羟基和交联剂对PDLC膜电-光性能的影响

通过选用含有羟基的丙烯酸酯类单体制备聚合物分散液晶(PDLC)膜,研究了羟基的存在和不同的制膜工艺条件对PDLC膜电-光性能及稳定性的影响。通过分别添加具有刚性和柔性的交联剂,使羟基参与交联,研究了PDLC膜电-光性能及稳定性的变化规律。研究表明向单体中添加含有羟基的分子结构不同的丙烯酸酯,可提高PDLC膜中聚合物网络与两片ITO膜之间的结合力,降低PDLC膜的驱动电压。添加柔性交联剂二异氰酸己酯对PDLC膜的稳定性和黏结性影响较小,适量添加二异氰酸己酯可在保持一定对比度的情况下降低PDLC膜的驱动电压。     

低阈值电压聚合物分散性液晶膜的电光特性

采用聚合物诱导柏分离(PIPS)方法制备了PDLC膜,研究了不同单体材料、温度、光强等对PDLC膜电光特性的影响.发现Bi-EMA-2和EHMA混合单体(质量组分为1:9)与液晶C70/02CN在折射率方面匹配较好,且在偏光显微镜下液晶微滴与聚合物单体的晶相边界清晰,易制备成对比度较高、阈值电压和饱和驱动电压较低的PDLC膜.温度和光强是控制和维持液晶与单体之间相分离速度平衡的重要工艺因素,直接影响到相分离过程中的液晶微滴形貌尺寸及其分布均一性,进而影响PDLC膜电光性能的优劣.通过工艺条件的优化,最终制备出了阈值电压为0.18 V/μm、饱和驱动电压为0.4 V/μm的PDLC膜.     

PDLC薄膜电光特性研究

采用PIPS法制备聚合物分散液晶(PDLC)薄膜,研究在聚合过程中曝光强度、曝光温度等条件不同的情况下,对PDLC膜的形貌、光电性能的影响.研究表明,PDLC薄膜受温度影响显著.同时还研究了PDLC薄膜在不同的驱动电压频率下的电光特性.     

聚合条件对PDLC光电特性的影响

聚合物分散液晶（PDLC）薄膜在无场、有场时对光呈散射、透明态，而其散射程度取决于液晶分子团的大小、密度分布。PDLC膜具有亮度高、对比度好、视角大等优点，可用于光窗、大屏幕、投影电视等显示，但由于驱动电压高，也限制了其用途。因此，降低驱动电压成了该课题的主攻方向。此外，PDLC多路驱动性能较差。以PDLC作大屏幕显示为例，当饱和电压在50V左右时，功耗为60W／m2左右；与主动发光大屏幕显示相比，功耗明显较低。影响PDLC驱动电压的有液晶、单体、齐聚物比例，紫外线强度，处理温度，膜厚等因素。在本文中，我们主要讨论这些因素如何影响驱动电压。     

大分子光引发剂及固化时间对PDLC膜光电性能的影响

聚合物分散液晶膜(PDLC)是将液晶和聚合物混合得到的一种综合性能优异的膜材料.聚合物作为成膜材料,其固化过程是影响聚合物分散液晶膜电光特性的重要因素.实验采用原子转移自由基聚合法制备活性大分子引发剂,引发可聚合单体进行聚合,通过光引发聚合诱导相分离法制备PDLC膜.研究表明:采用该方法可以极大地改善PDLC的光电性能,并且通过改变固化时间可以调节PDLC的各项光电性能,随着固化时间的增加,PDLC阈值电压(Vth)、饱和电压(Vsat)都随之增加,膜关态透光率(TOFF)、开态透光率(TON)随之降低.     

