CN103885233B

CN103885233B - 一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法

Info

Publication number: CN103885233B
Application number: CN201210560826.4A
Authority: CN
Inventors: 刘俊玲; 王磊; 罗建伟; 张维平; 赵勤
Original assignee: Many Intelligence In Beijing Shines Together Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Tonghui New Materials Co., Ltd.
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103885233A

Abstract

本发明涉及一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，将蒽醌类染料或偶氮类染料混入液晶原料中，加热搅拌均匀使液晶原料着色形成彩色液晶；将彩色液晶与聚合物单体混合均匀，形成室温下各向同性的液晶混合液；将所述的液晶混合液与玻璃微珠混合后夹在两片透明的氧化铟锡导电薄膜中，辊压形成液晶薄膜；将所述的液晶薄膜进行加热固化或者紫外光固化制成彩色聚合物分散型液晶薄膜。由本发明制备的液晶薄膜在实现通透和隐蔽功能的同时，增加了彩色变化。

Description

一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，本发明将蒽醌类染料或偶氮类染料混入液晶原料中，然后再与聚合物单体混合均匀，制备成彩色聚合物分散型液晶薄膜。

背景技术

中国专利200810005682.X公开了一种液晶膜的制造方法，该液晶膜的制造方法包括在取向基板膜上涂布液晶聚合物溶液的工序和用干燥炉使涂布了液晶聚合物溶液的取向基板膜干燥的干燥工序，在干燥工序中，将用于干燥液晶聚合物溶液的气体除湿后导入干燥炉内。充分防止了水分被吸收到液晶聚合物溶液中，因而可以充分防止干燥工序中液晶聚合物的析出，充分降低了所获得的液晶膜的光学特性出现偏差。该发明提供能够充分防止所获得的液晶膜的光学特性偏差的液晶膜的制造方法。但是，该方法仅能制备单色的液晶膜，不能产生色彩缤纷、绚丽的装饰效果。因此，需要提出一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，本发明将蒽醌类染料或偶氮类染料混入液晶原料中，然后再与聚合物单体混合均匀，制备成彩色聚合物分散型液晶薄膜。本发明中的染料为宾，液晶为主，利用宾主效应，使得染料分子在电场的作用下随着液晶分子的翻转而翻转，实现聚合物分散液晶薄膜在通透态和磨砂态之间变化时色彩也随之变化。

本发明的目的是这样实现的：1、一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，使用蒽醌类染料和偶氮类染料，操作步骤如下：

A、将蒽醌类染料或偶氮类染料混入液晶原料中，加热搅拌均匀使液晶原料着色形成彩色液晶；所述蒽醌类染料是1,5-二蒽醌染料或是1,5-二苯胺基蒽醌染料或是1-苯胺基蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-2蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-3蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-3,7-二蒽醌染料中的至少一种染料或者至少三种染料；偶氮类染料是对二甲氨基偶氮苯染料或是双偶氮蓝染料或是三偶氮黄染料；所述染料与所述液晶原料的重量百分比是0.2：99.8～5：95；

B、将彩色液晶与聚合物单体混合均匀，形成室温下各向同性的液晶混合液，所述聚合物单体是环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸树脂中的一种，所述彩色液晶与所述聚合物单体的重量比是3:7～7:3；

C、将所述的液晶混合液与玻璃微珠混合后夹在两片透明的氧化铟锡导电薄膜中，辊压形成液晶薄膜；所述的玻璃微珠与所述的液晶混合液的重量百分比是0.1：99.9～5：95；

D、将所述的液晶薄膜进行加热固化或者紫外光固化制成彩色聚合物分散型液晶薄膜；所述加热固化的温度是50℃～85℃，加热固化的时间是3小时～10小时；所述紫外光固化的时间是10分钟～90分钟，紫外光强度是40毫瓦/cm²～80毫瓦/cm²）。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、由于本发明在PDLC中掺入二相色性染料后，不通电状态是强吸收和散射状态的叠加（磨砂态），而通电态则是弱吸收和透明态的叠加（通透态）。通过电场的通、断，实现本发明在通透态和磨砂态之间变化时颜色也随之变化（颜色的深浅发生变化）。

2、本发明可以添加红、黄、蓝、绿等各色染料，使得PDLC具有良好的采光功能和视线遮蔽功能，又具有一定的节能性和色彩缤纷、绚丽的装饰性效果。

3、由于本发明在电场通、断状态，彩色PDLC对光的吸收变化，能明显的改变其对比度，使得磨砂态更隐蔽，通透态更透明，减缓视觉朦胧。

4、本发明中的双相色性染料与液晶形成“宾主效应”，使得彩色聚合物分散型液晶薄膜具有较高的对比度和较宽的视角，降低通电时的雾态效果，能消除视觉差异。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1、采用本发明的方法制成的产品的磨砂态原理图；

