一种磁响应液晶智能窗制造技术

本发明专利技术公开了一种磁响应液晶智能窗，包括相对设置的两块基板，每块所述基板均包括透光基板和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括磁性粒子和主体液晶，在至少一块所述基板的透光基板和取向层之间设置有图案化电极，所述图案化电极能够在通电时产生磁场。相较于传统的电驱动的智能窗，本发明专利技术磁响应智能窗在直流电和交流电下均能够使用，并且由于不采用在上下导电层之间接入电源的方式，避免了导电层击穿的危险，无需在智能窗上接入较高的电压，具有较好的经济性和安全性，应用场景更加丰富，在车窗玻璃，家居玻璃窗，玻璃幕墙等领域有着较好的应用前景。

A magnetic response liquid crystal intelligent window

【技术实现步骤摘要】
一种磁响应液晶智能窗
本专利技术涉及智能窗
，尤其是涉及一种磁响应液晶智能窗。
技术介绍
随着环保、节能日益受到重视，能源的合理利用与节能产品的研制开发取得显著的进展。在这种背景下，80年代前期首先提出将电致变色材料应用于建筑物、汽车、飞机等节能采光系统中，形成能动态调节太阳辐射能透过率的“智能窗”。直到现在，智能窗的研究及应用仍是研究的热点之一。智能窗作为智能家居的组成部分，近年来吸引了广泛的注意力，液晶智能窗可以根据使用者的需求在透明和模糊状态之间转换，实现保护隐私和采光之间的平衡。传统的电响应智能窗需要在上下两基板的导电层之间接入电压，当电压过高时容易发生导电层击穿的危险，此外有些电响应智能窗只能通过直流电源进行驱动，无法直接适用家庭交流电的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磁响应液晶智能窗。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术提供一种磁响应液晶智能窗，包括相对设置的两块基板，每块所述基板均包括透光基板和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括磁性粒子和主体液晶，在至少一块所述基板的透光基板和取向层之间设置有图案化电极，所述图案化电极能够在通电时产生磁场。优选地，所述图案化电极在通电时接入的电压为15～200V。优选地，所述图案化电极为环形电极或矩形电极。优选地，所述磁性粒子的粒径为5nm～1μm。进一步优选地，所述磁性粒子为Fe3O4、Co3O4中的至少一种。优选地，在所述液晶混合物中所述磁性粒子的质量分数为0.05％～5％。优选地，所述图案化电极与所述取向层之间还设置有透光绝缘层。设置透光绝缘层的目的是为了隔绝液晶混合物与图案化电极直接接触，避免图案化电极对液晶混合物的干扰，防止通电导致液晶排列的紊乱和防治液晶形成焦锥态。进一步优选地，所述透光绝缘层的材料为PET(聚酯)、PI(聚酰亚胺)、PC(聚碳酸酯)中的任一种。优选地，在两块所述基板中的其中一块基板的透光基板和取向层之间设置图案化电极。优选地，所述主体液晶为正性液晶或负性液晶。优选地，所述取向层为垂直取向层或平行取向层。优选地，所述液晶混合物填充的厚度为1.5μm～500μm。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供了一种磁响应液晶智能窗，在至少一块基板的透光基板与取向层之间设置图案化电极，当图案化电极未接通电源时，图案化电极不产生磁场，主体液晶在取向层的作用下呈长程有序排列，对光的透过无影响，此时磁响应智能窗为透明状态，当图案化电极接通电源时能够产生磁场，在磁场作用下液晶混合物中磁性粒子发生运动，从而带动主体液晶发生湍流和扰动，使得主体液晶分子呈长程无序排列，对入射光具有强烈的散射作用，此时磁响应智能窗为模糊状态，当关闭电源后，在取向层的作用下，液晶混合物中的液晶分子重新排列为长程有序状态，磁响应智能窗恢复为透明状态。相较于传统的电驱动的智能窗，由于图案化电极在直流电和交流电下均能够产生磁场，因而磁响应智能窗在直流电和交流电下均能够使用，并且由于不采用在上下导电层之间接入电源的方式，避免了导电层击穿的危险，无需在智能窗上接入较高的电压，具有较好的经济性和安全性，应用场景更加丰富，在车窗玻璃，家居玻璃窗，玻璃幕墙等领域有着较好的应用前景。附图说明图1为实施例1中磁响应液晶智能窗的结构示意图；图2为实施例1中使用的图案化电极的俯视图；图3为图2中A部分的截面示意图；图4为实施例1中图案化电极未产生磁场时主体液晶的排列示意图；图5为实施例1中图案化电极产生磁场时主体液晶发生湍流和扰动示意图；图6为实施例2中使用的图案化电极的结构示意图；图7为实施例3中取向层为垂直取向层时，图案化电极未产生磁场时主体液晶的排列示意图；图8为实施例4中磁响应液晶智能窗的结构示意图；图9为实施例5中磁响应液晶智能窗的结构示意图。