液晶膜材料的制备及应用
光学薄膜的制备及其在光学器件中的应用
光学薄膜的制备及其在光学器件中的应用光学薄膜是一种通过在透明基材上沉积一层或几层具有特定光学性能的材料来实现特定光学功能的技术。
光学薄膜广泛应用在各种光学器件中,如激光器、太阳能电池、液晶显示器等。
在本文中,我们将重点介绍光学薄膜的制备及其在光学器件中的应用。
一、光学薄膜的制备1. 干蒸发法干蒸发法是一种最常用的光学薄膜制备方法。
其原理是将材料加热至高温,使其蒸发并沉积在基材表面。
通常使用电子束蒸发、电弧蒸发和反应式磁控溅射等技术进行干蒸发。
2. 溶液法溶液法是利用金属盐或有机化合物在溶液中形成溶液,再将溶液加热蒸发并沉积在基材表面。
溶液法具有制备大面积、均匀薄膜的优点,但需要严格控制溶液成分和工艺条件。
3. 离子束沉积法离子束沉积法是一种通过将高能离子轰击材料表面而产生剥离原子或分子,从而形成薄膜的方法。
离子束沉积法可以制备高质量的多层膜结构,但需要较高的成本和复杂的工艺条件。
二、光学薄膜在光学器件中的应用1. 激光器光学薄膜在激光器中广泛应用,其中最常见的应用是激光膜。
激光膜是一种具有高反射率、高透过率和低损耗的膜,通常由金属、二氧化硅或氮化硅等材料制成。
激光膜可以将激光束反射或透过,使激光束得到增强或衰减,并被广泛应用于激光器的共振镜、输出镜和半导体激光器的腔体镜等部件。
2. 太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件,光学薄膜在太阳能电池中扮演着控制入射光谱和增强光子吸收的重要角色。
通过制备适合的光学薄膜,可以增强太阳能电池对光子的吸收率和光电转换效率,从而提高太阳能电池的性能。
3. 液晶显示器液晶显示器是一种利用液晶材料控制光的传输和反射来显示图像的器件,光学薄膜在液晶显示器中扮演着控制光的偏振和传输的重要角色。
制备具有特定光学性能的光学薄膜可以优化液晶显示器对光的控制,从而提高显示器的图像质量和亮度。
结语光学薄膜制备技术和应用在现代光电器件中起着重要的作用。
通过制备具有特定光学性能的光学薄膜,可以优化光学器件的性能和功能,从而促进光电技术的发展。
lcd工艺流程
lcd工艺流程LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)是一种基于液晶技术制造的平面显示器,已广泛用于电视、计算机显示器和移动设备等领域。
下面将介绍LCD的工艺流程。
1. 制备玻璃基板:首先,将玻璃基板进行清洗和抛光处理,以去除表面的杂质和污垢。
然后,通过化学气相沉积(CVD)方法在玻璃基板上沉积一层透明导电膜,通常使用的是氧化铟锡(ITO)。
2. 制备基板对位:将两片处理好的玻璃基板对位放置在一起,中间用薄膜隔开。
然后,通过加热和压力将两片基板牢固地粘合在一起,形成一个类似于夹心饼干的结构。
3. 制备液晶材料:制备液晶材料需要合成液晶分子并进行纯化处理。
液晶分子通常通过有机合成方法制备,然后使用溶剂将其纯化。
4. 填充液晶材料:将制备好的液晶材料倒入夹在两片基板之间的空隙中。
液晶层的厚度通常是几微米,所以需要通过对基板施加电场或其他方式来调整液晶层的厚度。
5. 封装:将夹有液晶材料的两片基板进行封装处理,防止液晶材料蒸发或受到外界的干扰。
通常使用的封装方法是将基板放在真空环境中,并利用高温和高压将两片基板密封在一起。
6. 制备透明电极:在封装完成后,需要在液晶显示器的顶部和底部分别制备透明电极。
透明电极通常是通过化学蒸镀或物理镀膜方法在玻璃基板上沉积一层薄膜,通常使用的是氧化锡(SnO2)。
7. 制备像素结构:在液晶显示器中,每个像素都由液晶分子和透明电极构成。
通过制备像素结构,可以将每个像素与控制电路相连,并形成液晶显示的图像。
像素结构的制备通常包括光刻、沉积透明绝缘层、开口和填充色彩滤波器等步骤。
8. 封装和测试:在像素结构制备完成后,将液晶显示器进行封装和测试。
封装通常包括将显示器放入外壳中,并与驱动电路和其他部件连接起来。
测试则主要是通过对显示器进行电压和图像的测试,确保其正常工作。
以上就是LCD的主要工艺流程。
通过以上工艺步骤,可以制造出高质量的LCD显示器,并广泛应用于各个领域。
液晶玻璃生产工艺
液晶玻璃生产工艺液晶玻璃是一种新型的显示材料,具有高亮度、低功耗、可塑性强等优点,在电子行业得到广泛的应用。
液晶玻璃的生产工艺主要包括以下几个步骤:1. 材料准备:液晶玻璃的制备材料主要包括二氧化硅、氮化硅、磷酸盐等。
在生产之前,需要对这些原料进行准备和筛选,确保原料的质量和纯度。
2. 玻璃基板制备:液晶玻璃的制作需要用到两块玻璃基板,分别作为上下层结构。
玻璃基板的制备主要包括玻璃熔化、拉伸、切割、磨砂等步骤。
这些步骤可以使玻璃基板具有较高的平整度和光滑度。
3. 涂布液晶层:首先将一层二氧化硅溶液均匀地涂覆在上层玻璃基板上,形成一层薄膜。
然后将液晶分子溶解在有机溶剂中,通过涂覆或印刷的方式将液晶溶液均匀地涂覆在薄膜上。
最后,经过烘干和固化处理,形成液晶层。
4. 加工电极层:在液晶层上,通过光刻和蒸发技术,制作出电极层。
电极层是液晶玻璃中的关键部分,用于控制液晶分子的取向和电场的变化。
通常使用透明导电材料,如氧化铟锡(ITO)或氧化锌(ZnO)作为电极材料。
5. 导向层处理:导向层主要用于调整和控制液晶分子的取向方向。
在液晶层上涂覆一层具有特定结构和取向性质的高分子材料,然后通过退火处理,使导向层与液晶层紧密结合。
6. 粘接和封装:将两块玻璃基板分别涂上透明胶水,然后将液晶层面对面粘结在一起。
通过使用真空封装设备,将玻璃基板封装成一个封闭的空间,保证液晶层的整体性和稳定性。
7. 检测和分选:对生产出的液晶玻璃进行检测和分选,筛选出质量合格的产品。
主要包括外观检查、尺寸测量、背光检测等。