低阈值高对比度PDLC薄膜的制备

采用PIPS法制备聚合物分散液晶(PDLC)薄膜,通过在液晶/预聚物复合体系中添加甲基丙烯酸丁酯调控聚合物与液晶微滴界面的锚定能,以改善PDLC的电光特性。研究了甲基丙烯酸丁酯含量对PDLC膜的偏光显微镜下形貌、光电性能的影响,最后优化工艺参数,制备出低阈值、高对比度的PDLC薄膜。实验结果表明,适量加入甲基丙烯酸丁酯有利于降低阈值电压和饱和驱动电压。另外,还研究了PDLC薄膜的电光特性与驱动电压频率的关系,发现PDLC的阈值电压和饱和驱动电压均随着频率的升高而增大,同时电光曲线趋于平缓。     

交联剂对PDLC膜电-光性能的影响

在PDLC薄膜中,聚合物网络网孔的大小直接影响着PDLC薄膜的电-光性能。该实验选用光可聚合单体/交联剂/液晶复合材料,经紫外光照射制备PDLC薄膜,研究了交联剂对PDLC薄膜电-光性能的影响。在混合物体系中引入长柔性链的PEGDA1000和短分子链的BDDA,影响了聚合物网络的微观形貌。交联剂分子链的长短对聚合物网络网孔的大小有明显的影响,进而影响了PDLC膜的电-光性能。     

PDLC的膜厚对其性能的影响

用光聚合相分离的方法制备了不同厚度的聚合物分散液晶(PDLC)膜,研究了膜厚对于PDLC膜形态和电光性能各方面的影响,考察了不同厚度PDLC膜的聚合物网络形貌、饱和电压及对比度等方面.研究发现随着膜厚的增加,PDLC膜中聚合物网络的网眼分布均匀;其暗态的透过率降低,对比度明显增大;PDLC膜的饱和电压也随着膜厚的增加而升高.试验结果表明,当膜厚在30μm左右时,PDLC膜综合性能较好.     

PDLC的膜厚对其性能的影响

用光聚合相分离的方法制备了不同厚度的聚合物分散液晶(PDLC)膜,研究了膜厚对于PDLC膜形态和电光性能各方面的影响,考察了不同厚度PDLC膜的聚合物网络形貌、饱和电压及对比度等方面.研究发现随着膜厚的增加,PDLC膜中聚合物网络的网眼分布均匀;其暗态的透过率降低,对比度明显增大;PDLC膜的饱和电压也随着膜厚的增加而升高.试验结果表明,当膜厚在30μm左右时,PDLC膜综合性能较好.     

采用复合催化剂体系制备PDLC及其性能研究

提出一种采用复合催化剂体系制备聚合物分散液晶(PDLC)膜的新方法.复合催化剂体系由安息香双甲醚和二月桂酸二丁基锡组成,选用聚氨酯丙烯酸酯材料,以光聚合引发相分离的方法制备PDLC膜.研究了复合催化剂体系对PDLC膜的微观形貌、电光性能等方面的影响,以及催化剂的含量对所制备的PDLC膜的显示性能的影响.研究发现:与采用单一催化剂的方法相比,在相分离过程中采用复合催化剂体系能够减小聚合物网络表壁对液晶分子的锚定强度,增大聚合物网络的交联密度,进而降低了PDLC膜的饱和电压,减小了薄膜的关态透光率,显著改善其电光特性;实验中复合催化剂的最佳浓度为4%(质量分数).     

一种具有PCGH／PDLC两层结构的液晶显示器件

介绍了一种新的能实现反射－透射可调的液晶显示器件制作技术，它是由相变型宾主（ＰＣＧＨ）效应层和一聚合物分散液晶（ＰＤＬＣ）层直接结合构成的。当施加的电压增加时，ＰＣＧＨ层首先被驱动，而ＰＤＬＣ由于需要更高的阈值电压没有被驱动，仍保留散射态，它充当散光板的作用，因此可获得一黑白的反射显示态。当施加足够高的电压时，不仅ＰＣＧＨ层被驱动，而且ＰＤＬＣ层也能被驱动，于是ＰＤＬＣ对光的散射能力被消除，可获得一透射显示态。结果表明，两态显示都能实现适宜的对比度，具有高亮度，宽视角的显示。     

