CN106918939A

CN106918939A - 聚合物分散型液晶膜及其制造方法

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Publication number: CN106918939A
Application number: CN201510986755.8A
Authority: CN
Inventors: 张胜茂; 刘俊玲; 王军; 赵勤
Original assignee: Many Intelligence In Beijing Shines Together Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Many Intelligence In Beijing Shines Together Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-26
Filing date: 2015-12-26
Publication date: 2017-07-04

Abstract

本发明涉及一种聚合物分散型液晶膜及其制造方法，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，生成所述液晶－塑胶芯层的原料包含液晶材料、聚合物、光引发剂，所述液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。本发明具有透光率高、雾度低的特点，能实现连续化生产，极大提高生产效率。

Description

聚合物分散型液晶膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种聚合物分散型液晶膜及其制造方法，所述液晶膜中的高分子聚合物基体中包含液晶材料、聚合物、光引发剂，所述液晶膜具有透光率高、雾度低的特点，能实现连续化生产，属于聚合物分散型液晶技术领域。

背景技术

中国专利201010272907.5公开了一种塑胶型液晶(Polymer dispersed liquid crystal，PDLC)膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，液晶－塑胶芯层夹设于两个透明导电薄膜之间，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料微球，所述高分子聚合物基体的折射指数与液晶材料的寻常光折射指数相匹配；所述液晶材料微球中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行；所述的透明导电薄膜上设置有电极；液晶－塑胶芯层是在特定工艺条件下产生的，液晶－塑胶芯层包括一个透明的合成树脂基体，使液晶材料微球分散于合成树脂基体中，合成树脂环绕在液晶微球周围类细胞结构；合成树脂基体的折射指数与液晶材料的寻常光折射指数相匹配。

现有技术中，塑胶型液晶膜的性能指标与其配方组成和制作工艺密不可分，例如粘结强度、透过率、雾度等，各个指标如果都需要达到一定要求，就需要反复进行原料的配比和工艺的调整，因此，很多时候，当聚合物分散型液晶膜具有较好的粘结强度时，光学指标就不好；当聚合物分散型液晶膜具有较好的透过率时，雾度就不好。因此，需要提出一种具有粘结强度大、透光率高、雾度低的聚合物分散型液晶膜及其制造方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种聚合物分散型液晶膜，包括液晶－塑胶芯层和平行且对称设置的透明导电薄膜，透明导电薄膜上设置有电极，液晶－塑胶芯层中包括高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有以微滴形式存在的液晶材料，所述液晶材料与所述高分子聚合物基体中的聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。本发明具有粘结强度大、透光率高、雾度低的特点。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种聚合物分散型液晶膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料，所述液晶材料中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行；生成所述液晶－塑胶芯层的原料包含液晶材料、聚合物、光引发剂，所述液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。

本发明的另一个目的在于提供聚合物分散型液晶膜的制造方法，本发明的方法包括配料、连续涂布、连续紫外固化，制造的液晶膜粘结强度大、透光率高、雾度低，并且能实现连续化生产，极大提高生产效率。

本发明的第二个目的是由下述技术方案实现的：一种聚合物分散型液晶膜的制造方法，其操作步骤是：

A、按照产品规格准备两件卷装的相同宽度尺寸的透明导电薄膜，该透明导电薄膜的一个表面上制备有导电层；

B、选择液晶材料、聚合物、光引发剂，将所述三种材料混配均匀，获得液晶－塑胶混合液；液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12；

C、将所述液晶－塑胶混合液中加入隔垫物混合均匀，制备成聚合物分散型液晶浆；所述隔垫物的粒径为6－50微米；所述液晶－塑胶混合液与隔垫物的重量比是1: 0.05；

D、采用卷对卷制程方式将所述聚合物分散型液晶浆均匀的涂布在所述的两片透明导电薄膜之间，形成液晶膜坯；

E、将所述的液晶膜坯送入固化室，置于波长365nm的紫外光下照射5-30分钟，光强6-25mw/cm²，固化室温度18-30℃，获得聚合物分散型液晶膜；

所述的聚合物分散型液晶膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料，所述液晶材料中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、由于本发明采用了新的聚合物，即三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚；因此，本发明长时间处在高温湿热状态环境下，仍然能够保持很好的粘结性能。

2、由于本发明中的液晶材料、聚合物、光引发剂组分采用新的材料及配比，因此，加电工作状态下透光率高，雾度低，具有120度以上的较大视角范围；同时，即使长时间工作，本发明的电阻基本上不下降，从而保证其显示效果不会变化，克服了现有技术存在的因环境温度及湿热影响，导致驱动电压增高，雾度增大的缺陷。

3、由于本发明中采用卷对卷制程方式，能实现连续化生产，极大提高生产效率。

具体实施方式

实施例一：

本发明的聚合物分散型液晶膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料，所述液晶材料中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行；生成所述液晶－塑胶芯层的原料包含液晶材料、聚合物、光引发剂，所述液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。本实施例中，微观的结构显示，高分子聚合物基体内均匀分布有以微滴形式存在的液晶材料。本发明中的高分子聚合物基体的折射指数与液晶材料的寻常光折射指数相匹配；本发明的聚合物分散型液晶膜也称为塑胶型液晶膜、PDLC、PALC、调光膜。本实施例中涉及的塑胶型液晶膜本身的更详细结构可以参见已有技术中的公开文献进行理解。

本实施例中，为了对聚合物分散型液晶膜进行控制，在所述的透明导电薄膜上设置有可产生均匀电场的条形电极，该条形电极通过金属编织导线与一个控制器电连接。该技术内容属于现有技术范畴，在此不详细描述。

