CN116590026A - 一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物调光及显示器件 - Google Patents

一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物调光及显示器件 Download PDF

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Abstract

本发明属于液晶材料领域，涉及一种电驱动散射态‑反射态‑透明态转变的液晶/聚合物调光及显示器件。所述液晶材料包括：具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子混合物、向列相液晶混合物和手性掺杂剂，所述液晶材料在电驱动下能够形成倾斜螺旋排列。本发明通过利用倾斜螺旋胆甾相液晶取代传统液晶材料，提供了一种电驱动“不透明态”“宽广谱反射态”“透明态”三态转变的柔性液晶/聚合物复合器件及其制备方法，其中“反射态”可以实现全可见光到近红外宽光谱范围内选择性反射的动态调控，大大扩展了传统液晶/聚合物复合器件的性能与应用。

Description

一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合 物调光及显示器件
技术领域
本发明属于液晶材料领域，具体地，涉及一种倾斜螺旋胆甾相液晶材料，以及由此制得的电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物复合材料和液晶/聚合物调光及显示器件。
背景技术
德根尼斯和迈耶根据极性分子间的相互作用规律从理论上预测了分子斜螺旋排列时胆甾相结构的扭曲-弯曲变化。二聚体弯曲分子CB7CB证实了这种变化的存在，这种新相态被命名为扭曲弯曲向列相。它具有纳米级螺距的倾斜螺旋结构，同时提供了自然界中非手性分子破坏镜像对称第一个例子，被研究人员广泛关注。在向具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子中掺杂向列相液晶混合物降低其粘度，掺杂手性剂满足其手性域后，即可在外加电场下诱导出倾斜螺旋胆甾相结构，倾斜螺旋胆甾相中分子长轴与螺旋轴呈恒定夹角，而不是像传统胆甾相结构与螺旋轴垂直。与传统胆甾相液晶相比，倾斜螺旋胆甾相液晶最大的优势在于它可以通过外加电场在不改变分子取向的基础上改变螺距，在合适的电压范围内，倾斜螺旋胆甾相液晶的螺距随电压增大而减小。因此，人们可以通过电驱动实现光从紫外光到可见光进而到近红外光的宽光谱范围内选择性反射动态调控。这使其在信息显示、智能窗、可调谐滤波器等领域有广泛的应用前景。
虽然倾斜螺旋胆甾相液晶具有独特而优异的电光性能与广阔的光学应用前景，但一般来说，直接将液晶材料夹在两个衬底之间制作双稳态电光器件是难以应用的。因为纯液晶材料不同的光学状态很容易被外部干扰破坏，并且光学稳定性差难以长期使用，这是纯液晶材料的机械强度差和粘度低导致的。为了进一步提高倾斜螺旋胆甾相液晶的器件性能，扩展其应用场景，可以向液晶本体中引入聚合物网络构筑倾斜螺旋胆甾相液晶/聚合物复合材料。
在液晶材料中引入聚合物网络构筑的液晶/聚合物复合材料一般有三种形式：第一种为聚合物稳定液晶。在该系统中，液晶为连续基质，而少量聚合物网络(通常质量分数为百分之几，否则定向聚合物网络的稳定性太强，器件无法由外场驱动)掺杂在各向异性流体中以稳定不同光学状态下液晶分子的排列。由于聚合物浓度较小，基于聚合物稳定液晶的智能窗显示出高度透明的状态和较低的驱动电压。然而，在散射状态下，聚合物稳定液晶膜的雾度相对较弱，并且机械性能较差。
第二种为聚合物微球填充液晶。该系统具有反相分离结构，在液晶基质内原位形成尺寸均匀的聚合物微球，微球比表面积很小，从而大大减少了液晶/聚合物界面的相互作用。由于聚合物比表面积的大幅度降低和微球的空间阻碍，器件的平面态和焦锥散射态都是稳定的。因此，在去除电场后，所制备的聚合物微球填充液晶膜的透明和不透明状态可稳定至少一年，难以实现反复动态调控。
