CN107111176B - 液晶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶装置、制造液晶装置的方法以及液晶装置的用途。根据本发明的液晶装置具有优异的光屏蔽率变化特性。这样的液晶装置可以应用于各种光学调制装置，例如智能窗、窗保护膜、柔性显示装置、用于显示3D图像的主动延迟器、或视角调节膜。

Description

液晶装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年2月16日提交的韩国专利申请第10-2015-0023159号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及液晶装置、制造液晶装置的方法以及液晶装置的用途。
背景技术
液晶显示装置(LCD)用于取向液晶化合物并通过施加电压来切换取向，从而获得图像。制造LCD的过程是非常昂贵的过程，并且需要大的生产线和设备。
通常，已知的是通过将液晶化合物分散在聚合物中获得的聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal)(PDLC；在本说明书中，术语“PDLC”通常用作上位概念，包括聚合物网络液晶(PNLC)、聚合物稳定液晶(PSLC)等)。与LCD相比，PDLC可以通过较简单的过程来制备。
如专利文献1(韩国专利未审查公开第1993-0013794号)中所公开的，常规的液晶化合物在PDLC中以未排列的状态存在。因此，当不向PDLC施加电压时，PDLC处于不透明状态，这通常称为散射模式。当对PDLC施加电压时，液晶化合物相应地排列以呈透明状态。以这种方式，液晶化合物可以在透射模式和散射模式之间切换。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供液晶装置、制造液晶装置的方法以及液晶装置的用途。
技术方案
本发明的一个方面提供了包括液晶层的示例性液晶装置。液晶层可以包括两个或更多个隔壁。两个或更多个隔壁各自可以包含聚合物网络和分散在聚合物网络中的第一液晶化合物。两个或更多个隔壁各自可以不包含各向异性染料。液晶层还可以包含第二液晶化合物和各向异性染料。第二液晶化合物和各向异性染料可以存在于两个或更多个隔壁之间形成的区域中。液晶层可以不包含聚合物网络。图1是示出了这样的液晶装置的示意图。如图1所示，液晶装置可以包括两个或更多个隔壁101，所述隔壁101包含聚合物网络1011和分散在聚合物网络中的第一液晶化合物1012；以及液晶层1，所述液晶层1包含第二液晶化合物1021和各向异性染料1022，所述第二液晶化合物1021和各向异性染料1022二者均存在于两个或更多个隔壁之间形成的区域102中。
在本发明中，第一液晶化合物可以以其中第一液晶化合物与聚合物网络相分离的状态存在于聚合物网络中。此外，第一液晶化合物可以以其中第一液晶化合物分散在聚合物网络中的状态包含于聚合物网络中使得第一液晶化合物的取向可切换。第二液晶化合物和各向异性染料可以以其中第二液晶化合物和各向异性染料通过隔壁与聚合物网络分离的状态存在于液晶层中。此外，第二液晶化合物和各向异性染料还可以包含于隔壁之间形成的区域中使得第二液晶化合物和各向异性染料的取向可切换。在本说明书中，“液晶化合物或各向异性染料的取向可切换”意指可以通过外部作用例如施加电压来改变液晶化合物或各向异性染料的排列方向。
第一液晶化合物、第二液晶化合物或各向异性染料可以在初始状态下处于未排列的状态。在本说明书中，术语“初始状态”可以意指其中不存在可能对液晶化合物或各向异性染料产生影响的外部作用例如外部电压的状态。液晶化合物或各向异性染料的初始状态可以通过外部作用转换，并且当外部作用消失时，这种转换后的状态可以恢复到初始状态。例如，当液晶化合物在初始状态下处于未排列的状态时，由于外部作用，液晶化合物的初始状态可以被转换成排列的状态，并且当外部电压消失时，转换后的状态可以恢复到未排列的状态。