反应温度对亲核试剂引发点击化学制备聚合物分散液晶电光性能的影响

光聚合诱导相分离法是应用最广泛的制备聚合物分散液晶(PDLC)膜的方法。为了提高PDLC的对比度(CR),通常在PDLC膜中引入二色性染料。然而,目前商业化的染料掺杂PDLC膜还很少,因为光聚合诱导相分离法使用的紫外光会使染料分解;另外,染料会吸收紫外光导致预聚物的聚合速率变慢。亲核试剂引发点击化学反应是最近合成化学的研究热点,可在无紫外光的条件下发生。因此,用亲核试剂引发点击化学反应制备PDLC膜,有望克服传统光聚合诱导相分离法的缺点。本论文,采用亲核试剂引发巯基-烯烃点击化学反应制备PDLC膜,并研究了反应温度对PDLC电光性能的影响。结果表明,温度的改变导致液晶微滴的尺寸发生变化,进而对PDLC的电光性能产生影响。温度升高使得开态透过率(Ton)变小,阈值电压(V_(th))和饱和电压(V_(sat))升高。     

聚合物结构对PDLC性能的影响

用光聚合诱导相分离法制备了3种不同聚合物基体的聚合物分散液晶(PDLC)膜,研究了液晶含量和固化时间对PDLC透光率及膜形态的影响,考察了不同聚合物基体对PDLC电光性能的影响。结果表明,聚合物单体反应活性越高,达到关态下最低透过率所需的固化时间越短,丙烯酸仅需10 s,而甲基丙烯酸甲酯却需360 s;聚合物与液晶颗粒之间的相互作用越强,PDLC膜的阈值电压越高,丙烯酸的阈值电压至少是其他两者的5倍。     

Tunable Capacitor Based on Polymer-Dispersed Liquid Crystal for Power Harvesting Microsystems

A tunable capacitor based on polymer-dispersed liquid-crystal (PDLC) technology is presented in this paper. Its application for robust power harvesting microsystems was investigated. The power harvesting device utilized a piezoelectric microcantilever excited by ambient random vibrations to convert mechanical energy into electric power. For improving the power harvesting efficiency, the PDLC tunable capacitor was used to adjust the resonance frequency of the piezoelectric microcantilever beam to match the frequency of the ambient vibrations in real time. The fabrication process and measurement results of the PDLC tunable capacitor are detailed. The measured tuning ratio of the PDLC tunable capacitor was 63% at 300-Hz excitation frequency when a 25-V driving voltage was applied. The dielectric and optical properties of the fabricated PDLC tunable capacitor have been examined thoroughly. Based on the results of the experiment, an equivalent lumped-element model of the PDLC tunable capacitor has been developed. The simulation results showed that the impedance of the developed model agreed well with that of the fabricated tunable capacitor. This model can be incorporated into the equivalent circuit of the integrated power harvesting system for efficiency optimization.     

紫外光强对聚合物分散液晶电光特性的影响

聚合物分散液晶(PDLC)是液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种具有优异电光性能的材料,PDLC的电光特性对基于PDLC的电光器件的性能具有显著影响。本文对紫外固化光强对PDLC电光特性的影响进行研究。本研究使用紫外照射引发的聚合物诱导相分离方法制备PDLC。在4个不同紫外固化光强(1mW/cm~2、1.8mW/cm~2、3mW/cm~2和9mW/cm~2)条件下制备PDLC样品,并对4个样品的电光特性如电压-透过率、响应时间和迟滞效应进行研究,并对实验结果给出了分析。实验结果表明:随着紫外固化光强的增加,PDLC的阈值电压和饱和电压增加,开态响应时间ton上升,关态响应时间toff下降,同时对于高紫外光强聚合制备的样品迟滞效应也更加明显。本研究表明可以通过改变制备过程中的紫外光强来优化PDLC的电光特性,从而获得性能优异的基于PDLC的电光器件。     

PDLC膜黑白显示原理及其光电性能研究

文章阐述了基于正交偏正片实现PDLC膜的黑白显示机理,并基于正交偏振片研究了PDLC膜的电光特性,实现PDLC膜黑白显示。研究发现,PDLC膜的阈值电压Vth和对比度CR(0°)随膜厚、单体含量增加呈减小的趋势,与无正交偏振片下的PDLC膜相关特性相反;而饱和驱动电压Vdr随膜厚、单体含量增加而增大,且可视视角宽度随膜厚增加而减小,与无正交偏振片下PDLC膜相关特性变化趋势基本一致;透射光强与视角之间存在M型特性。     

