本技術(shù)涉及液晶顯示,尤其是涉及一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥及其制備方法。
背景技術(shù):
1、目前,液晶顯示技術(shù)廣泛應用于電視、計算機顯示器等領(lǐng)域,其中液晶光閥作為核心組件之一,通過改變光的透過率來形成圖像。傳統(tǒng)的液晶光閥主要依賴于電場效應調(diào)控,但在響應速度、能耗及穩(wěn)定性方面存在一定的局限性。近年來,染料敏化液晶光閥因其獨特的光學性質(zhì)而受到廣泛關(guān)注。
2、染料敏化液晶光閥通常將染料敏化液晶與膠水直接混合,由于膠水會存在部分孔洞,因此染料液晶會囤積在各個孔洞中,而表面則會有部分染料液晶溢出。染料液晶未完全囤積在孔洞內(nèi),孔洞內(nèi)的染料液晶可轉(zhuǎn)動,而表面的染料液晶固化后則易出現(xiàn)黑底,這導致對比度無法有效提高,從而影響光閥的分辨率,故有待改善。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了提升光閥的對比度,本技術(shù)提供一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥及其制備方法。
2、本技術(shù)提供的一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥及其制備方法采用如下的技術(shù)方案:
3、第一方面,本技術(shù)提供的一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥,采用如下的技術(shù)方案:一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥,制備原料包括微膠囊染料液晶漿料和氧化銦錫導電膜,所述微膠囊染料液晶漿料包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分:
4、染料液晶微膠囊40-60份
5、聚合物分散漿料40-60份。
6、微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥具有良好的透光率和高對比度。通過微膠囊包埋染料液晶,可以有效的保護液晶分子,同時使得液晶分子能夠均勻分散在漿料中,進而在兩層氧化銦錫導電膜中均勻分散,可以在電場作用下自由轉(zhuǎn)動,成功實現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)的切換,提升納米光閥的對比度;這樣可以避免在表面有染料液晶溢出,固化后固定在表面不能轉(zhuǎn)動,減少黑底現(xiàn)象的出現(xiàn),從而提升光閥的分辨率和對比度。
7、優(yōu)選的,所述染料液晶微膠囊包括染料敏化液晶和聚合物微膠囊壁材。
8、染料敏化液晶具有光敏性和光學各向異性,能夠?qū)猱a(chǎn)生靈敏響應;染料敏化液晶具有良好的光吸收能力,可以利用染料分子高效地捕獲光能,實現(xiàn)光信號到電信號或其他形式能量的轉(zhuǎn)換;液晶可以在電場等外部刺激下進行轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)的轉(zhuǎn)換,從而提升納米光閥的對比度;通過聚合物微膠囊壁材包裹染料敏化液晶,能夠減少液晶分子溢出進而避免液晶分子被固定住,出現(xiàn)黑底現(xiàn)象,使得液晶分子能夠在電場作用下自由轉(zhuǎn)動,從而提升納米光閥的對比度。
9、優(yōu)選的,所述聚合物微膠囊壁材的制備原料包括聚丙烯、環(huán)氧樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。
10、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯這三種聚合物能夠形成均勻致密的微膠囊壁,能夠有效包裹染料敏化液晶,同時,這三種壁材具有良好的穩(wěn)定性、耐候性和相容性,能夠減少環(huán)境因素對于染料敏化液晶的影響,使得微膠囊能夠在漿料中均勻分散,提升納米光閥的長效穩(wěn)定性。
11、優(yōu)選的,所述染料液晶微膠囊采用如下步驟制備:
12、將染料敏化液晶和聚合物微膠囊壁材混合,加入有機溶劑,超聲后得到油相;將聚乙烯醇水溶液作為水相,在水浴攪拌條件下,將油相緩慢滴加至水相中,滴加完成后保持乳化,得到混合液;在攪拌條件下向混合液中加入聚乙烯醇水溶液,升溫攪拌反應,得到產(chǎn)物溶液;將產(chǎn)物溶液過濾,得到微膠囊,將得到的微膠囊洗滌后烘干,得到染料液晶微膠囊。
13、按照上述步驟制備的染料液晶微膠囊具有良好的穩(wěn)定性,染料敏化液晶能夠在聚合物微膠囊壁材中自由轉(zhuǎn)動,提升光閥的對比度。
14、優(yōu)選的,所述洗滌步驟包括:將微膠囊分散至水中,超聲后抽濾,用有機溶劑抽濾洗滌2-4次,得到洗滌后的微膠囊。
