CN102540542A - 一种聚合物分散液晶薄膜及其制造方法 - Google Patents

一种聚合物分散液晶薄膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种PDLC薄膜及其制造方法，涉及PDLC技术领域，能够防止基板与PDLC薄膜脱离或半脱离，提高了PDLC薄膜的良品率。其制造方法包括：在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层；在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层；将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物涂覆在第一基板上；将第一基板与第二基板对盒，均匀混合物位于第一基板和第二基板之间，通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结，通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结；在紫外光下照射对盒后的均匀混合物，形成PDLC薄膜。本发明实施例用于PDLC薄膜的制造。

Description

一种聚合物分散液晶薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及聚合物分散液晶技术领域，尤其涉及一种聚合物分散液晶薄膜及其制造方法。
背景技术
聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)薄膜是最新发展起来的能够显示信息的平板显示器件。PDLC薄膜是一种新型的光控制薄膜，它是将小分子液晶以微滴的形态分散在聚合物基体中，在外场(如电场、热场等)的作用下，能够呈现透射和散射两种不同的光学状态。
在PDLC薄膜中，向列相液晶以微米尺寸均匀分散在固态有机聚合物基体内。在不加电压下，每一个小液滴的光轴呈择优取向，即所有微粒的光轴呈无序取向状态。由于液晶是强的光学和介电各向异性的材料，其有效折射率不与基体的折射率匹配，入射光线可被强烈散射而呈不透明或半透明乳白态。施加外电场时，相列液晶分子光轴方向统一沿电场方向，液晶微粒的寻常折射率与基体的折射率达到了一定程度的匹配，光线可透过基体而呈透明或半透明态。除去外电场，液晶微粒在基体弹性能的作用下又恢复到最初的散射状态，因此PDLC薄膜在电场的作用下具有电控光开关特性。
但在PDLC薄膜的制造过程中，经常出现中间的PDLC薄膜与上下两层ITO塑料薄膜之间因粘结力不强而导致ITO塑料薄膜处于脱离或半脱离状态。这样，对PDLC薄膜施加电场时，会出现接触不良等很多异常情况，这给大规模的工艺生产带来了很大困难，不仅降低了产品的显示品质和性能，还严重影响了产品的良率和经济效益。
发明内容
本发明的实施例提供一种聚合物分散液晶薄膜及其制造方法，能够防止基板与PDLC薄膜脱离或半脱离，提高了PDLC薄膜的良品率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种聚合物分散液晶薄膜的制造方法，包括：
在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，所述第一透明导电层与所述第一透光压敏胶层接触；
在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，所述第二透明导电层与所述第二透光压敏胶层接触；
将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物；
将所述均匀混合物涂覆在所述第一基板上；
将所述第一基板与所述第二基板对盒，所述均匀混合物位于所述第一基板和所述第二基板之间，通过所述第一透光压敏胶层与所述第一基板粘结，通过所述第二透光压敏胶层与所述第二基板粘结；
将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成聚合物分散液晶薄膜。
一种聚合物分散液晶薄膜，包括第一基板和第二基板，以及夹在该第一基板和第二基板之间的聚合物分散液晶薄膜，
所述第一基板上形成有第一透明导电层，所述第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触，所述聚合物分散液晶薄膜通过第一透光压敏胶层与所述第一基板粘结；
所述第二基板上形成有第二透明导电层，所述第二透明导电层与第二透光压敏胶层接触，所述聚合物分散液晶薄膜通过第二透光压敏胶层与所述第二基板粘结。
本发明实施例提供的聚合物分散液晶薄膜及其制造方法，在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，该第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触；在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，该第二透明导电层与所述第二透光压敏胶层接触；将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物涂覆在第一基板上；将第一基板与第二基板对盒，均匀混合物位于第一基板和第二基板之间，通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结，通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结；将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成PDLC薄膜。这样一来，位于中间的PDLC薄膜层通过透光压敏胶与上下两层基板粘结，有效防止了现有技术中因粘结力不强导致的基板的脱离或半脱离，不仅提高了产品的显示品质和性能，还提高了产品的良率和经济效益。另外，本发明实施例为提高PDLC的粘结力并没有通过调整原PDLC的成分及配比来实现，从而保证了PDLC的原有电光性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的PDLC薄膜的制造方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的PDLC薄膜的制造方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三提供的PDLC薄膜的构造示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一提供的PDLC薄膜的制造方法，如图1所示，其方法步骤包括：
