[发明专利]一种柔性液晶薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及了一种柔性液晶薄膜及其制备方法，属于液晶技术领域。

背景技术

性显示器件由于其轻、薄、可挠曲和耐冲击等性能，特别适用于移动电话、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、电子书、电子海报、汽车仪表板、RF辨识系统、传感器等。利用柔性的可弯曲的特性使得工程设计不局限于平面化，可实现多元化的外型的显示模式。目前主要有有机电致发光显示、电泳显示、液晶显示等几种方式可以实现柔性显示。其中反射式胆甾相液晶显示采用了胆甾相液晶的布拉格选择性反射与双稳态特性，使得其具有低功耗、零电场下图像保存时间长并且不需要背光源等优点。相对于其它几种方式，反射式胆甾相液晶显示属于无源式显示，更符合未来纸质书、报纸替代品的要求。虽然胆甾相液晶的布拉格选择性反射特性发现很长时间，但是直至肯特大学Yang等发现在胆甾相液晶中加入少量的聚合物，在聚合物网络的稳定作用下，可以实现P态和FC态的零场稳定特性，这才发现了胆甾相液晶的双稳态特性。

目前柔性胆甾相液晶薄膜是由液晶分散在聚合物中，利用聚合物相分离或微胶囊乳化原理，采用喷墨或丝网印刷技术进行涂布同时控制薄膜的厚度，成膜干燥后覆膜制得器件。这其中微胶囊制备过程中微胶囊颗粒粒径大小难以控制均匀；制成乳液不够稳定；印刷涂布操作过程复杂，薄膜厚度不易控制；而且在制备过程中还涉及到溶剂挥发、干燥等工序，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性液晶薄膜及其制备方法，该柔性液晶薄膜通过界面致稳层对液晶进行表面致稳，实现胆甾相液晶的双稳态控制，且控制电压低，颜色饱满，用于制备字符、图片的柔性显示器件。其制备方法过程简单，适合于大面积显示应用。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种柔性液晶薄膜，其特征在于，该柔性液晶薄膜共分为五层，其中最下一层为黑色吸光涂层，在黑色吸光涂层上面依次为下透明电极层、界面层、液晶层、和上透明电极层，所述的黑色吸光涂层厚度为0.1-2mm，可见光反射率在5%以下，它由下列组分及质量百分含量组成：黑色吸光物质10-60%，粘结剂90-40%，且上述各组分的质量百分含量之和为100%；所述的下透明电极层为表面方块电阻低于5000                                               /□、可见光透光率在80%以上的氧化锡铟聚对苯二甲酸乙二醇酯导电（ITO-PET）薄膜、氧化锡铟聚乙烯导电（ITO-PE）薄膜、氧化氟铟聚对苯二甲酸乙二醇酯导电（FTO-PET）薄膜、氧化氟铟聚乙烯导电（FTO-PE）薄膜、纳米银聚对苯二甲酸乙二醇酯导电薄膜或为纳米银聚乙烯导电薄膜；所述的界面层为厚度0.1-3m，由下列组分及质量百分含量组成：聚合物5-35%，丙烯酸酯类单体0-15%，其余为溶剂，且上述各组分的质量百分含量之和为100%；所述的液晶层厚度为3-10m，是由商品化的胆甾相液晶组成；在界面层与液晶层中还分布有间隔子，间隔子的含量为界面层溶液质量的1%-5%，所述的间隔子为粒径3-10m的TiO₂或SiO₂球形粒子；所述的上透明电极层材料与下透明电极层材料相同，同时为一种材料，或者同时为两种不同材料。

上述黑色吸光物质为碳黑、黑色有机颜料或为黑色有机染料；粘结剂为商品化的丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂或为硅树脂；上述界面层中的聚合物为紫外光固胶NOA65、紫外光固胶NOA10、紫外光固胶CBU226、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛或为聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯中一种或两种；溶剂为丁酮、丙酮或为环己酮；所述的商品化的胆甾相液晶是在0-50℃之间螺距不随温度变化且布拉格反射波长介于380-660nm之间的胆甾相液晶。

上述的柔性液晶薄膜的制备方法，其特征在于包括以下过程：

1）带显示图案的上透明电极层的制备：采用涂有黑色涂料的聚酯膜或聚乙烯膜黑色片材将要显示的字符或图案镂空制备成掩模版，利用光刻蚀技术对柔性薄膜电极表面的导电层进行刻蚀处理，制备在预期显示字符或图形处无导电层的上透明电极层；

2）界面层的制备：将界面层的聚合物组分和丙烯酸酯类单体组分溶解在适当的水、丙酮、丁酮或环己酮溶剂中形成质量分数为20%-60%的均匀溶液，将粒径均一的SiO₂或TiO₂间隔子搅拌分散到该溶液中，形成质量分数为1%-5%的涂布液；采用丝杠将涂布液均匀涂布在下透明电极层的导电面上，然后将其放置在紫外灯下辐射固化备用；