電控調(diào)光薄膜、其制備方法及顯示器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別涉及電控調(diào)光薄膜、其制備方法及顯示器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物分散液晶（polymer dispersed liquid crystal，簡稱F1DLC)是將低分子液 晶與預(yù)聚物相混合，在一定工藝條件下經(jīng)聚合反應(yīng)而成的。微米量級的液晶微粒均勻分散 在固態(tài)聚合物基體中，加之液晶微粒具有介電特異性，在外加電場的情況下，聚合物分散液 晶可以實現(xiàn)在透明和不透明之間的轉(zhuǎn)變，使薄膜的透光率可調(diào)。由于其獨特的透光率可調(diào) 性，被廣泛用于電控調(diào)光膜中。
[0003] 目前，電控調(diào)光膜的結(jié)構(gòu)主要由上下兩層透明導(dǎo)電膜（或玻璃）和中間的數(shù)層 I3DLC層組成。
[0004] 在沒有電場作用的情況下，電控調(diào)光膜處于不透明狀態(tài)；當(dāng)通入交流電時，液晶分 子實現(xiàn)有序排列，這時電控調(diào)光膜便從不透明態(tài)（OFF態(tài)）轉(zhuǎn)換為透明態(tài)（0N態(tài)）。通過電 場作用，能夠?qū)崿F(xiàn)從開態(tài)-關(guān)態(tài)，關(guān)態(tài)一開態(tài)之間的快速轉(zhuǎn)換。
[0005] 發(fā)明人希望研究一種新的電控調(diào)光薄膜，能夠能過施加不同電壓實現(xiàn)不透明狀 態(tài)、半透明狀態(tài)以及透明狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，制備工藝簡單，滿足多種需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電控調(diào)光薄膜、其制備方法及顯示器件，能 夠能過施加不同電壓實現(xiàn)不透明狀態(tài)、半透明狀態(tài)以及透明狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，制備工藝簡 單。
[0007] 本發(fā)明提供了一種電控調(diào)光薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0008] ㈧將小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、光引發(fā)劑按比例混合，制得近 晶相-膽留相復(fù)合體系；
[0009] (B)將近晶相-膽留相復(fù)合體系、液晶性光可聚合單體及納米粒子混合，得到液晶 復(fù)合體系；
[0010] 所述納米粒子為ZnS、BaTiOjP Fe 304中的一種或多種；
[0011] (C)將所述液晶復(fù)合體系在液晶盒內(nèi)進行紫外輻照，得到電控調(diào)光薄膜。
[0012] 優(yōu)選的，所述小分子相列相液晶為SLC1717。
[0013] 優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為IRG651、過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁腈、 偶氮二異庚腈、過氧化二碳酸二異丙酯或過氧化二碳酸二環(huán)己酯。
[0014] 優(yōu)選的，所述近晶相液晶為8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物，所述8CB、9CB、IOCB 和80CB的混合物的質(zhì)量比為23. 8% :16. 3% :21. 5% :38. 4%。
[0015] 優(yōu)選的，所述手性添加劑為以下化合物中一種或多種：
[0016]
..····
[0017] 優(yōu)選的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、光引發(fā)劑的質(zhì)量比為 (25%~63.9% ) :(28%~42% ) :(8%~31% ) :(0· 1%~2% )。
[0018] 優(yōu)選的，所述納米粒子的粒徑為12~90nm。
[0019] 優(yōu)選的，所述納米粒子的質(zhì)量為液晶復(fù)合體系質(zhì)量的0. 1 %~15%。
[0020] 優(yōu)選的，所述液晶性光可聚合單體為丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯 酸異冰片酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、LA、E⑶E和TMPTGE中的一種或多種。
[0021] 優(yōu)選的，所述液晶性光可聚合單體為丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯 酸異冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的混合物，所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、 甲基丙烯酸異冰片酯和1，4- 丁二醇二丙烯酸酯的質(zhì)量比為（40~45) : (35~40) : (20~ 25)。
[0022] 優(yōu)選的，所述液晶性光可聚合單體與近晶相-膽甾相復(fù)合體系的質(zhì)量比為（20~ 30) : (70 ~80)。
[0023] 優(yōu)選的，所述紫外福照條件為紫外光波長為365nm，光強為0. 01~10mW/cm2,福照 時間為10~60min。
[0024] 本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述方法制備的電控調(diào)光薄膜。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種顯示器件，包括上述技術(shù)方案所述的電控調(diào)光薄膜。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將液晶性光可聚合單體與具有近晶相-膽留相復(fù)合體系 混合，并加入電場響應(yīng)的納米粒子。經(jīng)過紫外輻照后，液晶性光可聚合單體發(fā)生聚合，在體 系內(nèi)形成聚合物網(wǎng)絡(luò)及液晶微滴。通過施加不同頻率的交流電壓，導(dǎo)致納米粒子在液晶復(fù) 合體系內(nèi)震動頻率也不同，由于震動的納米粒子會放熱，使液晶體系發(fā)生相變。初始狀態(tài)， 液晶復(fù)合體系處于近晶相，為不透明的光散射狀態(tài)；施加交流電壓220V，750HZ，液晶體系 發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)變由近晶相變?yōu)槟懥粝啵瑸榘胪赴敕礌顟B(tài)；施加交流電壓220V，5000HZ，液晶體 系清亮，呈現(xiàn)透明狀態(tài)。
