过硫酸盐或偶氮腈化合物。这些自由基引发剂在热分解时产生自由基。
可通过电磁辐射或粒子照射使光引发剂活化。适用的光引发剂的实例包括鎓盐光引发剂、有机金属光引发剂、金属盐阳离子光引发剂、可光致分解的有机硅烷、潜在磺酸、氧化膦、环己基苯基酮、胺取代的苯乙酮以及二苯甲酮。虽然通常使用紫外线(UV)照射来活化光引发剂，但是也可使用其它光源。可根据对特定波长光的吸收性来选择光引发剂。
可使用传统处理方法获得定向的胆甾型液晶相。例如，一种生成胆甾型液晶相的方法包括将胆甾型液晶组合物沉积在取向基板上。可使用(例如)拉伸技术或者用人造丝或其它织物进行摩擦来使基板取向。美国专利No.4,974,941、5,032,009、5,389,698、5,602,661、5,838,407和5,958,293中对光定向取向基板有所描述。沉积后，将胆甾型液晶组合物加热至组合物的玻璃化转变温度以上，从而成为液晶相。所述组合物可被冷却至玻璃态，且该组合物仍处于液晶相。作为另外一种选择或除此之外，所述组合物可在处于液晶相时被光固化。
可通过在基板上设置至少一种胆甾型液晶材料来形成光学体。基板表面(例如作为基板的一部分而提供的定向层的表面)具有这样的表面定向特征，该特征可改善设置于其上的胆甾型液晶材料的定向均一性，或者为设置于其上的胆甾型液晶材料提供定向均一性。表面定向包括使液晶材料的指向矢在该表面上定向的任何表面特征。除了上述方法以外，可以通过各种不同方法产生表面定向特征，所述方法包括(例如)单向摩擦基板、拉伸基板或用光对光致聚合型材料进行光定向。
基板可为包含各种胆甾型液晶化合物的光学体或光学结构的沉积或形成提供基底。基板可以在制造、使用或这两个过程中作为结构支撑构件。基板在光学体的工作波长范围内(例如可见光谱(425nm-750nm))可以是至少部分透明的。
光学体可与其它光学元件或物理元件组合。在一个实施例中，可将对可见光透明的聚合物薄膜设置在光反射胆甾型液晶层和压敏粘结剂层之间。这种构造可被粘附到诸如玻璃基板之类的光学体上。
上述压敏粘结剂(PSA)层可以是能使光反射胆甾型液晶层固定到另一光学体(例如玻璃)上的任何类型的粘结剂。可将紫外线吸收添加剂加入PSA中。在许多实施例中，PSA是光学透明的PSA薄膜，如聚丙烯酸酯压敏粘结剂。PSA在组装温度下通常是发粘的，所述组装温度通常是指室温或更高温度(即约20℃至约30℃或更高)。已发现能很好地作为PSA的材料是这样的聚合物，该聚合物被设计和配制为具有必需的粘弹性，从而使得该聚合物在组装温度下在粘着力、剥离附着力和剪切保持力这三者之间达到所需的平衡。用于制备PSA的最常用的聚合物是基于天然橡胶、合成橡胶(如苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物)、硅氧烷弹性体、聚α-烯烃和各种(甲基)丙烯酸酯(如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)的聚合物。所有这些聚合物中，基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物PSA因具有光学透明性、性能随时间推移的持久性(老化稳定性)及粘附程度的通用性而发展成为本发明的优选类别的PSA，在此仅例举出了它们的一些优点。
可在PSA上设置隔离衬片。隔离衬片可由任何有用的材料(如聚合物或纸)形成，并且隔离衬片可以包括隔离涂层。用于隔离涂层的合适材料包括(但不限于)被设计为有助于将隔离衬片从粘结剂上剥离的含氟聚合物、丙烯酸树脂和硅树脂。
为了制造能够反射较宽范围波长的胆甾型液晶层，可使用多种螺距长度。可通过层合或以其它方式堆叠两个单独形成的胆甾型液晶涂层来形成宽带胆甾型液晶偏振片，其中每个涂层被设在单独的基板上，并且具有不同的螺距(如具有不同的组成，例如手性组分和向列型液晶组分的重量比不同)。每层具有不同的螺距，因此能反射不同波长的光。
如果层数足够，就可以构造出能反射光谱中的大部分光的制品。由于每层反射不同范围内的光，因此这些构造倾向于具有不均一的透射或反射光谱。通过在构造期间容许液晶在不同层之间发生些许扩散，可在一定程度上提高均一性。可将这些层加热以使一些液晶材料在层与层之间发生扩散。这样可以使不同层的螺距变得平均化。
然而，该方法需要相当多的加工步骤，其包括单独形成每层(如单独干燥或固化每层)、将各层堆叠(如层合)，然后将各层加热以使液晶材料在两层之间扩散。这也需要相当长的加工时间，尤其是考虑到在两个预先形成的液晶层(实际上通常是聚合物)之间扩散所需的时间时更是如此。
已经开发出制造多层胆甾型液晶光学体的工艺。这些工艺包括对溶剂和材料进行选择，以利于由单一一种涂层混合物在基板上形成两个、三个或多个胆甾型液晶层。
在一个示例性的实施例中，形成胆甾型液晶体的方法包括由单一一种涂层混合物形成两个或多个胆甾型液晶层，其中每个胆甾型液晶层可具有不同的光学特性。涂层混合物可以包含第一胆甾型液晶组合物、第二胆甾型液晶组合物和溶剂。用涂层混合物涂敷基板后，可由单一一种该涂层混合物在基板上形成第一层和第二层。单一一种涂层混合物包含一种或多种溶剂和至少部分溶于溶剂中的两种或多种胆甾型液晶组合物。描述胆甾型液晶双层构造的可用组合物和方法在U.S.2004-0165140中有所描述，该专利以引用的方式并入本文。