8. 特殊功能处理:根据需要,对液晶玻璃进行特殊功能的处理,如防指纹涂层、防眩光涂层等。
以上是液晶玻璃的一般生产工艺流程,不同厂家和产品可能会有一些细微的差异。
随着技术的进步,液晶玻璃的生产工艺也在不断改进和创新,以满足日益增长的市场需求。
聚酰亚胺液晶高分子及液晶取向膜
聚酰亚胺液晶高分子及液晶取向膜聚酰亚胺(Polyimide)是一种广泛应用于液晶显示器(LCD)的高分子材料。
它具有优良的热稳定性、机械强度和化学稳定性,使其成为制备液晶取向膜以及液晶高分子的理想材料之一首先,聚酰亚胺的制备方法通常采用聚合反应。
首先,将酸酐和双胺混合,然后加入溶剂,在高温下进行缩聚反应,最终形成聚酰亚胺高分子。
这种高分子具有线性链结构,其中的酰胺键和酰亚胺键赋予了聚酰亚胺良好的热稳定性和化学稳定性。
液晶显示器中的液晶取向膜是由聚酰亚胺材料制备而成。
它的作用是通过特定的取向方法,使液晶分子在特定方向上排列,从而实现像素点的控制。
聚酰亚胺由于其分子链的特殊性,可以在制备过程中采用摩擦取向、溶剂取向或磁场取向等手段,使液晶分子保持一定的方向性。
这种取向膜能够提高液晶显示器的像素响应速度和色彩饱和度,提高显示效果。
除了用于液晶取向膜的制备外,聚酰亚胺也可以作为液晶高分子来应用。
液晶高分子是指将液晶分子与高分子有机物结合,形成一种具有液晶相和高分子特性的复合材料。
聚酰亚胺具有较高的玻璃化转变温度和稳定的液晶相,因此可以作为液晶高分子的基体材料。
通过在聚酰亚胺基体中掺入液晶分子,可以改变聚酰亚胺材料的光学、电学和热学性质,实现液晶高分子的多种应用,如电子器件、传感器等。
总之,聚酰亚胺是一种重要的高分子材料,广泛应用于液晶显示器的液晶取向膜和液晶高分子中。
它具有优良的热稳定性、机械强度和化学稳定性,能够提高液晶显示器的像素响应速度、色彩饱和度和显示效果,同时也为液晶高分子的应用提供了一种可靠的基体材料。
随着科技的不断发展,聚酰亚胺材料在液晶显示技术中的应用也将进一步扩展。
薄膜材料制备原理、技术及应用
薄膜材料制备原理、技术及应用薄膜材料是在基材上形成的一层薄膜状的材料,通常厚度在几纳米到几十微米之间。
它具有重量轻、柔韧性好、透明度高等特点,广泛应用于电子、光学、能源、医疗等领域。
薄膜材料制备的原理主要涉及物理蒸发、溅射、化学气相沉积等方法。
其中,物理蒸发是指将所需材料制成块状或颗粒状,利用高温或电子束加热,使材料从固态直接转变为蒸汽态,并在基材上沉积形成薄膜。
溅射是将材料制成靶材,用惰性气体或者稀释气体作为工作气体,在高电压的作用下进行放电,将靶材表面的原子或分子溅射到基材上形成薄膜。
化学气相沉积是指在一定条件下,将气态前体分子引入反应室,通过化学反应沉积到基材上,形成薄膜。
薄膜材料制备技术不仅包括上述原理所述的基本制备方法,还涉及到不同材料、薄膜厚度、表面质量等方面的特定要求。
例如,为了提高薄膜的品质和厚度均匀性,可采用多台蒸发源同时蒸发的方法,或者通过旋涂、喷涂等方法使得所需薄膜材料均匀地覆盖在基材上。
此外,为了实现特定功能,还可以通过控制制备条件、改变材料组成等手段来改变薄膜的特性。
薄膜材料具有多种应用领域。
在电子领域,薄膜材料可以用于制作集成电路的介质层、金属电极与基板之间的隔离层等。
在光学领域,薄膜材料可以用于制作光学滤波器、反射镜、透明导电膜等。
在能源领域,薄膜材料在太阳能电池、锂离子电池等器件中扮演重要角色。
在医疗领域,薄膜材料可以用于制作人工器官、医用伽马射线屏蔽材料等。
此外,薄膜材料还应用于防腐蚀涂料、食品包装、气体分离等领域。
虽然薄膜材料制备技术已经相对成熟,但是其制备过程中仍然存在一些挑战。
例如,薄膜厚度均匀性、结晶性能、粘附性能等方面的要求十分严格,制备过程中需要控制温度、压力、物质流动等多个参数的影响,以确保薄膜的质量。
此外,部分薄膜材料的制备成本相对较高,制约了其在大规模应用中的推广。
总的来说,薄膜材料制备原理、技术及其应用具有重要的实际意义。
通过不断改进制备技术,提高薄膜材料的制备效率和质量,将有助于推动薄膜材料在各个领域的更广泛应用。
液晶材料的合成和性能
液晶材料的合成和性能液晶材料是一种介于晶体和液体之间的物质,具有各种独特的性质,在信息显示、光学器件、传感器等领域有着广泛的应用。
液晶材料的合成和性能是液晶领域研究的重要方向。
一、液晶材料的合成方法目前,液晶材料的合成方法主要包括有机合成和非有机合成两种。
有机合成是指通过有机化学方法合成液晶分子。
有机液晶材料分子通常由分子折叠部分、连接基部分和烷基链组成。
有机合成需要具备先进的有机合成技术和对产物的单晶结构表征能力,一般需要多级反应合成。
例如,制备液晶物质Azoxybenzene,首先合成偶氮苯亚甲基键联合物Cyanobenzene-4-azobenzene-4'-methylene(CBAM),然后乙酸锌还原开环生成Azoxybenzene。
非有机合成是指利用物理化学合成方法合成液晶物质。
包括高分子液晶材料的合成和无机液晶材料的制备。
高分子液晶材料的制备主要有自组装法、交联法、配合物法和MPC(Mitsubishi Polyester Carbonate)等方法,利用高分子材料自身的排列与组装化为液晶材料。
无机液晶材料一般利用溶胶-凝胶法、水热法等方法合成。
二、液晶材料的性能液晶材料的性能包括物理性质和光学性质两个方面。
物理性质包括:相转变温度范围、热稳定性、机械强度等。
相转变温度范围是液晶分子从无序液态到有序液晶态的转变温度范围,它决定了液晶材料的应用温度范围。
热稳定性是指液晶分子在加热或长时间放置后分子排列不易发生改变,是液晶材料在应用过程中重要性能之一。
机械强度主要指液晶材料的抗拉、抗压、抗弯等性能。
光学性质包括:色散性、偏光特性、制备的液晶薄膜厚度等。
色散性是指液晶分子导致的光学旋转,随着波长的变化而变化。
