液晶胶囊和使用其的胶囊溶液、光学膜、光学装置、透射率可变装置的制作方法

相关申请的交叉引用本技术要求基于于2025年2月10日提交的韩国专利申请第10-2025-0016668号和于2025年11月28日提交的韩国专利申请第10-2025-0186071号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率的液晶胶囊以及使用其的胶囊溶液、光学膜、光学装置和透射率可变装置。

背景技术：

1、聚合物分散液晶（polymer dispersed liquid crystals，pdlc）膜为在聚合物中分散有数微米的液晶分子晶粒并设置在导电膜之间的复合材料，所述膜可以应用于高亮度投影型显示器或高对比度反射显示装置。pdlc的驱动原理是入射在其中分散有液晶的聚合物层上的光由于液晶与聚合物之间的折射率差异而被散射以处于不透明状态，但是通过对其施加电场，液晶的取向被配向，从而改变折射率并控制光散射和光透射以变成透明状态。

2、由此，pdlc装置不需要单独的偏振器并因此在结构上不需要偏光板，并且在加工方面不需要配向过程，因此其可以通过简单的方法来制造，其可以应用于对应于可切换窗和智能屏的建筑和汽车用智能玻璃，并且还可以应用为透明oled用黑色pdlc膜。此外，根据用作基底的材料，其可以以柔性形式制造。

3、具体地，基于液晶的智能窗是指能够用包括单独液晶层的玻璃来控制透射率的有源窗，并且是不仅可应用于建筑物而且还可应用于移动领域的技术。通过现有的聚合物分散液晶（pdlc）技术，通过将液晶与能够光聚合或热聚合的单体混合并通过在聚合期间发生的聚合物与液晶之间的相分离，可以制备尺寸为数微米的液晶域。在pdlc膜中，数微米的域内的液晶根据电压开/关的施加而具有与聚合物基体匹配/不匹配的折射率，从而pdlc膜可以实现遮光/透光模式。

4、特别地，在制造包含染料的彩色pdlc的情况下，存在例如各向异性染料在聚合物中不能根据电场而一致地配向的问题，并且特别地，出现聚合物基体被染料污染的问题，因此，正在对呈其中液晶和各向异性染料被封装在聚合物壳中的胶囊结构的液晶复合材料进行各种研究，所述复合材料表现出优异的机械物理特性，具有高均匀性，并且能够防止聚合物基体被染料污染。

5、然而，由于液晶和各向异性染料被封装在聚合物壳中，因此存在这样的限制：由于因胶囊中封闭的液晶与胶囊壳中包含的物质之间的接触面积增加而产生的高相互作用，仅在施加较高电压时液晶的配向才改变。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在提供即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率的液晶胶囊。

3、此外，本发明旨在提供使用液晶胶囊制造的胶囊溶液、光学膜、光学装置和透射率可变装置。

4、技术方案

5、为了解决以上问题，在本说明书中，提供了液晶胶囊，其包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量为1220 g/mol或更小，以及基于脱水山梨醇酯的化合物包含分子内碳-碳双键。

6、本说明书还提供了液晶胶囊，其包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，以及乳化剂还包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的至少一种第二乳化剂。

7、本说明书还提供了胶囊溶液，其包含液晶胶囊和溶剂。

8、本说明书还提供了光学膜，其包含粘结剂树脂和分散在粘结剂树脂中的液晶域，其中施加电压时的雾度为10%或更小，以及阈值电压为60 v或更小，所述阈值电压为透射率达到在施加电压时测量的最大透射率的10%时的电压。

9、本说明书还提供了光学装置，其包括光学膜。

10、本说明书还提供了透射率可变装置，其包括光学膜。

11、在下文中，将更详细地描述根据本发明的具体实施方案的液晶胶囊以及使用其的胶囊溶液、光学膜、光学装置和透射率可变装置。

12、除非在本说明书中另有明确说明，否则术语仅旨在提及具体实施方案，而不旨在限制本发明。

13、除非短语明确表示相反情况，否则本说明书中使用的单数形式也包括复数形式。

14、本说明书中使用的“包含/包括”的含义指示特定特征、区域、整数、步骤、操作、要素和/或组分，并且不排除存在或添加另外的特定特征、区域、整数、步骤、操作、要素、组分和/或组。

15、此外，在本说明书中，包括序数例如“第一”和“第二”的术语用于将一个组分与另一组分区分开的目的，并且不受序数限制。例如，在本发明的范围内，第一组分也可以被称为第二组分，类似地，第二组分可以被称为第一组分。

16、在本说明书中，衍生化合物是指当某一有机化合物被视为母体化合物时，被改性（例如引入官能团、氧化、还原和替代原子）至没有显著改变母体化合物的结构和特性的程度的化合物。

17、在下文中，将更详细地描述本发明。

18、1. 液晶胶囊

19、根据本发明的一个实施方案，可以提供液晶胶囊，其包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量为1220 g/mol或更小，以及基于脱水山梨醇酯的化合物包含分子内碳-碳双键。

