ポリウレタンアクリレートの分子構造が高分子分散液晶の形態および特性に与える影響

WANG Yumeng ,  

MO Shunpin ,  

WANG Han ,  

QIU Longzhen ,  

XU Miao ,  

LU Hongbo ,  

摘要

ポリマーディスパース液晶(PDLC)は、液晶ドメインがポリマー基質内に均一に分散した複合材料であり、その製造が簡単で偏光フィルターや配向層が不要なため、スマートウィンドウ、フレキシブルディスプレイ、ウェアラブルデバイスなどの分野で広く応用が期待されている。本研究では、柔軟なディスプレイデバイスへの応用範囲を拡大するために、ポリウレタンアクリレート(PUA)オリゴマーをポリマー基質として用い、紫外線重合法によりPDLCデバイスを作製し、PUAの分子構造がPDLCの形態および特性に与える影響を検討した。実験結果より、アクリレート基で終端された単量体の重合速度が速く、多孔質なポリマーネットワーク構造を形成し、分子構造が脂肪族から芳香族へ変化するにつれポリマーの孔径が次第に小さくなり、PDLCの駆動電圧が上昇することが示された。ポリウレタン中のカルバメート結合間で形成される水素結合を利用してプラスチック基板との接着性を強化し、優れた総合性能を有するPDLCデバイスを得た。芳香族PUAと比較して、脂肪族PUAで作製したPDLC試料は低い駆動電圧(Vth=9.14 V、Vsat=35.50 V)、高いコントラスト(CR=73.25)、良好な接着性(20.11 N/cm2)および曲率半径4cmでの曲げ前後の光電特性変化が小さい特長を有し、柔軟なPDLCの安全・プライバシー保護や曲面への利用要求を基本的に満たしている。

关键词

高分子分散液晶;ポリウレタンアクリレート;分子構造;光電特性;力学特性

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