当对本发明施加电压时，入射到达聚合物分散型液晶膜的可见光被透射，聚合物分散型液晶膜呈透明态；当去除电压时，入射的可见光被散射，聚合物分散型液晶膜呈不透明态。

本发明中，均匀分布在高分子聚合物基体内的以微滴形式存在的液晶材料呈椭球体（橄榄球形），该椭球体的长轴与所述的透明导电薄膜近似平行；所述的液晶材料椭球体具有散射可见光的有效粒径，有效粒径在0.3－2微米之间。本实施例中，有效粒径是0.5微米。所述的近似平行是指其夹角在0.01°－0.1°之间。

本实施例中，液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。聚合物可以是0.6-1.5之间的任何数值，光引发剂可以是0.03-0.12之间的任何数值，本实施不做一一例举。

本实施例中，所述的液晶材料是联苯氰单体、三联苯氰单体、环己基联苯氰单体、环己基苯氰单体组成的混晶，四种单体的重量比可以是40-60:20-30:10-20:3-13。本实施例中，四种单体的重量比是51:25:16:8，其它组合不一一列举。

本实施例中，所述高分子聚合物基体中的聚合物包括预聚物和聚合物单体；所述预聚物是甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的一种；或者，聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的几种。

本实施例中，可以采用甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯的重量比为30-50：20-50:3-20：3-20，其中预聚物甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯约占聚合物重量的90%，聚合物单体约占高分子聚合物重量的10%，其它组合不一一列举。本实施例中，优先的重量比是50:40:5:5。

本实施例中，所述高分子聚合物基体中的光引发剂型号可以是819 、184 、1173、 651、 tpo和tpo-l中的一种或几种。

本实施例中，所述液晶－塑胶芯层的厚度是50微米，两个透明导电薄膜之间设有隔垫物，所述隔垫物的粒径与所述塑胶-液晶芯层厚度相适配，所述隔垫物的粒径为6－50微米，聚合物分散型液晶膜的厚度是0.39毫米。

本发明中，所述透明导电薄膜包括薄膜基材和导电镀膜，该导电镀膜可以是氧化铟锡镀膜、氧化锡锑镀膜、氧化锌铝镀膜、氧化锌镓镀膜、三氧化二铟镀膜、二氧化锡镀膜、氧化锌镀膜中的一种。本实施例中，导电镀膜是氧化铟锡镀膜。

本实施例的产品的生成过程可以参考实施例二的内容。

实施例二：

本实施例是在实施例一基础上的聚合物分散型液晶膜制造方法的技术方案，本实施例中出现的技术特征与实施例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。

一种聚合物分散型液晶膜的制造方法，其操作步骤是：

A、按照产品规格准备两件卷装的相同宽度尺寸的透明导电薄膜，该透明导电薄膜的一个表面上制备有导电层；本实施例中，卷装的透明导电薄膜宽度为60厘米，所述导电层是氧化铟锡导电镀膜；

B、选择液晶材料、聚合物、光引发剂，将所述三种材料混配均匀，获得液晶－塑胶混合液；液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12；液晶材料和聚合物原料的选取可以参见实施一的内容；光引发剂可以是市场上公开销售的产品，其产品型号是819 、184 、1173、 651、 tpo、 tpo-l；

所述的聚合物分散型液晶膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料，所述液晶材料中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行。本实施例中，微观的结构显示，高分子聚合物基体内均匀分布有以微滴形式存在的液晶，该液晶呈椭球体（橄榄球形）。

本实施例中，操作B步骤时，先将聚合物和光引发剂按比例混合，在室温环境下启动搅拌器，搅拌速度在500rpm-1000rpm，搅拌30分钟以上，搅拌后的聚合物混合物使用微孔滤膜过滤，过滤精度1微米，照比例加入液晶、制作好的聚合物、控制间隙的衬垫物，搅拌20分钟以上，速度500-1000rpm，使用真空脱气设备去除混合物中的气泡；所用搅拌器是常规设备，真空脱气设备的型号设备厂家是温州富瑞康机械科技有限公司。本实施例中，操作D步骤中的卷对卷制程方式是现有技术，本实施例中是指将两卷柔性PET薄膜（透明导电薄膜）卷出后，聚合物分散型液晶浆置于两层PET中间，叠合在两个橡胶辊上，两个橡胶滚施以一定的压力，使得两层PET粘合在一起。

Claims

1.一种聚合物分散型液晶膜，包括一个液晶－塑胶芯层和两个平行且对称设置的透明导电薄膜，所述液晶－塑胶芯层设置在所述的两个透明导电薄膜之间，所述的透明导电薄膜上设置有电极，所述液晶－塑胶芯层中包括一个高分子聚合物基体，该高分子聚合物基体内均匀分布有液晶材料，所述液晶材料中的液晶分子指向矢与两个透明导电薄膜近似平行；其特征在于：生成所述液晶－塑胶芯层的原料包含液晶材料、聚合物、光引发剂，所述液晶材料、聚合物、光引发剂的重量比是1：0.6-1.5：0.03-0.12。

2.根据权利要求1所述的聚合物分散型液晶膜，其特征在于：所述的液晶材料是联苯氰单体、三联苯氰单体、环己基联苯氰单体、环己基苯氰单体组成的混晶。

3.根据权利要求2所述的聚合物分散型液晶膜，其特征在于：所述高分子聚合物基体包括预聚物和聚合物单体；所述预聚物是甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的一种；或者，聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的几种。

4.一种聚合物分散型液晶膜的制造方法，其特征在于：