PDLC膜的制備及其光電性能

PDLC膜的制備及其光電性能趙冬梅，陳海光，王廣濤，楊春艷，姜天孟，杭德余北京八億時空液晶科技股份有限公司，北京102205摘要聚合物分散液晶（PolymerDispersedLiquidCrystal,PDLC）膜是一種具有廣泛應用前景的材料。本文介紹了PDLC膜的結構、制備方法及光電性能，并且總結了聚合物或液晶的結構、聚合物與液晶的互溶性、工藝條件（光照強度和溫度）及添加劑對聚合物分散液晶膜的光電性能的影響。關鍵詞聚合物分散液晶膜；結構；光電性能1.引言聚合物分散液晶（PolymerDispersedLiquidCrystal,PDLC）膜是將小分子液晶材料分散到聚合物中形成的一種具有特殊光電性能的復合材料[[].J.L.Fergason.EncapsulatedLiquidCrystalandmethod:US4435047A[P].1984-3-6]，其中微滴尺寸一般小于10μm。無外電場情況下，不同微滴內液晶的指向矢的指向是隨機的，因而復合材料呈現(xiàn)出對光線強烈作用，復合物呈現(xiàn)乳白色的散射狀態(tài)；若施加的電場比較強，足以使所有為微滴內液晶指向矢都與電場平行時，因液晶的尋常光折射率與聚合物折射率一致，所以復合物呈現(xiàn)出透明的特征[[].黃子強,楊文君,王繼岷.含納米聚合物網絡的液晶顯示器及其制造方法:CN1641416A[P].2005-7-2]，PDLC膜的結構及工作原理如圖1所示。由于其獨特的光電性能，并且具有制作工藝簡單，成本較低等優(yōu)點，現(xiàn)在廣泛應用于高清電視[[].M.H.Wu.HDTVprojectiondisplaybasedonhigh-efficiencyopticallyaddressedPDLClightvalves[J].Proc.SPIE,1999]、光電開關[[].AndyY.G.Fuh,T.H.Lin.Electricallyswitchablespatialfilterbasedonpolymer-dispersedliquidcrystalfilm[J].J.Appl.Phys.,2004,96:5402-5404]、智能玻璃[].J.L.Fergason.EncapsulatedLiquidCrystalandmethod:US4435047A[P].1984-3-6[].黃子強,楊文君,王繼岷.含納米聚合物網絡的液晶顯示器及其制造方法:CN1641416A[P].2005-7-2[].M.H.Wu.HDTVprojectiondisplaybasedonhigh-efficiencyopticallyaddressedPDLClightvalves[J].Proc.SPIE,1999[].AndyY.G.Fuh,T.H.Lin.Electricallyswitchablespatialfilterbasedonpolymer-dispersedliquidcrystalfilm[J].J.Appl.Phys.,2004,96:5402-5404[].HongwenRen,Yun-HsingFan,Shin-TsonWu.TunableFresnellensusingnanoscalepolymer-dispersedliquidcrystals[J].Appl.Phys.Lett.,2003,83:1515-1517[].V.K.S.Hsiao,W.T.Chang.Opticallyswitchable,polarization-independentholographicpolymerdispersedliquidcrystal(H-PDLC)gratings[J].Appl.Phys.B,2010,100:539–546圖1PDLC膜的結構及工作原理[[][].張云閔.高分子分散液晶-黏土納米復合材料膜之制備與光電性質研究[D].臺灣:中原大學，2006Fig.1StructureandworkingprincipleofPDLCfilm[7]2.PDLC膜的制備方法PDLC膜的制備方法有兩大類：相分離法和乳化法，目前應用最多的方法為相分離法。相分離法是利用制備過程中聚合物與液晶互溶性變差而發(fā)生相分離的方法。由于其具有工藝簡單、成本低廉，可采用不同聚合物，可調節(jié)液晶微滴大小，可使液晶均勻分散于聚合物基體等優(yōu)點，目前被絕大多數(shù)研究者或工業(yè)生產所采用。相分離法根據(jù)引發(fā)條件不同又分為溶劑引發(fā)相分離（Solvent-InducedPhaseSeparation,SIPS）、熱引發(fā)相分離（Thermally-InducedPhaseSeparation,TIPS）和聚合引發(fā)相分離（Polymerization-InducedPhaseSeparation,PIPS）。3.PDLC膜的光電性能及其影響因素3.1PDLC的閾值電壓、飽和電壓及響應通常情況下，液晶分子在液晶微滴中的構型主要有兩種，一種為放射型，另一種為雙極性，如圖2所示[[].S.J.Cox,V.Y.Reshetnyak,T.J.Sluckin.TheoryofDielectricandOpticalPropertiesofPDLCFilms[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1998,320:301-319]。