15、通過上述步驟進行洗滌,能夠在不破壞微膠囊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,有效的去除未被成功包裹的染料敏化液晶分子,減少未被包裹的液晶分子被固定住無法轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象出現(xiàn),從而減少黑底現(xiàn)象,提升納米光閥的對比度。
16、優(yōu)選的,所述染料敏化液晶包括酯基改性蒽醌類染料、偶氮類染料和液晶,所述酯基改性蒽醌類染料的制備原料包括蒽醌類染料和酯化改性劑。
17、酯基改性蒽醌類染料和偶氮類染料能夠協(xié)同作用,敏化液晶分子,顯示出廣泛的色域和高色彩飽和度,提升染料敏化液晶的光敏性和光穩(wěn)定性,使得液晶在電場作用下具有更加靈敏的響應,從而提升納米光閥的對比度。
18、優(yōu)選的,所述酯化改性劑包括對辛基苯酚、對庚基苯酚和對戊基苯酚中的一種。
19、對辛基苯酚、對庚基苯酚和對戊基苯酚作為蒽醌類染料的酯化改性劑,能夠增強染料在液晶中的溶解度,利于其在液晶中排列,提升在液晶分子中的有序參數(shù),從而更好的提升液晶的響應靈敏度,增強色彩的鮮艷程度,提升納米光閥的對比度。
20、優(yōu)選的,所述聚合物分散漿料的制備原料包括丙烯酸酯單體、含氟丙烯酸酯、含硫丙烯酸酯、成膜樹脂和引發(fā)劑。
21、通過丙烯酸酯單體、含氟丙烯酸酯、含硫丙烯酸酯、成膜樹脂和引發(fā)劑制備的聚合物漿料具有良好的分散性和相容性,能夠使得染料液晶微膠囊在漿料中均勻分散,從而提升納米光閥的對比度;含氟丙烯酸酯中的氟元素具有低極化率,能夠降低折射率,減少光線的折射和散射,增強納米光閥的透光性,提升對比度;同時,氟元素能夠提升納米光閥的抗紫外線性能,提升納米光閥的耐候性,延長其使用壽命;含硫丙烯酸酯能夠?qū)⒘蚧塍w系內(nèi),能夠改善納米光閥的光學穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)光學帶隙,使得納米光閥能夠更靈敏地響應從而改變透光率,提升其對比度。
22、優(yōu)選的,所述成膜樹脂包括丙烯酸成膜樹脂、聚氨酯成膜樹脂和環(huán)氧成膜樹脂中的一種。
23、丙烯酸成膜樹脂、聚氨酯成膜樹脂和環(huán)氧成膜樹脂能夠促進漿料分散,在氧化銦錫導電膜內(nèi)均勻成膜,使得微膠囊均勻分散,提升納米光閥的對比度。
24、第二方面,本技術(shù)提供一種微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥的制備方法,采用如下技術(shù)方案:
25、一種應用于微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥的制備方法,包括如下步驟:
26、將染料液晶微膠囊加入至聚合物分散漿料中,超聲分散后,得到微膠囊染料液晶漿料,將微膠囊染料液晶漿料涂覆在兩個氧化銦錫導電膜的表面,將涂覆了微膠囊染料液晶漿料的兩個表面貼合,在紫外光照射下進行固化處理后,得到微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥。
27、按照上述步驟制備的納米光閥具有高對比度,能夠長時間保持良好的工作性能。
28、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
29、1.微膠囊聚合包覆染料液晶納米光閥具有良好的透光率和高對比度。通過微膠囊包埋染料液晶,可以有效的保護液晶分子,同時使得液晶分子能夠均勻分散在漿料中,進而在兩層氧化銦錫導電膜中均勻分散,可以在電場作用下自由轉(zhuǎn)動,成功實現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)的切換,提升納米光閥的對比度;這樣可以避免在表面有染料液晶溢出,固化后固定在表面不能轉(zhuǎn)動,減少黑底現(xiàn)象的出現(xiàn),從而提升光閥的分辨率和對比度。
30、2.染料敏化液晶具有光敏性和光學各向異性,能夠?qū)猱a(chǎn)生靈敏響應;染料敏化液晶具有良好的光吸收能力,可以利用染料分子高效地捕獲光能,實現(xiàn)光信號到電信號或其他形式能量的轉(zhuǎn)換;液晶可以在電場等外部刺激下進行轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)的轉(zhuǎn)換,從而提升納米光閥的對比度;通過聚合物微膠囊壁材包裹染料敏化液晶,能夠減少液晶分子溢出進而避免液晶分子被固定住,出現(xiàn)黑底現(xiàn)象,使得液晶分子能夠在電場作用下自由轉(zhuǎn)動,從而提升納米光閥的對比度。
31、3.通過丙烯酸酯單體、含氟丙烯酸酯、含硫丙烯酸酯、成膜樹脂和引發(fā)劑制備的聚合物漿料具有良好的分散性和相容性,能夠使得染料液晶微膠囊在漿料中均勻分散,從而提升納米光閥的對比度;含氟丙烯酸酯中的氟元素具有低極化率,能夠降低折射率,減少光線的折射和散射,增強納米光閥的透光性,提升對比度;同時,氟元素能夠提升納米光閥的抗紫外線性能,提升納米光閥的耐候性,延長其使用壽命;含硫丙烯酸酯能夠?qū)⒘蚧塍w系內(nèi),能夠改善納米光閥的光學穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)光學帶隙,使得納米光閥能夠更靈敏地響應從而改變透光率,提升其對比度。