20、本发明人通过实验确定并完成了本发明：如一个实施方案的液晶胶囊，通过使用具有1220 g/mol或更小的摩尔质量并包含分子内碳-碳双键的基于脱水山梨醇酯的化合物作为与液晶一起包含在胶囊内部的芯中的乳化剂，降低了与接触液晶的表面的锚定能，并且由于液晶配向变为径向，引起液晶的竖直配向，使得即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

21、具体地，一个实施方案的液晶胶囊可以包括包含液晶的芯。根据本发明的液晶胶囊结构的特征在于，在被聚合物壳封装的内部内包含液晶。由于此，可以改善液晶颗粒的均匀性。

22、液晶没有特别限制，其实例包括向列型液晶、近晶型液晶、胆甾型液晶和手性向列型液晶。液晶化合物的具体类型没有限制，并且可以没有限制地使用各种常规已知的液晶。液晶化合物没有特别限制，但可以由基于氟的或基于氰基的化合物、或者其混合物构成。

23、同时，芯还可以包含乳化剂。乳化剂为用于形成液晶液滴的表面活性剂，并且通过增加与液晶接触的表面能，由于液晶配向变为径向，从而引起液晶的竖直配向并且即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

24、乳化剂可以包含基于脱水山梨醇酯的化合物。基于脱水山梨醇酯的化合物可以包括以下中的一者或更多者：脱水山梨醇酯、其衍生化合物、或者其两种或更多种类型的混合物。

25、基于脱水山梨醇酯的化合物可以包含分子内碳-碳双键。当包含基于脱水山梨醇酯的化合物的分子内碳-碳双键（c=c）时，朝向液晶中的中心轴配向的乳化剂分子中的双键与液晶分子之间的相互作用增强，使得液晶可以表现出径向配向。因此，即使在较低电压下也可以实现高的透射率变化。

26、基于脱水山梨醇酯的化合物为脱水山梨醇与包含分子内碳-碳双键的羧酸的反应产物，包含分子内碳-碳双键的羧酸可以具有10至30个碳原子、或15至30个碳原子、或16至30个碳原子、或17至30个碳原子、或15至20个碳原子、或16至20个碳原子、或17至20个碳原子、或17至19个碳原子。包含分子内碳-碳双键的羧酸的具体实例可以为油酸。

27、基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为1220 g/mol或更小、或者800 g/mol或更小、或者100 g/mol或更大、或者100 g/mol至1220 g/mol、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol、或者600 g/mol至700 g/mol。

28、另一方面，如果基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量过度增加至大于1220 g/mol，则当使用液晶制备胶囊时，可能出现诸如水包油乳剂稳定性降低和光学膜的雾度增加的问题。

29、更具体地，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为800 g/mol或更小、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol。具有上述摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的具体实例可以为脱水山梨醇单油酸酯。

30、具有800 g/mol或更小、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol的摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值为4至4.5。hlb可以通过以下数学式1计算。

31、[数学式1]

32、hlb=20×(mh/m)

33、在数学式1中，mh为亲水性基团的分子量（或摩尔质量），以及m为乳化剂的分子量（或摩尔质量）。

34、此外，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为800 g/mol或更小、或者100g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者600 g/mol至700 g/mol。具有上述摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的具体实例可以为脱水山梨醇二油酸酯。

35、同时，基于脱水山梨醇酯的化合物可以为具有不同摩尔质量的两种或更多种类型的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物。更具体地，基于脱水山梨醇酯的化合物可以为摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物。

36、用于混合摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔比没有特别限制，并且摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔比可以为10:1至1:10、或5:1至1:5、或3:1至1:3。

37、用更具体的实例描述，具有不同摩尔质量的两种或更多种类型的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物可以为脱水山梨醇倍半油酸酯（脱水山梨醇单油酸酯（摩尔质量：428.61 g/mol）与脱水山梨醇二油酸酯（摩尔质量：693 g/mol）的1:1摩尔比混合物）。

38、前述基于脱水山梨醇酯的化合物为摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物，其中混合物的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值为3.5至3.9。

39、同时，基于100重量份的液晶，乳化剂含量可以为0.1重量份至50重量份、或0.1重量份至20重量份、或0.5重量份至20重量份、或1重量份至20重量份、或5重量份至11重量份。当基于100重量份的液晶，乳化剂的含量过度减少时，存在这样的限制：难以由于由乳化剂引起的液晶的竖直配向而即使在较低电压下也充分引起高的透射率变化率。此外，当基于100重量份的液晶，乳化剂的含量过度增加时，可能出现这样的问题：过量的乳化剂形成胶束，引起溶液的表面张力急剧下降。

40、同时，芯还可以包含各向异性染料。各向异性染料没有特别限制，只要其为可掺杂的各向异性染料即可，具体地，其可以为s-428、m-483、m412（mitsui fine chemicals）等。

41、同时，芯还可以包含基于硅氧烷的添加剂。基于硅氧烷的添加剂为能够降低液晶的界面张力的添加剂。因此，其中基于硅氧烷的添加剂和液晶同时包含在芯中的液晶胶囊可以充分降低胶囊中液晶的表面锚定能。

