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      剪切液晶調光玻璃的試制
      聚合物分散液晶( PDLC: Polymer DispersedLiquid Crystal)和聚合物網絡液晶( Polymer NetworkLiquid Crystals,PNLC)是液晶器件領域重要的研究課題,在調光玻璃、大屏幕顯示、全息光柵、可調濾波器、可調衰減器等很多領域已經有實際應用。調光玻璃是一種智能型高檔功能玻璃,通過電壓控制調光玻璃在散射(透光不透明)態和透明態之間變化。這一變化實現了玻璃的通透性和保護隱私的雙重要求,利用這一特性,調光玻璃廣泛應用在高檔辦公室、機房、住宅、醫療機構、商業展示等領域。在近一步研究中人們還發現了應變效應,對PDIC膜或PNLC膜施加剪切(Sheared ) 、拉伸( Stretched)或壓縮( Compressed)應力時能對液晶有定向排列作用,使樣品有散射態與透明態的變化,引起新的電光特性,這些效應稱作應變液晶(SLC: Stressed LiquidCrystal )。SLC在快速響應大相位延遲片、光柵常數隨壓力變化的全息光柵、散射濾光片和散射偏光片等器件上具有特殊應用而引起人們關注"%。本文介紹剪切液晶調光玻璃的制備與應用展望。
      1樣品制備與實驗方法
      樣品制備實驗中使用的向列相液晶材料是PDLCO05(石家莊鹿泉新型電子材料廠提供),其雙折射n.=1.517,n.=1.723。使用的預聚合物是30%的環氧樹脂DCL3000、60%聚脂丙烯酸酯MR100、4%鏈轉移劑和4%的光引發劑TPO、2%硫嗡鹽配制而成的。將液晶與預聚合物以1∶1的質量百分比混合成液晶膠。使用的玻璃是3 mm厚浮法玻璃(河北南玻公司提供)。使用的襯墊料徼球直徑為20 um(深圳納微科技公司提供)。將玻璃清洗干凈,在一張玻璃上撒布20 um襯墊粉微球,之后蓋上另一張玻璃,兩張玻璃大部分重合,上下留出小部分不重合的臺階邊(方便后續施加應力實驗)。用注射器將液晶膠滴在臺階處下面玻璃上,靠毛細現象使液晶膠充滿在兩張玻璃間重合部分。把夾著液晶膠的兩張玻璃放置于24W紫外燈下進行紫外固化,樣品距離燈在30 cm,曝光5 min,樣品由固化前透明變成固化后散射毛玻璃。
      實驗方法是在對樣品施加剪切應力觀察樣品透光情況,通過樣品觀察液晶顯示器畫面,用樣品作透明投影屏幕觀察投影效果,用偏光顯微鏡觀察樣品在施加剪切應力前后的織構,用紫外可見光分光光度計測試樣品施加剪切應力前后的透光率曲線。2實驗結果與分析
      用手對樣品上下玻璃對向進行擠壓以施加剪切應力,觀察到樣品有透光和散射的變化。用不銹鋼方管制作了玻璃包框,在玻璃包框上打出孔安裝了鑰匙,擰轉鑰匙就可以方便施加剪切應力,如圖1所示。圖1 ( a)是樣品散射態,照片下方的鑰匙處在水平位置,圖1(b)是樣品透光態,鑰匙處在豎直位置。由圖1可以看出,在近距離內散射態時看不清楚需要有潔凈車間、高精密度覆膜機、熱固化箱裝置等,技術和投資門檻比較高。而本文所述剪切液晶調光玻璃,不用透明導電膠片覆膜工藝,代之以透明浮法玻璃夾層工藝,技術和投資門檻低,不需要潔凈車間,僅需要自行設計安裝大型紫外光燈曝光箱裝置及簡單的玻璃切割加工條件,需要把夾層玻璃包上不銹鋼外框,利用鑰匙施加應力。剪切液晶調光玻璃適用于制造節能不費電的調光玻璃,應用于貴重商品柜臺、推拉門窗、折疊門窗和茶幾桌案以及高檔禮品盒等。PDLC電控調光玻璃在通透狀態可以當作效果極佳的透明投影屏幕,剪切液晶調光玻璃在半透明態也可以當作效果極佳的半透明投影屏幕,適用于商場櫥窗、展會、劇場舞臺等場合,使觀者即能看到屏幕后的情景,又能看到屏幕上的圖像。
      4結論
      試制出剪切液晶調光玻璃樣品,樣品具有調光功能、散射偏光片功能、半透明投影屏幕功能,樣品在散射態的霧度達到95%,在半透明態的透光率接近50%,剪切應變對PDLC中液晶分子有定向排列作用。應變液晶調光玻璃是一種新型功能玻璃,在裝修行業和投影領域具有潛在的應用前景。
      參考文獻
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      Preparation of Sheared Liquid Crystal Switch-able Windows
      Fan Zhixin, Chen Liang, Liu Lei
      (Department of Applied Physics.Hebei University of Technology.Tianjin,300401)
      Abstract: The concept of polymer dispersed liquid crystal(PDLC) and stressed liquid crystal (SLC) are introduced,thesamples of shared liquid crystal switch-able windows are prepared,and it is look like a frosted glass in scattering state and tune totranslucent state after sheared. The photographs of samples withlight tune up effect are given,the photographs that using thesample in translucent state to observe liquid crystal display screenare given too, the photographs that take the sample in translucentstate as a screen for projection effect are given in addition, the hazein scattering state and the transnittance in translucent state of thesample are tested, the explanation for experiment phenomenon isproposed. The sheared liquid crystal switch-able windows is a kindof new type functional glass, it is applicable in many fields.
      Key words:polymer dispersed liquid crystal;stressed liquidcrystal; switch-able windows: haze: light transmittance







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