在本发明中，聚合物网络可以是包含可聚合化合物的前体的网络，并且可聚合化合物可以形成聚合状态的聚合物网络。例如，可以使用通常已知形成PDLC的聚合物网络的包含一个或更多个可聚合官能团的化合物作为可聚合化合物。当需要时，可以另外使用不具有可聚合官能团的不可聚合化合物。可聚合官能团的实例可以包括例如烯基、环氧基、氰基、羧基、(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基。根据本发明的一个示例性实施方案，可以使用包含(甲基)丙烯酰基的化合物。更具体地，可以使用单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯或氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物作为可聚合化合物。
聚合物网络可以包含例如选自单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、三官能或更高级多官能丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物中的至少一种，并且聚合物网络的含量可以调整至不妨碍本发明目的的范围内。根据本发明的一个示例性实施方案，聚合物网络可以包含10重量份至90重量份的单官能丙烯酸酯、1重量份至90重量份的双官能丙烯酸酯、1重量份至50重量份的多官能丙烯酸酯以及1重量份至50重量份的氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物，但本发明不限于此。
例如，可以使用由下式1表示的化合物作为双官能丙烯酸酯。
[式1]
Figure BDA0001349370640000031
在式1中，R各自独立地为氢或具有1至4个碳原子的烷基，并且X为具有1至20个碳原子的亚烷基或次烷基。
例如，可以使用由下式2表示的化合物作为多官能丙烯酸酯。
[式2]
Figure BDA0001349370640000032
在式2中，n为大于或等于3的整数，m为0至5的整数，R各自独立地为氢或具有1至4个碳原子的烷基，X为(m+n)价基团，并且Y为氢或烷基。
例如，可以使用由下式3表示的化合物作为单官能丙烯酸酯。
[式3]
Figure BDA0001349370640000041
在式3中，R为氢或具有1至4个碳原子的烷基，并且X为具有1至20个碳原子的烷基。
在式1至式3中，可存在于R或Y处的烷基的实例可以包括甲基或乙基。
在式1中，亚烷基或次烷基X可以是例如具有1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至8个碳原子、2至8个碳原子或4至8个碳原子的亚烷基或次烷基。亚烷基或次烷基可以是例如直链的、支链的或环状的。
在式2中，n可以为大于或等于3的整数，或者为3至8、3至7、3至6、3至5、或3至4的整数。此外，在式2中，m可以为0至5、0至4、0至3、0至2、或0至1的整数。
在式2中，X可以是(m+n)价基团，例如具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至6个碳原子的烃，例如衍生自直链或支链烷烃的(m+n)价基团。
在式3中，X可以是烷基，例如，具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、4至12个碳原子或6至12个碳原子的直链或支链烷基。
当需要时，式1至式3中限定的取代基，例如烷基、亚烷基、次烷基或(m+n)价基团，可以被一个或更多个取代基取代。在这种情况下，取代基的实例可以包括例如烷基、烷氧基、环氧基、氧代基、氧杂环丁烷基、硫醇基、氰基、羧基或芳基，但本发明不限于此。
例如，可以使用包含两个或更多个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的低聚物(以下称为丙烯酸酯-多官能低聚物)作为多官能低聚物。考虑到固化性等，可以使用包含两个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物作为丙烯酸酯-多官能低聚物。可以例如使用氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物作为丙烯酸酯-多官能低聚物。可以例如使用由下式4表示的化合物作为氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物。
[式4]
Figure BDA0001349370640000051