42、基于硅氧烷的添加剂的摩尔质量可以为500 g/mol或更小、或者100 g/mol至500g/mol。基于硅氧烷的添加剂可以包括基于三硅氧烷的化合物。基于三硅氧烷的化合物可以包括三硅氧烷化合物或其衍生物。作为具体实例，基于硅氧烷的添加剂可以为八甲基三硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。

43、特别地，基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂含量可以为0.1重量份至50重量份、或0.1重量份至20重量份、或0.5重量份至20重量份、或0.5重量份至10重量份、或0.9重量份至1重量份。当基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂的含量过度减少时，无法充分实现由基于硅氧烷的添加剂引起的液晶的表面张力降低效果，因此存在无法充分降低胶囊中液晶的表面锚定能的限制。此外，当基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂的含量过度增加时，可能出现液晶的状态（中间相状态）可能变为各向同性液相的问题。

44、同时，实施方案的液晶胶囊可以包括形成在芯的表面上的聚合物壳。壳可以为由单一聚合物材料制成的单层壳，或者可以为由不同聚合物材料制成的双层壳或者具有三个或更多个层的多层壳以实现进一步改善的机械特性和颗粒均匀性。因此，可以改善液晶颗粒的均匀性，并且同时可以改善由染料引起的污染问题。

45、形成壳的材料具有与其中分散有液晶复合材料的基体聚合物相同的折射率，其具体实例没有特别限制，但例如可以选自聚乙烯醇、聚脲、聚丙烯酸类、聚氨酯、聚酰胺（包括尼龙）、聚缩醛和聚酯。

46、然而，举一个具体实例，形成在芯的表面上的聚合物壳可以由乙二醛交联的聚乙烯醇（pva）树脂制成。对于pva的类型，没有特别限制，并且可以根据目的适当选择具有不同分子量或皂化度的各种pva。作为用于pva的交联剂，使用乙二醛。

47、同时，液晶胶囊的平均直径可以为100 nm至300 nm。当液晶胶囊的平均直径过度减小时，存在驱动电压增加和功耗增加的问题。此外，当液晶胶囊的平均直径过度增加时，可见光被散射，引起高雾度的问题。

48、液晶胶囊可以为平均直径为100 nm至300 nm的单个颗粒的组，这样的组中包含的单个细颗粒可以平均具有100 nm至300 nm的直径。更具体地，所述组中包含的单个细颗粒的60%或80%可以具有100 nm至300 nm的直径。

49、同时，根据本发明的另一个实施方案，可以提供液晶胶囊，其包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，以及乳化剂还包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的至少一种第二乳化剂。

50、本发明人通过实验确定并完成了本发明：如一个实施方案的液晶胶囊，通过除基于脱水山梨醇酯的化合物之外还包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的至少一种第二乳化剂作为与液晶一起包含在胶囊内部的芯中的乳化剂，降低了与接触液晶的表面的锚定能，并且由于液晶配向变为径向，引起液晶的竖直配向，从而即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

51、特别地，与其中仅使用基于脱水山梨醇酯的化合物作为乳化剂的情况相比，通过还包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的至少一种第二乳化剂，可以促进液晶分子的移动或者可以增加液晶的乳化稳定性。因此，在液晶单元的重复驱动期间，对比度增加并且可以确保稳定的电光特性。

52、具体地，另一个实施方案的液晶胶囊可以包括包含液晶的芯。根据本发明的液晶胶囊结构的特征在于，在被聚合物壳封装的内部内包含液晶。由于此，可以改善液晶颗粒的均匀性。

53、液晶没有特别限制，其实例可以包括向列型液晶、近晶型液晶、胆甾型液晶和手性向列型液晶。液晶化合物的具体类型没有限制，并且可以没有限制地使用各种常规已知的液晶。液晶化合物没有特别限制，但可以由基于氟的或基于氰基的化合物、或者其混合物构成。

54、同时，芯还可以包含乳化剂。乳化剂为用于形成液晶液滴的表面活性剂。通过增加液晶接触的表面能，并且由于液晶配向变为径向，其引起液晶的竖直配向，并且由此即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

55、乳化剂可以包含基于脱水山梨醇酯的化合物。基于脱水山梨醇酯的化合物可以包括脱水山梨醇酯、其衍生化合物、或者其两种或更多种类型的混合物。

56、基于脱水山梨醇酯的化合物可以包含分子内碳-碳双键。当包含基于脱水山梨醇酯的化合物的分子内碳-碳双键（c=c）时，朝向液晶中的中心轴配向的乳化剂分子中的双键与液晶分子之间的相互作用增强，使得液晶可以表现出径向配向。因此，即使在较低电压下也可以实现高的透射率变化。

57、基于脱水山梨醇酯的化合物为脱水山梨醇与包含分子内碳-碳双键的羧酸的反应产物，包含分子内碳-碳双键的羧酸可以具有10至30个、15至30个、16至30个、17至30个、15至20个、16至20个、17至20个、或17至19个碳原子。包含分子内碳-碳双键的羧酸的具体实例可以为油酸。

58、基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为1220 g/mol或更小、或者800 g/mol或更小、或者100 g/mol或更大、或者100 g/mol至1220 g/mol、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol、或者600 g/mol至700 g/mol。