在另一个示例性实施例中，形成胆甾型液晶体的方法包括由单一一种涂层混合物形成三个或更多个胆甾型液晶层，其中每个胆甾型液晶层可具有不同的光学特性。涂层混合物可以包含第一胆甾型液晶组合物、第二胆甾型液晶组合物和溶剂。用涂层混合物涂敷基板后，可在基板上形成第一、第二和第三层。单一一种涂层混合物包含一种或多种溶剂和至少部分溶于溶剂中的两种、三种或多种胆甾型液晶组合物。描述胆甾型液晶双层构造的可用组合物和方法在美国专利申请No.10/858,238中有所描述，该专利文献以引用的方式并入本文。
这些方法可形成一个、两个或更多个具有不同光学特性的胆甾型液晶层。可能不同的光学特性包括(例如)螺距及旋向性，其中所述螺距可包括有效螺距([ne+no]/2×p)。
在一个实施例中，混合物包含第一液晶聚合物、第二胆甾型液晶单体以及由该第二胆甾型液晶单体的一部分可任选地形成的第二胆甾型液晶聚合物。第一胆甾型液晶聚合物和第二胆甾型液晶聚合物是不同的并且至少具有一定程度的不相容性。
第二胆甾型液晶聚合物可以在将涂层混合物涂敷到基板上之前就存在于该混合物中。作为另外一种选择或除此之外，可以在将涂层混合物涂敷到基板上后，由第二胆甾型液晶单体形成第二胆甾型液晶聚合物。在将溶剂从涂层混合物中除去之后，第一胆甾型液晶聚合物和第二胆甾型液晶单体至少部分地分层。在一个实施例中，第一胆甾型液晶聚合物形成邻近基板的层，而第二胆甾型液晶单体则在第一胆甾型液晶聚合物上形成层，从而在基板上形成双层结构。可邻近基板的第一层包含大部分的第一胆甾型液晶聚合物。可设置在第一层上的第二层包含大部分的第二胆甾型液晶单体。然后可将该结构中的胆甾型液晶材料加热，以形成定向的光学体。接下来可充分固化该定向的光学体，以形成充分固化的光学体。
在一些实施例中，接下来可通过以下方法由双层结构形成三层构造，所述方法为：部分固化以使得第二液晶单体、第一液晶聚合物和第二液晶聚合物中的一个或多个的物理性质发生改变，从而导致第二液晶聚合物的至少一部分迁移到第二液晶单体层和第一液晶聚合物层之间的位置。例如，通过加热双层结构或用紫外线辐射至少部分地固化双层结构，可降低第二液晶单体在第二液晶聚合物中的溶解度，从而使第二液晶单体至少部分地与第二液晶聚合物分离，以形成三层结构。在该实例中，光学体包括第一层、第二层以及设置在第一层与第二层之间的第三层。可邻近基板的第一层包含大部分的第一胆甾型液晶聚合物。第二层包含大部分的第二胆甾型液晶单体。第三层包含第二胆甾型液晶聚合物。然后可加热该结构中的胆甾型液晶材料，以形成定向的光学体。接下来可充分固化该定向的光学体，以形成充分固化的光学体。
除了聚合之外，涂层混合物还可包含反应性单体材料以进行交联。该反应性单体材料可以是反应性单体，在一些实施例中其是胆甾型液晶化合物、胆甾型液晶聚合物的前体或手性化合物。例如，反应性单体材料可为(例如)二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、二环氧化物、二乙烯基材料、二烯丙基醚或其它反应性材料。该反应性单体可使胆甾型液晶层“固化”或“固定”并防止或大体减少材料在层内随着时间推移而发生的任何移动。
可使用多种工艺和设备实施上述方法。如本文所述，“层”被理解为包括单一物理厚度或单一光学厚度。单一物理厚度可包括图中所示的界限明显的层或可包括界限不明显的层，如(例如)层间的组成梯度。单一光学厚度可通过光学特性(对一定波长范围内的光的反射)进行观察。应当理解，层间的区域可包括一个或多个材料梯度或光学特性梯度。
可将光反射制品设置为邻近光学基板或与光学基板连接。光学基板可由任何可用材料形成。在一些实施例中，基板由聚合物材料形成，所述聚合物材料如(例如)三乙酸纤维素、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯等。在其它实施例中，基板由无机材料形成，所述无机材料如(例如)石英、玻璃、蓝宝石、YAG(钇铝石榴石)或云母。基板可具有任何可用的厚度。在一个实施例中，基板是汽车玻璃或建筑玻璃。在一些实施例中，对可见光透明的基板是PET半波延迟薄膜。在一个实施例中，对可见光透明的基板具有5-25μm的厚度。
实施例
除非另外说明，否则以下所公开的所有化学品均可从AldrichChemical公司商购获得。
实施例1
RAFT试剂的合成
向带有搅拌棒的250mL干燥的圆底烧瓶中加入四氢呋喃(27.83mL)、二硫化碳(5.02mL)和1-十二烷硫醇(10mL)。将溶液在冰浴中冷却至0℃并滴加三乙胺(8.73mL)。溶液变黄，将其在0℃下搅拌10分钟，再在室温下搅拌60分钟(橙色溶液)。将溶液在冰浴中回冷至0℃并缓慢加入2-溴代丙酸(3.8mL)。橙色溶液变黄并有白色沉淀。将混合物在室温下搅拌过夜，过滤出白色沉淀并用乙酸乙酯洗涤。将滤液倒入被搅动的HCl(1.0N，50mL)水溶液中。分离出橙色的有机层并用饱和氯化钠水溶液(50mL)洗涤，并用硫酸镁干燥，过滤，然后减压浓缩而得到黄色固体。加入己烷(90mL)并加热混合物以形成均匀溶液。将溶液在制冷器中重结晶，从而获得黄色短针状的S-正十二烷基-S’-(2-甲基丙酸)-三硫代碳酸酯。
液晶(LC)聚合物的合成及涂层形成
将丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸4-氰基联苯酯(4-cyanobiphenylbenzoate ethyl acrylate)(9.54g、C2单体)和二氧戊环(26.79g)加入装有磁力搅拌棒的广口瓶中。用受控的氮气流将混合物脱气约2分钟后，用胶带密封广口瓶并放入130℃油浴中，并且搅拌。在单体充分溶解后，将广口瓶移出油浴，冷却数分钟，然后加入LC756(0.36g，Paliocolor，BASF公司)、RAFT试剂(0.34g)和Vazo 67(0.018g，DuPont公司)。将广口瓶再次密封并放回到油浴中。在溶液又变得透明后，将该透明溶液放入65℃的烘箱中并保持24小时。然后，加入Vazo 52(0.018g，Du Pont公司)并在65℃的烘箱中再保持24小时，从而获得数均分子量为5500g/mol的LC聚合物。(多分散系数：1.8，其得自使用聚苯乙烯作为内标的GPC结果)。