偏光特性是指液晶分子沿着特定方向排列后对入射光的偏振和旋转,对显示器等应用有着重要的影响。
厚度是制备液晶薄膜时要控制的关键性能,它决定了薄膜的亮度、对比度和光学优异度。
三、未来发展趋势随着信息显示和光学器件市场的不断扩大,液晶材料的研究也越来越重要。
PVA基光学膜在液晶显示屏中的应用研究
PVA基光学膜在液晶显示屏中的应用研究随着科技的不断发展,液晶显示屏已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
而光学膜作为液晶显示屏中关键的组成部分之一,具有重要的作用。
其中,PVA基光学膜作为一种优质的选择,被广泛应用于液晶显示屏中。
本文将对PVA基光学膜在液晶显示屏中的应用进行研究和探讨。
首先,让我们来了解一下PVA基光学膜的特性以及其与液晶显示屏的关联。
PVA基光学膜是由聚乙烯醇(PVA)材料制成的一种薄膜,具有高透明度、低散射、优异的光学特性等特点。
在液晶显示屏中,光学膜被用作偏光器、补偿膜等关键组件,起着控制和调节光传输的作用。
而PVA基光学膜的高透明度和低散射性能,使得其在液晶显示屏中具有优越的应用潜力。
在液晶显示屏中,PVA基光学膜主要应用于偏光器和补偿膜。
偏光器是液晶显示屏中起到光的选择性传播作用的重要部件。
在偏光器制备过程中,PVA基光学膜作为基底材料通常与聚合物膜复合制备。
这种复合结构具有良好的偏光效果,可以提高液晶显示屏的对比度和亮度,使图像更加清晰和真实。
同时,PVA基光学膜还具有优异的热稳定性,能够在高温环境下保持稳定的光学性能。
另外,在液晶显示屏中,补偿膜是调整液晶显示屏观看角度和颜色饱和度的重要元件。
PVA基光学膜作为一种高折射率材料,具有调整偏振特性的优势。
通过调节光学膜的厚度和折射率,可以改变光的传输方向和偏振方向,从而使得观看液晶显示屏时的视角更宽,颜色更鲜艳。
此外,PVA基光学膜还能够减少观看角度下的色移现象,提供更加准确的颜色显示。
除了在偏光器和补偿膜中的应用,PVA基光学膜还有其他的潜在应用领域。
例如,PVA基光学膜可以应用于消光器的制备,用于调控液晶显示屏的光亮度。
同时,光学膜的基底结构和特殊的制备工艺,还为其在显示屏幕抗振动、防刮伤等方面的应用提供了广阔的空间。
总的来说,PVA基光学膜作为液晶显示屏中的重要组成部分,具备广泛的应用潜力。
其高透明度、低散射性能以及调整光学性能的特点,使得PVA基光学膜能够有效提高液晶显示屏的对比度、亮度和颜色饱和度,使图像更加清晰和真实。
液晶自组装及其应用研究
液晶自组装及其应用研究液晶是一种在过渡状态下有序排布的有机分子,由于其结构的特殊性质,早在20世纪60年代,就被用于液晶显示器的制造中。
但是,随着时间的推移,人们发现液晶可以自组装形成完整的液晶膜,从而拓展了液晶的应用研究领域。
本文将详细探讨液晶自组装及其应用研究的相关内容。
一、液晶自组装的基本原理液晶自组装的基本原理是将液晶分子溶解在有机溶剂或水相中形成液晶相,在特定的温度、浓度、pH值和盐浓度条件下,将具有亲水性的材料或生物分子引入液晶中,通过相互作用可在液晶自组装单元上形成自组装薄膜。
液晶分子有两个基本的取向,即“顺向”和“横向”取向。
在液晶薄膜的形成过程中,这两种取向的液晶分子可以通过定向作用组成不同类型的结构,如单层、多层、立方和柱状等。
二、液晶自组装的应用领域1、传感器领域液晶薄膜对外部环境的变化非常敏感,在应变、温度、湿度等物理参数变化时,液晶膜的取向也会发生改变,这种改变可以通过特定的光学仪器进行检测和分析。
因此,液晶自组装膜在微型传感器领域的应用有很大潜力,可以用于生物传感、环境感知和化学分析等方面。
2、人工光合作用研究及光电器件液晶自组装在光电信息处理方面也有潜在应用。
利用液晶薄膜的自组装性质,可以制备具有光转换功能的人工光合作用系统,可以将太阳能转化为化学能,或将化学能转换为光能,以实现能量的存储和转化。
同时,也可以通过液晶自组装制备具有二维光子带隙结构的光学材料,用于光电器件的制备。
三、液晶自组装的研究进展液晶自组装研究在过去20年中取得了显著的进展,团队们不断探索着新的自组装材料、新的液晶自组装结构和新的自组装方法。
下面介绍几个最新的液晶自组装的研究进展。
1、小分子自组装过去大多数的液晶自组装研究是基于大分子构建的,但是,近年来,小分子自组装薄膜研究正在受到越来越多的关注。
小分子自组装薄膜具有重量轻、稳定性好、制备成本低等优势,因此逐渐成为液晶自组装研究中的一个新热点。
液晶高分子分子设计及合成方法研究和应用1
液晶高分子分子设计及应用1、简介液晶高分子(LCP)是指在熔融状态或溶液中具有液晶特性的高分子。
一方面,在一定程度上分子呈类似于晶体的有序排列;另一方面,又具有各项同性液体的流动性。
能够形成液晶相的高分子通常由刚性部分和柔性部分组成,刚性部分多由芳香和脂肪环状结构构成。
柔性部分则多由可以自由旋转的d键连接起来的饱和链构成。
液晶高分子的制备是将含有刚性结构和柔性结构的单体通过聚合反应连接起来。
2几种LCP的分子设计2.1主链型LCP的分子设计主链LCP是指介晶基团分布在高分子主链中的一种液晶类型。
通常,主链LCP的化学结构如下所示:C C D式中,A为介晶基元,在多数热致液晶聚合物中,其为细长棒状或板状、分子直线性得以维持的联苯衍生物或环己基系等;B为取代基,这些基团能降低转换温度;C为介晶基与柔性间隔基之间的连接基团;D为柔性间隔基,由烷撑基、硅氧烷基等组成。
2.1.1热致主链型LCP(1)分子设计对于TLCP来说,合成时最重要的问题就是生成液晶的温度必须低于其热分解温度。
而一般芳香族均聚物的熔点都高于其分解温度,所以热致主链型LCP的分子设计就是通过改性技术降低熔点,使其在热分解温度以下能呈现稳定的液晶态。