第三种为聚合物分散液晶。它由液晶微滴和聚合物基体组成，液晶分散在连续的聚合物基质中，通常在相分离后形成多孔聚合物结构，由于可聚合单体的比例较高(通常高于30wt％)，不仅可以显示出优异的机械强度与电光性能，还因为聚合物网络面积大到足够能与上下基板相粘结而表现出一定的柔性。聚合物分散液晶薄膜的电光性能取决于几个因素：聚合物分散液晶中液晶畴的形状和微滴大小、聚合物网络的密度等。因此，为聚合物分散液晶选择最佳的聚合物基质对其光学性能有很大影响。
传统液晶/聚合物复合材料一般可在电驱动下实现两个状态的动态切换(如CN113980274A所述聚合物分散液晶薄膜)。无外加电场时液晶分子随机取向，液晶/聚合物复合材料为白色散射状态，当存在电场时，液晶分子倾向于沿电场方向排列，从而驱动复合材料变为透明状态。随着科技的进步，两态转变的液晶/聚合物复合材料已经不能满足某些领域的需要，可以实现反射态甚至全可见光谱的电驱动反射色调控的液晶/聚合物复合材料有很高的研究价值。倾斜螺旋胆甾相液晶材料为这项设想提供了可能性。
传统聚合物分散液晶的高雾态、优异的电光性能与力学性能、易于制备大面积柔性显示器件等优势和倾斜螺旋胆甾相液晶材料的外场驱动反射色快速动态调控的特性相得益彰。使得基于倾斜螺旋胆甾相液晶/聚合物复合材料的光学器件具有广阔的应用前景，故需寻找一种能符合实际应用的倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺设计合理、可应用于电场调控“不透明态-宽光谱反射态-透明态”三态转变的基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料光学器件及其制备方法，其中“宽光谱反射态”可以实现全可见光到近红外宽光谱范围内选择性反射的动态调控。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种倾斜螺旋胆甾相液晶材料，所述液晶材料包括：具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子混合物、向列相液晶混合物和手性掺杂剂，所述液晶材料在电驱动下能够形成倾斜螺旋排列。
根据本发明一种优选实施方式，以所述液晶材料的总重量计，所述弯曲型液晶分子混合物的含量为46wt％-54wt％，所述向列相液晶混合物的含量为45wt％-49wt％，所述手性掺杂剂的含量为1wt％-5wt％。
根据本发明，优选地，所述弯曲型液晶分子混合物由通式I所示弯曲型液晶分子二聚体，通式II所示弯曲型液晶分子三聚体混配得到，二者的混配比例为15-20:1；
通式Ⅰ
通式Ⅱ
其中，n取自然奇数5、7、9或11，m取自然奇数5或7，X、X’各自独立地选自C1-C4亚烷基或氧原子，F1、F2、F3、F4相同或不同、各自独立地选自氢原子或氟原子，M为氰基、C2-C6的烷基或C2-C6的烷氧基。此通式仅为列举性并非穷尽性，实际弯曲型液晶分子混合物可使用的具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子包括但不限于以下通式。
根据本发明，优选地，所述向列相液晶混合物为棒状单晶分子混合物，所述向列相液晶混合物中所使用的向列相液晶选自5CB、E7、E8、E44、SLC-1717、SLC-1718和TEB30A中的至少两种。本发明对混合物中各种向列相液晶的比例没有特别限定，根据本发明一种具体实施方式，所述向列相液晶混合物为5CB和E7的混合物，二者混合比例为1-2:1。
根据本发明，优选地，所述手性掺杂剂(本文亦称手性剂)包括但不限于CB15、S811、R811、S1011、R1011、S2011、R2011、S5011和R5011中的至少一种：
CB15
S811
R811
S1011
R1011
S2011
R2011
S5011
R5011
本发明倾斜螺旋胆甾相液晶材料的制备方法可包括以下步骤：
在有机溶剂存在下，将所述弯曲型液晶分子混合物，向列相液晶混合物和手性掺杂剂混合均匀，然后蒸除所述有机溶剂，得到所述倾斜螺旋胆甾相液晶材料；其中，所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物复合膜材料，所述复合膜材料为上述的倾斜螺旋胆甾相液晶材料与可聚合单体的预聚物，其中倾斜螺旋胆甾相液晶以液晶微滴的形式分散在聚合物基体中。
本发明的所述复合膜材料在不同电场强度下，分别呈现散射态、宽广谱反射态和透明态，其中，宽广谱反射态是指反射波段可在可见光到近红外光的光谱范围内调控。