S101、在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，该第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触。
S102、在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，该第二透明导电层与第二透光压敏胶层接触。
S103、将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物。
S104、将均匀混合物涂覆在第一基板上。
S105、将第一基板与第二基板对盒，均匀混合物位于第一基板和第二基板之间，通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结，通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结。
S106、将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成PDLC薄膜。
本发明实施例一提供的PDLC薄膜的制造方法，在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，该第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触；在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，该第二透明导电层与所述第二透光压敏胶层接触；将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物涂覆在第一基板上；将第一基板与第二基板对盒，均匀混合物位于第一基板和第二基板之间，通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结，通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结；将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成PDLC薄膜。这样一来，位于中间的PDLC薄膜层通过透光压敏胶与上下两层基板粘结，有效防止了现有技术中因粘结力不强导致的基板的脱离或半脱离，不仅提高了产品的显示品质和性能，还提高了产品的良率和经济效益。另外，本发明实施例为提高PDLC的粘结力并没有通过调整原PDLC的成分及配比来实现，从而保证了PDLC的原有电光性能。
实施例二
本发明实施例二提供的PDLC薄膜的制造方法，如图2所示，其步骤包括：
S201、在形成有第一透明导电层141的第一基板14上形成第一透光压敏胶层13，该第一透明导电层141与第一透光压敏胶层13接触。本实施例中，第一基板14为柔性基板。
S202、在形成有第二透明导电层161的第二基板16上形成第二透光压敏胶层17，该第二透明导电层161与第二透光压敏胶层17接触。本实施例中，第二基板16为柔性基板。
具体的，步骤S201中的形成有第一透明导电层的第一基板以及步骤S202中的形成有第二透明导电层的第二基板，可以是镀有ITO(Indium Tin Oxides，铟锡氧化物)层的PET(polyethyleneterephthalate聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料柔性基板。
步骤S201中的在第一基板上形成第一透光压敏胶层以及步骤S202中的在第二基板上形成第二透光压敏胶层的过程具体可以是：
1)撕去透光压敏胶一侧的表面膜，用覆膜机将其粘附在表面镀有ITO的PET塑料基板上；
2)撕去透光压敏胶另一侧的表面膜，露出胶层。以此过程完成在第一基板上形成第一透光压敏胶层以及在第二基板上形成第二透光压敏胶层。
在本实施例中，第一、第二透光压敏胶层满足下列参数中的一个或多个：
第一、第二透光压敏胶层的粘着力可以为8～10×103mN/25mm；
第一、第二透光压敏胶层的体积电阻率可以大于等于109Ω·cm且小于等于1011Ω·cm；
第一、第二透光压敏胶层的透光率可以大于等于90％；第一、第二透光压敏胶层的厚度可以为20～80μm。
另外，第一、第二透光压敏胶层可以根据需求选用导电各向同性的压敏胶或导电各向异性的压敏胶。
例如：若PDLC薄膜用在电控智能玻璃或简单笔段式显示器件上，则第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层可以选用导电各向同性的透光压敏胶，即在各个方向，压敏胶内部的自由电子或空穴可以移动，压敏胶横向方向(平行于PDLC薄膜的方向)也可以导通，此时第一透明导电层(ITO层)为一体的导电层，第二透明导电层(ITO层)也为一体的导电层。这样可保证电控智能玻璃在电场下的快速响应。
若PDLC薄膜用在矩阵式显示器件上，则第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层可以选用导电各向异性的透光压敏胶，压敏胶在与上下基板垂直的方向上导通，即在垂直方向，压敏胶内部的自由电子或空穴可以移动，而在横向方向上不导通，此时第一透明导电层(ITO层)为一体的导电层，第二基板上形成有薄膜晶体管阵列，第二透明导电层(ITO层)由一个以上的导电图形构成，每个导电图形由一个薄膜晶体管控制。这样可以避免像素之间的相互串扰，保证了显示质量和品质。