主要有以下几种方法:①在刚性主链中引入柔性结构作为柔性间隔的结构单元除了聚烯烃链段外,常用的还有聚醚链段和聚硅氧烷链段等。
然而这种方法可能会带来三个协同效应:A.降低液晶聚合物的相转变温度;B.导致相转变温度的奇一偶效应;C.产生微观分子堆砌结构的变化,即液晶态类型的转变,如由向列型转变为近晶型。
上述几种协同效应是含柔性间隔的热致主链型 LCP中存在的普遍现象,只是随着聚合物的不同,有时不很明显,有时较为明显而已。
②共聚合共聚合是改变聚合物分子主链化学结构的一种方法。
对于柔性高分子,共聚合常破坏分子链的规整性,从而降低其结晶能力和熔点;对于刚性高分子,共聚合同样可以破坏分子链的规整性,并能降低链的刚性,从而降低熔点。
tft级光学tac薄膜
tft级光学tac薄膜TFT级光学TAC薄膜是一种高分子薄膜材料,广泛应用于液晶显示器的制造过程中。
这种薄膜具有高分辨率、高对比度和高透射率的特点,能够有效提升液晶显示器的品质和可靠性。
本文将介绍TFT级光学TAC薄膜的特性、制备方法以及应用领域。
一、TFT级光学TAC薄膜的特性TFT级光学TAC薄膜是一种具有优异光学性能的材料。
它具有以下几个主要特点:1. 高分辨率:TFT级光学TAC薄膜具有极低的表面粗糙度和高平整度,能够有效提高液晶显示器的显示分辨率。
2. 高对比度:TFT级光学TAC薄膜能够减少光的散射,提高光的透过率,从而使得液晶显示器在各种光照条件下都能够显示出清晰、锐利的图像。
3. 高透射率:TFT级光学TAC薄膜具有高透射率,能够最大程度地减少光的损失,提高显示器的亮度和能源利用率。
4. 耐用性强:TFT级光学TAC薄膜具有良好的机械强度和耐磨性,能够有效保护液晶屏幕,延长其使用寿命。
二、TFT级光学TAC薄膜的制备方法TFT级光学TAC薄膜的制备通常采用化学合成的方法。
下面是一种常见的制备步骤:1. 原料准备:准备TFT级光学TAC薄膜所需的化学原料和溶剂。
2. 材料混合:将化学原料按照一定的配比溶解在溶剂中,并进行均匀混合。
3. 涂布:将混合好的溶液均匀涂布在基材上,形成一层薄膜。
4. 干燥:将涂布好的基材在恰当的温度和湿度条件下进行干燥,使薄膜完全固化。
5. 收集和加工:将固化好的TFT级光学TAC薄膜进行收集和加工,得到最终的产品。
三、TFT级光学TAC薄膜的应用领域TFT级光学TAC薄膜广泛应用于各种液晶显示器的制造过程中。
它主要应用于以下几个方面:1. 手机和平板电脑屏幕:TFT级光学TAC薄膜能够提供高质量的显示效果,并且具有耐用性强的特点,非常适合用于手机和平板电脑的屏幕保护。
2. 电视和电脑显示器:TFT级光学TAC薄膜能够提高显示器的对比度和透射率,使得图像更加清晰、细腻,广泛应用于电视和电脑显示器中。
液晶屏幕是如何制造的?
液晶屏幕是如何制造的?液晶屏幕的制造过程是非常复杂的,下面我们就深入揭秘一下液晶屏幕是如何制造的:一、液晶材料制备:①首先,从矿物制品中提取有机材料,经过加热发酵旋转混合,使其变为悬浮状液晶体系;②然后,在悬浮液晶体系中加入生物分子组合,并经过过滤以提升其纯度;③最后,采用精密设备将液晶体系加工成具有一定厚度、密度以及折射率的薄膜形式,并保持在高温处理条件下,使其具有一定的湿度。
二、布线:①在液晶屏幕的布线上,首先使用特殊的印刷技术在液晶屏幕的薄膜上印刷出具有微型芯片的线路布图,然后经过焊接将其完成,使得液晶屏幕具有更为稳定的电源连接;②将液晶屏幕上的连接点与IC芯片焊接,并在IC芯片上安装各类传感器、按键以及LED电源指示灯,以满足液晶屏幕本身的需求;③通过生产线采用微型芯片视窗夹将安装好的液晶屏幕与外壳组装起来,使得液晶屏幕更加巩固可靠。
三、材料的整合和涂覆:①安装完布线后,就需要对液晶显示屏材料进行整合,将各种不同颜色的液晶材料一一组合起来;②随后涂覆液晶材料,这部分涂层可以采用喷涂工艺和滚涂工艺,同时也可以采用电子喷涂工艺;③涂覆好液晶材料后,再进行内层内阻放电处理,使得屏幕将分为正负极,并实现良好的电磁兼容性。
四、液晶屏幕的贴膜和组装:①液晶屏幕的组装就需要完成一系列的工序,其中贴膜也是其中非常重要的步骤,也是保证整个液晶屏幕质量的关键;②接着组装,液晶屏幕的框架板材与内层的液晶屏幕组件需要有严格的连接和调试;③最后将液晶屏幕封装成专属的橡胶硅胶膜,整个过程会涉及钢化玻璃材料、橡胶硅胶材料、专用工具以及机械设备,使得液晶屏幕拥有更为理想的性能。
以上就是液晶屏幕是如何制造的介绍,从矿物制品抽取有机材料,再到布线焊接,以及材料整合涂覆组装,都离不开高技术和精密设备的支持,所以液晶屏幕的制造是一个相当耗费精力的过程,让我们更加佩服液晶屏幕的专业制造!。
液晶高分子(LCP)及其应用
液晶高分子(LCP)及其应用摘要:液晶高分子是近几十年来迅速兴起的一类高分子材料,由于其本身具有高一系列优异的综合性能以及与信息技术、新材料和生命科学相互促进作用,已成为材料研究的热点之一。
本文简要介绍了液晶高分子的类型、特性、主要应用以及液晶高分子发展趋势与展望。
关键词:液晶高分子;分类;特性;应用;发展趋势与展望1 引言物质在晶态和液态之间还可能存在某种中间状态,此中间状态称为介晶态,液晶是一种主要的介晶态。
液晶即液态晶体,既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性[1](如介电常数各向异性,折射率各向异性等)。
自从1888年奥地利植物学家F.Reinitzer在合成苯甲酸胆甾醇时发现了液晶后,人们一直从事低分子液晶的研究,直至1941年提出液晶态存在于聚合物体系中,人们才开始进入了对高分子液晶的研究[2]。
然而其真正作为高强度、高模量的新型材料,是在低分子中引入高聚物,合成出液晶高分子后才成为可能的。
