[发明专利]一种基于液晶和二向性染料的电控调光膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于液晶和二向性染料的电控调光膜，包括：第一透明氧化铟锡塑料导电膜层、复合材料膜层、第二透明氧化铟锡塑料导电膜层；其中，所述复合材料膜层包括液晶分子、二向性染料分子、高分子网络，其中，液晶分子与二向性染料分子共同形成第一复合材料区域，液晶分子、二向性染料分子和高分子网络形成第二复合材料区域，所述第一复合材料区域与第二复合材料区域在复合材料膜层内沿着入射光垂直方向周期性交替排列。本发明的电控调光膜具有透射光角度范围可调控的特点。该电控调光膜有望应用于显示器，通过电场的开启和关闭，使显示器在防窥与非防窥状态之间进行切换。

技术领域

本发明涉及光学偏光技术领域，特别涉及一种基于液晶和二向性染料的电控调光膜及其制备方法。

背景技术

如今，电子产品已经融入了人们的生活和工作中，并为人们提供了很多便利，但由于液晶显示屏的可视角度较大，当电子产品的信息在被使用者本人浏览时，也极易被旁侧的人偷窥，对于一些商业和军事机密以及个人隐私等信息，人们更不希望被旁侧他人偷窥。

美国3M公司率先开发出具有超微细百叶窗(MICROLOUVER)结构的防窥膜。图1是该防窥膜的原理示意图，如图所示，该防窥膜按照从上到下的顺序依次包括：PET层、胶粘层、超微百叶窗膜层、胶粘层、PET层、胶粘层、保护层。由于该防窥膜结构中的超微百叶窗膜层，使得当将该防窥膜用于显示器时，可使屏幕显示出的资料专供使用者正面阅读，可视区域是60度(±30度)，任何人在可视区域外只能看到漆黑画面，从而达到保护个人隐私和企业商业机密的目的。但该防窥膜不具备在防窥和非防窥状态之间切换的特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的防窥膜无法在防窥和非防窥状态之间切换的缺陷，从而提供一种防窥状态可电控调节的调光膜。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于液晶和二向性染料的电控调光膜，包括：第一透明氧化铟锡塑料导电膜层、复合材料膜层、第二透明氧化铟锡塑料导电膜层；其中，所述复合材料膜层包括液晶分子、二向性染料分子、高分子网络，其中，液晶分子与二向性染料分子共同形成第一复合材料区域，液晶分子、二向性染料分子和高分子网络共同形成第二复合材料区域，所述第一复合材料区域与第二复合材料区域在复合材料膜层内沿着入射光垂直方向周期性交替排列。

上述技术方案中，任一第一复合材料区域的宽度范围在10-80μm之间，任一第二复合材料区域的宽度范围在10-80μm之间。

上述技术方案中，所述高分子网络在紫外光照射下，通过引发光可聚合单体发生聚合反应而形成；其中，所述光可聚合单体为：单官能团或者多官能团的液晶性单体，或者多种液晶性单体的混合物，或者液晶性单体与非液晶性单体的混合物；所述光可聚合单体含量为混合液总含量的10-70wt％。

上述技术方案中，所述二向性染料采用正性二向性黑色染料，或者正性二向性红色染料、正性二向性蓝色染料和正性二向性黄色染料的混合物。

上述技术方案中，所述液晶选用向列相液晶或胆甾相液晶。

上述技术方案中，所述复合材料膜层的厚度在5-50μm之间，所述复合材料膜层的厚度由间隔粒子的尺寸来决定；所述间隔粒子选用一定尺寸的玻璃微珠，含量为二向性染料分子、光可聚合单体、液晶分子、光引发剂、间隔粒子的混合液总含量的0.1-1.0wt％。

上述技术方案中，所述电控调光膜处于不加电状态时，当光线入射时，透射光分布在一个较宽的角度范围内；当所述电控调光膜处于加电状态时，当光线入射时，透射光分布在一个较窄的角度范围内。

本发明还提供了一种显示器，该显示器采用所述电控调光膜作为显示屏，通过电场的开启和关闭，显示器在防窥和非防窥状态之间进行切换。

本发明还提供了电控调光膜的制备方法，包括：

步骤1)、制备取向好的透明氧化铟锡塑料导电膜层；