在式4中，R1为氢或甲基，R2为具有2至12个碳原子的脂族烷基，R3为甲苯、二苯基甲烷、六亚甲基、异佛尔酮、四甲基二甲苯、二环己基甲烷、萘、或亚苯基，X为-(CH2CH2O)m1-CH2CH2或-(CH2CH(CH3)O)m2-CH2CH(CH3)-，m1和m2各自独立地为1或更大的整数，并且n为1至20的整数。
可以在不妨碍所需物理特性的范围内适当地选择多官能低聚物的重均分子量。例如，低聚物的重均分子量可以为1,500或更大、1,600或更大、1,700或更大、1,800或更大、1,900或更大、2,000或更大、2,100或更大、2,200或更大、2,300或更大、2,400或更大、或者2,500或更大，并且作为其上限，重均分子量为7,000或更小、6,800或更小、6,600或更小、6,400或更小、6,200或更小、6,000或更小、5,800或更小、5,600或更小、5,400或更小、5,200或更小、或者5,000或更小。
除非在本说明书中另外特别定义，否则烷基可以是例如具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的直链或支链烷基。烷基可以任选地被一个或更多个取代基取代。
除非在本说明书中另外特别定义，否则芳基或亚芳基可以指衍生自芳族化合物或其衍生物的一价或二价残基，其包括苯环或者具有其中两个或更多个苯环稠合或连接在一起同时共享一个或两个碳原子的结构。芳基或亚芳基可以是例如具有6至22个碳原子、6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至14个碳原子或6至12个碳原子的芳基或亚芳基。芳基或亚芳基可以任选地被一个或更多个取代基取代。
除非在本说明书中另外特别定义，否则亚烷基或次烷基可以指例如具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基或次烷基。亚烷基或次烷基可以是例如直链的、支链的或环状的。此外，亚烷基或次烷基可以任选地被一个或更多个取代基取代。
在本说明书中，可以取代烷基、芳基、亚烷基或次烷基的取代基的实例可以包括卤素原子，例如氯、溴或碘；烷基；烷氧基；烯基；环氧基；氧代基；氧杂环丁烷基；硫醇基；氰基；羧基；丙烯酰基；甲基丙烯酰基；丙烯酰氧基；甲基丙烯酰氧基；或芳基，但本发明不限于此。
可以选择上述化合物中的一种或者两种或更多种的组合作为可以包含在前体中的可固化化合物，或者可以使用除上述化合物之外已知形成PDLC的聚合物网络的材料，或者已知材料中的一种或者两种或更多种的组合。
除上述化合物之外，在必要时，聚合物网络或其前体还可以包含添加剂，例如溶剂、自由基或阳离子引发剂、碱性材料、能够形成网络的其他反应性化合物、液晶化合物、或表面活性剂。
可以使用各种类型的液晶化合物作为第一液晶化合物而没有特别限制，只要液晶化合物可以以其中该液晶化合物在聚合物网络中的取向可切换并且可以由于切换液晶化合物的取向而调整液晶装置的光学调制特性的状态存在即可。例如，当第一液晶化合物的取向在预定方向上不是规则地排列而是随机排列时，可以通过与聚合物网络的作用来诱导光散射。当第一液晶化合物的取向在预定方向上规则地排列时，可以使用可以以透射模式或其中化合物根据其取向方向而具有适当相位差的模式作用的化合物。
例如，可以使用近晶型液晶化合物、向列型液晶化合物或胆甾型液晶化合物作为第一液晶化合物。液晶化合物不与聚合物网络结合，并且可以以其中从当外部施加电压时改变液晶化合物的取向的状态存在。为此，液晶化合物可以是例如不含可固化基团或可聚合基团的化合物。
根据一个示例性实施方案，可以例如使用满足以下表达式A的向列型液晶化合物作为第一液晶化合物。
[表达式A]
(ne+no)/2-b≤{(2no 2+ne 2)/3}0.5≤(ne+no)/2+b
在表达式A中，ne表示液晶化合物的非寻常折射率，no表示液晶化合物的寻常折射率，并且b为0.1至1的数。在表达式A中，根据另一个示例性实施方案，b可以为0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5或0.1至0.3的数。
