一種電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶光散射顯示屏及制備方法，特別涉及一種電響應(yīng)可拉伸液晶 光散射顯示屏及制備方法。 (二）
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶物理凝膠是將液晶化合物作為基體分子，利用凝膠因子的自組裝特性獲得的 一類具有多功能的新型軟物質(zhì)，既保留了液晶化合物特有的光、電、磁、熱等的刺激-響應(yīng) 特性，又賦予液晶化合物一定的形狀。因此，液晶物理凝膠廣泛應(yīng)用于光散射顯示、光柵、半 導(dǎo)體材料等領(lǐng)域。
[0003] 通常，應(yīng)用于可拉伸液晶光散射顯示器件的凝膠因子含量較高。如果能通過添加 少量的凝膠因子即可實(shí)現(xiàn)可拉伸液晶光散射顯示器件所需的凝膠強(qiáng)度，就可以獲得含低含 量凝膠因子的可拉伸液晶光散射顯示器件。
[0004] 同時(shí)，傳統(tǒng)液晶顯示器存在器件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，不可拉伸，亮度和對(duì)比度有待進(jìn)一 步提升等問題。這是由于顯示器中必須存在相互正交的偏振片以提供暗場，但偏振片的存 在又會(huì)導(dǎo)致顯示器視野范圍變窄，亮度變暗。如果能在僅添加微量凝膠因子且不使用偏振 片的情況下，利用導(dǎo)電柔性基底制得一種高對(duì)比度且可拉伸、有電響應(yīng)的液晶光散射顯示 屏，就可以拓展液晶顯示器的功能和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0005] 本發(fā)明提供了一種通過添加微量凝膠因子且不使用偏振片，具有較大拉伸比和較 高對(duì)比度，有電響應(yīng)的可拉伸液晶光散射顯示屏，克服了液晶凝膠中凝膠因子含量高、傳統(tǒng) 液晶顯示器對(duì)偏振片的需要及對(duì)比度低且不可拉伸等缺點(diǎn)，制備工藝簡單，可應(yīng)用于可拉 伸液晶光散射顯示領(lǐng)域。 (三）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明制備得到了一種電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示 屏。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 本發(fā)明提供一種電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯不屏，所述的電響應(yīng)可拉伸液晶光 散射顯示屏是將液晶物理凝膠涂覆于導(dǎo)電可拉伸膜表面，再在液晶物理凝膠表面覆蓋一 層導(dǎo)電可拉伸膜制得；所述導(dǎo)電可拉伸膜為含導(dǎo)電材料的聚氨酯膜或含導(dǎo)電材料的硅 橡膠膜；所述導(dǎo)電材料為納米銀線 AgNWs(diam. XL30nmXL20_50 ym，5mg/mL(glycerol dispersion)，購自濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司）；所述液晶物理凝膠質(zhì)量組成 為：98. 3-99. 9%的液晶基體化合物和0. 1-1. 7%的凝膠因子；所述液晶基體化合物為 5CB(4-正戊基-4'-氰基聯(lián)苯，購自石家莊城志永華顯示材料有限公司）或E7液晶（E7由 50wt% 5CB，27wt% 7CB，15wt% 8CB，8wt% 5CT混合而成，購自石家莊城志永華顯示材料有 限公司）；所述凝膠因子為下列式（I)~（IX)所示化合物中的一種或兩種以上任意比例的 組合：
[0009]
[0010] CN 105158959 A IX m "ti 3/11 頁
[0011] CN 105158959 A ^ 4/11 貝
[0012] UiN 丄 Λ J I· d/ 丄丄
[0013] 進(jìn)一步，優(yōu)選所述凝膠因子為式（I)、（II)和（III)所示的化合物中的一種或三種 化合物按質(zhì)量比1: 1:1~1:2:3的混合。
[0014] 進(jìn)一步，優(yōu)選所述凝膠因子為式（IV)所示化合物和式（V)所示化合物中的一種或 兩者按質(zhì)量比1:0.2~5混合組成（更優(yōu)選1 :1的混合）。
[0015] 進(jìn)一步，優(yōu)選所述凝膠因子為式（VI)、（VII)和（VIII)所示化合物中的一種或三 種化合物按質(zhì)量比1: 1:1~1:2:3的混合。