59、另一方面，如果基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量过度增加至大于1220 g/mol，则当使用液晶制备胶囊时，可能出现诸如水包油乳剂稳定性降低和光学膜的雾度增加的问题。

60、更具体地，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为800 g/mol或更小、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol。具有上述摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的具体实例可以为脱水山梨醇单油酸酯。

61、具有800 g/mol或更小、或者100 g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者400 g/mol至500 g/mol的摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值为4至4.5。hlb可以通过以下数学式1计算。

62、[数学式1]

63、hlb=20×(mh/m)

64、在数学式1中，mh为亲水性基团的分子量（或摩尔质量），以及m为乳化剂的分子量（或摩尔质量）。

65、此外，基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为800 g/mol或更小、或者100g/mol至800 g/mol、或者400 g/mol至700 g/mol、或者600 g/mol至700 g/mol。具有上述摩尔质量的基于脱水山梨醇酯的化合物的具体实例可以为脱水山梨醇二油酸酯。

66、同时，基于脱水山梨醇酯的化合物可以为具有不同摩尔质量的两种或更多种类型的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物。更具体地，基于脱水山梨醇酯的化合物可以为摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物。

67、用于混合摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔比没有特别限制，可以将摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物以10:1至1:10、或5:1至1:5、或3:1至1:3的摩尔比混合。

68、用更具体的实例描述，具有不同摩尔质量的两种或更多种类型的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物可以为脱水山梨醇倍半油酸酯（脱水山梨醇单油酸酯（摩尔质量：428.61 g/mol）:脱水山梨醇二油酸酯（摩尔质量：693 g/mol）的1:1摩尔比混合物）。

69、前述基于脱水山梨醇酯的化合物（其为摩尔质量为400 g/mol至500 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物与摩尔质量为600 g/mol至700 g/mol的基于脱水山梨醇酯的化合物的混合物）的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值为3.5至3.9。

70、同时，乳化剂还可以包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的至少一种第二乳化剂。即，乳化剂还可以包含第二乳化剂，所述第二乳化剂包括一种类型的基于炔二醇的化合物、一种类型的基于聚山梨醇酯的化合物、或其混合物。在这种情况下，基于脱水山梨醇酯的化合物可以为第一乳化剂。第二乳化剂可以相对降低与液晶的范德华相互作用，并且通过充分降低胶囊中液晶的表面锚定能，即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

71、具体地，基于100重量份的基于脱水山梨醇酯的化合物（第一乳化剂），第二乳化剂的重量比可以为1重量份至1000重量份、或10重量份至500重量份、或10重量份至100重量份。在满足所述数值范围的范围内，通过充分降低胶囊中液晶的表面锚定能，即使在较低电压下也可以引起高的透射率变化率。

72、另一方面，如果基于100重量份的基于脱水山梨醇酯的化合物（第一乳化剂），第二乳化剂的重量比过度减少，则液晶分子的移动不容易，因此在液晶单元的重复驱动期间，对比度可能降低或者可能无法确保稳定的电光特性。此外，如果基于100重量份的基于脱水山梨醇酯的化合物（第一乳化剂），第二乳化剂的重量比过度增加，则可能出现这样的问题：无法充分降低胶囊中液晶的表面锚定能并因此驱动电压增加。

73、更具体地，第二乳化剂可以包括基于炔二醇的化合物。基于炔二醇的化合物可以包括炔二醇化合物或其衍生物。作为具体实例，基于炔二醇的化合物可以为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇（2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol）。由于基于炔二醇的化合物在乳化剂结构中不具有氧化乙烯重复单元，因此与具有氧化乙烯重复单元的乳化剂相比，其可以相对降低与基于氟的液晶的范德华相互作用。

74、基于炔二醇的化合物的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值可以为2至5、或3至4。通常，为了使用常规乳化剂制造稳定的水包油乳剂，需要使乳化剂吸附至水相/油相界面以形成液晶，并且出于这个目的，必须根据油相的极性仔细调节要使用的乳化剂的hlb（hydrophile lipophile balance，亲水亲油平衡）值。

75、基于聚山梨醇酯的化合物可以包括所有聚山梨醇酯化合物或其衍生化合物。聚山梨醇酯是指分子中包含聚氧化烯重复单元结构的脱水山梨醇酯。基于聚山梨醇酯的化合物可以为选自聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60和聚山梨醇酯80中的至少一种化合物。即，基于聚山梨醇酯的化合物可以为一种类型的聚山梨醇酯20、一种类型的聚山梨醇酯40、一种类型的聚山梨醇酯60、一种类型的聚山梨醇酯80、或其混合物。

76、基于聚山梨醇酯的化合物的摩尔质量可以为至少1225 g/mol、至少1300 g/mol、至多1500 g/mol、1225 g/mol至1500 g/mol、或1300 g/mol至1500 g/mol。