C2单体的制备在欧洲专利申请公开No.834754中有所描述，该专利文献以引用的方式并入本文。丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸4-氰基联苯酯的结构为：
Figure A20068003944000251
化合物LC 756(PaliocolorTM LC 756，可从BASF公司商购获得)和化合物LC 242(PaliocolorTM LC 242)为可购自BASF公司(Ludwigshafen，Germany)的液晶单体。VazoTM 52和VazoTM 67(DuPont公司，Wilmington，Del.)是可热分解的取代偶氮腈化合物，其用作自由基引发剂。
将该LC聚合物溶液(5.29g)与按以下配方制备的LC 242单体溶液(7.54g，Paliocolor，BASF公司)混合：
Figure A20068003944000261
其中，BHT是指2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(96％，Aldrich公司)，Irgacure 907是光引发剂(Ciba公司)，CHO是环己酮(Aldrich公司)，HOCB是4-氰基-4’-羟基联苯(TCI)，10％Byk361是可购自BYK Chemie公司(Wall ingford，CT.)的商业表面活性剂，并且Benzyl Al是苄醇。
在将该组合后的溶液混合并用0.45微米的过滤器过滤后，用绕线棒(编号10)将其涂敷在PET薄膜(3M Scotchpak)上，以得到干态厚度为6微米的双层液晶涂层。将该涂层风干约15秒，然后在120℃的烘箱中加热5分钟。在使用Fusion处理机(型号：DRS-120，D灯，FusionSystem Inc.)以20FPM的线速度将该涂层在空气中进行光固化后，可获得高度透明的不粘的LC涂层，该涂层具有低的雾度值：1.6％。在PerkinElmer光度计上测定的从300nm至2500nm的光谱显示了两个不同的反射带，该反射带涵盖830nm至1280nm的光谱区域，这是阳光控制薄膜所需的反射区域。
实施例2
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备液晶(LC)聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   14.33
  LC756   0.54
  二氧戊环   37.2
  Vazo 52   0.028
  C12H25SH   0.25
  总计：   52.35
  固体含量   28.93％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(5.29g)与LC 242单体溶液(7.54g，与实施例1中所述的溶液相同)混合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤获得高度透明的双层LC薄膜，该薄膜具有1.6％的低雾度值。
实施例3
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备液晶(LC)聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.78
  LC756   0.18
  二氧戊环   13.38
  Vazo 52   0.01
  C(CH2OOCCH2CH2SH)4   0.16
  总计：   18.51
  固体含量   27.72％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(5.37g)与LC 242单体溶液(7.55g，与实施例1中所述的溶液相同)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得5.0微米厚的高度透明的双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    90.6
雾度：      0.53
清晰度：    98.8
实施例4
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备液晶(LC)聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.77
  LC756   0.18
  二氧戊环   13.38
  Vazo 52   0.01
  CH3(CH2)5SH   0.04
  总计：   18.38
  固体含量   27.20％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(5.27g)与LC 242单体溶液(7.55g，与实施例1中所述的溶液相同)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得4.90微米厚的高度透明的双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    90.5