进一步地，所述复合膜在不同电场强度下分别呈现散射态、800-2000nm的近红外区反射态和透明态对应隔热隔光、隔热透光、完全透光三种状态。
根据本发明，优选地，所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体和/或乙烯基硫醇类单体。
根据本发明，优选地，以所述预聚物的总重量计，所述预聚物包括倾斜螺旋胆甾相液晶材料80wt％-92wt％，可聚合单体8wt％-20wt％，以及光引发剂0wt％-1wt％。当使用丙烯酸酯类可聚合单体时，需要额外添加少量光引发剂。所述光引发剂可以为本领域常规各种光引发剂，本发明对此没有特别限定。
根据本发明一种优选实施方式，所述预聚物由包括以下步骤的方法制得：在有机溶剂的存在下，将所述倾斜螺旋胆甾相液晶材料与可聚合单体混合均匀，然后蒸除所述有机溶剂，得到所述预聚物，其中，所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种。
为了进一步提高倾斜螺旋胆甾相液晶的器件性能，扩展其应用场景，本发明的第三方面提供一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物调光及显示器件，所述液晶/聚合物调光及显示器件由包括以下步骤的方法制得：
向熔融状态的所述的预聚物中加入间隔球，搅拌均匀，然后将混合物料滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后缓慢降至室温以下，在20-23℃下，聚合诱导相分离，得到所述液晶/聚合物调光及显示器件，所述聚合诱导相分离的条件包括：利用800-1200μw/cm2强度的中心波长为365nm的紫外光，照射15-30min。
本发明的倾斜螺旋液晶/聚合物调光及显示器件，当不外加电场时，表现出不能透光的“不透明态”，当施加一个较大的电压时，表现为透光的“透明态”，当施加合适电压时，表现为“反射态”，升高电压可以使反射色从红色到蓝色覆盖全可见光谱，降低电压时反射色从蓝色到红色最终到近红外光，上述操作及其变化可多次重复。并且可以实现显示应用，显示的示意如图9所示，其中宽光谱反射态下的颜色可以为RGB任意颜色；同时，黑色背景下散射态和透明态间的切换可以实现黑白显示。
进一步地，在80-110℃下向熔融状态的所述预聚物中加入间隔球。
进一步地，所述间隔球的加入量为预聚物总重量的0.2-0.8wt％。
进一步地，所述间隔球的尺寸为15-25μm。
进一步地，所述缓慢降温的速率为0.8-1.2℃/min。
根据本发明一种具体实施方式，所述液晶/聚合物调光及显示器件由包括以下步骤的方法制得：在80℃的条件下向预聚物中加入0.5wt％的20μm间隔球，在熔融状态下搅拌均匀，随后取两片厚度为0.125mm的镀有ITO导电层的透明PET基板，在80℃下用滴管将预聚物滴加到PET基板的导电面，将两块基板的导电面贴合，平移搓移两片PET基板排除气泡后，以1℃/min的降温速率匀速降温，降温到21℃时利用强度为800-2000μw/cm2的中心波长为365nm的紫外光在21℃(低于液晶清亮点)的条件下照射15-30min，使预聚物内可聚合单体自发聚合得到可以弯曲的柔性倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料。
基于液晶/聚合物复合材料的电控智能器件凭借良好的光电性能在节约能源、隐私保护等领域有广泛的应用，然而传统的液晶/聚合物复合器件在电驱动过程中只能实现“透明态”与“不透明态”的切换，倾斜螺旋胆甾相液晶拥有电场驱动宽波段窄带宽的反射色快速动态可调的特殊性质，为调节反射色提供了有效手段。本发明通过利用倾斜螺旋胆甾相液晶取代传统液晶材料，提供了一种电驱动“不透明态”“反射态”“透明态”三态转变的柔性液晶/聚合物复合器件及其制备方法，其中“反射态”可以实现全可见光到近红外宽光谱范围内选择性反射的动态调控，大大扩展了传统液晶/聚合物复合器件的性能与应用。