77、更具体地，基于聚山梨醇酯的化合物可以为摩尔质量为1225 g/mol至1300 g/mol、或1225 g/mol至1250 g/mol的聚山梨醇酯20。

78、此外，基于聚山梨醇酯的化合物可以为摩尔质量为1300 g/mol至1500 g/mol、或1305 g/mol至1350 g/mol的聚山梨醇酯80。

79、同时，基于100重量份的液晶，乳化剂含量可以为0.1重量份至50重量份、或0.1重量份至20重量份、或0.5重量份至20重量份、或1重量份至20重量份、或5重量份至11重量份。当基于100重量份的液晶，乳化剂的含量过度减少时，存在这样的限制：难以通过由乳化剂引起液晶的竖直配向而即使在较低电压下也充分引起高的透射率变化率。此外，当基于100重量份的液晶，乳化剂的含量过度增加时，可能出现这样的问题：过量的乳化剂形成胶束，引起溶液的表面张力急剧下降。

80、同时，芯还可以包含各向异性染料。各向异性染料没有特别限制，只要其为可掺杂的各向异性染料即可，具体地，其可以为s-428、m-483、m412（mitsui fine chemical）等。

81、同时，芯还可以包含基于硅氧烷的添加剂。基于硅氧烷的添加剂为能够降低液晶的界面张力的添加剂。因此，其中基于硅氧烷的添加剂和液晶同时包含在芯中的液晶胶囊可以充分降低胶囊中液晶的表面锚定能。

82、基于硅氧烷的添加剂的摩尔质量可以为500 g/mol或更小、或者100 g/mol至500g/mol。基于硅氧烷的添加剂可以包括基于三硅氧烷的化合物。基于三硅氧烷的化合物可以包括三硅氧烷化合物或其衍生物。作为具体实例，基于硅氧烷的添加剂可以为八甲基三硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。

83、特别地，基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂含量可以为0.1重量份至50重量份、或0.1重量份至20重量份、或0.5重量份至20重量份、或0.5重量份至10重量份、或0.9重量份至1重量份。当基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂的含量过度减少时，无法充分实现基于硅氧烷的添加剂对液晶的表面张力降低效果，因此存在无法充分降低胶囊中液晶的表面锚定能的限制。此外，当基于100重量份的液晶，基于硅氧烷的添加剂的含量过度增加时，可能出现液晶的状态（中间相状态）可能变为各向同性液相的问题。

84、同时，一个实施方案的液晶胶囊可以包括形成在芯的表面上的聚合物壳。壳可以为由单一聚合物材料制成的单层壳，或者可以为由不同聚合物材料制成的双层壳或者具有三个或更多个层的多层壳以实现改善的机械特性和颗粒均匀性。因此，可以改善液晶颗粒的均匀性，并且同时可以减轻由染料引起的污染问题。

85、形成壳的材料具有与其中分散有液晶复合材料的基体聚合物相同的折射率，其具体实例没有特别限制，但例如，可以选自聚乙烯醇、聚脲、聚丙烯酸类、聚氨酯、聚酰胺（包括尼龙）、聚缩醛和聚酯。

86、然而，举一个具体实例，形成在芯的表面上的聚合物壳可以由乙二醛交联的聚乙烯醇（pva）树脂制成。对于pva的类型，没有特别限制，并且可以根据目的适当选择具有不同分子量或皂化度的各种pva。作为用于使pva交联的交联剂，使用乙二醛。

87、同时，液晶胶囊的平均直径可以为100 nm至300 nm。当液晶胶囊的平均直径过度减小时，存在驱动电压增加和功耗增加的问题。此外，当液晶胶囊的平均直径过度增加时，可见光被散射，引起高雾度的问题。

88、液晶胶囊可以为平均直径为100 nm至300 nm的单个颗粒的组，这样的组中包含的单个细颗粒可以平均具有100 nm至300 nm的直径。更具体地，所述组中包含的单个细颗粒的60%或80%可以具有100 nm至300 nm的直径。

89、本技术还提供了液晶胶囊的用途。本技术的液晶胶囊可以用于液晶适用的各种光调制装置。因此，本技术提供了光调制装置，其包括基底；以及形成在基底的一个表面上并包含液晶胶囊的液晶层。光调制装置的制造方法和类型为本领域中公知的，并且可以没有限制地使用已知的制造方法来制造。光调制装置包括但不限于智能窗、各向同性膜、偏振控制膜或柔性lcd。

90、液晶胶囊的制造方法没有显著限制，并且可以没有限制地应用液晶胶囊的各种常规已知的制造方法。然而，例如，其包括以下步骤：（1）通过将包含液晶、乳化剂和聚乙烯醇（pva）的混合材料在溶剂中混合来制备混合溶液，（2）由混合溶液形成液滴，（3）将聚乙烯醇（pva）设置在液滴周围，以及（4）使用乙二醛使聚乙烯醇（pva）交联以形成包围液晶的聚合物壳，从而制造将液晶封闭在聚合物壳中的液晶胶囊。

91、在（1）通过将包含液晶、乳化剂和聚乙烯醇（pva）的混合材料在溶剂中混合来制备混合溶液的过程中，溶剂没有特别限制，并且可以根据目的适当选择，其实例包括水，例如纯水（例如离子交换水、超滤水、反渗透水和蒸馏水）或超纯水。可以根据需要另外地添加添加剂。