20世纪70 年代DuPont 公司首次使用各向异性的向列态聚合物溶液制出商品纤维——Fiber,紧接着纤维Kevlar 的问世及其商品化,开创了液晶高分子(以下简称LCP) 研究的新纪元。
然而由于Kevlar 是在溶液中形成需要特定的溶剂,并且在成形方面受到限制,人们便把注意力集中到那些不需要溶剂,在熔体状态下具有液晶性,可方便地注射成高强度工程结构型材及高技术制品的热致性液晶高分子上。
1975 年Roviello阿首次报道了他的研究成果。
次年Jackson 以聚酯为主要原料合成了第一个具有实用性的热致性芳香族共聚酯液晶,并取得了专利[3]。
而今,LCP 已成为高分子学科发展的重要分支学科,由于其本身具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、良好的介电性、阻燃性等一系列优异的综合性能[4]及与信息技术、新材料和生命科学相互促进作用,已成为材料研究的热点之一。
2 液晶高分子的分类[5,6]2.1 第一种分类法——热致型和熔致型按液晶形成的条件,可将高分子液晶分为热致型液晶和熔致型液晶(1)热致型液晶通过加热而呈现液晶态的物质称为热致型液晶。
LCD制造工艺流程
LCD制造工艺流程LCD(Liquid Crystal Display)是液晶显示器的英文缩写,是一种广泛应用于各种电子产品的显示技术。
LCD制造工艺流程可以简单分为六大步骤:基板制备、导电及栅极制备、液晶材料填充、封装、模组制备和组装测试。
一、基板制备1.玻璃基板准备:使用特种玻璃片制作成圆形或矩形的底座。
这些玻璃片将成为液晶分子的基质。
2.清洗:用酸、碱和去离子水等溶液对玻璃基板进行清洗,以去除表面的污垢和杂质。
3.涂覆:将光学薄膜涂覆在玻璃表面,以提高光学透明度和反射率。
二、导电及栅极制备1.导电层制作:在玻璃基板上溅射或喷涂一层透明导电层(通常为氧化铟锡或氧化铟锡锌)。
2.刻蚀:使用光刻技术在导电层上制作触摸和驱动电极。
3.栅极层制作:在玻璃基板上溅射或喷涂一层低温氧化硅(SiOx)或其他绝缘材料,用于隔离栅极和导电层。
4.刻蚀:使用光刻技术在绝缘层上制作栅极电极。
三、液晶材料填充1.在两片玻璃基板上的栅极电极上均匀涂覆一层聚合物,以形成液晶分子定向的基准面。
2.制作液晶间距:使用小玻璃珠或者薄膜作为间距标准,将两片基板固定在一起,形成液晶显示器的夹层结构。
3.注液:通过特殊装置将液晶材料注入夹层结构中,填充液晶间距,然后封口。
四、封装1.导电胶片制作:制备导电胶片,此胶片具有接触电极和连接电源的功能。
2.连接导电胶片:将导电胶片粘贴在液晶显示器的边缘区域上,与栅极电极和驱动电极连接。
3.封装结构制作:使用封装材料将液晶显示器的背光模块、面板和底座固定在一起,并确保显示器的稳定工作。
五、模组制备1.背光模块制作:制作光源模块,常用的包括冷阴影式背光模块和LED背光模块。
2.声音模块制作:如果需要,可以制作声音模块,用于播放声音或发出警报。
3.灰度控制器制作:制作液晶显示器的灰度控制器,用于调节显示屏的亮度和对比度。
六、组装测试1.组件安装:将模组组件安装到设备的框架中。
2.电气连接:将电气连接器连接到液晶显示器的导电胶片和驱动电路上。
TFT-LCD制备
缺点:刻蚀选择比小,a-Si:H要相
应做得厚些,一般为150200nm,工艺难度大,厚度 控制要严格。
背沟道刻蚀结构a-Si:H TFT
(有4次光刻法和5次光刻法,5次光刻法被广泛应用于2代以上的 生产线,在此我们主要介绍5次光刻法)
栅线
有源岛
源漏电极
钝化层及 过孔
像素电极
第一次光刻栅极
第一次光刻栅线的金属材料一般有复层材料铝钕和钼 (AlNd/Mo),铝钕和掺氮钼(AlNd/MoNx)等。要求有较好 的热稳定性,物理、化学稳定性,为减小栅信号延迟电阻率 要足够低,为增大开口率栅极,宽度越窄越好。
工艺流程是:溅射前清洗——溅射——涂胶——曝光——显 影——显影后检查——湿法刻蚀——刻蚀后检查——去胶— —O/S检查。其中O/S是Open和Short的缩写,为断路和短路。 经过光刻刻蚀后形成完好的第一次光刻的图形,断面必须刻 蚀出具有一定角度的坡度角,否则容易出现跨断。
第二次光刻有源岛
第二次光刻形成a-Si:H有源岛,形成薄膜晶体管的有源 层和偶木接触层,在栅极的上面形状像一个小岛。工 艺流程:成膜前清洗——3层CVD(SiNx , a-Si:H , n+ aSi)——3层后清洗——涂胶——曝光——显影——干法刻 蚀——刻蚀后检查——去胶。 在a-Si:H有源岛形成前,先后连续沉积SiNx 、a-Si:H、 n+ a-Si 3种薄膜。SiNx是氮化硅薄膜,作为绝缘层;aSi:H 是氢化非晶硅薄膜,作为半导体层;n+ a-Si 是掺 杂了磷的非晶硅薄膜,作为欧姆接触层,用于降低源 漏电极与半导体层之间的接触电阻。这3层膜是在等离 子化学气相沉积设备中连续成膜的,可以形成良好的 层间接触,降低界面态密度。
电致液晶贴膜调光玻璃_的作用_概述说明以及解释
电致液晶贴膜调光玻璃的作用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述电致液晶贴膜调光玻璃是一种先进的建筑材料,它结合了电致液晶技术与传统玻璃制造工艺,具有多种功能和应用优势。
通过对玻璃表面涂覆特殊的电致液晶薄膜,可以实现对玻璃透明度的实时调节,从而满足不同场景下的需求。
本文将详细介绍电致液晶贴膜调光玻璃的作用、原理以及使用注意事项。
1.2 文章结构本文共分为五个部分内容:引言、电致液晶贴膜调光玻璃的作用、概述说明、解释工作原理和结论与展望。
引言部分主要介绍了本文所要讨论的主题以及文章结构安排。
1.3 目的本文旨在全面探讨电致液晶贴膜调光玻璃在建筑领域中的应用,并解释其工作原理。
通过深入阐述其作用及优势,读者能够更好地理解这一新型材料,并在实际应用中做出明智的选择。