其中，又以雙極性最為普遍，并被學者廣泛研究。[].S.J.Cox,V.Y.Reshetnyak,T.J.Sluckin.TheoryofDielectricandOpticalPropertiesofPDLCFilms[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1998,320:301-319圖2PDLC膜中液晶微滴常見的兩種構型：左邊為放射型；右邊為雙極型Fig.2Liquidcrystaldroplet’stwocommonconfigurationsinPDLCfilm:ontheleftfortheradiationtype;therightsideofthebipolarPDLC的的光電性能用閾值電壓U10、飽和電壓U90、上升時間τr和下降時間τd表示。；（式）（式）其中d為PDLC膜厚；σP、σLC分別為聚合物、液晶的電導率；K為液晶有效彈性系數(shù)，l為LC微滴長半軸與短半軸比值，△ε液晶分子ε∥與ε⊥差值，a，b分別液晶微滴長半軸與短半軸的長度。；（式）（式）其中γ為液晶的旋轉粘度。3.2PDLC膜的光電性能的影響因素PDLC膜的光電性能除了驅動電壓、響應之外，另外一個重要的性質就是關態(tài)和開態(tài)的透過率（霧度）。PDLC膜的光電性能在很大程度上取決于聚合物和液晶的性質（如聚合物的材料、液晶的種類、聚合物/液晶的互溶性）、制備過程中的工藝條件和添加劑的影響。聚合物和液晶的性質對PDLC性能的影響.1聚合物/液晶混合物的互溶性對于PDLC中的所用液晶，應該選用與預聚物有一定的溶解性，但是溶解度不是很大的液晶[[].曹須,劉文菊,王杰,等.PDLC制備過程中聚合物和液晶的選擇[J].液晶與顯示,2006,21(5):414-417]。在聚合物固化過程中，一般液晶不能完全從聚合物種分離出來，而是有部分溶解在聚合物基體中，使得聚合物的Tg降低[[].M.Mucha.Polymerasanimportantcomponentofblendsandcompositeswithliquidcrystals[J].Prog.Polym.Sci.,2003,28:837-873]。如果液晶在聚合物中溶解過多，則PDLC的關態(tài)時的透過率就會變大，這對于產品的性能是不利的。液晶與聚合物的溶解性與其熱性質有關，設[].曹須,劉文菊,王杰,等.PDLC制備過程中聚合物和液晶的選擇[J].液晶與顯示,2006,21(5):414-417[].M.Mucha.Polymerasanimportantcomponentofblendsandcompositeswithliquidcrystals[J].Prog.Polym.Sci.,2003,28:837-873（式）為發(fā)生相分離的液晶的質量；為液晶的總質量；為混合物中液晶的濃度；，P（x）的值與相轉變轉變過程的焓變有關。當T=TNI時，（式）為預聚物/LC的nematic-isotropic相轉變焓，為純LC的nematic-isotropic的相轉變焓。當T=Tg時，（式）為預聚物/LC的玻璃化轉變前后的比熱變化量，為純LC的玻璃化轉變前后的比熱變化量。Sucheol[[].S.Park,H.Kim,J.W.Hong.Investigationofthephotopolymerization-inducedphaseseparationprocessinpolymerdispersedliquidcrystal[J].Polym.Test.,2010,29:886-893]等通過DSC的測試，得出了E7和NOA65-E7的nematic-isotropic的相轉變焓，如圖3所示。通過計算得出有31.8%的液晶溶解于聚合物基體中。但是，式是基于發(fā)生相分離后的液晶的組成與混合前的液晶組成相同的假設，而實際上液晶中的各個組分與預聚物的溶解性是不一樣的[[].S.Park,J.W.Hong.Effectofliquidcrystalstructuresonphotopolymerization-inducedphaseseparationbehaviorasdeterminedfromsimultaneousresistivityandturbiditymeasurements[J].Polym.Test.,2008,27:428-433]。Sucheol對具有不同環(huán)結構和鏈長的液晶（其結構如表1所示）與預聚物的溶解性做了研究，發(fā)現(xiàn)PCH類的液晶比CB類的液晶更容易發(fā)生相分離。