92、在（1）通过将包含液晶、乳化剂和聚乙烯醇（pva）的混合材料在溶剂中混合来制备混合溶液的过程中，将液晶、乳化剂、聚乙烯醇（pva）和添加剂与溶剂混合的方法的实例没有显著限制，并且可以没有限制地应用常规已知的乳化反应中使用的各种方法。

93、在（2）由混合溶液形成液滴的过程中，使液滴分散在分散介质中，更具体地，使液滴以其中乳化剂覆盖液晶的周围的状态分散在分散介质中。

94、作为制备液滴的方法，可以提及使用分散乳化设备来生产液滴的方法。

95、作为分散乳化设备，没有特别限制，只要获得期望颗粒尺寸的液滴即可，并且其可以根据目的适当选择。例如，可以使用均质混合器（其为用于将液体混合的设备）或者均化器（其为用于将颗粒细分和均匀化的设备）。此外，分散方法也没有特别限制。例如，可以使用搅拌、超声波或高压中的任何分散方法。

96、在本发明中，作为分散乳化设备，可以使用各种类型的分散乳化设备例如如高速均化器、超声波均化器、高压均化器和均质混合器。

97、此外，用于制备液滴的过程的一个更优选的实施方案为这样的液滴制备过程，其包括：用于使用第一分散乳化设备来制备液滴的第一制备过程；以及用于使用第二分散乳化设备来制备颗粒直径小于第一制备过程中获得的颗粒直径的液滴的第二制备过程。

98、对于第一分散型乳化设备和第二分散型乳化设备，没有特别限制，只要获得期望颗粒尺寸的液滴即可。例如，可以适当地组合和使用各种分散型乳化设备，例如上述高速均化器、超声波均化器、高压均化器和均质混合器。

99、在（3）将聚乙烯醇（pva）设置在液滴周围的过程中，在预定温度的液滴分散液中，可以进行其中pva聚集在液晶组合物周围的凝聚。例如，优选将凝聚过程中液滴分散液的溶液温度设定成等于或高于室温。

100、在用于制造液晶胶囊的过程中，液晶胶囊包括聚合物壳内包含的液晶，其中聚合物壳通过（4）使用前述乙二醛使聚乙烯醇（pva）交联以包围液晶而形成，优选地，交联反应在酸性条件下进行。对于酸性条件，优选地，ph在1至5的范围内，更优选地，ph为约3。

101、2. 胶囊溶液

102、同时，根据本发明的另一个实施方案，可以提供胶囊溶液，其包含一个实施方案或另一个实施方案的液晶胶囊和溶剂。关于液晶胶囊的内容包括以上对于一个实施方案和另一个实施方案描述的细节。

103、对于溶剂，没有特别限制，并且其可以根据目的适当选择。例如，可以提及水，例如纯水（包括离子交换水、超滤水、反渗透水和蒸馏水）或超纯水。

104、胶囊溶液包含分散在溶剂中的液晶胶囊。即，胶囊溶液可以为液晶胶囊分散体。胶囊溶液也可以用作用于形成液晶层的涂覆液。例如，通过将胶囊溶液涂覆在支撑基底上以形成膜来形成液晶层。

105、3. 光学膜

106、同时，根据本发明的另一个实施方案，可以提供光学膜，光学膜包含粘结剂树脂和分散在粘结剂树脂中的液晶域，其中施加电压时的雾度为10%或更小，以及阈值电压为60 v或更小，所述阈值电压为透射率达到在施加电压时测量的最大透射率的10%时的电压。

107、具体地，光学膜可以包含粘结剂树脂。粘结剂树脂可以用作在使液晶域分散在光学膜内的同时将液晶域固定的粘结剂。

108、关于粘结剂树脂的内容没有特别限制，例如，可以没有限制地使用光学膜领域中广泛使用的各种透明材料作为粘结剂树脂。粘结剂树脂的具体实例没有特别限制，例如，粘结剂树脂可以选自聚乙烯醇、聚脲、聚氨酯、聚酰胺（包括尼龙）、聚缩醛和聚酯。

109、同时，光学膜可以包含分散在粘结剂树脂中的液晶域。液晶域是指光学膜内包含液晶的区域。由于光学膜形成其中在特定区域内限制有液晶的域，因此在成膜过程期间，液晶域可以更稳定地分散在粘结剂树脂中并且可以具有耐久性。这是由于液晶域源自液晶胶囊，所述液晶胶囊包括：包含液晶的芯以及形成在芯的表面上的聚合物壳。

110、可以包括两个或更多个液晶域，并且两个或更多个液晶域可以各自具有独立的区域。两个或更多个液晶域可以分散在光学膜内，并且这些两个或更多个液晶域可以各自具有独立的区域而不重叠。因此，在成膜过程期间，液晶域可以更稳定地分散在粘结剂树脂中并且可以具有耐久性。

111、液晶域可以包含液晶和乳化剂。关于液晶和乳化剂的内容可以包括在前述一个实施方案中详细描述的所有内容。

112、具体地，液晶域包含液晶和乳化剂，其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，其中基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量为1220 g/mol或更小，以及其中基于脱水山梨醇酯的化合物可以包含分子内碳-碳双键。即，另一个实施方案的光学膜可以源自液晶胶囊，所述液晶胶囊包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，其中基于脱水山梨醇酯的化合物的摩尔质量为1220 g/mol或更小，以及其中基于脱水山梨醇酯的化合物包含分子内碳-碳双键。

