一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，包括相对设置的第一透明导电基层和第二透明导电基层，以及设于所述第一透明导电基层和所述第二透明导电基层之间的液晶层，所述液晶层由液晶组合物制备而成，所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。该调光器件具有较低的透过态雾度和较高的雾态雾度，同时可实现反射波长不随环境温度而变化，适用于展柜、农作物培育等多个应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件及制备方法
本专利技术涉及调光器件
，具体涉及一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件及制备方法。
技术介绍
液晶基调光装置作为一种应用光电效应的装置，主要是由透明导电基材和液晶材料组成，通过外加电场的方式，控制液晶分子的排列状态，实现透明和不透明的宏观状态之间的转换。由于其独特的调光特性，液晶基调光器件被广泛应用于建筑、家居、汽车等行业，用于实现隐私性、美化性及节能性等功能。目前，双稳态液晶调光器件因其两态均零电场维持，较传统调光器件在节能方面有显著改善，是调光器件市场未来主要发展趋势。现公开的双稳态调光器件中，中间的液晶层均为胆甾相液晶，通过在向列相液晶中加入手性掺杂剂配制而成。胆甾相液晶平面态反射光中心波长满足布拉格反射定律：λ＝nP，n为平均折射率，P为螺旋距。胆甾相液晶的螺旋距对其光学性质有重要影响，光透射和选择性光散射的特性主要由螺旋距决定。然而胆甾相液晶的螺旋距具有显著的温度敏感性，随温度变化而变化。为便于表达，我们定义：显示出dP/dT＞0的手性掺杂剂为正温度敏感性手性化合物，显示出dP/dT＜0的手性掺杂剂为负温度敏感性手性化合物。常规手性掺杂剂，如CB15、S(R)811、S(R)5011、CN等的螺旋距均显示出正温度敏感性，即dP/dT＞0，最终使得选择性反射波长随温度升高往正波长方向移动，对于需要隐私保护，但又需要特定反射波长的场景不适用，比如双稳态调光器件应用于农作物培育，需要根据不同农作物生长所需特定波段进行设定，且不随环境温度变化。因此，需要提供一种调光器件，既有良好的双稳态光学特性，又能实现反射波长不随环境温度变化，能够应用于需要额定反射波长的应用场景。
技术实现思路
本申请主要解决了如何设计调光器件，实现对外界环境光线反射波长不随环境温度变化，从而满足需要额定反射波长场景的应用。为实现上述目的，本申请提供了一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，包括相对设置的第一透明导电基层和第二透明导电基层，以及设于所述第一透明导电基层和所述第二透明导电基层之间的液晶层，所述液晶层由液晶组合物制备而成，所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。作为本申请进一步的改进，所述向列相液晶化合物占液晶组合物总质量的40％～70％。作为本申请进一步的改进，所述正温度敏感性手性化合物占液晶组合物总质量的0.1％～30％。作为本申请进一步的改进，所述正温度敏感性手性化合物为CB15、S811、S5011、R811、R5011中的至少一种。作为本申请进一步的改进，所述负温度敏感性手性化合物占液晶组合物总质量的0.1％～30％。作为本申请进一步的改进，所述负温度敏感性手性化合物与所述正温度敏感性手性化合物具有相同旋向。作为本申请进一步的改进，所述双介晶化合物占液晶组合物总质量的5％～50％。作为本申请进一步的改进，所述液晶层的厚度为2μm～100μm。作为本申请进一步的改进，所述液晶层的厚度为5μm～50μm。作为本申请进一步的改进，所述第一透明导电基层和/或所述第二透明导电基层由透明基层和覆盖到所述透明基层上的透明导电电极制备而成。作为本申请进一步的改进，所述透明导电基层为平板玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、浮法玻璃、PET膜、PTFE膜中的任意一种。作为本申请进一步的改进，制备所述透明导电电极的材料为金属氧化物薄膜、金属纳米线导电薄膜、金属网格、碳系导电薄膜中的至少一种。作为本申请进一步的改进，在所述第一透明导电基层和所述液晶层之间和/或所述第二透明导电基层和所述液晶层之间设有配向层。作为本申请进一步的改进，所述配向层的配向类型为基本平面取向或基本垂直取向。作为本申请进一步的改进，所述配向层的取向方式为摩擦取向法、光控取向法、倾斜蒸镀法、LB膜法中的任意一种。作为本申请进一步的改进，制备所述配向层的材料为聚酰亚胺、硅氧烷、PVB中的任意一种。为实现上述目的，本申请还提供了一种上述所述的双稳态调光器件的真空灌注工艺制备方法，包括如下步骤：S1、将所述第一透明导电基层与所述第二透明导电基层以内表面相对的方式对位排列；S2、用封框胶贴合对位排列的所述第一透明导电基层与所述第二透明导电基层，并在两片透明导电基层之间添加间隔子，以控制所述两片透明导电基层的间隙；S3、将液晶组合物填充在所述两片透明导电基层的所述间隙中，形成液晶层，其中所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态；S4、固化封口，形成所述双稳态调光器件。作为本申请进一步的改进，在所述第一透明导电基层或所述第二透明导电基层靠近所述液晶层的表面上沿一方向进行取向排列形成配向层；在所述配向层上沿所述方向进行取向排列。为实现上述目的，本申请还提供了一种上述所述的双稳态调光器件的ODF工艺制备方法，包括如下步骤：S1、将封框胶涂布于第一透明导电基层；S2、将液晶组合物中添加间隔子，混合搅拌均匀，按照合适的单滴量、单滴间隔，滴于所述第一透明导电基层；其中所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态；S3、将所述第二透明导电基层按照对位排列与所述第一透明导电基层用封框胶贴合；S4、封框胶固化，形成所述双稳态调光器件。作为本申请进一步的改进，在所述第一透明导电基层或所述第二透明导电基层靠近所述液晶层的表面上沿一方向进行取向排列形成配向层；在所述配向层上沿所述方向进行取向排列。本申请的有益效果在于，通过在向列相液晶组合物中加入正温度敏感性手性化合物和负温度敏感性的手性化合物，这两种手性化合物复合后能进行向列相液晶的螺距调节，还能通过调整正温度敏感性手性化合物和负温度敏感性手性化合物的含量消除选择性反射波长的温度敏感性，使得反射波长不随温度变化发生偏移，而且具有零电场的双稳特性。附图说明图1为双稳态调光器件的结构示意图；图2为实施例1的反射光谱图；图3为实施例2的反射光谱图；图4为实施例3的反射光谱图；图5为实施例4的反射光谱图；图6为实施例5的反射光谱图；图7为实施例6的反射光谱图；图8为实施例7的反射光谱图；图9为实施例8的反射光谱图；图中：1、第一透明导电基层；2、第二透明导电基层；3、液晶层；4、第一配向层；5、第二配向层。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，包括相对设置的第一透明导电基层和第二透明导电基层，以及设于所述第一透明导电基层和所述第二透明导电基层之间的液晶层，所述液晶层由液晶组合物制备而成，所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。/n