雾度：      1.19
清晰度：    98.7
实施例5
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备LC聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.79
  LC756   0.18
  二氧戊环   13.44
  Vazo 52   0.01
  CH3(CH2)7SH   0.09
  总计：   18.50
  固体含量   27.37％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(5.29g)与LC 242单体溶液(7.54g，与实例1中所述的溶液相同)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得5.20微米厚的高度透明的双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    90.4
雾度：      1.05
清晰度：    98.5
实施例6
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备LC聚合物，不同的是使用1.0g的THF来溶解由LC756、Vazo 52和11-巯基-1-十一醇构成的混合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   2.39
  LC756   0.10
  二氧戊环   5.70
  Vazo 52   0.005
  HO(CH2)11SH   0.06
  THF   1.00
  总计   9.25
  固体含量   27.58％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(2.64g)与LC单体溶液(3.77g，与实施例1中所述的LC单体溶液相同)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得5.20微米厚的透明双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    90.9
雾度：      1.07
清晰度：    99.7
实施例7.单层LC薄膜
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备LC聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.77
  LC756   0.18
  二氧戊环   13.38
  Vazo 52   0.01
  总计   18.34
  固体含量   27.04％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(4.81g)与添加剂HOCB(0.12g)和CHO(1.39g)以及附加的二氧戊环(3.90g)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得2.12微米厚的透明LC薄膜(未用硫醇)，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    89.1
雾度：      4.02
清晰度：    99.5
实施例8.由采用了硫醇的C2聚合物制成的单层薄膜
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备LC聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.76
  LC756   0.19
  二氧戊环   13.41
  C12H25SH   0.08
  Vazo 52   0.01
  总计   18.45
  固体含量   27.32％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(2.40g)与添加剂HOCB(0.06g)和CHO(0.71g)以及附加的二氧戊环(1.94g)混合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得2.31微米厚的高度透明的LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    89.1
雾度：      3.30
清晰度：    99.3
实施例9.双层LC薄膜的对照例
利用下列组分和条件、按照与实施例1中所述步骤类似的步骤制备LC聚合物：
  化学品   实际重量(g)
  C2单体   4.77
  LC756   0.18
  二氧戊环   13.38
  Vazo 52   0.01
  总计   18.34
  固体含量   27.04％
  条件   60℃/18h
将该LC聚合物溶液(5.29g)与LC 242单体溶液(7.55g，与实施例1中所述的溶液相同)组合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得顶层厚度为3.20微米、底层厚度为2.39微米的双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    89.9