113、此外，液晶域包含液晶和乳化剂，其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，以及乳化剂还可以包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的一种或更多种第二乳化剂。即，另一个实施方案的光学膜包括：包含液晶和乳化剂的芯；以及形成在芯的表面上的聚合物壳；并且可以源自液晶胶囊，其中乳化剂包含基于脱水山梨醇酯的化合物，并且还包含选自基于炔二醇的化合物和基于聚山梨醇酯的化合物的一种或更多种第二乳化剂。

114、此外，液晶域还可以包含各向异性染料。关于各向异性染料的细节可以包括以上在一个实施方案中描述的所有内容。

115、此外，液晶域还可以包含基于硅氧烷的添加剂。关于基于硅氧烷的添加剂的细节可以包括在一个实施方案中详细描述的所有内容。

116、液晶域的平均直径可以为100 nm至300 nm。即，液晶域可以为液晶纳米域。如果液晶域的平均直径过度减小，则存在驱动电压增加，引起功耗增加的问题。此外，如果液晶域的平均直径过度增加，则存在可见光被散射，引起雾度增加的问题。

117、液晶域可以为平均直径为100 nm至300 nm的单个颗粒的组，这样的组中包含的单个细颗粒可以平均具有100 nm至300 nm的直径。更具体地，所述组中包含的单个细颗粒的95%或99%可以具有100 nm至300 nm的直径。

118、液晶域可以源自一个实施方案的液晶胶囊或另一个实施方案的液晶胶囊溶液。

119、更具体地，例如，可以通过将另一个实施方案的胶囊溶液涂覆在支撑基底上以形成膜来形成光学膜。

120、此外，光学膜在施加电压时的雾度可以为10%或更小、或者9%或更小、或者8%或更小、或者7.5%或更小、或者5%或更小、或者2.5%或更小、或者3%或更小、或者2.6%或更小、或者2%或更小、或者1.5%或更小、或者1.2%或更小、或者1.0%或更小、或者0.1%或更大、或者2.1%或更大、或者2.6%或更大、或者7%或更大、或者7.6%或更大、或者这些数值范围的组合。

121、光学膜在施加电压时的雾度是指在向光学膜施加电压时测量的雾度值。更具体地，施加的电压的实例没有很大限制，并且可以施加1 v至100 v的电压。

122、对于一个更具体的实例，雾度开（其为在100 v的施加电压时的雾度）可以为10%或更小、或者9%或更小、或者8%或更小、或者7.5%或更小、或者5%或更小、或者2.5%或更小、或者3%或更小、或者2.6%或更小、或者2%或更小、或者1.5%或更小、或者1.2%或更小、或者1.0%或更小、或者0.1%或更大、或者2.1%或更大、或者2.6%或更大、或者7%或更大、或者7.6%或更大、或者这些数值范围的组合。

123、此外，光学膜的雾度关（其为在0 v的施加电压时的雾度）可以为35%或更小、或者30%或更小、或者26%或更小、或者25%或更小、或者20%或更小、或者16%或更小、或者11%或更大、或者20%或更大、或者25%或更大、或者这些数值范围的组合。

124、通过具有上述范围内的雾度，光学膜可以在施加电压时以及在不施加电压时表现出更透明的光学特性。用于测量雾度的方法没有限制，并且可以没有限制地应用常规含液晶的光学装置领域中广泛已知的各种方法。然而，例如，其可以在通过函数发生器施加电压的同时通过雾度计（nippon denshoku co., ndh7000）来测量。

125、光学膜的阈值电压（其为透射率达到在施加电压时测量的最大透射率的10%时的电压）可以为60 v或更小、或者55 v或更小、或者45 v或更小、或者40 v或更小、或者35 v或更小、或者25 v或更小、或者20 v或更小、或者1 v或更大、或者1 v至60 v、或者1 v至55 v、或者1 v至45 v、或者1 v至40 v、或者1 v至35 v、或者1 v至25 v、或者1 v至20 v。阈值电压意指在最大透射率的10%透射率时的电压，并且由于光学膜具有上述范围内的阈值电压，因此其即使在较低电压下也可以操作。用于测量阈值电压的方法没有限制，并且可以没有限制地应用常规含液晶的光学装置领域中广泛已知的各种方法。然而，作为一个实例，其可以在通过函数发生器施加电压的同时使用雾度计（nippon denshoku, ndh7000）来测量。

126、关于光学膜的具体细节可以没有限制地应用，借鉴各种常规已知的光学膜。例如，关于光学膜的结构、组成、制造方法、物理特性、用途等的所有细节可以没有限制地应用，借鉴常规膜领域中广泛已知的各种内容。