也就是說形成[].S.Park,H.Kim,J.W.Hong.Investigationofthephotopolymerization-inducedphaseseparationprocessinpolymerdispersedliquidcrystal[J].Polym.Test.,2010,29:886-893[].S.Park,J.W.Hong.Effectofliquidcrystalstructuresonphotopolymerization-inducedphaseseparationbehaviorasdeterminedfromsimultaneousresistivityandturbiditymeasurements[J].Polym.Test.,2008,27:428-433表1液晶的結構及簡稱Table1ThestructureandabbreviationofliquidcrystalsMaterialsStructure4-n-pentyl-4’-cyanobiphenyl(5CB)4-n-heptyl-4’-cyanobiphenyl(7CB)4-trans-pentylcyclohexylcyanobenzene(5PCH)4-trans-heptylcyclohexylcyanobenzene(7PCH)圖3NOA65、E7和NOA65-E7的DSC圖Fig.3TheDSCfigureofNOA65,E7andNOA65-E7研究發(fā)現(xiàn)[[].G.W.Smith.;N.A.Vaz.MethodsforDeterminationofSolubilityLimitsofPolymer-DispersedLiquidCrystals[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1993,27:243-269]液晶在聚合物中存在溶解極限（solubilitylimit）A，如圖4所示。當液晶含量x＞A時，；x≤A時，。[].G.W.Smith.;N.A.Vaz.MethodsforDeterminationofSolubilityLimitsofPolymer-DispersedLiquidCrystals[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1993,27:243-269所以，當x＞A時，；x≤A時，。也就是說當液晶含量小于某一數(shù)值時，UV固化時，液晶與聚合物不發(fā)生相分離，即不能形成PDLC膜。圖4△HNIVersusLCconcentration,△CVersusLCconcentration，其中圖a為BL009/NOA65體系，圖b為ROTN404/NOA65體系Fig.4△HNIVersusLCconcentration,△CVersusLCconcentration,figureaisBL009/NOA65system,figurebisROTN404/NOA65system.2聚合物性質對PDLC性能的影響聚合物的性質（如結構、分子量、粘度等）是影響PDLC形貌及界面錨定力的重要因素之一，從而間接的影響PDLC的性能。Kashima[[].M.Kashima,H.Cao,HLiu.Effectsofthechainlengthofcrosslinkingagentsontheelectro-opticalpropertiesofpolymer-dispersedliquidcrystalfilms.Liq.Cryst.,2010,37(3):339-343]等人考察了具有不同鏈長的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）對PDLC光電性能的影響，通過掃描電鏡(SEM)，如圖5所示，觀察到隨著PEGDA的鏈段的增長，聚合物所形成的孔穴逐漸增大，從而形成的液晶微滴增大。由式可知，液滴直徑增加，可以降低閾值電壓。測試結果如圖6所示。Meng[[].QingyongMeng,HuiCao,M.Kashima.Effectsofthestructuresofepoxymonomersontheelectro-opticalpropertiesofheat-curedpolymer-dispersedliquidcrystalfilms[J].Liq.Cryst.,2010,37(2):189-193]等考察了熱固化環(huán)氧樹脂的鏈長對PDLC性能的影響，得出了同樣的結果，鏈段越長，聚合物所形成的孔穴越大，閾值電壓越低，并且發(fā)現(xiàn)，可以通過調節(jié)聚合物的含量來調節(jié)固化后的PDLC的折射率，從而使PDLC的光電性能達到最佳。Im[[].S.J.Im,Y.W.Jin,J.H.Sung.AstudyofelectroopticalpropertyandVHRofPDLCdependingonthemolecularstructureofmonomerandpreparationprocess[J].SyntheticMetals,1995,71:2203-2204]等人發(fā)現(xiàn)，丙烯酸酯類單體烷基鏈段越長，所形成的PDLC的電壓保持率（voltageholdingratio，VHR）越大。