一种可变色光调节智能窗及光调节方法技术

本发明专利技术涉及一种可变色光调节智能窗及光调节方法，智能窗包括：相对的两块透光基板(1)和填充在两透光基板(1)之间的填充物，两块透光基板(1)分别与电源组件(2)的两极连接；填充物填充为介电流体(3)；两块透光基板(1)中的一个与介电流体(3)接触的表面贴附有液晶鳞片(4)。通过改变接入电源的电压大小来直接驱动液晶鳞片偏转，可逆调节不同反射波段，从而达到智能窗可变色光调节的目的。

A variable color light adjustment intelligent window and light adjustment method

The invention relates to an intelligent regulating window and light adjusting method of variable light, intelligent window comprises two transparent substrate relative to the (1) and filling in two transparent substrate (1) filler between the two transparent substrate (1) is connected with the power supply module (2) polar filler for connection; the dielectric fluid (3); two pieces of transparent substrate (1) in a dielectric fluid (3) contact surface is attached with liquid crystal flake (4). By changing the voltage of the access power, it directly drives the deflection of the LCD scale, and regulates the different reflection bands, so as to achieve the purpose of variable color light regulation of the smart window.

【技术实现步骤摘要】
一种可变色光调节智能窗及光调节方法
本专利技术涉及一种可变色光调节智能窗及光调节方法。
技术介绍
大部分的调光玻璃是采用在玻璃表面上镀膜的方法来使得某段波的光被玻璃窗反射或透射，但是镀膜窗会对通信和导航产生干扰，且镀膜窗调控不可逆，目前的调光玻璃也无法完全满足个人喜好随意改变颜色和适应我国的气候。胆甾相液晶材料由于其特殊的螺旋结构而具有选择性反射的特性，这种特殊的光学性质，使得胆甾相液晶被广泛的应用在智能窗领域。单一螺距的胆甾相液晶反射波长由公式(为液晶的平均光折射率，θ为光的入射角)决定，当P值一定时，改变θ可以改变反射波段，即改变；反射光谱带宽由公式Δλ＝(ne-no)×P＝Δn×P(Δn＝ne-no为双折射率)决定。液晶的这两个性能足以满足液晶智能窗对个人喜好和对我国气候的要求，但上述方法必须通过改变光的入射角才能改变智能窗的反射颜色。
技术实现思路
本专利技术提供一种可变色光调节智能窗，以解决现有可变色光调节智能窗必须通过改变光的入射角才能改变智能窗的技术问题。为了解决以上技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种可变色光调节智能窗，包括：相对的两块透光基板(1)和填充在所述两透光基板(1)之间的填充物，其特征在于，所述两块透光基板(1)分别与电源组件(2)的两极连接；所述填充物填充为介电流体(3)；所述两块透光基板(1)中的一个与所述介电流体(3)接触的表面贴附有液晶鳞片(4)。作为本专利技术的进一步改进，所述透光基板包括玻璃和涂覆在玻璃表面的ITO电极，所述ITO电极连接电源组件，两块透光基板的ITO电极相对设置。两透光基板之间设有边框，所述边框将介电流体包围封闭在内，从而形成夹层。作为本专利技术的进一步改进，所述介电流体为：1,1,5,5-四苯基-1,3,3,5-四甲基硅氧烷,碳酸丙烯酯,环氧丙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，或者是不能将液晶鳞片溶解或溶胀的其它合适的介电流体。作为本专利技术的进一步改进，所述电源组件配套设有开关和电压调节装置。作为本专利技术的进一步改进，所述液晶鳞片由胆甾型液晶聚合物制成，所述的液晶鳞片通过下玻璃基板上表面的化学连接层分别规则贴附在上表面，且只有同一侧贴附在该表面。作为本专利技术的进一步改进，按照重量百分比，所述液晶鳞片是由0-100％的向列相液晶A和/或0-100％的向列相液晶B、0-100％向列相液晶C、1.9-5.2％的手性液晶掺杂剂、0.5-2％的表面活性剂、1-3％的光诱发剂和200ppm-2％的阻聚剂反应得到的；所述向列相液晶A的结构式为：向列相液晶B的结构式为：向列相液晶C的结构式为：手性液晶掺杂剂的结构式为：所述光诱发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、安息香双甲醚或1-羟基环己基苯基甲酮。所述阻聚剂为对甲基苯酚；所述表面活性剂为甲基丙烯酸N-乙基全氟辛烷磺酰胺基乙酯。本专利技术还公开了一种可变色光调节方法，采用上述的可变色光调节智能窗，通过透光基板接入的电场直接作用于液晶鳞片，使其单方向偏转，从而实现不同波段光的反射及透射。作为本专利技术的进一步改进，增大接入电压来增大液晶鳞片的偏转角度，使得反射波段蓝移；减小接入电压来减小液晶鳞片的偏转角度，使得反射波段红移。在采用了上述技术方案后，由于两块透光基板分别与电源组件(2)的两极连接；填充物填充为介电流体；两块透光基板中的一个与所述介电流体接触的表面贴附有液晶鳞片。通过改变接入电源的电压大小来直接驱动液晶鳞片偏转，可逆调节不同反射波段，从而达到智能窗可变色光调节的目的。解决了现有可变色光调节智能窗必须通过改变光的入射角才能改变智能窗的技术问题。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。图1是可变色光调节智能窗的整体结构示意图；图2是不加驱动电压时，可变色光调节智能窗截面示意图；图3是加驱动电压时，可变色光调节智能窗截面示意图；图4是不加驱动电压时，可变色光调节智能窗反射特定波段光示意图；图5是加驱动电压时，可变色光调节智能窗反射特定波段光示意图。图6是不同偏转角度，液晶窗反射特定波段光示意图。具体实施方式如图1所示的电响应可变色光调节智能窗，包括两块透光基板1和填充在两透光基板1之间的介电流体3。两块透光基板中的一个即下透光基板与介电流体接触的表面贴附有液晶鳞片4。两块透光基板1相对设置，上透光基板1由玻璃和涂覆在玻璃表面的ITO电极5以及聚乙烯醇取向层7构成。上下透光基板的ITO电极5相对设置并分别连接电源组件2的两极，因此当两ITO电极5通电时，两块透光基板1之间会形成一个电场，该电场的大小与ITO电极5的接入电压有关。若干的液晶鳞片4通过化学连接层8贴附在下玻璃基板1上表面，形成单层鳞片层。在初始状态下，如图2所示，液晶鳞片4与介电流体3一起形成平行于透光基板1的定向排列；透光基板1通电后，液晶鳞片4在电场作用下可定向偏转，如图3所示。上述的液晶鳞片4由胆甾相液晶混合物光刻而成。液晶鳞片的材质可以考虑采用现有的能达到上述功能的液晶，也可以通过本文中的描述来生产。液晶鳞片4分别单侧规则贴附在下透光基板上表面可以通过以下方式来实现：1)配置混合液晶：在黄光条件下，将向列相液晶A、向列相液晶B、向列相液晶C、手性掺杂剂、光诱发剂、表面活性剂和阻聚剂按比例称取到防紫外线试剂瓶中加入定量的溶剂混合均匀，将混合液在65度热台上挥发2小时，得到混合液晶；阻聚剂溶液用的溶剂只要能满足与各组分相溶且不与各组分发生反应，易挥发即可；例如可以采用二氯甲烷作为溶剂。2)化学连接层的处理：在室温下将透光基板浸泡在经过处理的3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷溶液一小时后，在110度烘箱烘2小时来产生活性连接集团，对连接层的处理可以通过以下三种方式来实现：①在下透光基板1上表面覆盖掩膜板，直接通过紫外光源破坏不贴附位置的碳碳双键；②将处理后的透光基板浸泡于加入光引发剂的溶液中5分钟，于下透光基板1上表面覆盖掩膜板，通过紫外光源破坏不贴附位置的碳碳双键；③在连接层中加入全氟己基辛基丙烯酸脂，将处理后的透光基板浸泡于加入光引发剂的溶液中5分钟，于下透光基板1上表面覆盖掩膜板，通过紫外光源将不贴附位置的碳碳双键与非活性基团连接起来，同时形成低表面能表面，防止鳞片完全贴附。3)液晶鳞片的制备：在黄光的室温条件下，将混合液晶通过刮涂的方式涂布在经过一系列化学处理以后的下透光基板1的上表面，覆盖掩膜板，在氮气的环境下通过紫外光源固化2-10秒钟，紫外光源的强度在20-30kw/cm2之间。将固化之后的下透光基板1浸泡于乙醇溶液中使未反应的混合液晶单体全部溶解在溶液中显影。4)热固化：将显影后的透光基板放在135度热台上进行20分钟热固化。如图1所示，两透光基板1之间设有边框6，边框6将介电流体3和液晶鳞片4包围封闭在内，从而形成夹层。一般来说，只要ITO电极5接入电压即能使液晶鳞片4偏转，从而改变反射波段，为了使得偏转的角度可调，可以改变接入的电压，电压越小，两透光基板1之间的电场越小，液晶鳞片4偏转角度也越小，反之亦然。那么本实施例的电源组件2配套设有开关21和电压调节装置。具体来说，电源组件2可以包括一个电源，电压调节装置集成在电源中，使得电源的电压可控，两块ITO电极5接在电源的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变色光调节智能窗，包括：相对的两块透光基板(1)和填充在所述两透光基板(1)之间的填充物，其特征在于，所述两块透光基板(1)分别与电源组件(2)的两极连接；所述填充物为介电流体(3)；所述两块透光基板(1)中的一个与所述介电流体(3)接触的表面贴附有液晶鳞片(4)。