127、然而，例如，光学膜可以用于透射率可变膜。

128、4. 光学装置

129、同时，根据本发明的另一个实施方案，可以提供光学装置，其包括前述另一个实施方案的光学膜。关于光学膜的细节包括以上对于前述另一个实施方案描述的细节。

130、对于前述光学装置的内容，可以没有限制地应用各种常规已知的光学装置。例如，关于光学装置的具体结构、尺寸、制造方法、物理特性和用途等的内容都可以没有限制地应用常规显示器领域中广泛已知的各种内容。

131、然而，例如，光学装置可以为包括另一个实施方案的光学膜的光调制装置。虽然光调制装置的具体实例没有特别限制，但它们可以包括例如智能窗、各向同性膜、偏振控制膜、或液晶显示装置、有机电致发光显示装置等。

132、更具体地，光学装置的实例可以包括液晶显示元件，其包括：被布置成面向彼此的一组基底；形成在一组基底中的每一者的相反表面中的一者或两者上的电极；通过施加本发明的液晶胶囊溶液形成的液晶层，所述液晶层设置在基底之间；以及用于经由电极向液晶层中的本发明的液晶胶囊施加电场的电场施加装置。

133、此外，光学装置的阈值电压可以为60 v或更小、或者55 v或更小、或者45 v或更小、或者40 v或更小、或者35 v或更小、或者25 v或更小、或者20 v或更小、或者1 v或更大、或者1 v至60 v、或者1 v至55 v、或者1 v至45 v、或者1 v至40 v、或者1 v至35 v、或者1 v至25 v、或者1 v至20 v。阈值电压是指在最大透射率的10%透射率时的电压，并且由于光学装置具有上述范围内的阈值电压，因此光学装置即使在较低电压下也可以被驱动。测量阈值电压的方法没有限制，并且可以没有限制地应用常规含液晶的光学装置领域中广泛已知的各种方法。然而，例如，其可以在通过函数发生器施加电压的同时通过雾度计（ndh7000,nippon denshoku co.）来测量。

134、此外，光学装置的对比度可以为10或更大、或者15或更大、或者17或更大、或者18或更大、或者20或更大、或者30或更大、或者33或更大、或者40或更小、或者10至40、或者15至40、或者17至40、或者18至40、或者20至40、或者30至40、或者33至40。对比度是指100 v的电压时的透射率与0 v的电压时的透射率之比，由此，由于光学装置具有前述范围内的对比度，因此光学装置即使在较低电压下也可以实现优异的透射率可变性。用于测量对比度的方法没有限制，并且可以没有限制地应用含液晶的光学装置的常规领域中公知的各种方法。然而，例如，其可以在通过函数发生器施加电压的同时使用雾度计（nippon denshoku,ndh7000）来测量。

135、此外，光学装置的雾度开（其为在100 v的施加电压时的雾度）可以为10%或更小、或者9%或更小、或者8%或更小、或者7.5%或更小、或者5%或更小、或者2.5%或更小、或者3%或更小、或者2.6%或更小、或者2%或更小、或者1.5%或更小、或者1.2%或更小、或者1.0%或更小、或者0.1%或更大、或者2.1%或更大、或者2.6%或更大、或者7%或更大、或者7.6%或更大、或者这些数值范围的组合。此外，光学装置的雾度关（其为在0 v的施加电压时的雾度）可以为35%或更小、或者30%或更小、或者26%或更小、或者25%或更小、或者20%或更小、或者16%或更小、或者11%或更大、或者20%或更大、或者25%或更大、或者这些数值范围的组合。

136、根据具有前述范围内的雾度，光学装置可以在施加电压和不施加电压二者时实现更透明的光学特性。用于测量雾度的方法没有限制，并且可以没有限制地应用常规含液晶的光学装置领域中公知的各种方法。然而，例如，其可以在通过函数发生器施加电压的同时使用雾度计（nippon denshoku co., ltd., ndh7000）来测量。

137、5. 透射率可变装置

138、同时，根据本发明的另一个实施方案，可以提供透射率可变装置，其包括前述另一个实施方案的光学膜。关于光学膜的细节包括以上对于前述另一个实施方案描述的内容。

139、对于透射率可变装置，可以没有限制地应用各种常规已知的透射率可变装置。例如，关于透射率可变装置的具体结构、尺寸、制造方法、物理特性、用途等的细节都可以没有限制地应用，使用常规液晶胶囊领域中广泛已知的各种内容。然而，通过实例的方式，透射率可变装置可以包括透明电极层和透射率可变层，透射率可变层可以包括一个实施方案的光学膜。更具体地，透射率可变层可以定位在两个透明电极层之间，并且可以使用电压施加装置向透射率可变层施加电压。对于电压施加装置的细节没有特别限制，并且可以没有限制地应用任何常规已知的技术。

140、本技术的透射率可变装置可以应用于可以应用透射率变化的所有设备。例如，本技术的透射率可变装置可以应用于天窗、汽车玻璃、护目镜、太阳镜或头盔，并且可以提供透射率可变设备。只要透射率可变设备包括本技术的透射率可变装置即可，其他部分或结构等没有特别限制，并且可以适当地应用本领域已知的所有细节。

141、有益效果

142、根据本发明，可以提供即使在较低电压下也能够引起高的透射率变化率的液晶胶囊以及使用其的胶囊溶液、光学膜、光学装置和透射率可变装置。