例如，可以使用具有正介电各向异性或负介电各向异性的液晶化合物作为第一液晶化合物。在本发明中，介电各向异性是指非寻常介电各向异性(εe：长轴方向的介电常数)与寻常介电各向异性(εo：短轴方向的介电常数)之差，正介电各向异性意指非寻常介电常数大于寻常介电常数，以及负介电各向异性意指非寻常介电常数小于寻常介电常数。第一液晶化合物的非寻常介电常数与寻常介电常数之差可以为4或更大、6或更大、8或更大、或者10或更大。当第一液晶化合物具有这样的介电各向异性时，可以提供具有优异驱动电压特性的装置。当介电常数之差变得更高时，装置可以表现出合适的特性。在这种情况下，介电常数之差的上限没有特别限制。例如，可以使用非寻常介电常数为约6至50并且寻常介电常数为约2.5至7的化合物作为液晶化合物。
各隔壁可以包含5重量份至80重量份的聚合物网络和30重量份至99重量份的第一液晶化合物。根据另一些示例性实施方案，各隔壁可以包含5重量份至65重量份的聚合物网络和35重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至60重量份的聚合物网络和40重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至55重量份的聚合物网络和55重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至50重量份的聚合物网络和50重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至45重量份的聚合物网络和55重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至40重量份的聚合物网络和60重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至35重量份的聚合物网络和65重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至30重量份的聚合物网络和70重量份至95重量份的液晶化合物、5重量份至25重量份的聚合物网络和75重量份至95重量份的液晶化合物、20重量份至50重量份的聚合物网络和80重量份至95重量份的液晶化合物、或5重量份至15重量份的聚合物网络和85重量份至95重量份的液晶化合物。在这些重量范围内，可以适当地保持所需的物理特性，例如聚合物网络的取向特性。
隔壁的宽度和高度、隔壁之间的间距、以及隔壁在液晶层中的面积比可以在不妨碍本发明目的的范围内适当地选择。隔壁的宽度可以例如调整至3μm至100μm的范围内，隔壁的高度可以例如调整至3μm至100μm的范围内，以及隔壁之间的间距可以例如调整至10μm至1000μm的范围内。此外，基于100％液晶层的总面积，隔壁的面积比可以例如调整至0.1％至50％的范围内。排列隔壁或隔柱的方法没有特别限制。例如，隔壁或隔柱可以根据期望的排列方法规则地或随机地排列。
如上所述，第二液晶化合物和各向异性染料可以存在于隔壁之间形成的区域中。例如，第二液晶化合物的合适类型可以选自第一液晶化合物的列表中包括的液晶化合物。第一液晶化合物和第二液晶化合物可以彼此相同或不同。
对于在本说明书中使用的各向异性染料，术语“染料”可以指可以充分地吸收和/或转换在至少一些或全部可见区(例如400nm至700nm的波长范围)内的光的材料，术语“各向异性染料”可以指可以各向异性地吸收在至少一些或全部可见区内的光的材料。当使用这样的染料时，可以将液晶装置应用于显示装置以调节装置的颜色。
各向异性染料没有特别限制，并且可以使用已知具有上述特性且还能够根据液晶化合物的取向而排列的所有类型的染料。例如，可以使用黑色染料或彩色染料作为各向异性染料。可以使用二向色性比为5或更大、6或更大或者7或更大的染料作为各向异性染料。即，二向色性比为如下获得的值：将各向异性染料平行于长轴方向的偏振光的吸光度除以平行于与长轴方向垂直的方向的偏振光的吸光度。该染料可以在可见光区的波长范围，例如约380nm至700nm或约400nm至700nm的波长范围内的至少一些波长或一个波长处满足该二向色性比。当二向色性比变得更高时，更有效地改善光屏蔽率或实现颜色。因此，二向色性比的上限没有特别限制，考虑到其实现所需颜色的能力，可以选择和使用具有合适二向色性比的各向异性染料。二向色性比的上限可以例如为约20、18、16或14，但本发明不限于此。