Duponchel[[].B.Duponchel,A.Elass,M.Boussoualem.PDLCfilms:US20100060826[J],2010-3-11][].M.Kashima,H.Cao,HLiu.Effectsofthechainlengthofcrosslinkingagentsontheelectro-opticalpropertiesofpolymer-dispersedliquidcrystalfilms.Liq.Cryst.,2010,37(3):339-343[].QingyongMeng,HuiCao,M.Kashima.Effectsofthestructuresofepoxymonomersontheelectro-opticalpropertiesofheat-curedpolymer-dispersedliquidcrystalfilms[J].Liq.Cryst.,2010,37(2):189-193[].S.J.Im,Y.W.Jin,J.H.Sung.AstudyofelectroopticalpropertyandVHRofPDLCdependingonthemolecularstructureofmonomerandpreparationprocess[J].SyntheticMetals,1995,71:2203-2204[].B.Duponchel,A.Elass,M.Boussoualem.PDLCfilms:US20100060826[J],2010-3-11圖5具有不同鏈長的聚乙二醇二丙烯酸酯與50%的LC形成的PDLC膜的SEM圖：(a)DEGDA;(b)PEGDA200;(c)PEGDA400;(d)PEGDA600;(e)PEGDA1000Fig.5SEMimagesofPDLCfilmsformedofdifferentchainlengthsofpoly(ethyleneglycol)diacrylateand50%ofLC:(a)DEGDA;(b)PEGDA200;(c)PEGDA400;(d)PEGDA600;(e)PEGDA1000圖6不同鏈長聚乙二醇二丙烯酸酯與50%LC形成的PDLC膜的T-V圖Fig.6T-VimagesofPDLCfilmsformedofdifferentchainlengthsofpoly(ethyleneglycol)diacrylateand50%ofLC圖7(a)非離子型表面活性劑的結構；(b)接入表面活性基團的聚合物的結構Fig.7(a)structureofnon-ionicsurfactant;(b)structureofpolymerwithsurfaceactivegroupsWang[[].L.P.Wang,H.L.Yang,C.M.Zhao.Effectsof2-HydroxypropylAcrylateonElectro-OpticalPropertiesofPolymer-DispersedLiquidCrystalFilmsandElasticityofPolymerNetwork[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2010,518:3-11]等人研究了丙烯酸羥丙酯對PDLC光電性能影響，其SEM結果顯示，含有丙烯酸羥丙酯的配方所形成的PDLC中液滴的直徑較大，從而具有較低的驅動電壓。其分析原因可能是丙烯酸羥丙酯單體聚合過程的收縮力遠大于分子中-OH和液晶中-CN之間極性鍵的相互作用，從而使聚合物網絡孔穴變大。交聯(lián)劑[[].J.J.Koo,Young-SeokNo,Chan-WookJeon.ImprovementofElectro-OpticPropertiesinPDLCDevicebyUsingNewCross-LinkerfortheControloftheContrastRatio,ResponseTimeandDrivingVoltage[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2008,491:58-66]的加入對PDLC膜對比度、響應時間，驅動電壓很大的影響。一般交聯(lián)劑用量為2-10%[].L.P.Wang,H.L.Yang,C.M.Zhao.Effectsof2-HydroxypropylAcrylateonElectro-OpticalPropertiesofPolymer-DispersedLiquidCrystalFilmsandElasticityofPolymerNetwork[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2010,518:3-11[].J.J.Koo,Young-SeokNo,Chan-WookJeon.ImprovementofElectro-OpticPropertiesinPDLCDevicebyUsingNewCross-LinkerfortheControloftheContrastRatio,ResponseTimeandDrivingVoltage[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2008,491:58-66四川大學高分子材料工程國家重點實驗室將活性/可控自由基聚合引入PDLC膜的制備過程，從而可以有效的控制聚合物基體的結構及分子量[[].JieHe,BinYan,XiaoanWang.Anovelpolymerdispersedliquidcrystalfilmpreparedbyreversibleadditionfragmentationchaintransferpolymerization[J].Eur.Polym.J.,2007,43:4037-4042],[[].BinYan,JieHe,RuiyingBao,XingBai.Modificaitonofelectro-opticalpropertiesofpolymerdispersedliquidcrystalfilmsbyiniferterpolymerization[J].Eur.Polym.J.,2008,44:952-958]。