雾度：      11.4
清晰度：    93.2
实施例10.通过直接与硫醇(n-C 12 H 25 SH)混合制成的双层LC薄膜
向实施例9中所述的组合溶液(6.00g)中加入1-十二烷硫醇(0.02g)。在轨道式振荡器中将混合物充分混合。按照与实施例1中所用步骤相同的步骤，获得顶层厚度为3.12微米、底层厚度为2.35微米的双层LC薄膜，该薄膜具有以下光学特性：
透明度：    89.8
雾度：      16.1
清晰度：    86.1
本文中引用的所有参考文献和专利公开特别以全文引用的方式并入本公开。对本公开的示例性实施例进行了讨论并参考了本公开范围内可能的变化形式。本公开中的这些及其它变化形式和修改形式对本领域内的技术人员是显而易见的，而不会脱离本公开的范围，且应当理解本公开并不限于本文中提出的示例性实施例。因此，本公开仅受所附权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种胆甾型液晶组合物，所述组合物包含：
化学式(I)所示胆甾型液晶化合物与硫醇化合物的反应产物，所述化学式(I)为：
Figure A20068003944000021
其中，
n为1、2、3或4；
R为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺；
R1为(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基或(C2-C8)亚炔基；
R2为化学键、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
R3为亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；
R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基、(C2-C8)亚炔基、羰基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
对于各个n，R3和R4是独立选择的；
R5为化学键、亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；
R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硫醇化合物包括(C1-C18)烷基硫醇。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硫醇化合物包括(C6-C12)烷基硫醇。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中由化学式(I)表示的胆甾型液晶化合物中的n为1或2；R为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，R1为(C1-C6)亚烷基；R2为化学键或-O-；R3为亚芳基或亚杂芳基；R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-；对于各个n，R3和R4是独立选择的；R5为化学键、亚芳基或亚杂芳基；并且R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硫醇化合物为CH3(CH2)5SH、CH3(CH2)6SH、CH3(CH2)7SH、CH3(CH2)8SH、CH3(CH2)9SH、CH3(CH2)10SH、CH3(CH2)11SH或HO(CH2)11SH。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述胆甾型液晶化合物包含手性分子单元和由化学式(I)表示的非手性分子单元，其中所述非手性分子单元是由以下化学式(C2)表示的化合物：
Figure A20068003944000031
7.一种形成胆甾型液晶薄膜的方法，所述方法包括：
使胆甾型液晶化合物和硫醇化合物反应，以形成胆甾型液晶聚合物，其中所述胆甾型液晶化合物包含由化学式(I)表示的化合物：
Figure A20068003944000032
其中，
n为1、2、3或4；
R为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺；
R1为(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基或(C2-C8)亚炔基；
R2为化学键、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
R3为亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；
R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基、(C2-C8)亚炔基、羰基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
对于各个n，R3和R4是独立选择的；
R5为化学键、亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；并且
