[实用新型]聚合物分散液晶双稳膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚合物分散液晶双稳膜，用简单的设计方案依靠改变电场方向实现聚合物分散液晶的零场稳定，进而获得更为节能的电子纸技术，或者作为调光功能薄膜，夹在玻璃中，可以在建筑装修与珠宝柜台等领域得到特殊的应用。

背景技术

聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，简称PDLC)是把环氧树脂聚合物与向列相液晶及衬垫料以某个比例混合起来，夹在两片柔性透明导电薄膜之间，经过相分离，液晶从聚合物中析出形成微滴，聚合物固化把液晶微滴包裹在其中的一种复合膜。不加电场时，由于聚合物的折射率与液晶材料折射率不匹配，造成光散射，复合膜对光是关态；当施加电场后，聚合物的折射率与液晶材料折射率能够匹配起来，造成光透射，复合膜对光是开态。PDLC膜是20世纪80年代发明的高科技产品，在调光玻璃，大屏幕显示，全息光栅等许多领域具有应用价值，现在也还是液晶器件研究者关注的课题。

现有的电子纸(e-paper)方案有双色球显示和电子墨水(e-ink)电泳显示和胆甾相液晶双稳显示等技术。现有的胆甾相液晶双稳显示方案是采用美国肯特大学液晶研究所杨登科等提出的聚合物网络稳定胆甾相液晶(Polymer Network Cholesteric LiquidCrystal，简称PNCLC，或者Polymer Stabilized Cholesteric Texture，简称PSCT)，利用多畴织构散射和网络稳定向列相透射的零场稳定性质，通过电压驱动波形技术使液晶进入多畴织构或向列相织构实现双稳。但是存在的问题是驱动电压比较高，对比度差等。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种聚合物分散液晶双稳膜，可以克服现有技术的不足。采用高活性聚合物，使液晶微滴成为“惯性光滑滚珠”，用简单的设计方案依靠改变电场方向实现聚合物分散液晶零场双稳，进而获得一种e-paper-PDLC的新方案，同时得到更为节能的调光功能薄膜，夹在玻璃中，可以在建筑装修与珠宝柜台等领域得到特殊的应用，成为功能玻璃的新技术，新品种，新应用，为设计新的功能玻璃工作原理提供参考。

本实用新型提供的聚合物分散液晶双稳复合膜包括：两张柔性透明导电薄膜，一层聚合物分散液晶层，液晶层夹在两张柔性透明导电薄膜之间。两张导电薄膜上刻蚀有共面转换梳状电极，以便在梳状电极上加电压，使形成横向电场；将梳状电极短路，在对面电极上加电压形成垂面电场。

所述的聚合物是加活性剂的改性的聚合物，如预聚物聚氨酯丙烯酸酯中再添加了表面活性剂吐温和卵磷脂，使聚合物界面对液晶分子是弱锚定作用；所述的透明胶片薄膜上刻蚀有梳状电极；所述的聚合物中有惯性光滑滚珠的液晶微滴；所述的聚合物折射率选择为n_p＝1.52，液晶寻常光折射率为n_o＝1.52，液晶非常光折射率为n_e＝1.74以上；所述的聚合物分散液晶双稳复合膜，施加共面横向电场时处于关态-散射态，去掉电场仍保持散射态；将共面梳状电极短路施加对面电场时处于开态-透明态，去掉电场仍保持透明态。

聚合物分散液晶双稳复合膜的制造方法适用PDLC制造技术，可以是紫外光固化相分离技术，也可以是热固化相分离技术等。

本实用新型提供的聚合物分散液晶双稳膜的制造方法包括的步骤：

1)活性预聚物与大双折射向列相液晶材料及适量的衬垫料充分搅拌均匀混合；

2)外面两张柔性透明导电膜内侧刻蚀出梳状共面转换电极；

3)把混合好的高活性预聚物与大双折射差的向列相液晶及衬垫料转印到有共面电极的两张柔性透明导电膜之间；

4)用压合机把印刷了预聚物与液晶混合物的两张柔性透明导电膜挤压成复合膜；

5)对复合膜进行相分离，使液晶从聚合物中充分析出，形成2-2.7微米直径尺寸的液晶微滴。

6)对两张柔性透明导电膜加工出电极引线，在梳状共面转换电极间施加横向电场(如10伏)，使液晶折射率1.63以上，大于聚合物折射率1.52，呈现散射态，并且零场稳定；

7)把梳状共面转换电极短路，在对面电极间施加纵向电场(如3伏)，使液晶折射率等于聚合物折射率1.52，呈现透明态，并且零场稳定。

所述的活性预聚物是添加了表面活性剂吐温和卵磷脂的聚氨酯丙烯酸酯体系的预聚物；所述的向列相液晶的大双折射差为n_e-n_o＝Δn≥0.2(是永生华清产PDLC用液晶LC-1等。)

所述的衬垫料直径是10微米塑料微球。

所述的预聚物与向列相液晶按质量比：1：1。