以上是本文引言部分的内容。
2. 电致液晶贴膜调光玻璃的作用2.1 调光功能电致液晶贴膜调光玻璃通过改变其透明度,可以实现灵活的调光效果。
通过控制外部电场的变化,液晶分子排列状态也会发生改变,从而影响玻璃的透明度。
当施加较高电压时,液晶分子呈现扭曲排列形态,使得玻璃透明度提高;而当施加较低电压或去除电压时,液晶分子会恢复平行排列形态,导致玻璃透明度下降。
这样一种快速可控的调光功能使得电致液晶贴膜调光玻璃广泛应用于建筑、交通工具和显示领域等。
2.2 隐私保护功能电致液晶贴膜调光玻璃具备良好的隐私保护功能。
在不需要透视室内情况时,可以通过调节电场使玻璃变为不透明状态,阻挡室外人员对室内进行观察。
这种特性常用于会议室、密闭办公场所等需要保护隐私的地方。
而在需要通透氛围或交流时,只需改变电场状态,使得玻璃恢复到透明状态。
2.3 能源节约功能电致液晶贴膜调光玻璃具备良好的能源节约功能。
通过控制玻璃的透明度,在夏季可以降低室内温度上升,减少对冷气或空调设备的需求,节省能源消耗与相关费用;而在冬季,则可以提高玻璃的透明度,利用日光加热的效果,减少对暖气设备的依赖。
液晶制备工艺流程和关键技术
液晶制备工艺流程和关键技术
1. 需求分析阶段
确定产品可靠性指标和标准,如MTBF(平均无故障时间)、MTTF(平均运行时间至故障)等。
确定关键功能、部件和系统的可靠性需求。
2. 设计阶段
进行可靠性设计评估,包括DFMEA(设计失效模式及影响分析)和DFA(设计失效分析)等。
确定并采用合适的可靠性增强技术,如冗余设计、信赖性建模等。
3. 制造与测试阶段
制定产品制造和测试的可靠性计划和流程。
进行可靠性测试,包括寿命测试、环境应力测试等。
4. 使用与维护阶段
收集并分析产品在使用过程中出现的故障数据,进行可靠性统计分析。
及时反馈产品问题,并进行根本原因分析和改进措施。
5. 持续改进阶段
建立产品可靠性监控体系,追踪产品的可靠性指标,并持续改进产品设计和生产过程。
6.液晶材料制备:液晶材料是构成液晶显示器的核心组成部分,通常是将不同的有机化合物混合,并加入适量的溶剂进行溶解。
7.薄膜电极制备:薄膜电极是液晶显示器中的重要组成部分,用于施加电场以改变液晶的排列方向。
一般采用薄膜沉积技术,如物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)进行制备。
8.液晶对齐层制备:液晶对齐层用于控制液晶分子排列方向。
制备过程通常是通过将特定的有机化合物涂覆在薄膜电极上,并在特定温度下进行固化。
图文详解液晶面板制造工艺流程
图文详解液晶面板制造工艺流程简介液晶显示技术是当今最常用的电子显示技术之一,广泛应用于电视、计算机显示器、移动设备以及其他各种消费电子产品中。
液晶面板是构成液晶显示器的核心部件,其制造工艺流程非常复杂。
本文将详细介绍液晶面板制造工艺流程,并通过图文形式进行图解,帮助读者更好地理解液晶面板的制造过程。
1. 液晶面板制造的基本工艺流程液晶面板的制造工艺流程基本包括以下几个步骤:•制备基板•制备液晶层•封装和封装液晶层•驱动电路和背光模块封装•检测和测试下面将详细介绍每个步骤。
1.1 制备基板制备基板是液晶面板制造的第一步。
基板是由玻璃或塑料材料制成的薄片,它是液晶面板的基础支撑结构。
制备基板的过程包括清洗基板、涂覆光刻胶、曝光和显影等步骤。
制备基板制备基板1.2 制备液晶层制备液晶层是液晶面板制造的关键步骤。
液晶层是由液晶分子排列构成的薄膜,它能够根据电场的变化来调节光的透过程度。
制备液晶层的过程包括涂覆液晶材料、对准和烘烤等步骤。
制备液晶层制备液晶层1.3 封装和封装液晶层封装液晶层是将液晶层和基板封装在一起的过程。
封装液晶层包括贴合液晶层、封装底板和顶板、固定基板和热压封装等步骤。
封装之后,液晶层和基板之间形成夹层结构,并且需要通过注入液晶材料来填充夹层。
封装和封装液晶层封装和封装液晶层1.4 驱动电路和背光模块封装驱动电路和背光模块是液晶面板正常工作所必需的组件。
驱动电路用于控制液晶层的电场,背光模块用于提供背光照明。
驱动电路和背光模块的封装包括焊接元件、固定和封装等步骤。
驱动电路和背光模块封装驱动电路和背光模块封装1.5 检测和测试液晶面板制造完成后,需要进行检测和测试。
检测和测试的目的是确保液晶面板的质量达到要求。
液晶面板的检测和测试包括亮度检测、像素检测、电路功能检测等。
2. 液晶面板制造工艺流程示意图下面是液晶面板制造工艺流程的示意图:graph LRA[制备基板] --> B[制备液晶层]B --> C[封装和封装液晶层]C --> D[驱动电路和背光模块封装]D --> E[检测和测试]液晶面板制造工艺流程示意图液晶面板制造工艺流程示意图3. 结论通过以上的详细介绍和图文解析,我们了解了液晶面板制造工艺流程的每个步骤,以及液晶面板的制造过程。
液晶聚合物的制备及性能分析
液晶聚合物的制备及性能分析液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers, LCPs)是由液晶分子组成的高分子材料,具有诸多优异性能,如高温稳定性、低膨胀系数、高机械强度等。
液晶聚合物的制备方法有多种,其中最为常用的是筛孔聚合法、液晶交联法和撤除聚合法。
本文将介绍这几种制备液晶聚合物的方法,并对其性能进行分析。
1. 筛孔聚合法筛孔聚合法是一种通过高分子筛过滤机构筛除气体和低聚物的聚合方法。
通过在聚合过程中加入一定量的自由基产生剂和限制剂,以减少低分子物质和气体残留,同时避免聚合过程中的反应难度。
该方法制备的液晶聚合物分子链结晶度高,分子结构规整,具有优良的力学性能和高度的拉伸强度,因此在电纺、二元模式和微纳加工领域得到广泛应用。
2. 液晶交联法液晶交联法是一种将液晶聚合物放置在交联环境下,对其进行交联的方法。