R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3；
将所述胆甾型液晶聚合物设置在基板上；并且
将所述胆甾型液晶聚合物定向，以形成定向的胆甾型液晶薄膜。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述反应步骤包括使包含手性分子单元和由化学式(I)表示的非手性分子单元的胆甾型液晶化合物发生反应，所述非手性分子单元为由化学式(C2)表示的化合物：
Figure A20068003944000041
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述反应步骤包括使所述胆甾型液晶化合物与化学式为CH3(CH2)5SH、CH3(CH2)6SH、CH3(CH2)7SH、CH3(CH2)8SH、CH3(CH2)9SH、CH3(CH2)10SH、CH3(CH2)11SH或HO(CH2)11SH的硫醇化合物发生反应。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述定向步骤形成的胆甾型液晶薄膜的雾度值低于不用所述硫醇化合物的所述胆甾型液晶薄膜的雾度值。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述定向步骤形成的胆甾型液晶薄膜的雾度值小于5％。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述定向步骤形成的胆甾型液晶薄膜的雾度值小于3％。
13.根据权利要求7所述的方法，其中所述定向步骤形成的胆甾型液晶薄膜的雾度值小于1％。
14.一种胆甾型液晶薄膜，该胆甾型液晶薄膜包括：
对可见光透明的基板，其包含聚合物；和
胆甾型液晶层，其被设置在所述基板上，其中所述基板和所述胆甾型液晶层的总雾度值小于4％，并且所述胆甾型液晶层包含：
化学式(I)所示胆甾型液晶化合物和硫醇化合物的反应产物，所述的化学式(I)为：
Figure A20068003944000051
其中，
n为1、2、3或4；
R为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺；
R1为(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基或(C2-C8)亚炔基；
R2为化学键、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
R3为亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；
R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、(C2-C8)亚烯基、(C2-C8)亚炔基、羰基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-、-CH＝N-、-N＝CH-或-NC(O)-；
对于各个n，R3和R4是独立选择的；
R5为化学键、亚环烷基、亚环烯基、亚杂环基、亚芳基或亚杂芳基；
R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
15.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，其中所述硫醇化合物包括(C1-C18)烷基硫醇。
16.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，其中由所述化学式(I)表示的胆甾型液晶化合物中的n为1或2；R为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，R1为(C1-C6)亚烷基；R2为化学键或-O-；R3为亚芳基或亚杂芳基；R4为化学键、(C1-C8)亚烷基、-O-、-C(O)O-、-O(O)C-、-OC(O)O-、-C(O)N-；对于各个n，R3和R4是独立选择的；R5为化学键、亚芳基或亚杂芳基；并且R6为氢、氰基、卤代基、(C1-C8)烷氧基、(C1-C8)烷基、硝基、氨基、羧基、(C1-C4)硫代烷基、COCH3、CF3、OCF3或SCF3。
17.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，其中所述胆甾型液晶薄膜的雾度值小于3％。
18.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，所述薄膜还包括设置在所述对可见光透明的基板上的压敏粘结剂。
19.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，其中所述硫醇化合物为CH3(CH2)5SH、CH3(CH2)6SH、CH3(CH2)7SH、CH3(CH2)8SH、CH3(CH2)9SH、CH3(CH2)10SH、CH3(CH2)11SH或HO(CH2)11SH。
20.根据权利要求14所述的胆甾型液晶薄膜，其中所述胆甾型液晶化合物包含手性分子单元和非手性分子单元，其中所述非手性分子单元是由化学式(C2)表示的化合物：
Figure A20068003944000071
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