【技术特征摘要】
1.一种可变色光调节智能窗，包括：相对的两块透光基板(1)和填充在所述两透光基板(1)之间的填充物，其特征在于，所述两块透光基板(1)分别与电源组件(2)的两极连接；所述填充物为介电流体(3)；所述两块透光基板(1)中的一个与所述介电流体(3)接触的表面贴附有液晶鳞片(4)。2.根据权利要求1所述的可变色光调节智能窗，其特征在于：所述透光基板(1)包括玻璃和涂覆在玻璃表面的ITO电极(5)，所述ITO电极(5)连接电源组件(2)，两块透光基板(1)的ITO电极(5)相对设置。所述两透光基板(1)之间设有边框(6)，所述边框(6)将介电流体(3)包围封闭在内，从而形成夹层。3.根据权利要求1、2所述可变色光调节智能窗，其特征在于：所述介电流体(3)为：1,1,5,5-四苯基-1,3,3,5-四甲基硅氧烷,碳酸丙烯酯,环氧丙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，或不能将液晶鳞片溶解或溶胀的其它合适的介电流体。4.根据权利要求1所述的可变色光调节智能窗，其特征在于：所述电源组件(2)配套设有开关(21)和电压调节装置。5.根据权利要求1所述的可变色光调节智能窗，其特征在于：所述液晶鳞片由胆甾型液晶聚合物制成，所述的液晶鳞片通过下玻璃基板(1)上表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬，刘巍，刘丹青，胡小文，迪克·杨·波尔，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳市国华光电科技有限公司，深圳市国华光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44