聚合物分散型液晶结构紫外光稳定性分析

聚合物分散型液晶组件技术是市面上常用的散射式光开关系统,且常常应用于具隐私保护性之电控切换窗户中。然而对于室外的应用,属于有机高分子材料的液晶材料与聚合物结构对于照射紫外光之稳定性与耐受性值得被讨论,尤其是较少被讨论之高分子聚合物结构的影响。本研究主要探讨不同聚合物结构之聚合物分散型液晶组件在紫外光照射下光电特性的变化,期待可以了解聚合物结构特性随曝光时间的变化并提出适当之改善方法。本实验藉由选择具有高紫外光稳定性之主体液晶搭配紫外固化胶调配聚合物分散型液晶预聚物,分别探讨不同固化胶比例与光强度等固化条件下,组件照射紫外光后对于光电特性造成的影响,以此了解各种聚合物形貌照射紫外光后之光电特性变化。实验结果显示,照射紫外光后,各种聚合物分散型液晶组件之临界电压仅仅些微提升,但下降时间剧烈地提高,以聚合物比例35%、固化强度2mW/cm~2为例,临界电压从15.57V些微提升至18.18V,下降时间从195.12ms大幅提升至925.26ms。此外,本研究亦发现相对于照射前,照射紫外光后之组件的下降时间对于电压施加时间长短相当敏感,且此现象可藉由调整固化光强度与固化胶浓度有抑制之趋势。本研究呈现了各种聚合物分散型液晶组件在照射紫外光后光电特性的变化,并了解聚合物结构的特性变化的影响。     

二维聚合物分散液晶光子晶体的制备与研究

为了改善现有聚合物分散液晶(PDLC)光子晶体(PC)的制备方法和电光特性,利用532nm激光干涉条纹引发聚合物和液晶的混合物相分离,采用全息两次不等时曝光的方法,即第1次曝光完成后,将样品沿基板中心法线旋转60°进行第2次曝光,制备得到电可调谐的二维三角格子的PDLC-PC。实验结果表明,两次曝光的时间对聚合物和液晶的相分离程度影响很大,用偏光显微镜观察优化条件下制备得的二维PDLC-PC发现,聚合物和液晶在二维空间上呈规则的三角格子周期性分布。用波长为633nm的He-Ne激光器探测得到在未施加电压时不同晶格常数的PDLC-PC的衍射图样,并根据一级衍射的电光变化曲线,可以看到,其衍射效率可以利用电场进行有效的调节。     

影响聚合物分散液晶体全息光栅衍射效率因素的分析

介绍了全息聚合物分散液晶 (H PDLC)体全息光栅形成机理。从理论上分析了衍射效率、折射率调制幅度以及散射对衍射特性的影响。通过实验研究了聚合物分散液晶 (PDLC)微观结构及PDLC材料配方、曝光时间、空间频率、膜层厚度以及外加电压等影响H PDLC光栅衍射效率的主要原因。实验研究表明 ,材料配方是影响最大的因素。较小的膜层厚度、较小的光束夹角和较短的曝光聚合固化时间有利于衍射效率的提高。在光束夹角为17° ,PDLC膜厚为 10 μm ,4 4 1 6nm激光功率 5 0mW ,曝光时间约 30s的情况下 ,利用改进的PDLC配方制作了衍射效率为 90 %的体全息光栅     

各向异性PDLC散射膜的特性研究

采用摩擦表面取向层的方法制备了有光学各向异性结构的ＰＤＬＣ膜。研究了液晶盒的厚度、摩擦强度,以及在紫外光诱导相分离过程中的光照强度对ＰＤＬＣ膜的光学各向异性程度和电光特性的影响。对ＰＤＬＣ的光学各向异性进行了研究,并给出了要获得低阈值电压、高各向异性的聚合物分散液晶各向异性膜的盒厚、摩擦强度以及光照度等条件。被取向后的ＰＤＬＣ各向异性膜可被用来作为具有很好光电特性的电可调散射式偏振片。