电控调光薄膜、其制备方法及显示器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示领域，特别涉及电控调光薄膜、其制备方法及显示器件。
【背景技术】
[0002] 聚合物分散液晶（polymer dispersed liquid crystal，简称F1DLC)是将低分子液 晶与预聚物相混合，在一定工艺条件下经聚合反应而成的。微米量级的液晶微粒均匀分散 在固态聚合物基体中，加之液晶微粒具有介电特异性，在外加电场的情况下，聚合物分散液 晶可以实现在透明和不透明之间的转变，使薄膜的透光率可调。由于其独特的透光率可调 性，被广泛用于电控调光膜中。
[0003] 目前，电控调光膜的结构主要由上下两层透明导电膜（或玻璃）和中间的数层 I3DLC层组成。
[0004] 在没有电场作用的情况下，电控调光膜处于不透明状态；当通入交流电时，液晶分 子实现有序排列，这时电控调光膜便从不透明态（OFF态）转换为透明态（0N态）。通过电 场作用，能够实现从开态-关态，关态一开态之间的快速转换。
[0005] 发明人希望研究一种新的电控调光薄膜，能够能过施加不同电压实现不透明状 态、半透明状态以及透明状态之间的转变，制备工艺简单，满足多种需求。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种电控调光薄膜、其制备方法及显示器件，能 够能过施加不同电压实现不透明状态、半透明状态以及透明状态之间的转变，制备工艺简 单。
[0007] 本发明提供了一种电控调光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008] ㈧将小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、光引发剂按比例混合，制得近 晶相-胆留相复合体系；
[0009] (B)将近晶相-胆留相复合体系、液晶性光可聚合单体及纳米粒子混合，得到液晶 复合体系；
[0010] 所述纳米粒子为ZnS、BaTiOjP Fe 304中的一种或多种；
[0011] (C)将所述液晶复合体系在液晶盒内进行紫外辐照，得到电控调光薄膜。
[0012] 优选的，所述小分子相列相液晶为SLC1717。
[0013] 优选的，所述光引发剂为IRG651、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯。
[0014] 优选的，所述近晶相液晶为8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物，所述8CB、9CB、IOCB 和80CB的混合物的质量比为23. 8% :16. 3% :21. 5% :38. 4%。
[0015] 优选的，所述手性添加剂为以下化合物中一种或多种：
[0016]
..····
[0017] 优选的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、光引发剂的质量比为 (25%~63.9% ) :(28%~42% ) :(8%~31% ) :(0· 1%~2% )。
[0018] 优选的，所述纳米粒子的粒径为12~90nm。
[0019] 优选的，所述纳米粒子的质量为液晶复合体系质量的0. 1 %~15%。
[0020] 优选的，所述液晶性光可聚合单体为丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯 酸异冰片酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、LA、E⑶E和TMPTGE中的一种或多种。
[0021] 优选的，所述液晶性光可聚合单体为丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯 酸异冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的混合物，所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、 甲基丙烯酸异冰片酯和1，4- 丁二醇二丙烯酸酯的质量比为（40~45) : (35~40) : (20~ 25)。
[0022] 优选的，所述液晶性光可聚合单体与近晶相-胆甾相复合体系的质量比为（20~ 30) : (70 ~80)。
[0023] 优选的，所述紫外福照条件为紫外光波长为365nm，光强为0. 01~10mW/cm2,福照 时间为10~60min。
[0024] 本发明提供了一种上述技术方案所述方法制备的电控调光薄膜。
[0025] 本发明还提供了一种显示器件，包括上述技术方案所述的电控调光薄膜。
[0026] 与现有技术相比，本发明将液晶性光可聚合单体与具有近晶相-胆留相复合体系 混合，并加入电场响应的纳米粒子。经过紫外辐照后，液晶性光可聚合单体发生聚合，在体 系内形成聚合物网络及液晶微滴。通过施加不同频率的交流电压，导致纳米粒子在液晶复 合体系内震动频率也不同，由于震动的纳米粒子会放热，使液晶体系发生相变。初始状态， 液晶复合体系处于近晶相，为不透明的光散射状态；施加交流电压220V，750HZ，液晶体系 发生相态转变由近晶相变为胆留相，为半透半反状态；施加交流电压220V，5000HZ，液晶体 系清亮，呈现透明状态。
[0027] 而且，由于纳米粒子的加入，使体系中胆留相液晶相态得以实现，从而实现彩色的 半透明半反显示。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明电控调光薄膜的工作原理示意图；