[0016] 進(jìn)一步，優(yōu)選所述凝膠因子為式（IX)的化合物。
[0017] 進(jìn)一步，優(yōu)選所述液晶物理凝膠由如下質(zhì)量配比的物質(zhì)構(gòu)成：99-99. 5%的液晶基 體化合物以及〇. 5-1 %凝膠因子。
[0018] 進(jìn)一步，所述的導(dǎo)電可拉伸膜按如下方法制備：（1)將5~10mg/mL的納米銀線 AgNWs與甲醇、異丙醇以體積比1:1:2~1:4:8混合成AgNWs溶液，將AgNWs溶液平鋪于載 玻片上，待溶劑完全揮發(fā)后，繼續(xù)取相同體積的AgNWs溶液平鋪于同一塊載玻片表面，重復(fù) 10~30次，然后將載玻片于140~200°C加熱8~15min，加熱完成后，于去離子水中浸泡 8~15min，取出載玻片再于140~200°C加熱8~15min，篩選電阻值為5~500 Ω的載玻 片，獲得含導(dǎo)電層的載玻片；（2)將聚氨酯的無泡預(yù)聚物或硅橡膠的無泡預(yù)聚物加入由步 驟（1)制備的含導(dǎo)電層的載玻片制成的模具中（所述模具利用雙面膠厚度控制模具厚度 3~4mm)，膜厚度0. 5~I. 5mm，轉(zhuǎn)移完成后，在150°C下加熱固化10~15min，隨后趁熱將 模具剝離（優(yōu)選利用刀片將其剝離），得到導(dǎo)電可拉伸膜；所述聚氨酯的無泡預(yù)聚物是將聚 氨酯Clear Flex? 95A和聚氨酯Clear Flex? 95B以質(zhì)量比1:1. 5混合均勻后，利用真空干 燥器脫泡制成無泡預(yù)聚物，即在25°C、真空條件下放置lOmin，獲得聚氨酯的無泡預(yù)聚物； 所述硅橡膠的無泡預(yù)聚物是將硅橡膠道康寧SYLGARD 184A和硅橡膠道康寧SYLGARD 184 B以質(zhì)量比10:1混合均勻后，利用真空干燥器脫泡制成無泡預(yù)聚物，即在25°C、真空條件下 放置20min，獲得硅橡膠的無泡預(yù)聚物。
[0019] 進(jìn)一步，所述的電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏的制備方法為：在140~260°C溫 度下，按配方量將液晶基體化合物和凝膠因子充分混勻10~20min，溶解完成后，獲得液晶 物理凝膠；趁熱將液晶物理凝膠置于150~180°C烘箱內(nèi)，均勻涂覆于導(dǎo)電可拉伸膜表面， 液晶物理凝膠層厚度控制在0. 5~1mm，冷卻室溫，再將另一層導(dǎo)電可拉伸膜置于凝膠表 面，利用無泡預(yù)聚物在可拉伸膜周圍進(jìn)行封裝，獲得所述電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏。
[0020] 進(jìn)一步，所述封裝是利用聚氨酯的無泡預(yù)聚物或硅橡膠的無泡預(yù)聚物在導(dǎo)電 可拉伸膜周圍（即將無泡預(yù)聚物涂在兩層導(dǎo)電可拉伸膜周圍），在25-KKTC下加熱固 化35min-4h進(jìn)行封裝；所述聚氨酯的無泡預(yù)聚物是將聚氨酯Clear Flex' 95A和聚氨酯 Clear FlexK) 95B以質(zhì)量比1:1. 5混合均勻后，在25°C、真空條件下放置lOmin，獲得聚氨酯 的無泡預(yù)聚物；所述硅橡膠的無泡預(yù)聚物是將硅橡膠道康寧SYLGARD 184 A和硅橡膠道康 寧SYLGARD 184 B以質(zhì)量比10:1混合均勻后，在25°C、真空條件下放置20min，獲得硅橡膠 的無泡預(yù)聚物。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明提供一種拉伸比可達(dá) 130~155%的電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏，且顯示屏對(duì)比度達(dá)到50 :1~70:1，抗疲 勞性能好，可反復(fù)使用數(shù)十次，僅含微量凝膠因子的同時(shí)無偏振片存在，具有電響應(yīng)性質(zhì)， 電阻僅在5~500 Ω，可應(yīng)用于可拉伸光散射顯示領(lǐng)域。這類有較大拉伸比的可拉伸液晶光 散射顯示屏，不僅制備工藝簡單，而且電阻值低，具有視野范圍寬、亮度高、圖像對(duì)比度高等 特點(diǎn)。 (四）
【附圖說明】
[0022] 圖1實(shí)施例5制備的液晶物理凝膠在導(dǎo)電液晶盒中通電前后成像圖，（a)是未通 電時(shí)的成像示意圖；(b)是加120V直流電時(shí)的成像示意圖。 (五）
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不 限于此。
