[发明专利]一种含孔聚合物分散液晶薄膜的制备方法及性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶薄膜的制备技术与性能测试技术，尤其是涉及一种含孔聚合物分散液晶薄膜的制备方法及性能测试装置。

背景技术

聚合物分散液晶（PDLC，Polymer Dispersed Liquid Crystal）是一种新颖的液晶功能材料，其是通过将液晶微滴分散在固态高分子聚合物基质中，并用电场控制液晶微滴的指向，从而达到光开关的效果。由于聚合物分散液晶制备简便、响应时间短、无需偏振器件，并且物理、化学性能稳定，因此近年来一直受到人们的关注，并被应用于大面积显示、可调全息光栅、光衰减器等多种光电器件的制作与研究。目前，制备聚合物分散液晶的方法主要有：热致诱导相分离法（TIPS）、溶致诱导相分离法（SIPS）、聚合诱导相分离法（PIPS）等多种。其中，聚合诱导相分离法即利用紫外聚合固化法制备聚合物分散液晶的方法是研究较多的一种，其原理是首先将紫外胶等对紫外光敏感的聚合物材料与液晶分子均匀混合，形成溶液，之后采用紫外光照射诱导，使得液晶在聚合物分子中的溶解度随曝光时间逐渐降低，从而导致液晶相分离而形成液晶微滴。采用这种原理制备的聚合物分散液晶薄膜在关态是不透光的，且对电压敏感，在施加电场后透过率变化迅速，对为获得特定透过率值就需要精确的电压控制，虽然能够适用于显示、通信等对响应速度要求较高的领域，但是对如光强衰减等需要较高光强调制精度等应用带来了较大的不便。

另一方面，当前绝大多数聚合物分散液晶光开关器件为获得较高的开关比，其在关态透过率一般为零值，如果要获得初始透过率则必需施加一定电压，不适用于需要一定起始光强与光强缓变的情况；例如，当前激光显示技术已被较为广泛的应用，但激光由于其高相干性使其极易产生散斑而严重影响图像质量，而从原理上消散斑的方法主要有“消相干”和“多幅独立散斑图样的平均”，譬如可通过施加高频率的交变电压来快速实现聚合物分散液晶光开关以破坏时间相干性从而消散斑，但此类方法通过快速的实现聚合物分散液晶光开关的开、闭，会明显降低光斑亮度，光强损耗大，在实际生产、生活的应用中会明显增加能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的、成本低、易制作，且初始透过率可控，透过率随电压变化可精确缓慢调谐的含孔聚合物分散液晶薄膜的制备方法及性能测试装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含孔聚合物分散液晶薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①量取体积比为1：1的向列相液晶和紫外胶，混合并搅拌均匀，得到液晶与紫外胶的混合物；

②裁取两片表面积大小相同的ITO导电玻璃；

③将第一片ITO导电玻璃置放于平整的操作台上，并使其导电面朝上，然后将液晶与紫外胶的混合物均匀涂抹于第一片ITO导电玻璃的导电面上，再静置8～12s后，向呈粘稠液态的聚合物分散液晶层中掺入与向列相液晶和紫外胶均不相溶的透明液体；

④即刻将第二片ITO导电玻璃以其导电面朝下缓慢盖在呈粘稠液态的聚合物分散液晶层上，并使透明液体将呈粘稠液态的聚合物分散液晶层挤开；

⑤在第二片ITO导电玻璃的自身重力作用下，仍呈粘稠液态的聚合物分散液晶层被压平，随即对压平的仍呈粘稠液态的聚合物分散液晶层进行光照固化，得到含通光孔的聚合物分散液晶薄膜。

所述的透明液体为食用油脂或机油。

所述的光照固化采用紫外灯照射，照射时间为3～4min；或所述的光照固化采用紫外激光照射，照射时间为2～3min；或所述的光照固化采用日光照射，照射时间为4～6min。

所述的透明液体的掺入量根据需制备的含通光孔的聚合物分散液晶薄膜的表面积大小自行设定，当需制备的含通光孔的聚合物分散液晶薄膜的表面积大小要求为2×3cm时，所述的透明液体的掺入量为大于0μL且小于或等于2μL。

所述的通光孔的孔径大小由所述的透明液体的掺入量决定。

所述的含通光孔的聚合物分散液晶薄膜的初始透过率的大小由所述的通光孔的孔径大小决定。