2007年，他們以RAFT的方法制備了PDLC膜，他們通過控制光照時間來控制PDLC膜聚合物基體的分子量，實驗發(fā)現(xiàn)增加聚合物分子量，閾值電壓增加，但是可以明顯的改善PDLC膜的遲滯效應。2008年，他們通過Inifertier方法合成了以聚苯乙烯（PS）為原料的大分子引發(fā)劑（MI），制備了以PS-b-PMA嵌段共聚物為基體的PDLC膜。不但可以降低降低聚合物/LC之間的界面錨定力[[[].JieHe,BinYan,XiaoanWang.Anovelpolymerdispersedliquidcrystalfilmpreparedbyreversibleadditionfragmentationchaintransferpolymerization[J].Eur.Polym.J.,2007,43:4037-4042[].BinYan,JieHe,RuiyingBao,XingBai.Modificaitonofelectro-opticalpropertiesofpolymerdispersedliquidcrystalfilmsbyiniferterpolymerization[J].Eur.Polym.J.,2008,44:952-958[].B.K.Kim,S.H.Kim.J.Polym.Sci.Polym.Phys.,1998,36:55–64.另外將F原子[[].Fan-LongJin,Soo-JinPark.EffectofFluorineGrouponElectro-opticalPropertiesofPDLCFilmsPreparedwithWater-solublePolymers[J].Bull.KoreanChem.Soc.,2008,29(12):2521-2524]或Si[[].S.S.Shim,Y.H.Cho,J.H.Yoon.EffectsofsiliconemonomeronthegratingformationofholographicPDLC[J].Eur.Polym.J.,200945:2184-2191[].Fan-LongJin,Soo-JinPark.EffectofFluorineGrouponElectro-opticalPropertiesofPDLCFilmsPreparedwithWater-solublePolymers[J].Bull.KoreanChem.Soc.,2008,29(12):2521-2524[].S.S.Shim,Y.H.Cho,J.H.Yoon.EffectsofsiliconemonomeronthegratingformationofholographicPDLC[J].Eur.Polym.J.,200945:2184-2191預聚物的粘度得對PDLC膜的性能也有一定的影響，一般認為預聚物/液晶混合物的粘度太高的話，導致分子移動性較差而限制了相分離和單體最終的轉化率，而最終導致PDLC的光電性能變差。Malik[[].P.Malik,K.K.Raina,A.K.Gathania.Effectsofpolymerviscosityonthepolymerizationswitchingandelectro-opticalpropertiesofunalignedliquidcrystal/UVcurablepolymercomposites[J].ThinSolidFilms,2010,519:1047-1051]等發(fā)現(xiàn)低粘度的預聚物/液晶混合物所形成[].P.Malik,K.K.Raina,A.K.Gathania.Effectsofpolymerviscosityonthepolymerizationswitchingandelectro-opticalpropertiesofunalignedliquidcrystal/UVcurablepolymercomposites[J].ThinSolidFilms,2010,519:1047-1051工藝條件對PDLC膜光電性能的影響PIPS法制備PDLC膜主要分兩步：（1）小分子液晶混合物與預聚物混合成為均相溶液；（2）預聚物固化，液晶與聚合物發(fā)生相分離，形成液滴。第一個步是兩相“混合”過程，二者的互溶性可由具有最高臨界混溶溫度（UpperCriticalSolutionTemperature，UCST）的相圖來表征，而第二個過程則是在固化過程中，兩相“分離”的過程，可由固化溫度和固化光強來控制。