[0024] 實(shí)施例1 :聚氨酯電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏
[0025] (1)導(dǎo)電層的制備
[0026] 將5mg/mL的AgNWs (濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司）ImL與2mL甲醇和4mL異丙 醇混合，制成 7. 8 X 10 2mg/mL 的 AgNWs 溶液。取 0· 25mL 的 AgNWs 溶液（7. 8 X 10 2mg/mL)平 鋪于載玻片，待溶劑完全揮發(fā)后，繼續(xù)取相同體積的AgNWs溶液平鋪于同一塊載玻片表面， 重復(fù)10~30次。將平鋪好AgNWs的載玻片放于熱臺(tái)150°C加熱lOmin，加熱完成后，于去 離子水中浸泡lOmin。浸泡完成后取出載玻片再放于熱臺(tái)上165°C加熱8min，獲得表面涂覆 導(dǎo)電層的載玻片。加熱完成后，測其電阻。電阻值在5~70Ω。
[0027] (2)導(dǎo)電聚氨酯膜的制備
[0028]將Clear Flex? 95A Ig 和Clear Flex? 95B I. 5g 在 25°C下充分混勻，利用真空干 燥器脫泡制成無泡預(yù)聚物，即在25°C、真空條件下放置lOmin，獲得聚氨酯的無泡預(yù)聚物， 取出后迅速將其引入至一個(gè)由步驟（1)制備的表面涂覆導(dǎo)電層的載玻片制成的模具中（導(dǎo) 電層朝內(nèi)，76mmX25mmX3mm)，利用雙面膠厚度控制模具厚度3mm，膜厚度1mm。轉(zhuǎn)移完成 后，在150°C下固化10~15min，隨后趁熱利用刀片將其剝離，得到導(dǎo)電聚氨酯膜，并將其裁 剪成65mmX24mmX Imm導(dǎo)電聚氨酯膜，測其電阻值10~100 Ω。
[0029] (3)電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏
[0030] 在 250°C下，向 98.4wt%E7 液晶中摻入 1.6wt% 的凝膠因子（(VI) :(VII) :(VIII) 質(zhì)量比為I :2 :3)，250°C油浴下充分混勻待其互溶，溶解完成后獲得液晶物理凝膠，趁熱將 其置于150°C烘箱內(nèi)，均勾涂覆于步驟⑵制備的導(dǎo)電聚氨酯膜（65mmX24mmXlmm)表面， 液晶物理凝膠層厚度控制在〇.5_，待其冷卻至室溫，再將另一層步驟（2)制備的導(dǎo)電聚氨 酯膜蓋在液晶物理凝膠層表面，利用步驟（2)得到的聚氨酯無泡預(yù)聚物在聚氨酯膜周圍進(jìn) 行封裝，常溫（25°C)固化24h，兩側(cè)引出銀線，得到一個(gè)內(nèi)含有液晶物理凝膠，隔絕空氣、水 的導(dǎo)電"三明治"結(jié)構(gòu)的電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏。將其固定于利用6寸臺(tái)鉗制成 的拉伸臺(tái)，測其初始長度為4. 5cm，通電后拉伸，拉伸后長度為6. 5cm，拉伸比為144%，由不 透明狀態(tài)變?yōu)橥该鳡顟B(tài)。
[0031] 結(jié)果表明，本發(fā)明制備得到的電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏可拉伸性能良好， 圖像顯示清晰，肉眼可見，對(duì)比度高，可達(dá)30:1~50:1。
[0032] 實(shí)施例2 :硅橡膠電響應(yīng)可拉伸液晶光散射顯示屏
[0033] (1)導(dǎo)電 PDMS 膜
[0034] 將道康寧SYLGARD 184A(購自深圳市特普斯科技有限公司）IOg和道康寧SYLGARD 184B (購自深圳市特普斯科技有限公司）Ig混合均勻后，利用真空干燥器脫泡制成無泡預(yù) 聚物，即在25°C、真空條件下放置20min，獲得硅橡膠的無泡預(yù)聚物。隨后倒入至一個(gè)由 實(shí)施例1步驟⑴制得的模具中（導(dǎo)電層朝內(nèi)，76mmX25mmX3mm)，再在150°C真空干燥 箱中高溫固化15min，取出后利用刀片將其剝離，得到導(dǎo)電硅橡膠PDMS膜，并將其裁剪成 65謹(jǐn)X24mmXl謹(jǐn)導(dǎo)電PDMS膜，測其電阻值10~80Ω。
[0035] (2)在150°C下，向98. 4wt% 5CB液晶中摻入I. 6wt%的凝膠因子（式（IX)的化合 物），150°C油浴下充分混勻待其互溶，溶解完成后趁熱將其置于150°C烘箱內(nèi)，均勻涂覆于 步驟（1)制備的導(dǎo)電PDMS膜^5mmX24mmX Imm)表面，液晶物理凝膠層厚度控制在0· 5mm， 待其冷卻至室溫，再將另一層步