示例性的液晶装置可以以各向异性染料与聚合物网络物理分离的状态包含这样的各向异性染料。因此，由于可以通过防止聚合物网络内的各向异性染料污染来消除透射率抑制的原因，因此可以显示优异的光屏蔽率变化特性。此外，由于各向异性染料不切断用于形成聚合物网络的能量，因此可以改善聚合物网络的可固化特性以提高粘合强度。此外，由于各向异性染料不与聚合物前体中的引发剂接触，因此可以解决染料在被引发剂降解时变得脱色的问题。
液晶层的厚度可以在不妨碍期望的物理特性(例如透射率变化性等)的范围内适当地选择，并且例如可以在约1μm至10μm的范围内。
液晶装置还可以包括与液晶层相邻的基底层。基底层可以例如与隔壁或其中存在第二液晶化合物和各向异性染料的区域相邻。通常，液晶层可以设置在两个相对的基底层之间。图2是示出了包括存在于基底层201A和201B之间的液晶层1的液晶装置的示意图，基底层201A和201B设置成以预定间隙间隔开而彼此相对。
作为基底层，可以使用已知的材料而没有特别限制。例如，可以使用无机膜，例如玻璃膜、结晶或非晶硅膜、或者石英或氧化铟锡(ITO)膜；或者塑料膜。可以使用光学各向同性基底层、光学各向异性基底层(例如延迟层)、偏光板或滤色器基底作为基底层。例如，当偏光层存在于基底层内，即存在于液晶层和基底层之间时，甚至在使用各向异性基底层作为基底层也可以实现具有合适特性的装置。
可以使用以下作为塑料基底层但本发明不限于此：三乙酰纤维素(TAC)；环烯烃共聚物(COP)，例如降冰片烯衍生物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；聚碳酸酯(PC)；聚乙烯(PE)；聚丙烯(PP)；聚乙烯醇(PVA)；二乙酰纤维素(DAC)；聚丙烯酸酯(Pac)；聚醚砜(PES)；聚醚醚酮(PEEK)；聚苯砜(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚酰亚胺(PI)；聚砜(PSF)；聚丙烯酸酯(PAR)；或非晶氟树脂。必要时，还可以在基底层上存在涂层例如由金、银或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅)形成的涂层，或者涂层例如抗反射层。
液晶装置还可以包括与液晶层相邻的电极层。电极层可以例如设置成与隔壁或其中存在第二液晶化合物的区域相邻。当液晶装置包括基底层时，电极层可以设置在基底层内侧，例如设置在液晶层和基底层之间。图3是示出了示例性液晶装置的示意图，该液晶装置包括存在于设置成以预定间隙间隔开而彼此相对的基底层201A和201B以及电极层301A和301B之间的液晶层1。电极层向液晶层施加电压，使得液晶化合物或各向异性染料的取向可切换。电极层可以例如通过沉积金属氧化物如导电聚合物、导电金属、导电纳米线或氧化铟锡(ITO)而形成。可以形成表现出透明性的电极层。能够形成透明电极层的各种材料以及形成透明电极层的方法在相关领域中是已知的。在此，所有这些方法都适用。当需要时，可以适当地图案化形成在基底层的表面上的电极层。
液晶装置具有优异的光屏蔽率变化特性。液晶装置可以例如是在初始状态和存在外部作用(例如施加电压)的状态下其光屏蔽率变化性在3％至90％范围内的装置。根据本发明的液晶装置由于可以防止各向异性染料污染聚合物网络以消除透射率抑制的原因而可以表现出优异的光屏蔽率变化特性。
通过施加外部作用如电压，液晶装置可以在散射模式和透射模式之间切换。液晶装置可以例如在初始状态下处于散射模式，然后当向其施加电压时可以处于透射模式。在本说明书中，术语“散射模式”可以指其中液晶装置的雾度高于预定水平的模式，术语“透射模式”可以指其中可以透射光或者液晶装置的雾度低于预定水平的模式。例如，在透射模式下液晶装置的雾度可以为小于或等于10％、8％、6％或5％。例如，在散射模式下液晶装置的雾度可以为大于或等于10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。
本发明的另一方面提供了一种制造液晶装置的方法。制造示例性液晶装置的方法包括使用包含可固化聚合物网络前体和第一液晶化合物的组合物(以下称为PDLC组合物)形成两个或更多个隔壁，以及将第二液晶化合物和各向异性染料置于两个或更多个隔壁之间形成的区域中。在制造方法中，聚合物网络前体、第一液晶化合物、隔壁、第二液晶化合物和各向异性染料可以以与针对液晶装置各部分所述的内容中相同的方式施加。