Smith[[].G.W.Smith.MixingandPhaseSeparationinLC/matrixsystems:Determinationoftheexcessspecificheatofmixing[J].Phys.Rev.Lett.,1993,70(2):198-201]通過量熱技術與Flory-Huggies晶格理論相結合，繪制了未固化的E7/NOA65混合物的液晶濃度-溫度相圖，如圖8所示，并指出固化前二者的混合溫度T應該大于分相溫度Tbinodal，否則所形成的液晶微滴大小與分布均不均勻，而使PDLC膜的光電性能。[].G.W.Smith.MixingandPhaseSeparationinLC/matrixsystems:Determinationoftheexcessspecificheatofmixing[J].Phys.Rev.Lett.,1993,70(2):198-201圖8未固化的E7/NOA65的物相圖Fig.8ThephasediagramofE7/NOA65notcuring液晶與預聚物混合過程主要由混合溫度和液晶濃度控制，而液晶與聚合物相分離的過程，則很大程度上取決于反應溫度與固化光強[[].G.W.Smith.CureParametersandPhaseBehaviorofAnUltraviolet-CuredPolymer-DispersedLiquidCrystal[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1991,196:89-102]，二者都可以影響反應速率，即液滴形成的速率。當溫度較低時，由于分子移動性（molecularmobility）較差，所以固化速率較慢，而溫度較高時，由于自由基的壽命較短，固化速率也較慢。反應溫度還影響固化反應程度，從而影響液晶最后殘留在聚合物基體中的程度。研究表明，存在一個最佳溫度范圍，在此溫度范圍內，固化反應進行的最完全，聚合物中殘留液晶最少。固化程度Dcure與固化過程反應放熱△Qcure成正比，Dcure可由式計算。式中為固化反應過程放出的熱量，為質量，為測試樣品的密度。其中可由等溫量熱法（IsothermalCalorimetry）測定，如圖9中a所示。不同溫度下固化的PDLC膜放出的熱量是不一樣的，如圖9中b所示。經計算，相對于純的NOA65，PDLC中NOA65的最大固化率為93%。[].G.W.Smith.CureParametersandPhaseBehaviorofAnUltraviolet-CuredPolymer-DispersedLiquidCrystal[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1991,196:89-102（式）圖9(a)PDLC膜（V液晶:V預聚物=1:1）固化過程放熱曲線。反應溫度為300K，UV光強=6mW/cm2，對曲線積分得出反應放熱為24.65cal/g;(b)不同固化溫度下NOA65和PDLC（V液晶:V預聚物=1:1）固化放熱曲線Fig.9(a)CuringprocessexothermiccurveofPDLCfilms(VLCD:Vprepolymer=1:1).Reactiontemperatureis300K,UVlightintensity=6mW/cm2cal/gbydrawningcurve;(b)NOA65andPDLC(VLCD:Vprepolymer=1:1)curingexothermcurveunderdifferentcuringtemperature圖10固化溫度對S-H轉化率的影響Fig.10TheinfluenceofcuringtemperatureontheconversionrateofS-HBhargava[[].R.Bhargava,Shi-QingWang,J.L.Koenig.StudyingPolymer-DispersedLiquid-CrystalFormationbyFTIRSpectroscopy.1.MonitoringCuringReactions[J].Macromolecules1999,32,8982-8988]等利用真實時間紅外光譜（real-timeFTIRspectroscopy）對不同固化溫度，不同液晶濃度的NOA65/E7混合物中S-H的轉化率進行了監(jiān)測，如圖10所示，從圖中可以看出，不同濃度的NOA65/E7混合物中S-H的轉化率具有相同的趨勢，即存在一個溫度范圍，此范圍內[].R.Bhargava,Shi-QingWang,J.L.Koenig.StudyingPolymer-DispersedLiquid-CrystalFormationbyFTIRSpectroscopy.1.MonitoringCuringReactions[J].Macromolecules1999,32,8982-8988Elouali[[].F.Z.Elouali,O.Yaroshchuk,U.Maschke.AWide-RangeControllingofOpticalandMorphologicalParametersofPDLCSamplesviatheIntensityofCuringLight[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2010,526:1-9]等人研究了光照強度I=0.5–40mW/cm2范圍內光照強度與PDLC形態(tài)的關系，如圖11所示。