需要说明的是，以上选择的导电各向同性的压敏胶或导电各向异性的压敏胶并不是理想导体，也非理想的绝缘体；优选的，导电各向同性的压敏胶或导电各向异性的压敏胶的电阻率较大，在本发明实施例中，PDLC膜两侧的压敏胶能够起到电容分压的作用，PDLC膜和两侧的压敏胶相当于三个电容的串联。
S203、将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物12。
在本实施例中，均匀混合物的满足下列参数中的一个或多个：
可光聚合单体与液晶的质量比可以为1∶3；
引发剂的含量可以为可光聚合单体质量的1～30％；
纳米微珠的含量可以为液晶和可光聚合单体质量和的1～10％；
可光聚合单体可以包括：丙烯酸十二酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯；
所述丙烯酸十二酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯的质量比可以为60∶20∶10∶10。
其中，丙烯酸十二酯(LA)单官能团可光聚合单体，具有较长的烷基链，作为单体稀释剂可有效降低PDLC薄膜的驱动电压并增强PDLC薄膜的柔韧性；
1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)可显著提高PDLC薄膜的聚合速度，并控制聚合后高分子网络的致密度，改善PDLC薄膜的对比度；
聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)是一种低皮肤刺激性、水溶性单体，通过自由基固化可形成柔韧性的固化膜；
丙烯酸异冰片酯(IBOA)，由于其特有的二环烷基结构，通过自由基聚合产生的聚合物具有高的玻璃化转变温度(88℃)，是制备具有较高的玻璃化转变温度的PDLC所需要的优良的可光聚合单体材料，可增强复合材料的热稳定性能。
S204、用注射器11将均匀混合物12涂覆在第一基板14的第一透光压敏胶层13上。
S205、将第一基板14与第二基板16对盒，该均匀混合物12位于第一基板14和第二基板16之间，通过第一透光压敏胶层13与第一基板14粘结，通过第二透光压敏胶层17与第二基板16粘结。
S206、用辊15将对盒后的第一基板14和第二基板16压匀。
S207、将对盒压匀后的第一基板14和第二基板16在一定制备温度下，以一定强度的紫外光照射一定时间，得到PDLC薄膜。
例如，可以在室温下用365nm紫外光(紫外光强度为20mW/cm2)照射10分钟，得到PDLC薄膜。
本发明实施例二提供的PDLC薄膜的制造方法，在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，该第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触；在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，该第二透明导电层与所述第二透光压敏胶层接触；将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物涂覆在第一基板上；将第一基板与第二基板对盒，均匀混合物位于第一基板和第二基板之间，通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结，通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结；将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成PDLC薄膜。这样一来，位于中间的PDLC薄膜层通过透光压敏胶与上下两层基板粘结，有效防止了现有技术中因粘结力不强导致的基板的脱离或半脱离，不仅提高了产品的显示品质和性能，还提高了产品的良率和经济效益。另外，本发明实施例为提高PDLC的粘结力并没有通过调整原PDLC的成分及配比来实现，从而保证了PDLC的原有电光性能。
实施例三
本发明实施例三提供的PDLC薄膜30，如图3所示，包括第一基板31和第二基板32，以及夹在该第一基板31和第二基板32之间的PDLC薄膜33，其中，第一基板31上形成有第一透明导电层311，第一透明导电层311与第一透光压敏胶层34接触，PDLC薄膜33通过第一透光压敏胶层34与第一基板31粘结；第二基板32上形成有第二透明导电层321，第二透明导电层321与第二透光压敏胶层35接触，PDLC薄膜33通过第二透光压敏胶层35与第二基板32粘结。
本发明实施例三提供的PDLC薄膜，包括第一基板和第二基板，以及夹在该第一基板和第二基板之间的PDLC薄膜，其中，第一基板上形成有第一透明导电层，第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触，该PDLC薄膜通过第一透光压敏胶层与第一基板粘结；第二基板上形成有第二透明导电层，第二透明导电层与第二透光压敏胶层接触，该PDLC薄膜通过第二透光压敏胶层与第二基板粘结。这样一来，位于中间的PDLC薄膜层通过透光压敏胶与上下两层基板粘结，有效防止了现有技术中因粘结力不强导致的基板的脱离或半脱离，不仅提高了产品的显示品质和性能，还提高了产品的良率和经济效益。
在本实施例中，第一、第二基板为柔性基板，可以是镀有ITO层的PET塑料柔性基板。
第一、第二透光压敏胶层满足下列参数中的一个或多个：
第一、第二透光压敏胶层的粘着力可以为8～10×103mN/25mm；
第一、第二透光压敏胶层的体积电阻率可以大于等于109Ω·cm且小于等于1011Ω·cm；
第一、第二透光压敏胶层的透光率可以大于等于90％；
第一、第二透光压敏胶层的厚度可以为20～80μm。
