[發明專利]一種低電壓驅動電控液晶調光膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710617911.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109307966B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 楊槐;張慧敏;張蘭英;梁霄;陳梅;胡威;張帥鋒
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G02F1/137
• 分類號: G02F1/137;G02F1/133
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;張紅生

本發明公開了一種低電壓驅動電控液晶調光膜及其制備方法，所述調光膜包括液晶盒或液晶薄膜以及灌注在液晶盒或液晶薄膜之中的各向同性液體；所述各向同性液體由30.0～80.0wt％的混合液晶、20.0～70.0wt％的可聚合單體以及可聚合單體總質量的1.0～6.0wt％的引發劑混合配制得到。本發明優點是：通過引入正性高介電各向異性液晶獲得低電壓驅動電控調光膜，而網孔改變較小，兩片基板之間粘結力大，實用性強。

技術領域

本發明屬于功能性液晶材料制備和應用技術領域，尤其涉及一種低電壓驅動電控液晶調光膜及其制備方法。

背景技術

隨著技術的進步，基于液晶(LC)材料的未來光電材料逐漸向價廉、質輕、尤其是柔性且易于大面積生產的薄膜化產品發展。基于這種發展，LC/高分子復合薄膜材料應運而生。構建這種復合材料體系的目的，是為了把LC分子的響應特性與高分子材料良好的機械強度、優良的柔韌性以及優異的加工特性相結合，使其在實現LC 的外場響應性能的同時，能夠利用卷對卷加工的方法實現大規模柔性薄膜化產品的生產。在此背景下，在LC領域中，一種重要的LC/高分子復合材料薄膜體系，即高分子分散液晶(Polymer Dispersed LiquidCrystal，簡稱PDLC)材料被開發出來。

PDLC膜被稱為正式電控調光膜，在PDLC薄膜中，LC分子和高分子基體形成微相分離結構，即LC材料以液滴形式分散在高分子基體中。在不施加電場的情況下， LC分子的指向矢在高分子基體的邊界作用下呈無規分布，PDLC膜處于強烈光散射狀態；施加電場后，LC分子的長軸平行于電場排列，PDLC膜呈透明狀態。在實用 PDLC膜中，高分子基體一般含量較高，在40～70wt％左右，因而PDLC膜有著良好的力學性能、穩定性能、大面積加工性能，已經大規模產業化。目前廣泛應用于大面積投影屏和觸摸屏、建筑和汽車門窗、玻璃幕墻、室內隔斷、智能家居設備等方面。尤其是其光散射狀態可以在不影響采光的情況下，保證室內人員的眼睛不受外界強烈陽光的刺激，同時可創造良好的私密空間。迄今為止，國內外已有多個PDLC 膜的生產廠家，如日本的坂硝子公司和美國的科化公司等國外公司及南京工道液晶材料科技有限公司和北京萬方同輝公司等國內公司。

目前，正式電控調光膜的透明態需要施加持續的較高的電場來維持，大面積實際應用的薄膜的使用電壓一般在50～85V左右。開發低電壓驅動的電控調光膜更能夠滿足節能和環保的發展要求，因此低電壓驅動電控液晶調光膜具有更廣闊的應用前景。

發明內容

為了解決電控液晶調光膜驅動電壓較高的缺點，本發明目的在于提供一種低電壓驅動電控液晶調光膜及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種低電壓驅動電控液晶調光膜，所述調光膜包括液晶盒或液晶薄膜以及灌注在液晶盒或液晶薄膜之中的各向同性液體；

所述各向同性液體由40.0～80.0wt％的混合液晶、20.0～60.0wt％的可聚合單體以及可聚合單體總質量的1.0～6.0wt％的引發劑混合配制得到。

進一步地，所述混合液晶為：

在質量百分比65.0～95.0wt％的正性介電各向異性小分子液晶中引入質量百分比為5.0～35.0wt％的正性高介電各向異性液晶單體，混合均勻，得到具有正性高介電各向異性的混合液晶。

優選地，所述正性高介電各向異性液晶單體選自下列化合物中的一種或幾種：

其中，R選自基團-C_nH_2n+1、-OC_nH_2n+1、-C_nH_2n-1和-OC_nH_2n-1中的一種，n為3-6。