CN106543346A - 一种基于紫外光聚合的液晶薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,将向列相液晶,聚合单体,引发剂,间隔粒子混合均匀后夹在两片导电聚酯薄膜之间,然后通过橡胶辊轴均匀挤压,然后用紫外光强为1‑25mW/cm2的紫外光辐照1‑15分钟,制备成聚合物分散液晶薄膜,所选聚合单体与向列相液晶具有很好的相溶性,形成的聚合物网络与导电薄膜材料具有非常好的粘合力,使得所制备的聚合物分散液晶薄膜具有很好的稳定性以及优异的电光性能。

Description

一种基于紫外光聚合的液晶薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于液晶材料应用技术领域,具体涉及一种基于紫外光聚合的液晶薄膜的制备方法。
背景技术
PDLC是Polymer Dispersed Liquid Crystal(聚合物分散液晶)的缩写,PDLC膜是指将向列相液晶/聚合单体/引发剂/间隔粒子混合均匀后夹在两片涂有氧化铟锡(ITO)导电涂层的聚酯薄膜(PET)中间,然后通过橡胶辊轴均匀挤压制备出平整的膜,然后对膜进行一段时间的紫外光辐照,聚合物发生聚合反应形成聚合物网络,使得向列相液晶以微滴的形态均匀地分散在高分子网络中。由于液晶分子的介电各向异性使得所制备的PDLC薄膜具有很好的电光响应特性,它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。相对于传统显示器件来说,聚合物分散型液晶显示器件具有很多优点,例如制备工艺简单,不需偏振片和取向层,易于制成大面积柔性显示器等,PDLC薄膜材料目前已在光学调制器、热敏及压敏器件、电控玻璃、光阀、投影显示、电子书等方面获得广泛应用 。
目前,PDLC薄膜材料由于响应速度慢,驱动电压高,粘合力差,使用温度范围窄等不足,严重限制了其发展与应用。目前很多工作都在着力解决PDLC薄膜所存在的这些不足,例如改变向列相液晶中的分子的结构,添加含氟类液晶,改变引发剂的种类等。实验表明,作为PDLC基体材料的聚合物对PDLC的光电性能极为重要,选择合适的聚合物单体可以很好的改善PDLC薄膜材料的粘合力,关态散射强度,驱动电压等。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供及一种基于紫外光聚合的液晶薄膜的制备方法,采用甲基丙烯酸异丁酯,甲基丙烯酸十六烷基酯,甲基丙烯酸异冰片酯,甲基丙烯酸-β-羟丙酯,3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯为光可聚合单体,控制好几种聚合单体在反应体系中所占的比例,制备低驱动电压,高粘合力,性能稳定的电光性能优良的聚合物分散液晶薄膜。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,包括以下步骤,将向列相液晶,聚合单体,引发剂,间隔粒子混合均匀后夹在两片导电聚酯薄膜之间,然后通过橡胶辊轴均匀挤压,然后用紫外光强为1-25mW/cm2的紫外光辐照1-15分钟,制备成聚合物分散液晶薄膜,其中所述的光可聚合单体和向列相液晶的质量比为4:1-1:8,光引发剂的含量为可光聚合单体总质量的0.1%-5%,间隔粒子为液晶和光可聚合单体总质量的0.1%-8%。
所述的其中间隔粒子的直径为10微米到30微米之间。
所述的采用甲基丙烯酸异丁酯,甲基丙烯酸十六烷基酯,甲基丙烯酸异冰片酯,甲基丙烯酸-β-羟丙酯,3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯为聚和单体来制备聚合物分散液晶薄膜。
所述的光可聚合单体按以下配比组成:
其中,
甲基丙烯酸异丁酯为0.1%-5%;
b为甲基丙烯酸十六烷基酯为0.1%- 10%;
c为甲基丙烯酸异冰片酯为1%-25%;
d为甲基丙烯酸-β-羟丙酯为0.5%-15%为;
e为3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯为1%-25%。
所述的引发剂为常用光引发剂。
所述的间隔粒子为常用的间隔粒子。
附图说明
图1为本发明的实施例1所制备的聚合物分散液晶薄膜的电压-透过率电光特性曲线。
具体实施例
以下结合实施例对本发明进一步叙述,但本发明不局限于以下实施例。
实施例1
选用聚合单体a、甲基丙烯酸异丁酯c、甲基丙烯酸异冰片酯(阿拉丁试剂)d、甲基丙烯酸-β-羟丙酯e、3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯,选用向列相液晶SLC1717,光引发剂为安息香双甲醚Irg651,所用配比为a/b/c/d/e/SLC1717=:1.2/1.8/12/12/13/60 ,加入直径为20微米的间隔粒子,间隔粒子占聚合单体和液晶总质量的1%,加入引发剂为聚合单体总量的1.5%。将聚合单体,向列相液晶,间隔粒子,引发剂混合均匀后夹入两片镀有ITO导电层的聚酯薄膜中间,用橡胶辊轴均匀挤压,室温下用光强为15 mW/cm2的365nm波段的紫外光照射10分钟,制备出聚合物分散液晶薄膜。所制备的聚合物分散液晶薄膜的阈值电压为13V,饱和电压为23V,开态响应时间为1.3ms,关态响应时间为7.8ms,对比度为86.4。
实施例2
选用聚合单体a、甲基丙烯酸异丁酯,b、甲基丙烯酸十六烷基酯c、甲基丙烯酸异冰片酯(阿拉丁试剂)d、甲基丙烯酸-β-羟丙酯e、3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯,选用向列相液晶,SLC1717,光引发剂为安息香双甲醚Irg651,所用配比为a/b/c/d/e/SLC1717= 1.7/2.3/15/9/12/60 ,加入直径为20微米的间隔粒子,间隔粒子占聚合单体和液晶总质量的1%,加入引发剂为聚合单体总量的1.5%。将聚合单体,向列相液晶,间隔粒子,引发剂混合均匀后夹入两片镀有ITO导电层的聚酯薄膜中间,用橡胶辊轴均匀挤压,室温下用光强为15 mW/cm2的365nm波段的紫外光照射10分钟,制备出聚合物分散液晶薄膜。所制备的聚合物分散液晶薄膜的驱动电压为11.4V,饱和电压为35V,开态响应时间为0.92ms,关态响应时间为7.38ms,对比度为91。
实施例3
选用聚合单体a、甲基丙烯酸异丁酯,b、甲基丙烯酸十六烷基酯c、甲基丙烯酸异冰片酯(阿拉丁试剂)d、甲基丙烯酸-β-羟丙酯e、3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯,选用向列相液晶SLC1717,光引发剂为安息香双甲醚Irg651,所用配比为a/b/c/d/e/SLC1717= 1/1/12/11/10/65 ,加入直径为20微米的间隔粒子,间隔粒子占聚合单体和液晶总质量的1%,加入引发剂为聚合单体总量的1.5%。将聚合单体,向列相液晶,间隔粒子,引发剂混合均匀后夹入两片镀有ITO导电层的聚酯薄膜中间,用橡胶辊轴均匀挤压,室温下用光强为15 mW/cm2的365nm波段的紫外光照射10分钟,制备出聚合物分散液晶薄膜。所制备的聚合物分散液晶薄膜的阈值电压为8.2V,饱和电压为17.4V,开态响应时间为1.2ms,关态响应时间为7.9ms,对比度为57.5。