并且，该第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层可以根据需求选用导电各向同性的压敏胶或导电各向异性的压敏胶。
例如：若PDLC薄膜用在电控智能玻璃或简单笔段式显示器件上，则第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层可以选用导电各向同性的透光压敏胶，压敏胶横向方向也可以导通，此时第一透明导电层(ITO层)为一体的导电层，第二透明导电层(ITO层)也为一体的导电层。这样可保证电控智能玻璃在电场下的快速响应。
若PDLC薄膜用在矩阵式显示器件上，则第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层可以选用导电各向异性的透光压敏胶，压敏胶在与上下基板垂直的方向上导通，在横向方向上不导通，此时第一透明导电层(ITO层)为一体的导电层，第二基板上形成有薄膜晶体管阵列，第二透明导电层(ITO层)由一个以上的导电图形构成，每个导电图形由一个薄膜晶体管控制。这样可以避免像素之间的相互串扰，保证了显示质量和品质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种聚合物分散液晶薄膜的制造方法，其特征在于，包括：
在形成有第一透明导电层的第一基板上形成第一透光压敏胶层，所述第一透明导电层与所述第一透光压敏胶层接触；
在形成有第二透明导电层的第二基板上形成第二透光压敏胶层，所述第二透明导电层与所述第二透光压敏胶层接触；
将液晶、可光聚合的基体、纳米微珠和光引发剂进行均匀混合，形成均匀混合物；
将所述均匀混合物涂覆在所述第一基板上；
将所述第一基板与所述第二基板对盒，所述均匀混合物位于所述第一基板和所述第二基板之间，通过所述第一透光压敏胶层与所述第一基板粘结，通过所述第二透光压敏胶层与所述第二基板粘结；
将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射，形成聚合物分散液晶薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的粘着力为8～10×103mN/25mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的体积电阻率大于等于109Ω·cm且小于等于1011Ω·cm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的透光率大于等于90％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的厚度为20～80μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可光聚合单体与所述液晶的质量比为1∶3。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光引发剂的含量为所述可光聚合单体质量的1～30％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米微珠的含量为所述液晶和所述可光聚合单体质量和的1～10％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可光聚合单体包括：丙烯酸十二酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸十二酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯的质量比为60∶20∶10∶10。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基板、所述第二基板为柔性基板；
将所述第一基板与所述第二基板对盒之后，将对盒后的均匀混合物在紫外光下进行照射之前，所述方法还包括：
用辊将对盒后的所述第一基板和所述第二基板压匀。
12.一种聚合物分散液晶薄膜，包括第一基板和第二基板，以及夹在该第一基板和第二基板之间的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，
所述第一基板上形成有第一透明导电层，所述第一透明导电层与第一透光压敏胶层接触，所述聚合物分散液晶薄膜通过第一透光压敏胶层与所述第一基板粘结；
所述第二基板上形成有第二透明导电层，所述第二透明导电层与第二透光压敏胶层接触，所述聚合物分散液晶薄膜通过第二透光压敏胶层与所述第二基板粘结。
13.根据权利要求12所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的粘着力为8～10×103mN/25mm。
14.根据权利要求12所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的体积电阻率大于等于109Ω·cm且小于等于1011Ω·cm。
15.根据权利要求12所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的透光率大于等于90％。
16.根据权利要求12所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层的厚度为20～80μm。
17.根据权利要求12-16任一所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层为导电各向同性的透光压敏胶，所述第一透明导电层为一体的导电层，所述第二透明导电层为一体的导电层。
18.根据权利要求12-16任一所述的聚合物分散液晶薄膜，其特征在于，所述第一透光压敏胶层、第二透光压敏胶层为导电各向异性的透光压敏胶，所述第一透明导电层为一体的导电层，所述第二基板上形成有薄膜晶体管阵列，所述第二透明导电层由一个以上的导电图形构成，每个导电图形由一个薄膜晶体管控制。
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