[发明专利]一种反式电控调光玻璃及其制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明技术方案涉及一种采用应变液晶技术制造的聚合物分散负性液晶反式电控调光玻璃。

背景技术

聚合物分散液晶(PDLC)技术现已广泛应用于电控调光玻璃，全息光栅等诸多技术领域。在对聚合物分散液晶研究中发现，施加应力对聚合物的聚合以及液晶分子排列状态有影响，即应力诱导液晶取向作用，这个研究领域称为应变液晶(SLC)。

聚合物分散液晶其制品具有雾态毛玻璃外观，施加电场变成透明状态，这称为聚合物分散液晶正式电控调光玻璃。实用中人们也期待有外观是透明态，当施加电场时呈现散射态，这被称之为聚合物分散液晶反式电控调光玻璃。已有反式电控调光玻璃专利技术是采用双频液晶材料，即介电转换液晶材料，在低频时是正性液晶，高频时是负性液晶，制备过程中，边施加低频电场边进行紫外光曝光，在电场诱导下形成垂面定向聚合，液晶分子垂面排列，制品具有透明外观；当施加高频电压时，液晶分子沿面二维混乱分布，制品就呈现散射毛玻璃态。但是由于高频电压下电介质都成了导体，这种模式功耗大，驱动困难，仅停留在小尺寸样品，没有实用产品，其他一些反式电控调光玻璃设想也由于各种原因无法实现产业化。我们采用应变液晶新技术制备出了可产业化的反式电控调光玻璃，即制品具有透明外观，施加电场变成雾态毛玻璃，且制品面积较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃制造技术，它由两片透明导电厚玻璃和中间夹一层聚合物分散负性液晶薄膜构成，在制备过程中，初步曝光发生相分离，马上停止曝光立即对上下两片玻璃施加垂直玻璃表面的拉伸应力，即通过施加拉伸应力实现聚合物的垂面定向聚合，撤掉拉伸应力后，制品仍把形变保留下来，呈透明外观，当施加电压时，液晶分子沿面二维混乱排列，造成散射。这种反式电控调光玻璃可以做出大面积产品，驱动电压不高，不需要高频电压，能达到与正式电控调光玻璃相反效果，在室内装修等方面有其特殊应用。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃，由两片超平透明导电厚玻璃和中间夹层聚合物分散负性液晶薄膜构成。本发明使用的聚合物分散负性液晶材料由紫外光固化预聚物与向列相负性液晶材料混合而成，预聚物与向列相负性液晶材料以大约1∶1的质量比组成。所述预聚物是由15～25％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～75％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3～5％的增韧剂丁腈橡胶、3～5％的链转移剂2-巯基乙醇和3～5％的光引发剂1173组成，所述百分比均为质量百分比，预聚物固化后折射率可以大致为n_p＝1.5。所述向列相负性液晶材料的介电各向异性约为Δε＝-4，寻常光折射率大致为n_o＝1.5，非常光折射率大致为n_e＝1.7，双折射率差为Δn＝0.2以上。

本发明聚合物分散负性液晶反式电控调光玻璃所用相分离技术采用紫外光固化相分离技术。上述聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃，其中聚合物分散负性液晶薄膜的构成还包括直径为10～20μm的衬垫材料塑料微球，其用量以玻璃制品面积计算小于100粒/cm²。

上述聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃，其中所述透明导电玻璃为浮法平板厚玻璃镀氧化锡或氧化銦锡透明导电膜，方电阻30～50Ω，其玻璃厚度为3～5mm。上述聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃，其中所述聚合物分散负性液晶薄膜的厚度经拉伸大于所用衬垫材料直径。

聚合物分散负性液晶的反式电控调光玻璃的制造需要在洁净车间进行，与本发明人先前申报专利“反式结构压光效应调光玻璃”(201210324128.4)制备方法类似，基本步骤是：

第一步，配制预聚物

用15～25％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～75％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1～3％的增韧剂丁腈橡胶、3～5％的链转移剂2-巯基乙醇和3～5％的光引发剂1173配制预聚物，将混合物在室温条件下搅拌2分钟充分混合均匀。

第二步，配制液晶胶

将第一步配制的预聚物与向列相负性液晶材料以1∶1的质量比混合，室温下用搅拌器搅拌2分钟使其充分混合形成液晶胶，液晶胶呈无色透明状态，且粘度较小。

第三步，清洁玻璃基板

把厚度3～5mm的透明导电玻璃切割成需要的尺寸，在去离子纯净水中加入清洁剂对玻璃基板进行清洗，使玻璃表面洁净无污物，用纯净水冲洗干净，再用清洁无尘干布擦拭去除水渍。

第四步，撒布衬垫料