隔壁可以通过压印PDLC组合物的层来形成。形成PDLC组合物的层的方法没有特别限制。例如，PDLC组合物的层可以通过使用已知的涂覆方法进行涂覆而形成，所述涂覆方法例如辊涂、印刷方法、喷墨涂覆、狭缝喷嘴法、棒涂、逗号涂覆、旋涂或凹版涂覆。隔壁可以通过固化或聚合PDLC组合物的层而形成。固化或聚合可以通过用合适的能量(例如光)照射组合物以诱导固化或聚合来进行。在这种情况下，隔壁可以处于部分固化状态，然后如下所述可以在层压包含第二液晶化合物的层之后通过另外的能量照射完全固化。
隔壁可以通过压印PDLC组合物的层来形成。当组合物包含溶剂等时，可以在适当地干燥组合物以使溶剂等挥发之后进行压印。可以通过已知的方法进行压印过程。压印过程可以例如使用具有图案的印模或辊来进行，其可以用于将具有期望形状的隔壁转印到PDLC组合物的层。用于固化或聚合PDLC组合物的层的能量照射可以通过在压印过程期间或之后用UV射线照射组合物的层来进行。根据液晶装置的具体应用可以适当地改变隔壁中图案的形状。例如，图案可以是网格或蜂窝的形状。
液晶装置可以包括将第一基底和第二基底层合在彼此上，其中使用PDLC组合物形成的两个或更多个隔壁存在于第一基底的表面上，并且包含第二液晶化合物和各向异性染料的层形成在第二基底上。形成包含第二液晶化合物和各向异性染料的层的方法没有特别限制。例如，包含第二液晶化合物和各向异性染料的层可以通过使用已知的涂覆方法进行涂覆而形成，所述涂覆方法例如辊涂、印刷方法、喷墨涂覆、狭缝喷嘴法、棒涂、逗号涂覆、旋涂或凹版涂覆。在将聚合物网络前体层合在第二基底上之前，在第一基底上的每个隔壁中的聚合物网络前体可以以固化状态存在。因此，所制造的液晶装置可以使固化的聚合物网络内的各向异性染料污染最小化。
本发明的又一方面提供了液晶装置的用途。示例性的液晶装置具有优异的光屏蔽率变化特性。这样的液晶装置可以有效地用于光学调制装置。光学调制装置的实例可以包括智能窗、窗保护膜、柔性显示装置、用于显示3D图像的主动延迟器、或视角调节膜，但是本发明不限于此。构成这样的光学调制装置的方法没有特别限制，并且常规方法适用于液晶装置，只要使用液晶装置即可。
有益效果
根据本发明的液晶装置具有优异的光屏蔽率变化特性。这样的液晶装置可以应用于各种光学调制装置，例如智能窗、窗保护膜、柔性显示装置、用于显示3D图像的主动延迟器、或视角调节膜。
附图说明
图1至图3是示出了示例性液晶装置的示意图。
图4示出了光屏蔽率的评价结果。
具体实施方式
在下文中，将参照以下实施例和比较例更详细地描述本发明，但是应当理解，本文提出的描述并不旨在限制本发明的范围。
实施例1
将100mg氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物(SU530，Mw：5,000，可从SoltechLtd.购得)、300mg双官能丙烯酸酯(HDDA，可从Sigma-Aldrich购得)、20mg三官能丙烯酸酯(PETA，可从Sigma-Aldrich购得)、570mg单官能丙烯酸酯(EHA，可从TCI购得)和10mg光引发剂(Zs-539，可从Fuji Film购得)混合以制备聚合物前体，并向前体中添加2.3g液晶化合物(HPC21600，可从HCCH购得)。在此之后，添加40mg直径为10μm的球型隔离物，并将混合物在搅拌器中搅拌7小时以制备PDLC组合物。使用Mayer棒(#10)用PDLC组合物棒涂其上沉积有ITO透明电极层的PET膜(100mm×100mm)(以下称为PET/ITO膜)的ITO层的表面，用软模具(直径：200μm，隔壁宽度：20μm，隔壁高度：15μm)覆盖，并随后层合。在此之后，通过在高压汞灯(30mW)下用UV射线照射PDLC 20秒将压印的PDLC转移至PET/ITO膜的表面。接下来，用包含2g液晶化合物(HPC21600，可从HCCH购得)和20mg各向异性染料(X12，可从BASF购得)的第二液晶组合物涂覆另一PET/ITO膜，并随后将两个膜层合。
比较例1