液晶聚合物分子链呈液晶状结构,其交联能力较差。
因此,通过调整交联剂的类型和交联条件等参数,以形成合适的交联网络结构,提高LCPs的强度和稳定性。
该方法在微纳加工领域得到广泛应用,用于制备微电机、柔性夹板和高压电容等器件。
3. 撤除聚合法撤除聚合法是将液晶聚合物分子链中的某些单体通过撤除聚合还原为液晶单体的合成方法。
该方法可以有效控制LCPs的分子结构和功效,以获得不同结构和性质的液晶聚合物。
其中,利用交联基团控制氢化程度,可制备出高分子膜、电路板和光纤等,表现出高度的化学和热稳定性。
性能分析液晶聚合物具有独特的化学结构和物理性质,由于长链分子的排布导致力学性质得到了优化。
同时LCPs是一类特殊的有序聚合物材料,具有优异的力学、电学、热学、光学等多种性能。
液晶聚合物的主要性能如下:1. 高温稳定性液晶聚合物具有高度的热稳定性和化学稳定性,适用于制备工作温度要求高的设备。
液晶聚合物的宽温度范围内形成液晶相,因此其性能可以在高温条件下保持稳定。
同时,具有抗腐蚀、耐化学剂侵蚀等性质。
2. 低膨胀系数液晶聚合物可以在广泛温度范围内形成液晶相,其分子内部排列具有高度的有序性和方向性,因此其膨胀系数较低。
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低阈值电压聚合物分散性液晶膜的制备及其应用————电光特性方面摘要: 采用聚合物诱导相分离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Bi2EMA22 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/ m、饱和驱动电压为0.4 V/ m的PDLC膜。
关键词:聚合物分散性液晶; 相分离; 形貌; 阈值电压一.前言聚合物分散液晶中的液晶微滴尺寸对器件的阈值电压、饱和驱动电压、响应时间和对比度等性能有很大影响。
在同等膜厚下,液晶微滴尺寸增大可以降低PDLC 膜的阈值电压和饱和驱动电压,但是对可见光的散射能力减弱,对比度变差且响应时间也随微滴尺寸的增大而增大;反之,液晶微滴尺寸减小虽然可以增加对比度,但PDLC膜的阈值电压和饱和驱动电压相应增大,与CMOS 电路的匹配性变差,不利于实际应用。
因此,要制备出电光性能较好的PDLC 膜,就必须选择合适的工艺条件,控制相分离过程中的液晶分子从聚合物单体中的析出速度和聚合物单体的聚合速度以维持一个动态的平衡,进而控制液晶微滴在聚合网络中的形貌及大小。
影响PDLC相分离过程的因素有很多,如聚合物单体黏度、单体材料、单体含量、聚合光强和聚合温度等本文通过对比分析不同混合物单体、聚合温度和聚合光强等对聚合物网络中的液晶微滴形貌和尺寸的影响,优化了PDLC 膜的制备条件,并对所制备的PDLC膜的电光特性进行了研究。
二.制备过程实验采用聚合物诱导相分离PIPS 的方法制备PDLC 膜。
在单体含量和盒厚一定的条件下,研究讨论了不同单体材料、温度、紫外光强等对PDLC膜的电光特性的影响。
2.1 样品制备实验中使用了以下几种单体材料:A: Bisphenol A ethoxylate (2EO/ Phenol)dimethacrylate(Bi-EMA-2 单体);B:Bisphenol A ethoxylate(2EO/ Phenol);C: Bisphenol A ethoxylate(1EO/ Phenol)diacrylate (Bi-EA-1 单体);D:Bisphenol A ethoxylate (15EO/ Phenol)dimethacrylate (Bi-EMA-15 单体);E:甲基丙烯酸异辛酯(EHMA 单体)。
将A、B、C、D 4 种预聚丙烯酸酯类单体与甲基丙烯酸异辛酯E 混合调配成不同质量组分的混合单体,调配的目标是混合单体的折射率与液晶分子的寻常光折射率尽量具有较好的匹配性,其中E中含有2 %的光引剂G。
4 种混合物单体的质量配比分别为:m(E )∶m(A )= 9∶1;m(E)∶m(B )=88∶12;m( E )∶m (C) = 89.5∶10.5;m (E )∶m (D )=87.5∶12.5。
再将4 种混合物单体与液晶C70/ 02CN 的质量组分均按30 %∶70 %配置。
研究不同单体材料对PDLC 性能的影响时,以13 m的间隔子控制膜厚。
曝光温度为26 ℃, 2 光强为0.597 mW/cm ,时间为25 min。
研究光强对PDLC 性能的影响时,采用优选的混合单体m (E )∶m(A)=90∶10 ,将液晶C70/02CN 与聚合物单体A + E 按质量比70 %∶30 %配置成均匀混合物,并在40 ℃的蔽光恒温箱中将其通过毛细现象原理渗析到7μm 厚的标准液晶盒,待 5 min 后降至室温26 ℃时开始紫外曝光聚合,在不同光强条件下制备了 4 种样品。
研究温度对PDLC 性能的影响时,采用优选的混合单体m (E )∶m (A )=90∶10 ,将液晶C70/02CN 与聚合物单体A + E 按质量比70 %∶30 %配置成均匀混合物,并在40 ℃的蔽光恒温箱中将其通过毛细现象原理渗析到7μm 厚的标准液晶盒, 在不同的聚合温度下制备PDLC 膜样品,曝光紫外光强固定为0.64 mW/cm2 。
2.2 样品测试所制备的PDLC 样品通过实验室自制的测试装置进行透过率的测量。
样品放置在椭圆偏振仪载物台上,加上50 Hz 方波信号进行驱动。
椭圆偏振仪一端装上波长为632. 8 nm 氦氖激光器,另一端装上硅光电探测器。
从样品透射出的光被硅光电探测器接收,再经自动量程照度计测试光强。
透射率T = I 样品/ I空气。
I 样品,I空气分别为He-Ne 激光器透过样品的透射光强和其在空气中光强。