图2、采用本发明的方法制成的产品的透光态原理图。

具体实施方式

实施例一：

一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，使用蒽醌类染料和偶氮类染料，操作步骤如下：

A、将蒽醌类染料或偶氮类染料混入液晶原料中，加热搅拌均匀使液晶原料着色形成彩色液晶；所述蒽醌类染料是1,5-二（苯硫基）蒽醌染料或是1,5-二（对烷基或烷氧基）苯胺基蒽醌染料或是1-（对烷基或烷氧基）苯胺基蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-2（对烷氧基苯）蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-3（对烷氧基苯）蒽醌染料或是1,5-二氨基-4,8-二羟基-3,7-二（对烷氧基苯）蒽醌染料中的至少一种染料或者至少三种染料；偶氮类染料是对二甲氨基偶氮苯染料或是双偶氮蓝染料（日本染料，其产品型号是G168）或是三偶氮黄染料（日本染料，其产品型号是G232）；所述染料与所述液晶原料的重量百分比是0.2：99.8～5：95；上述染料中所采用的蒽醌类染料和偶氮类染料的重量份相同。上述染料属于二向色性染料；一个具体的实施例中，将液晶分散蓝（河北中化公司生产）加入到向列相液晶Ｅ－７中，所述液晶分散蓝（蒽醌类染料）与所述液晶原料的重量百分比是1：99，加热60℃搅拌10小时，使得液晶与染料混合均匀；本实施例中所用的设备是现有技术，不详细描述。所述染料与所述液晶原料的重量百分比可以在0.2：99.8～5：95的范围内任意选择；

B、将彩色液晶与聚合物单体混合均匀，形成室温下各向同性的液晶混合液，所述聚合物单体是环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸树脂中的一种，所述彩色液晶与所述聚合物单体的重量比可以在3:7～7:3的范围内任意选择；

C、将所述的液晶混合液与玻璃微珠混合后夹在两片透明的氧化铟锡导电薄膜中，辊压形成液晶薄膜；所述的玻璃微珠与所述的液晶混合液的重量百分比是.1：99.9～5：95；本实施例中所用的设备是现有技术，不详细描述；玻璃微珠是现有技术，其粒径是（5微米～50微米）；

D、将所述的液晶薄膜进行加热固化或者紫外光固化制成彩色聚合物分散型液晶薄膜；所述加热固化的温度是50℃～85℃，加热固化的时间是3小时～10小时；所述紫外光固化的时间是10分钟～90分钟，紫外光强度是40毫瓦/cm²～80毫瓦/cm²）；本实施例中，在强度为60毫瓦/cm²的紫外灯下照射30分钟，制成蓝色聚合物分散型液晶薄膜（亦称为蓝色PDLC膜）。

本发明利用二向色性染料制作的彩色聚合物分散型液晶薄膜（亦称为彩色PDLC膜），其驱动电压与不添加染料的PDLC没有明显变化。在不加电场的情况下，液晶分子及染料分子均随机取向，自然光通过彩色PDLC后部分被吸收和散射，彩色PDLC显示透射出来的光的颜色；在施加电场的情况下，液晶分子的矢量将沿电场排列，此时染料分子轴也将沿电场排列，对可见光吸收减弱，彩色PDLC膜呈现透明态并且为浅色或无色。

参见图1是制得的蓝色PDLC膜，在透明导电膜5上制作电极。在液晶和染料微滴3中，棒状的二向色性染料分子2掺入棒状向列相液晶分子1中，倾向于平行随液晶分子1取向，当蓝色PDLC膜不施加电压时，液晶微滴3与聚合物4折射率不匹配，呈现散射态，同时相对于入射光来说，染料分子长轴是无规取向，因此在570nm～670nm波长段有强吸收，综合叠加显示是蓝色的散射态；参见图1，当施加一外加电场时，液晶分子1发生反转，随之带动染料分子2翻转，液晶折光率n_o与聚合物4的折光率n_p匹配，同时染料分子的长轴与入射光平行，染料分子2对在可见光波段吸收强度也减弱，因此，蓝色PDLC膜显示浅蓝色通透态，参见图2。

改变染料2种类，不施加电压时，染料对可见光的强吸收波段发生变化，使得PDLC呈现对应染料的颜色，而施加电压时，染料对光吸收强度减弱，彩色PDLC膜呈现出浅色或无色通透态。现有技术的不含染料的PDLC只具有一个散射的OFF状态和一个透射的ON状态。

实施例二：

本实施例中的彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

本实施例中，将液晶分散黑（河北中化公司）加入到向列相液晶Ｅ－７中，所述液晶分散黑（偶氮类染料）与所述液晶原料的重量百分比是1：99，加热60℃搅拌10小时，使得液晶与染料混合均匀；环氧树脂、固化剂玻璃微珠和液晶按比例1：1:0.5:1混合均匀，夹在两片镀有ITO透明导电膜中间，辊压均匀；80℃加热6h固化，制得黑色PDLC薄膜。

当采用偶氮类染料时，同时添加光稳定剂以防止染料的降解，所述光稳定剂是亚甲基双[6-苯并三氮唑-4-特辛基苯酚] 或是2-(2’，4’-二羟基苯基)-5或是6-二羟基苯并三氮唑或是1，6-二羟基苯并三唑中的一种或几种；所述光稳定剂与所述液晶原料的重量百分比是0.02：99.98～0.5：99.5。

Claims

1.一种彩色聚合物分散型液晶薄膜的制备方法，其特征在于：使用蒽醌类染料或偶氮类染料，操作步骤如下：

D、将所述的液晶薄膜进行加热固化或者紫外光固化制成彩色聚合物分散型液晶薄膜；所述加热固化的温度是50℃～85℃，加热固化的时间是3小时～10小时；所述紫外光固化的时间是10分钟～90分钟，紫外光强度是40毫瓦/cm²～80毫瓦/cm²。