【技术特征摘要】
1.一种反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，包括相对设置的第一透明导电基层和第二透明导电基层，以及设于所述第一透明导电基层和所述第二透明导电基层之间的液晶层，所述液晶层由液晶组合物制备而成，所述液晶组合物包括向列相液晶化合物、正温度敏感性手性化合物、负温度敏感性手性化合物、双介晶化合物，其中，所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。


2.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述向列相液晶化合物占液晶组合物总质量的40％～70％。


3.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述正温度敏感性手性化合物占液晶组合物总质量的0.1％～30％。


4.如权利要求3所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述正温度敏感性手性化合物为CB15、S811、S5011、R811、R5011中的至少一种。


5.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述负温度敏感性手性化合物占液晶组合物总质量的0.1％～30％。


6.如权利要求5所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述负温度敏感性手性化合物与所述正温度敏感性手性化合物具有相同旋向。


7.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述双介晶化合物占液晶组合物总质量的5％～50％。


8.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述液晶层的厚度为2μm～100μm。


9.如权利要求8所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述液晶层的厚度为5μm～50μm。


10.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述第一透明导电基层和/或所述第二透明导电基层由透明基层和覆盖到所述透明基层上的透明导电电极制备而成。


11.如权利要求10所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，所述透明导电基层为平板玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、浮法玻璃、PET膜、PTFE膜中的任意一种。


12.如权利要求10所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，制备所述透明导电电极的材料为金属氧化物薄膜、金属纳米线导电薄膜、金属网格、碳系导电薄膜中的至少一种。


13.如权利要求1所述的反射波长不随温度变化的双稳态调光器件，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，张宏伟，沈喜妹，
申请(专利权)人：江苏集萃智能液晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32