[0027] 而且，由于納米粒子的加入，使體系中膽留相液晶相態(tài)得以實現(xiàn)，從而實現(xiàn)彩色的 半透明半反顯示。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明電控調(diào)光薄膜的工作原理示意圖；
[0029] 圖2為不透明狀態(tài)電控調(diào)光薄膜的透光率；
[0030] 圖3為半透半反狀態(tài)電控調(diào)光薄膜的透光率；
[0031] 圖4為透明狀態(tài)電控調(diào)光薄膜的透光率；
[0032] 圖5為不透明近晶相偏光顯微鏡照片；
[0033] 圖6為半透半反膽留相偏光顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0034] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0035] 本發(fā)明實施例公開了一種電控調(diào)光薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0036] ㈧將小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、光引發(fā)劑按比例混合，制得近 晶相-膽留相復(fù)合體系；
[0037] (B)將近晶相-膽留相復(fù)合體系、液晶性光可聚合單體及納米粒子混合，得到液晶 復(fù)合體系；
[0038] 所述納米粒子為ZnS、BaTiOl^P Fe 304中的一種或多種；
[0039] (C)將所述液晶復(fù)合體系在液晶盒內(nèi)進行紫外輻照，得到電控調(diào)光薄膜。
[0040] 按照本發(fā)明，首先將小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、光引發(fā)劑按比 例混合，制得近晶相-膽甾相轉(zhuǎn)變的復(fù)合體系。
[0041] 所述小分子向列相液晶為向列相液晶溫度范圍在_30°C~130°C之間的小分子向 列相液晶混合物，優(yōu)選為SLC1717。所述小分子向列相液晶選用市售產(chǎn)品即可。
[0042] 所述近晶相液晶的結(jié)構(gòu)近似于晶體，由液晶棒狀分子聚集一起，形成一層一層的 結(jié)構(gòu)。其每一層的分子的長軸方向相互平行，且此長軸的方向?qū)τ诿恳粚悠矫媸谴怪被蛴?一傾斜角。棒狀分子依靠官能團提供的垂直于分子長軸方向的相互作用，相互平行排列成 層狀結(jié)構(gòu)，分子的長軸垂直于層面。分子可以在層內(nèi)運動，不能來往于各層間。所述近晶相 液晶優(yōu)選為8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物，所述8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物的質(zhì)量比 優(yōu)選為（20%~25%) :(15%~20% ) :(20%~25%) :(35%~40% )，更優(yōu)選為 23. 8%: 16.3% :21.5% :38.4%。所述 8CB、9CB、IOCB 和 80CB 的分子式如式（I)~（IV)所示：
[0043]
[0044]所述手性添加劑優(yōu)選為 CN、C15、C815、S811、R811、ZLI-4572 或 ZLI-4571 中的一 種或多種，所述CN、C15、C815、S811、R811、ZLI-4572及ZLI-4571的分子式如下所示：
[0046] 所述光引發(fā)劑優(yōu)選為為IRG651、過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁腈、 偶氮二異庚腈、過氧化二碳酸二異丙酯或過氧化二碳酸二環(huán)己酯。
[0047] 按照本發(fā)明，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、光引發(fā)劑的質(zhì)量 比優(yōu)選為（25%~63.9% ) :(28%~42% ) :(8%~31% ):(0· 1%~2% )。各組分按比 例混合后，可采用本領(lǐng)域常規(guī)方法制備近晶相-膽留相復(fù)合體系，優(yōu)選為溶劑揮發(fā)法或加 熱熔融法。溶劑揮發(fā)法為將各組分在有機溶劑中溶解，然后在40°C熱臺上加熱24小時以 上，使溶劑完全揮發(fā)；所述有機溶劑為四氫呋喃、丙酮等。加熱熔融為將各組分混合后加熱 至熔融狀態(tài)，所述加熱溫度為各組分混合物的清亮點。
[0048] 按照本發(fā)明，得到所述近晶相-膽甾相復(fù)合體系后，將近晶相-膽甾相復(fù)合體系、 液晶性光可聚合單體及納米粒子混合，得到液晶復(fù)合體系。所述液晶性光可聚合單體優(yōu)選 為丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、LA、 E⑶E和TMPTGE中的一種或多種，更優(yōu)選為丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸 異冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的混合物，所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基 丙烯酸異冰片酯和1，4- 丁二醇二丙烯酸酯的質(zhì)量比為（40~45) : (35~40) : (20~25)。 所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸異冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的 質(zhì)量比優(yōu)選為43:36:21。所述液晶性光可聚合單體與近晶相-膽留相相轉(zhuǎn)變體系的質(zhì)量比 優(yōu)選為（20~30) : (70~80)，更優(yōu)選為23:77。
[0049] 所述納米粒子為ZnS、BaTiOl^P Fe 304中的一種或多種。所述納米粒子的粒徑優(yōu)選 為12~90nm。所述納米粒子的質(zhì)量優(yōu)選為液晶復(fù)合體系質(zhì)量的0. 1 %~15%，更優(yōu)選為 0. 7%。通過施加交流電壓，使納米粒子在液晶復(fù)合體系內(nèi)震動，納米粒子的震動放熱，使液 晶體系發(fā)生相變。
[0050] 在制備液晶復(fù)合體系的過程中，近晶相-膽留相復(fù)合體系、液晶性光可聚合單體 及納米粒子混合也可采用溶劑揮發(fā)法或加熱熔融法。
[0051] 按照本發(fā)明，得到所述液晶復(fù)合體系后，將所述液晶復(fù)合體系在液晶盒內(nèi)進行紫 外輻照，得到電控調(diào)光薄膜。所述紫外輻照條件為紫外光波長優(yōu)選為365nm，光強優(yōu)選為 0· 01~10mW/cm2,福照時間優(yōu)選為1