将100mg氨基甲酸酯丙烯酸酯-多官能低聚物(SU530，Mw：5,000，可从SoltechLtd.购得)、300mg双官能丙烯酸酯(HDDA，可从Sigma-Aldrich购得)、20mg三官能丙烯酸酯(PETA，可从Sigma-Aldrich购得)、570mg单官能丙烯酸酯(EHA，可从TCI购得)、23mg各向异性染料(X12，可从BASF购得)和10mg光引发剂(Zs-539，可从Fuji Film购得)混合以制备聚合物前体，并向前体中添加2.3g液晶化合物(HPC21600，可从HCCH购得)和20mg各向异性染料(X12，可从BASF购得)。在此之后，添加20mg直径为25μm的球型隔离物，并将混合物在搅拌器中搅拌7小时以制备液晶组合物。然后，使用Mayer棒(#14)用液晶组合物棒涂PET/ITO膜的ITO层的表面。将另一PET/ITO膜层合在经涂覆的组合物上，使得该另一PET/ITO膜与组合物接触，然后在高压汞灯(30mW)下用UV射线照射20秒，以制造液晶装置。
实验例1：液晶装置的光屏蔽率的评价
使用雾度计(NDH-5000SP)测量实施例1和比较例1中制造的液晶装置各自在初始状态下和在向其施加电压时的总透射率，以评价屏蔽率。结果示于图4中并且列于表1。总透射率的评价结果显示，比较例1的液晶装置在初始状态下和在施加电压之后总透射率从21％变为55％，以及实施例1的液晶装置在初始状态下和在施加电压之后总透射率从23％变为72％。从这样的屏蔽率的评价结果可以看出，比较例1的液晶装置由于各向异性染料对聚合物网络的污染而具有降低的光屏蔽率变化特性，实施例1的液晶装置由于可以降低各向异性染料对聚合物网络的污染而具有优异的光屏蔽率变化特性。
表1
Figure BDA0001349370640000131
附图标记
1：液晶层
101：隔壁
1011：聚合物网络
1012：第一液晶化合物
102：隔壁之间形成的区域
1021：第二液晶化合物
1022：各向异性染料
201A，201B：基底层
301A，301B：电极层

Claims (14)

1.一种液晶装置，包括：
两个或更多个隔壁，所述隔壁包含聚合物网络和分散在所述聚合物网络中的不含可聚合基团的第一液晶化合物；以及
液晶层，所述液晶层包含第二液晶化合物和各向异性染料，所述第二液晶化合物和各向异性染料二者均存在于所述两个或更多个隔壁之间形成的区域中，
其中所述两个或更多个隔壁各自不包含各向异性染料，
其中所述隔壁各自包含5重量份至80重量份的所述聚合物网络和30重量份至99重量份的所述第一液晶化合物。
2.根据权利要求1所述的液晶装置，其中所述隔壁之间的间距在10μm至1000μm范围内。
3.根据权利要求1所述的液晶装置，其中所述隔壁的宽度在3μm至100μm范围内。
4.根据权利要求1所述的液晶装置，其中所述隔壁的高度在3μm至100μm范围内。
5.根据权利要求1所述的液晶装置，其中基于100％的所述液晶层的总面积，所述隔壁的面积比在0.1％至50％范围内。
6.根据权利要求1所述的液晶装置，其中所述第一液晶化合物、所述第二液晶化合物或所述各向异性染料以未排列的状态存在。
7.根据权利要求1所述的液晶装置，其中所述各向异性染料为黑色染料或彩色染料。
8.根据权利要求1所述的液晶装置，还包括基底层，所述基底层与所述隔壁或其中存在所述第二液晶化合物和所述各向异性染料的区域相邻。
9.根据权利要求1所述的液晶装置，还包括电极层，所述电极层与所述隔壁或其中存在所述第二液晶化合物和所述各向异性染料的区域相邻。
10.根据权利要求1所述的液晶装置，其具有3％至90％的可变光屏蔽率。
11.一种制造液晶装置的方法，包括：
使用包含可固化聚合物网络前体和不含可聚合基团的第一液晶化合物的组合物形成两个或更多个隔壁；以及
将第二液晶化合物和各向异性染料置于所述两个或更多个隔壁之间形成的区域中，
其中所述两个或更多个隔壁各自不包含各向异性染料，
其中所述隔壁各自包含5重量份至80重量份的所述聚合物网络和30重量份至99重量份的所述第一液晶化合物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述隔壁通过压印包含所述可固化聚合物网络前体和所述第一液晶化合物的所述组合物的层而形成。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将第一基底和第二基底层合在彼此上，
其中使用包含所述可固化聚合物网络前体和所述第一液晶化合物的所述组合物形成的所述两个或更多个隔壁存在于所述第一基底的表面上，并且包含所述第二液晶化合物和所述各向异性染料的层形成在所述第二基底上。
14.一种光学调制装置，包括权利要求1中限定的液晶装置。
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