System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有偏振依赖特性的光散射器件及其制备方法及测试设备技术_技高网

具有偏振依赖特性的光散射器件及其制备方法及测试设备技术

技术编号:40668949 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 19:04
本发明专利技术涉及一种具有偏振依赖特性的光散射器件及其制备方法及测试设备,该器件包括平行取向液晶盒,平行取向液晶盒包括镀有I TO导电层的上、下玻璃基板,I TO导电层表面涂覆有平行摩擦的聚酰亚胺取向层,及填充于基板之间的聚合物‑液晶混合体系,聚合物‑液晶混合体系包括沿光方向可聚合的光聚合单体、预聚物CN131及光引发剂,光聚合单体为月桂酸丙烯酸酯(LA);聚合物‑液晶混合体系中聚合物的含量为30%~40%;器件在电场作用下能够实现散射态到透明态的转变。本发明专利技术器件液晶聚合物通过简便方式聚合后,得到了具有偏振依赖特性的光散射器件,通过施加电压实现在透明态和散射态之间的转变,制备得到的本器件具有较低的驱动电压和较快的响应时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物-液晶复合材料以及光学显示,具体涉及一种具有偏振依赖特性的光散射器件及其制备方法及测试设备


技术介绍

1、对于聚合物-液晶复合体系,众所周知是光聚合单体或预聚物聚合后与小分子液晶共存。在聚合物含量不同的情况下,液晶可能是分散的微滴或者连通的畴域。对于正性液晶制备的pdlc,无外加电场时,由于液晶与聚合物光学折射率不匹配导致入射光强烈散射,宏观呈现乳白;通电后液晶分子沿电场方向排列,光线不再发生散射,宏观呈现透明状态。另一方面,偏振片是对不同偏振方向光线有选择透过作用的光学器件,在显示方面和摄影器材、护目镜等其他方面都有广泛应用。随着光学设备和器件的深度发展,偏振片已成为最基础、最重要的光学器件之一。传统光学偏振片主要是利用染料等材料的吸收作用实现,理论上光线整体透过率不会超过50%。而利用散射作用实现偏振方向选择的散射型偏振片由于整体透过率较高近年来备受关注,它是利用光学各向异性材料对不同偏振方向光线有不同折射率,使各分散相之间折射率起伏,进而实现不同偏振方向光线的选择性散射。


技术实现思路

1、本专利技术提出一种具有偏振依赖特性的光散射器件及其制备方法及测试设备,该器件通过适当比例配置聚合物和液晶混合物并聚合实现对不同偏振方向光的不同程度散射。为了实现上述目的,具体的技术方案为:

2、一方面,提出一种具有偏振依赖特性的光散射器件,包括平行取向液晶盒,平行取向液晶盒包括镀有ito导电层的上、下玻璃基板,ito导电层表面涂覆有平行摩擦的聚酰亚胺取向层,及填充于基板之间的聚合物-液晶混合体系,聚合物-液晶混合体系包括光聚合单体、预聚物cn131及光引发剂,光聚合单体为月桂酸丙烯酸酯(la);聚合物-液晶混合体系中聚合物的含量为30%~40%;器件在电场作用下能够实现散射态到透明态的转变。

3、作为优选的技术方案,光聚合单体与预聚物cn131质量份比为1:1。

4、作为优选的技术方案,电场的驱动电压为1~3v。

5、作为优选的技术方案,器件由方波交流电驱动,频率为50~200hz。

6、作为优选的技术方案,液晶为正性向列相液晶。

7、作为优选的技术方案,器件还包括封框胶,用于密封液晶盒,封框胶中混有树脂间隔小球,小球直径为4微米,用于保持平行液晶盒的厚度。

8、另一方面,提出一种制备上述的具有偏振依赖特性的光散射器件的制备方法,包括:

9、将预聚物cn131与月桂酸丙烯酸酯(la)按照质量份1:1混合,再添加3%的光引发剂配置成聚合物溶液;

10、将聚合物溶液涡旋震荡至少5分钟以均匀分散;

11、取震荡后的聚合物溶液与液晶e7按3:7~4:6的比例混合,涡旋震荡5分钟,获得聚合物-液晶混合体系;