本发明提供的新型柔性液晶/聚合物复合器件将传统液晶/聚合物复合器件的高雾态、优异的电光性能与力学性能、易于制备大面积柔性显示器件等优势和倾斜螺旋胆甾相液晶材料的反射色快速动态调控的特性结合起来。在传统液晶/聚合物复合材料电驱动“不透明态”、“透明态”的基础上增加了电驱动全可见光-近红外宽光谱范围选择性反射动态调控的“宽光谱反射态”，同时实现了基于倾斜螺旋胆甾相液晶材料的柔性显示。该器件利于用于信息显示、节约能源、隐私保护等领域。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。
图1为本发明一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物调光器件实现三态转变的示意图。
图2为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的转换实物图。
图3为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的柔性显示实物图。
图4为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的偏光显微镜织构图。
图5为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的扫描电子显微镜图像。
图6为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的反射色测试结果。
图7为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的红外反射测试结果。
图8为本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的调光器件的透射测试结果。
图9本发明基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料实现显示的示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
以下通过实施例进一步说明本发明：
本发明以下述三种具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子为原料制备基于倾斜螺旋胆甾相液晶/聚合物复合材料的调光器件。此实例仅为举例说明，实际可应用弯曲型液晶分子混合物所使用的具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子包括但不限于以下三种。
式1
式2
式3
实施例1
在二氯甲烷中，将式1、式2、式3所示的具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子混合，得到所述弯曲型液晶分子混合物(以所述弯曲型液晶分子混合物的总重量计，式1二聚体的含量为60wt％，式2二聚体的含量为35wt％，式3三聚体的含量为5wt％)，将5CB、E7混合，得到所述向列相液晶混合物(以所述向列相液晶混合物的总重量计，5CB的含量为60wt％，E7的含量为40wt％)，将上述弯曲型液晶分子混合物、向列相液晶混合物、手性剂S811以49：46：5的质量比混合，蒸干溶剂后，得到所述倾斜螺旋胆甾相液晶材料。在二氯甲烷中将倾斜螺旋胆甾相液晶材料与丙烯酸酯类单体混合，蒸干溶剂后得到预聚物(以预聚物总重量计，倾斜螺旋胆甾相液晶材料的含量为85wt％，丙烯酸酯类单体的含量为15wt％)。在90℃下向熔融状态的预聚物中加入0.5wt％的20μm间隔球，搅拌均匀，滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后以1℃/min降温速度降至室温以下，在21℃的条件下利用强度为1200μw/cm2的中心波长为365nm的紫外光照射20min使其自发聚合诱导相分离，得到调光器件，然后进行测试。
将调光器件放置于偏光显微镜下，图4为所述调光器件的偏光显微镜织构图，由于聚合物网络为光学各向同性，在偏光显微镜下呈暗态，而液晶分子为光学各向异性，在偏光显微镜下呈亮态，通过偏光显微镜可看出调光器件中形成了致密的聚合物网络将液晶分子以微滴的形式包裹在其中。
进一步使用扫描电子显微镜观察调光器件中形成的聚合物网络，将调光器件泡制在无水乙醇中三天使小分子液晶完全溶解在溶液中、自然风干后，将样品放置于扫描电子显微镜下观察，图5为所述调光器件的扫描电子显微镜图像，图中可以看到致密的白色的聚合物网络。