Claims (4)

1.一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,将向列相液晶,聚合单体,引发剂,间隔粒子混合均匀后夹在两片导电聚酯薄膜之间,然后通过橡胶辊轴均匀挤压,然后用紫外光强为1-25mW/cm2的紫外光辐照1-15分钟,制备成聚合物分散液晶薄膜,其中所述的光可聚合单体和向列相液晶的质量比为4:1-1:8,光引发剂的含量为可光聚合单体总质量的0.1%-5%,间隔粒子为液晶和光可聚合单体总质量的0.1%-8%。
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,其特征在于,所述的其中间隔粒子的直径为10微米到30微米之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,其特征在于,所述的采用甲基丙烯酸异丁酯,甲基丙烯酸十六烷基酯,甲基丙烯酸异冰片酯,甲基丙烯酸-β-羟丙酯,3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯为聚和单体来制备聚合物分散液晶薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外聚合的液晶薄膜的制备方法,其特征在于,所述的光可聚合单体按以下配比组成:
其中,
甲基丙烯酸异丁酯为0.1%-5%;
b为甲基丙烯酸十六烷基酯为0.1%- 10%;
c为甲基丙烯酸异冰片酯为1%-25%;
d为甲基丙烯酸-β-羟丙酯为0.5%-15%为;
e为3,5,5-三甲基己基丙烯酸酯为1%-25%。
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