結果表明，當I＞2mW/cm2時，光照強度越大，所形成的液滴越小，液滴直徑d=0.5–5μm，當I＜2mW/cm2時，所形成的液滴較大，一般d=20-50μm，并且形狀不規(guī)則。另外，Yang[[].K.J.Yang,K.P.Kim,D.H.Kim.TheEffectsofConditionsforPolymerizationInducedPhaseSeparationProcessesontheElectro-opticCharacteristicsofPolymerDispersedLiquidCrystals[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2009,83-88]等發(fā)現(xiàn)[].F.Z.Elouali,O.Yaroshchuk,U.Maschke.AWide-RangeControllingofOpticalandMorphologicalParametersofPDLCSamplesviatheIntensityofCuringLight[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2010,526:1-9[].K.J.Yang,K.P.Kim,D.H.Kim.TheEffectsofConditionsforPolymerizationInducedPhaseSeparationProcessesontheElectro-opticCharacteristicsofPolymerDispersedLiquidCrystals[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2009,83-88圖11（a）（b）（c）（d）（e）（f）分別為光照強度為36、18、4、2、1.2、0.8mW/cm2的PDLC形態(tài)Fig.11ThePDLCmorphology,(a)(b)(c)(d)(e)(f)ofthelightintensityfor36,18,4,2,1.2,0.8mW/cm2添加物對PDLC膜光電性能的影響近年來，很多學者通過在PDLC膜中摻入不同的添加物來改善PDLC膜的光電性能：在PDLC膜中摻入多壁碳納米管（MWNT）[[].S.K.Shriyan;A.K.Fontecchio.ImprovedElectro-OpticResponseofPolymerDispersedLiquidCrystalsDopedwithOxidizedMultiwalledCarbonNanotubes[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,2010,525:158-166]和納米石墨（nano-graphite）[[].J.H.Wang;B.Y.Zhang;W.Z.Qu.Thekineticsofphoto-polymerisationinthefabricationofpolymer-dispersedliquidcrystalsdopedwithnano-graphite[J].LiquidCrystals,2010,37:1–11]可以增加聚合物的導電性，從而降低閾值電壓，同時還可以提高響應速率，而在PDLC膜中加入表面活性劑（Surfactant）[[].張凱,杜鑫,李儒等.表面活性劑對聚合物分散液晶光電性能的影響[J].液晶與顯示,2010,25(1):49-52]，則是由于降低了聚合物基體與液晶微滴之間的錨定能，而降低驅動電壓，同時還增加了開態(tài)透過率；另外，加入非離子型二色性染料（Dichroicdye）[[].P.Malik,K.K.Raina.Dichroicdye-dependentstudiesinguest–hostpolymer-dispersedliquidcrystalfilms[J].PhysicaB,2010,405:161-166]可以改善透過率和響應；加入納米粘土（nanoclay）[[].E.H.Jeong,K.R.Sun,M.C.Kang,etc.Memoryeffectofpolymerdispersedliquidcrystalbyhybridizationwithnanoclay[J].expressPolym.Lett.,2010,4(1):39-46]可以改善PDLC的遲滯效應；加入具有陽離子交換能力的粘土（cationexchangecapactiyclay）[[].T.Y.Tsai,C.Y.Lee,C.J.Lee,etc.Preparationandcharacterizationofpolymer-dispersedliquidcrystal(PDLC)withdifferentcationexchangecapacity(CEC)clays[J].J.Phys.Chem.Sol.,2010,71:595-599][].S.K.Shriyan;A.K.Fontecchio.ImprovedElectro-OpticResponseofPolymerDispersedLiquidCrystalsDopedwithOxidizedMultiwalledCarbonNa