将调光器件放置于光纤光谱仪中测试其反射光谱，图6为所述调光器件的反射色测试结果，利用1.25V/微米的电场驱动调光器件，调光器件呈蓝色反射峰；利用1.08V/微米的电场驱动调光器件，调光器件呈绿色反射峰；利用0.88V/微米的电场驱动调光器件，调光器件呈红色反射峰。图7利用0.75V/微米的电场驱动调光器件，调光器件呈近红外光反射峰(800-1250nm)。
利用分光光度计进一步测试调光器件透射光谱，图8为所述调光器件的透射测试结果，驱动电压从0V开始以7.5V的电压递增，最开始调光器件在全光谱范围内透射率都极低，此时调光器件为焦锥散射态，当驱动电压高于某一阈值时调光器件产生红色反射峰，并且随着电压升高反射峰不断蓝移，最终在全可见光波段呈现较高的透射率。
对比例1
在较高温度下向实施例1熔融状态的预聚物中加入0.5wt％的20μm间隔球，搅拌均匀，滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后以1℃/min降温速度降至室温，在21℃的条件下利用强度为2000μw/cm2的中心波长为365nm的紫外光照射20min使其自发聚合诱导相分离后进行测试。
对比例2
在较高温度下向实施例1熔融状态的预聚物中加入0.5wt％的20μm间隔球，搅拌均匀，滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后以1℃/min降温速度降至室温，在21℃的条件下利用强度为460μw/cm2的中心波长为365nm的紫外光照射20min使其自发聚合诱导相分离后进行测试。
对比例3
在较高温度下向实施例1熔融状态的预聚物中加入0.5wt％的20μm间隔球，搅拌均匀，滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后以1℃/min降温速度降至室温，在25℃的条件下利用强度为1200μw/cm2的中心波长为365nm的紫外光照射20min使其自发聚合诱导相分离后进行测试。
测试例1
利用外加电场驱动柔性倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料“不透明态”、“反射态”“透明态”三态切换情况，并观察其在反射态下反射色的变化情况。
如图2、图3所示，实施例1制备的基于倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料的光学器件可以在电场驱动下实现“不透明态”、“反射态”、“透明态”的动态可逆切换，其中反射态可以实现电驱动反射色全可见光-近红外宽光谱范围内选择性反射动态调控，利用PET基板制备的柔性倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料，可以实现柔性显示。如图1所示，当不施加电场时，由于手性剂的存在，液晶分子呈现胆甾相焦锥散射“不透明”态；施加一个较大的电压时，液晶分子被诱导为场致向列态，器件切换为“透明态”；调节至电压时倾斜螺旋结构形成，器件切换为“反射态”降低电压观察到从蓝色到绿色到红色的反射峰变化，最后变回“不透明态”，该过程可逆，并且稳定性较好。
对比测试例1
电驱动可以诱导“不透明态”“透明态”的正常切换，但调节电压诱导的“反射态”的反射率相比实施例1有大幅下降，光纤光谱仪无法测量反射光谱，说明聚合光强过强会导致最后聚合物网络过于密集，从而影响本体液晶倾斜螺旋结构的形成，进而影响反射态的正常工作。
对比测试例2
电驱动可以诱导“不透明态”“透明态”的正常切换，但调节电压诱导的“反射态”的反射率相比实施例1有大幅下降，光纤光谱仪无法测量反射光谱，说明聚合光强过弱会导致聚合物网络过于稀疏，进而影响反射态的正常工作。
对比测试例3
电驱动可以诱导“不透明态”“透明态”的正常切换，但调节电压无法诱导出“反射态”，说明聚合时的温度需要在预聚物清亮点以下，才能保证聚合后的柔性倾斜螺旋液晶/聚合物复合材料工作正常。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种倾斜螺旋胆甾相液晶材料，其特征在于，所述液晶材料包括：具有扭曲弯曲向列相的弯曲型液晶分子混合物、向列相液晶混合物和手性掺杂剂，所述液晶材料在电驱动下能够形成倾斜螺旋排列。