驱动电压V dr定义为PDLC膜透射率为T90=90 %△T + Tmin 时的激励电压,其中,△T = T max- T min, T max T min,是指PDLC 膜在满激励电压和零激励电压下对应的透射率。
阈值电压Vth 定义为PDLC膜透射率为T 10= 10 % △T + T min时的激励电压。
对比度CR =T max / T min以上参数测试均在室温条件下进行。
液晶微滴在聚合网络中的形貌采用XP6 型偏光显微镜表征。
3 结果与讨论3.1 不同单体材料的PDLC膜的电光特性图1 为不同单体材料的PDLC膜的电光特性曲线;图2 为不同单体的PDLC 膜中的液晶微滴形貌的显微照片放大300 倍;表 1 为不同单体材料的PDLC膜的几种电光性能参数。
由图1 、图2 及表1 分析可知:由于D 的分子链较长,单体黏度高,所以混合物单体D + E与液晶的相容性较差,在相分离的过程中,液晶分子易析出,相分离较为彻底,液晶微滴的粒径尺寸偏大图2d ,因此,其关态对可见光波长范围内的光散射能力较差,且其开态的透射率偏低,致使对比度偏低。
图2 b 和 2 d 中的液晶微滴尺寸基本接近,但是前者的织构不均匀,在较大颗粒或者液晶畴区边界之间还分布着大小不一的液晶微滴。
可以推测,单体B + E与液晶的相容性比D + E要好,但是B + E与液晶相分离不充分,且在相分离的过程中,液晶微滴之间相互吞噬现象严重,从而导致其对比度差、阈值电压相对偏高。
以A + E和C+ E为混合物单体制备的PDLC膜的电光性能较好,虽然后者的对比度更高,是前者的 2 倍多,但是前者的电光特性曲线比后者陡峭即响应速度快。
对比图 2 a 和图 2 c 中的液晶微滴在1 聚合网中的织构,前者液晶微滴比较细小均匀,相分离彻底;而后者的聚合物网络与液晶微滴的边界则较为模糊。
综合 4 种混合单体的性能,单体A + E应为优选的混合物单体材料。
3.2 聚合光强对PDLC膜电光特性的影响在聚合温度一定的情况下,研究了不同强度的紫外光强对PDLC 膜的电光特性的影响。
按2.1 节所示条件制备了实验样品,样品a~d 的电光特性及液晶微滴在聚合物网络中的织构图分别如图3、4 所示。
在聚合物诱导相分离的过程中,紫外光的强弱对液晶微滴尺寸的控制起着极其重要的作用。
由图3、4 及表 2 分析可知:光强过低时,在相分离过程中,液晶分子从聚合物中的析出速度大于单体聚合速度,液晶微滴之间易发生相互吞噬现象而长大,甚至会形成较大尺寸的液晶畴区,且聚合物膜中的液晶微滴尺寸分布不均匀图4a ,虽然PDLC 膜的阈值电压和饱和驱动电压降低了,但这是以牺牲PDLC对比度和响应时间为代价的;随着光强的增大,单体的聚合速度加快,液晶与聚合物之间的相分离的速度逐渐趋于平衡,液晶微滴之间的相互吞噬现象得到有效的抑制,液晶微滴尺寸变得均匀细小图4b、4c ,有助于提高PDLC膜的对比度和响应速度,但其阈值电压和饱和驱动电压则会有所增大;当光强过高时,则会使液晶与单体之间的相分离不彻底,液晶与单体之间的晶相边界变得模糊图4d ,且部分被滞留在单体中的液晶分子所受的锚定力强,进而导致PDLC膜的阈值电压和驱动电压升高。
由此可见,曝光的紫外光强控制在0. 455~0. 686 mW/cm2比较适宜。
表2 光强对PDLC膜光电性能的影响Table 2 Effect of ultraviolet intensity on E2O perfor2mance parameters of PDLC films2 23.3 聚合温度对PDLC膜电光特性的影响按 2. 1 节所示条件,采用不同聚合温度制备了实验样品。
样品A2E 的电光特性曲线和微滴形貌分别如图5、图 6 所示,表 3 为不同聚合温度的PDLC膜的电光特性参数。
聚合物单体的聚合速度和液晶与单体之间的溶解性都受到温度条件的限制,因此,温度对相分离的过程的控制起着决定性的作用。
聚合温度较低时,液晶在单体中的溶解度低,液晶分子析出的速度大于聚合物单体聚合的速度,液晶易发生相变,即由各向同性液相向各向异性的向列相转变。
液晶分子析出后会形成不同纳米尺寸的微滴,而纳米尺寸的微滴具有比表面积大、表面能高等小尺寸效应,相互之间易发生吞噬现象,进而形成较大尺寸的微滴图6a 。
微滴粒径增大会减弱对可见光的散射,关态下PDLC 膜的透射率变大, PDLC膜的对比度降低。
此外, 微粒径增大有利于PDLC膜的阈值电压和饱和驱动电压降低。
聚合温度的升高将增加液晶与聚合物单体之间的相溶性,从而使液晶分子从单体中析出的速度减弱,抑制液晶微滴之间的相互吞噬;温度的升高也会引起单体聚合的速度增加,当液晶分子从单体中析出的速度与单体的聚合速度达到平衡时,易形成尺寸均匀液晶微滴分布于聚合物网络中,如图6 b 、6 c 所示。
当温度过高时,液晶在聚合中的溶解度变大,液晶分子不易从单体中析出,而单体的聚合速度又随着温度的增加而变大,聚合物聚合的速度远大于液晶分子析出的速度,很多液晶小分子和聚合物单体还没有发生相分离就被包覆在聚合物中,相分离不充分图6d、6e 。
这些滞留在聚合物中的液晶小分子仅起了增塑剂的作用,且其受到聚合物的锚定力强,最终导致PDLC膜在很高的驱动电压下仍然呈现白雾状, PDLC膜的对比度很差。
由图5、图6 及表2 分析可知样品B 性能较为优异,因此聚合温度应控制在26 ℃左右为宜。
三.结论采用PIPS法制备了不同条件下的PDLC 样品,对不同单体材料、聚合温度和紫外曝光光强对PDLC膜的电光特性和液晶微滴形貌的影响进行了研究。
研究发现,由Bi2EMA22 和EHMA 构成混合单体质量组份比例为1∶9 与液晶C70/02CN 的折射率匹配性好,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,易制备成具有较高对比度、低阈值电压和低饱和驱动电压的PDLC 膜。