一种具有夜光功能的PDLC薄膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种液晶技术，尤其是涉及一种具有荧光功能的pdlc薄膜的制备方法。

背景技术：

聚合物分散液晶(polymerdispersedliquidcrystal，pdlc)是将液晶以微米量级的小微滴分散在有机固态聚合物基体内，由于液晶分子构成的小微滴的光轴处于自由取向，其折射率与基体的折射率不匹配，当光通过基体时被微滴强烈散射而呈现不透明的乳白状态或半透明状态。施加电场可调节液晶微滴的光轴取向，当两者折射率相匹配时，呈现透明态。除去电场，液晶微滴又恢复最初的散光状态，从而实现两种状态的转换。该类具有电光响应特性的材料，是将液晶和聚合物结合得到的一种综合性能优异的膜材料。pdlc材料可以广泛应用于制备调光膜、智能调光玻璃、电子价签、热敏及压敏器件、电控玻璃、光阀、电子书等领域。

为了实现pdlc薄膜的多彩显示，cn102819135b提供了一种具有荧光效应的聚合物分散液晶薄膜的制备方法，通过将荧光物质溶解于聚合物材料中形成聚合物荧光溶液，然后将聚合物荧光溶液与液晶材料混合得到聚合物分散液晶荧光溶液，再将聚合物分散液晶荧光溶液涂布于ito玻璃上进行固化得到具有荧光效应的pdlc薄膜。该方法提供的pdlc薄膜虽然可以实现多彩显示，但是其使用的荧光物质为罗丹明6g或罗丹明b，众所周知，罗丹明6g具有较强的毒性，而罗丹明b则会致癌，二者皆具有较大的环境危害性，均不适宜用于大量工业生产。不仅如此，能够溶解罗丹明类荧光物质的聚合物材料有限，只有紫外胶或聚甲基丙烯酸甲酯，应用范围较窄。此外，罗丹明类荧光物质的余晖时间难调整也给其应用带来局限。

技术实现要素：

发明目的：鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种应用范围更广、环境友好型的具有夜光功能的pdlc薄膜及其制备方法和应用。

本发明采取的技术方案：

本发明一方面提供一种具有夜光功能的pdlc薄膜，它含有0.1～50wt％的蓄光型发光材料。

进一步的，所述蓄光型发光材料选自短效蓄光型发光材料或长效蓄光型发光材料中的一种或多种，其中短效蓄光型发光材料典型的就是硫化锌类，其在日光或uv光照射5分钟即可发光，去掉光源后可以继续发光180分钟；长效蓄光型发光材料典型的就是稀土类无机盐，其在日光或uv光照射2小时即可发光，去掉光源后可以继续发光10小时。

本发明另一方面还提供一种具有夜光功能的pdlc的制备方法，包含以下步骤：

1)按比例称取蓄光型发光材料，将其加入到由液晶和胶水组成的pdlc前驱体中，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

2)将导电膜的导电面相对放置，在两层导电膜之间注入步骤(1)制得的夜光pdlc前驱体，然后施加压力辊压均匀；

3)将辊压后的导电膜之内的夜光pdlc前驱体进行固化，即得。

进一步的，为了使得制备而得的具有夜光功能的pdlc薄膜厚度更均匀，使用效果更好，可在步骤1)中按pdlc前驱体的0.1～5wt％的比例加入间隔球，也可在步骤1)之前预先将蓄光型发光材料制成间隔球，以减少间隔球的使用。

进一步的，步骤1)中所述夜光材料也可先与液晶混合，再与胶水混合；或先与胶水混合，再与液晶混合，加入的先后顺序不影响最终的使用效果。

需要说明的是，本发明使用的胶水是一种不会与蓄光型发光材料产生化学反应的材料，比如可以为环氧胶水、丙烯酸酯胶水、聚酯胶水、聚氨酯胶水、酚醛胶水、有机硅胶水中的一种或者两种以上的复合改性胶水。本发明所采用的液晶无特殊要求，本领域常见的近晶相液晶、向列相液晶或胆甾相液晶均能应用于本发明pdlc薄膜中，均可实现本发明的目的。

步骤3)所述的固化可以为紫外固化、热固化、辐射固化、常温固化中的一种或者多种共用的方式。

步骤2)或3)所述的导电膜为覆盖有导电涂层(如导电ito、纳米银、石墨烯、导电高分子中的一种或者多种组成的混合物)的柔性透明基材(如pet膜等)。

使用时，将制得的具有夜光功能的pdlc薄膜置于日光或uv光下照射一段时间，即可实现夜光功能。本发明制得的具有夜光功能的pdlc薄膜可以应用于建筑材料领域，如室内停电时，本发明的具有夜光功能的pdlc薄膜可以持久发光，起到指引作用。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的具有夜光功能的pdlc薄膜选用蓄光型发光材料，杜绝了罗丹明的致癌危害，更加环保，而且余辉时间变得可调，此外，适用的胶水和液晶范围更广，实际应用价值更高，此外，本发明的制备工艺生产成本更低，适用于大规模生产。