12、利用毛细作用,将聚合物-液晶混合体系在加热条件下灌注到液晶盒中;

13、将液晶盒置于紫外光源下曝光、封框后获得器件。

14、作为优选的技术方案,紫外光源为准直垂面入射的紫外光。可使本专利技术所使用的聚合物体系倾向于垂直玻璃平面生长,最终导致竖直分布的聚合物远多于横向分布的聚合物,进而形成贯通上下的液晶畴域。正是由于该种液晶畴域的存在,玻璃基板的摩擦取向可以发挥作用。

15、作为优选的技术方案,曝光使用的紫外光源的光强为10mw/cm2,曝光时间为3~5分钟。

16、第三方面,还提出一种测试上述器件的光学设备,包括:氦氖激光器、衰减器、偏振片、样品台、光电探测器、示波器、放大器及记录器;其中,样品台与光电探测器的距离为10~15cm,光电探测器的接收面积约为1cm2;旋转偏振片可以获得偏振方向与摩擦方向平行的偏振光和与摩擦方向垂直的偏振光,用于测量器件对不同偏振方向的光线的透过率。

17、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果:本专利技术器件通过简便方式聚合后,得到了具有偏振依赖特性的光散射器件。本器件能够通过施加电压实现在散射态和透明态之间的转变,散射状态下对偏振方向相互垂直的两束线偏振光具有不同的散射强度,这体现在透过率的不同。通过测试设备检测,本器件驱动时只需较低的驱动电压即可驱动,而且响应时间也较快。

18、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。

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【技术保护点】

1.一种具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,包括平行取向液晶盒,所述平行取向液晶盒包括镀有ITO导电层的上、下玻璃基板,所述ITO导电层表面涂覆有平行摩擦的聚酰亚胺取向层,及填充于所述玻璃基板之间的聚合物-液晶混合体系,所述聚合物-液晶混合体系包括光聚合单体、预聚物CN131及光引发剂,所述光聚合单体为月桂酸丙烯酸酯;所述聚合物-液晶混合体系中聚合物的含量为30%~40%;所述器件在电场作用下能够实现散射态到透明态的转变。

2.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述光聚合单体与所述预聚物CN131质量份比为1:1。

3.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述电场的驱动电压为1~3V。

4.根据权利要求3所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述器件由方波交流电驱动,频率为50~200Hz。

5.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述液晶为正性向列相液晶。

6.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述器件还包括封框胶,用于密封所述液晶盒,所述封框胶中混有树脂间隔小球,所述小球直径为4微米,用于保持平行液晶盒的厚度。

7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的具有偏振依赖特性的光散射器件的方法,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光源为准直垂面入射的紫外光。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光源的光强为10mW/cm2,曝光时间为3~5分钟。

10.一种测试如权利要求7-9任一项所述的方法制备得到的所述器件的光学设备,其特征在于,包括:氦氖激光器、衰减器、偏振片、样品台、光电探测器、示波器、放大器及记录器;其中,所述样品台与光电探测器的距离为10~15cm,所述光电探测器的接收面积约为1cm2;旋转所述偏振片可以获得偏振方向与摩擦方向平行的偏振光和与摩擦方向垂直的偏振光,用于测量所述器件对不同偏振方向的光线的透过率。

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【技术特征摘要】

1.一种具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,包括平行取向液晶盒,所述平行取向液晶盒包括镀有ito导电层的上、下玻璃基板,所述ito导电层表面涂覆有平行摩擦的聚酰亚胺取向层,及填充于所述玻璃基板之间的聚合物-液晶混合体系,所述聚合物-液晶混合体系包括光聚合单体、预聚物cn131及光引发剂,所述光聚合单体为月桂酸丙烯酸酯;所述聚合物-液晶混合体系中聚合物的含量为30%~40%;所述器件在电场作用下能够实现散射态到透明态的转变。

2.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述光聚合单体与所述预聚物cn131质量份比为1:1。

3.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述电场的驱动电压为1~3v。

4.根据权利要求3所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述器件由方波交流电驱动,频率为50~200hz。

5.根据权利要求1所述的具有偏振依赖特性的光散射器件,其特征在于,所述液晶为正性向列相液晶。

【专利技术属性】
技术研发人员:李志广韩岳盖文雅
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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