2.根据权利要求1所述的倾斜螺旋胆甾相液晶材料，其特征在于，以所述液晶材料的总重量计，所述弯曲型液晶分子混合物的含量为46wt％-54wt％，所述向列相液晶混合物的含量为45wt％-49wt％，所述手性掺杂剂的含量为1wt％-5wt％。
3.根据权利要求1所述的倾斜螺旋胆甾相液晶材料，其特征在于，所述弯曲型液晶分子混合物由通式I所示弯曲型液晶分子二聚体，通式II所示弯曲型液晶分子三聚体混配得到，二者的混配比例为15-20:1；
通式Ⅰ
通式Ⅱ
其中，n取自然奇数5、7、9或11，m取自然奇数5或7，X、X’各自独立地选自C1-C4亚烷基或氧原子，F1、F2、F3、F4相同或不同、各自独立地选自氢原子或氟原子，M为氰基、C2-C6的烷基或C2-C6的烷氧基；
所述向列相液晶混合物为棒状单晶分子混合物，所述向列相液晶混合物中所使用的向列相液晶选自5CB、E7、E8、E44、SLC-1717、SLC-1718和TEB30A中的至少两种；
所述手性掺杂剂选自CB15、S811、R811、S1011、R1011、S2011、R2011、S5011和R5011中的至少一种：
CB15
S811
R811
S1011
R1011
S2011
R2011
S5011
R5011
4.权利要求1-3中任意一项所述的倾斜螺旋胆甾相液晶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在有机溶剂存在下，将所述弯曲型液晶分子混合物，向列相液晶混合物和手性掺杂剂混合均匀，然后蒸除所述有机溶剂，得到所述倾斜螺旋胆甾相液晶材料；其中，所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种。
5.一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物复合膜材料，所述复合膜材料为权利要求1-3中任意一项所述的倾斜螺旋胆甾相液晶材料与可聚合单体的预聚物，其中倾斜螺旋胆甾相液晶以液晶微滴的形式分散在聚合物基体中。
6.根据权利要求5所述的液晶/聚合物复合膜材料，其特征在于，所述复合膜材料在不同电场强度下，分别呈现散射态、宽广谱反射态和透明态，其中，宽广谱反射态是指反射波段可在可见光到近红外光的光谱范围内调控；
优选地，所述复合膜在不同电场强度下分别呈现散射态、800-2000nm的近红外区反射态和透明态对应隔热隔光、隔热透光、完全透光三种状态。
7.根据权利要求5所述的液晶/聚合物复合膜材料，其特征在于，所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体和/或乙烯基硫醇类单体；以所述预聚物的总重量计，所述预聚物包括倾斜螺旋胆甾相液晶材料80wt％-92wt％，可聚合单体8wt％-20wt％，以及光引发剂0wt％-1wt％。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的液晶/聚合物复合膜材料，其特征在于，所述预聚物由包括以下步骤的方法制得：在有机溶剂的存在下，将所述倾斜螺旋胆甾相液晶材料与可聚合单体混合均匀，然后蒸除所述有机溶剂，得到所述预聚物，其中，所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种。
9.一种电驱动散射态-宽光谱反射态-透明态转变的液晶/聚合物调光及显示器件，其特征在于，所述液晶/聚合物调光及显示器件由包括以下步骤的方法制得：
向熔融状态的权利要求5-8任意一项中所述的预聚物中加入间隔球，搅拌均匀，然后将混合物料滴加到导电ITO涂覆的柔性PET基板上，将两片PET基板的导电面贴合，去除气泡后缓慢降至室温以下，在20-23℃下，聚合诱导相分离，得到所述液晶/聚合物调光及显示器件，所述聚合诱导相分离的条件包括：利用800-1200μw/cm2强度的中心波长为365nm的紫外光，照射15-30min。
10.根据权利要求9所述的液晶/聚合物调光及显示器件，其特征在于，在80-110℃下向熔融状态的所述预聚物中加入间隔球；
所述间隔球的加入量为预聚物总重量的0.2-0.8wt％；
所述间隔球的尺寸为15-25μm；
所述缓慢降温的速率为0.8-1.2℃/min。
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