[0029] 图2为不透明状态电控调光薄膜的透光率；
[0030] 图3为半透半反状态电控调光薄膜的透光率；
[0031] 图4为透明状态电控调光薄膜的透光率；
[0032] 图5为不透明近晶相偏光显微镜照片；
[0033] 图6为半透半反胆留相偏光显微镜照片。
【具体实施方式】
[0034] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0035] 本发明实施例公开了一种电控调光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0036] ㈧将小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、光引发剂按比例混合，制得近 晶相-胆留相复合体系；
[0037] (B)将近晶相-胆留相复合体系、液晶性光可聚合单体及纳米粒子混合，得到液晶 复合体系；
[0038] 所述纳米粒子为ZnS、BaTiOl^P Fe 304中的一种或多种；
[0039] (C)将所述液晶复合体系在液晶盒内进行紫外辐照，得到电控调光薄膜。
[0040] 按照本发明，首先将小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、光引发剂按比 例混合，制得近晶相-胆甾相转变的复合体系。
[0041] 所述小分子向列相液晶为向列相液晶温度范围在_30°C~130°C之间的小分子向 列相液晶混合物，优选为SLC1717。所述小分子向列相液晶选用市售产品即可。
[0042] 所述近晶相液晶的结构近似于晶体，由液晶棒状分子聚集一起，形成一层一层的 结构。其每一层的分子的长轴方向相互平行，且此长轴的方向对于每一层平面是垂直或有 一倾斜角。棒状分子依靠官能团提供的垂直于分子长轴方向的相互作用，相互平行排列成 层状结构，分子的长轴垂直于层面。分子可以在层内运动，不能来往于各层间。所述近晶相 液晶优选为8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物，所述8CB、9CB、IOCB和80CB的混合物的质量比 优选为（20%~25%) :(15%~20% ) :(20%~25%) :(35%~40% )，更优选为 23. 8%: 16.3% :21.5% :38.4%。所述 8CB、9CB、IOCB 和 80CB 的分子式如式（I)~（IV)所示：
[0043]
[0044]所述手性添加剂优选为 CN、C15、C815、S811、R811、ZLI-4572 或 ZLI-4571 中的一 种或多种，所述CN、C15、C815、S811、R811、ZLI-4572及ZLI-4571的分子式如下所示：
[0046] 所述光引发剂优选为为IRG651、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯。
[0047] 按照本发明，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、光引发剂的质量 比优选为（25%~63.9% ) :(28%~42% ) :(8%~31% ):(0· 1%~2% )。各组分按比 例混合后，可采用本领域常规方法制备近晶相-胆留相复合体系，优选为溶剂挥发法或加 热熔融法。溶剂挥发法为将各组分在有机溶剂中溶解，然后在40°C热台上加热24小时以 上，使溶剂完全挥发；所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮等。加热熔融为将各组分混合后加热 至熔融状态，所述加热温度为各组分混合物的清亮点。
[0048] 按照本发明，得到所述近晶相-胆甾相复合体系后，将近晶相-胆甾相复合体系、 液晶性光可聚合单体及纳米粒子混合，得到液晶复合体系。所述液晶性光可聚合单体优选 为丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、LA、 E⑶E和TMPTGE中的一种或多种，更优选为丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸 异冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的混合物，所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基 丙烯酸异冰片酯和1，4- 丁二醇二丙烯酸酯的质量比为（40~45) : (35~40) : (20~25)。 所述丙烯酸-3-(三甲氧硅烷基）丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯和1，4-丁二醇二丙烯酸酯的 质量比优选为43:36:21。所述液晶性光可聚合单体与近晶相-胆留相相转变体系的质量比 优选为（20~30) : (70~80)，更优选为23:77。
[0049] 所述纳米粒子为ZnS、BaTiOl^P Fe 304中的一种或多种。所述纳米粒子的粒径优选 为12~90nm。所述纳米粒子的质量优选为液晶复合体系质量的0. 1 %~15%，更优选为 0. 7%。通过施加交流电压，使纳米粒子在液晶复合体系内震动，纳米粒子的震动放热，使液 晶体系发生相变。
[0050] 在制备液晶复合体系的过程中，近晶相-胆留相复合体系、液晶性光可聚合单体 及纳米粒子混合也可采用溶剂挥发法或加热熔融法。
[0051] 按照本发明，得到所述液晶复合体系后，将所述液晶复合体系在液晶盒内进行紫 外辐照，得到电控调光薄膜。所述紫外辐照条件为紫外光波长优选为365nm，光强优选为 0· 01~10mW/cm2,福照时间优选为1