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。实施例1参见图1，本实施例提供一种磁响应液晶智能窗，包括相对设置的基板一1和基板二2，所述基板一1包括透光基板一11和取向层一12，所述基板二2包括透光基板二21和取向层二22，所述基板一1的取向层12与所述基板二2的取向层二22相对设置，在所述基板一1的透光基板一11和取向层一12之间设置有图案化电极3，所述图案化电极3能够在通电时产生磁场，所述基板一1和所述基板二2之间填充有液晶混合物4，所述液晶混合物4包括磁性粒子41和主体液晶42。本实施例中取向层一12和取向层二22均为平行取向层，本实施例中使用的磁性粒子41为Fe3O4，粒径为5nm，主体液晶42为正性液晶，正性液晶为E7，购自江苏合成显示科技有限公司，HCCH，液晶混合物填充的厚度为400μm。图案化电极3在接入电源组件后，接入电源为交流电源，可产生变化的电流，进而引起图案化电极3产生可变化的磁场，本实施例中使用的图案化电极3的俯视图如图2所示，图案化电极3为由多个环状单电极(图2中显示7个)形成的环形电极，最中心的圆环半径R＝0.5cm，图中h1＝0.5cm，h2＝0.2cm，图2中A部分的截面示意图如图3所示，在透光基板一11上设置有对个环状单电极31形成的图案化电极，单个环状单电极的宽度w＝400μm，相邻两个环状单电极的间隔s＝400μm。当图案化电极3未接通电源时，如图4所示，图案化电极3未产生磁场，液晶混合物4中的主体液晶42平行于基板排列，磁性粒子41分散在主体液晶42中，此时液晶智能窗为透明状态。当图案化电极3接入15V电压时，如图5所示，图案化电极3会形成环形电流，从而产生变化的磁场，液晶混合物4中磁性粒子41在变化的磁场作用下运动，导致主体液晶42发生湍流和扰动，使主体液晶42分子呈无序排列，对入射光具有强烈的散射作用，此时液晶智能窗为模糊状态，当关闭电源后，磁场消失，磁性粒子运动基本停止，主体液晶在取向层的作用下重新排列为长程有序状态，液晶智能窗恢复到透明状态。上述本实施例提供的磁响应液晶智能窗，按照以下步骤制备：取100质量份的磁性纳米颗粒与正己烷的混合物，其中含磁性纳米颗粒0.5质量份；取100质量份的主体液晶置于棕色瓶中，加入上述磁性纳米颗粒与正己烷的混合物，在常温下搅拌20min，然后置于温度设置为80℃的真空烘箱中24h，将正己烷蒸发，制成液晶混合物。取透光基板一和透光基板二(如玻璃)，经过清洗、臭氧氧化。取透光基板一干燥后放入电子束蒸发镀膜机中，抽真空，以此蒸镀的铬层和的金层，升温至300℃热处理。旋涂1μm～2μm的光刻胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁响应液晶智能窗，其特征在于，包括相对设置的两块基板，每块所述基板均包括透光基板和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括磁性粒子和主体液晶，在至少一块所述基板的透光基板和取向层之间设置有图案化电极，所述图案化电极能够在通电时产生磁场。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁响应液晶智能窗，其特征在于，包括相对设置的两块基板，每块所述基板均包括透光基板和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括磁性粒子和主体液晶，在至少一块所述基板的透光基板和取向层之间设置有图案化电极，所述图案化电极能够在通电时产生磁场。


2.根据权利要求1所述的磁响应液晶智能窗，其特征在于，所述图案化电极为环形电极或矩形电极。


3.根据权利要求1所述的磁响应液晶智能窗，其特征在于，所述磁性粒子的粒径为5nm～1μm。


4.根据权利要求1所述的磁响应液晶智能窗，其特征在于，在所述液晶混合物中所述磁性粒子的质量分数为0.05％～5％。


5.根据权利要求1-4任一项所述的磁响应液晶智能窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小文，莫丽仪，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，
类型：发明
国别省市：广东;44