附图说明

图1为实施例1制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线；

图2为实施例2制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线；

图3为实施例3制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线。

图4为实施例4制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线。

图5为实施例5制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线。

图6为实施例6制得的pdlc薄膜在380～760nm波长范围内的发光强度衰减曲线。

具体实施方式

以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。

实施例1

本实施例选用江苏和成显示科技股份有限公司市售的商品名为hpc854700-100p006的pdlc前驱体(胶水+液晶)进行制备，选用的硫化锌类蓄光型发光材料(zns.cu)为深圳瑞特利夜光材料有限公司市售的商品名为rs-2hb，具体制备步骤如下：

1)预先将硫化锌类蓄光型发光材料制成20μm的间隔球；

2)按照硫化锌类蓄光型发光材料：pdlc前驱体＝1：4的质量比称取硫化锌类蓄光型发光材料，将蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

3)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤2)值制得的夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

4)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射5分钟，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续3小时后的发光强度仍然达到0.5mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图1为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到2.2mcd/m²。

实施例2

本实施例选用的pdlc前驱体同实施例1，稀土类蓄光型发光材料(al2o3.sro.eu2o3.dy2o3.b2o3.sio2)选用珠海致远颜料科技防伪技术部市售的商品名为zy-6640。制备步骤如下：

1)预先将稀土类蓄光型发光材料制成20μm间隔球；

2)按照稀土类蓄光型发光材料：pdlc前驱体＝1：4的质量比称取稀土类蓄光型发光材料间隔球，将稀土类蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

3)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤2)值制得的夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

4)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射2小时，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续12小时后的发光强度仍然达到5mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图2为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到46mcd/m²。

实施例3

本实施例选用的pdlc前驱体同实施例1，选用的稀土类蓄光型发光材料同实施例2。制备步骤如下：

1)按照稀土类蓄光型发光材料：pdlc前驱体＝19：100的质量比称取稀土类蓄光型发光材料，将稀土类蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，然后再加入占pdlc前驱体1wt％的市售20μm间隔球，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

2)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤1)夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

3)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射2小时，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续12小时后的发光强度仍然达到4.8mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图3为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到40mcd/m²。

实施例4

本实施例选用的pdlc前驱体同实施例1，选用的稀土类蓄光型发光材料同实施例2。制备步骤如下：

1)按照稀土类蓄光型发光材料：pdlc前驱体＝50：100的质量比称取稀土类蓄光型发光材料，将稀土类蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，然后再加入占pdlc前驱体1wt％的市售20μm间隔球，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

2)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤1)夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

3)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射2小时，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续12小时后的发光强度仍然达到5.5mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图4为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到50mcd/m²。

实施例5

本实施例选用的pdlc前驱体同实施例1，选用的稀土类蓄光型发光材料同实施例2。制备步骤如下：

1)按照稀土类蓄光型发光材料：pdlc前驱体＝(0.1：100)的质量比称取稀土类蓄光型发光材料，将稀土类蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，然后再加入占pdlc前驱体1wt％的市售20μm间隔球，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

2)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤1)夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

3)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射2小时，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续1小时后的发光强度仍然达到0.5mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图5为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到0.5mcd/m²。

实施例6

本实施例选用江苏和成显示科技股份有限公司市售的商品名为hpc854600-100的液晶，选用norland市售的商品名为noa65胶水，选用的稀土类蓄光型发光材料同实施例2。

1)按照稀土类蓄光型发光材料：液晶：胶水＝(19:60:40)的质量比称取稀土类蓄光型发光材料，将稀土类蓄光型发光材料加入到pdlc前驱体中，然后再加入占pdlc前驱体1wt％的市售20μm间隔球，搅拌使其分散均匀，得到夜光pdlc前驱体；

2)将ito-pet导电膜的导电面相对放置，采用卷对卷(rolltoroll)生产工艺，将步骤1)夜光pdlc前驱体注入ito-pet导电膜之间，经过对向运行的两个大辊压匀；

3)将辊压后的ito-pet导电膜送入uv灯箱，以2mw/cm²的能量照射5分钟，即可固化，即得。

本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜，经过可见光照射2小时，即可发出蓝绿色可见光；当去掉可见光之后，仍可发出可见光，持续12小时后的发光强度仍然达到5.4mcd/m²，超过肉眼感知(0.32mcd/m²)。

图6为本实施例制得的具有夜光功能的pdlc薄膜在380～760nm的波长范围内发光强度衰减曲线，可以看出，在60分钟后发光强度仍然达到37mcd/m²。与实施例3的曲线啮合，即聚合物前驱体种类变化对发光性能影响较小。

本发明还可以由其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。