电控调光介质制造技术

本发明专利技术公开了一种电控调光介质，它包括两个塑料薄膜层，在该两个塑料薄膜层中间设有一混合层，该混合层由近晶态液晶、聚合分子材料和添加物组成，在该两个塑料薄膜层朝向混合层的一侧设有导电电极层，该导电电极层与电路驱动控制装置连接。通过合理控制施加在导电电极层上的电压大小、频率和作用时间，使液晶分子呈现不同排列形态，从而在宏观上，使介质在雾状遮光与全透明状态间切换，甚至在不同灰度阶的多种渐进状态间切换。本发明专利技术介质健康环保、耐压抗碎、切换速度快，可广泛应用于建筑装饰装修、私密性控制区域、汽车电子等领域。

Electronically controlled dimming medium

The invention discloses an electronic dimming medium, which comprises two plastic film layer, a mixed layer is arranged in the middle of the two plastic film layer, the mixed layer is composed of polymeric smectic liquid crystal, molecular materials and additives, in the two plastic film layer towards one side of the mixed layer is provided with a conductive electrode layer. The conductive electrode layer and the driving circuit of the control device is connected. Applied to the conductive electrode layer on the voltage, frequency and time by reasonable control, the liquid crystal molecules exhibit different morphology, and at the macro level, the medium is switched in the mist of shading and transparent state, even in a variety of different gray level progressive state switching. The invention has the advantages of health, environmental protection, pressure resistance, crushing resistance and fast switching speed, and can be widely applied to the fields of building decoration, privacy control area, automobile electron, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电控调光介质，具体地说，是涉及一种通过控制施加在导 电电极层上的电信号，而在雾状散射遮光与全透明间或有色遮光与全透明间进 行切换的电控调光介质。
技术介绍
目前，具有调光效果的介质主要是通过电致变色、光致变色、温致变色和 压致变色四种技术来实现的。其中，光致变色、温致变色和压致变色技术制出 的调光介质受环境因素影响非常大，不是完全意义上的自主控制的调光介质。公知的韩国人专利技术的调光介质是一种可悬浮粒子类调光玻璃，该种玻璃是 使用电致变色技术做出的。该种玻璃是在调光玻璃的两层玻璃之间，通过控制 悬浮的粒子数量来调整光线的透射和散射程度的，该调光玻璃的缺点是造价不 菲，且为了防止粒子泄漏，对操作和使用环境的要求较高。除了使用电致变色 技术外，还可通过机械方法来完成调光(参阅中国技术专利ZL200320116206.8)。这种机械方法主要是在中空的夹层玻璃的两端放置两个 巻轴，巻轴上面裹有多种彩色薄膜来实现，需要遮光时，将一种颜色的薄膜旋 转出来遮光，而需要透光的时候，可以利用控制巻轴的电机把遮光的彩色薄膜 收起来，可见，它类似于日常生活中的路边旋转广告画载体，不同的是它的厚 度可控制的比较薄。这种机械方法的最大缺点就是需要手动操作，十分不方便。 另外，如图8至图10所示，公知的一种调光介质是采用液晶聚合物技术 (PDLC)实现的电致调光玻璃。这种液晶聚合物技术主要是将向列态液晶与 分子聚合物混合后，通过控制液晶的排列态，使内部产生不同的折射系数，而 呈现出透光与散光之间的宏观状态变换。具体来说，这种技术为选择适量的 向列态液晶与一定量的分子单合物进行混合，将混合物灌制在两层玻璃IOI(玻 璃具有一定厚度)或两层塑料基板101的夹缝中而形成一混合层103，在两层 玻璃或塑料基板101相对应的表面镀有透明电极102，如图8所示，通过一定 波长和强度的紫外光线进行照射处理，从而使这些分子单合物发生化学变化， 凝聚在一起而变成分子聚合物，这些聚合物是透明的。由于液晶分子是与分子 聚合物均匀混合在一起的，在这些分子聚合物形成的过程中，液晶分子被均匀 地分割成一个个小的泡状空间(即分子聚合物与液晶分子从融合变成分离，分子聚合物好像网状一样承载了无数的小液晶泡)。如图9所示，在无电压情况下，对于这些不同的液晶泡220，液晶分子201的排列并没有很强的方向性， 总体上是一种相对杂乱的状态，故由于液晶分子201的各向相异性和大面积的 分子聚合物载体202的折射率差异，在这些液晶泡220与分子聚合物载体202 交界的边缘，形成了光折射率剧烈地、不规则地变化，因而从玻璃或塑料基板 101 —侧入射的光线210将在混合层内被散射掉，散射的光线211朝着不同的 方向射出。因为这些液晶泡220的体积很小，与聚合物载体202接触的面积又 很大，所以散射现象非常明显，产生不透光状态，像磨砂玻璃一样。如图10 所示，通过控制施加在玻璃或塑料基板101上的两侧电极的电压，可控制液晶 分子201的排列形态发生变化。例如，通过电源300施加一定频率的交流电压 信号(30V至200V左右)时，液晶分子201便从杂乱的排列态变成了有序的 排列态。由于液晶分子201的同向排列和分子聚合物载体202内部液晶泡220 的均匀分布，入射光线210透过混合层时，光线的折射率在光线直射方向上并 没有太大变化，所以没有产生强烈的散光，而是自然的光线211射出，呈现出 了一定的透明效果。这种应用了液晶聚合物技术的电致调光玻璃的透明度较 强，但是，这种液晶聚合物技术不是多稳态的，需要持续的供电来维持透 明状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电控调光介质，通过电路驱动控制装置控制施 加在导电电极层上的电压大小、频率和作用时间，而使该介质在全透明与雾状 散射遮光之间进行切换。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种电控调光介质，其特征在于它包括两个塑料薄膜层，在该两个塑料 薄膜层中间设有一混合层，该混合层由近晶态液晶、聚合分子材料和添加物组 成，在该两个塑料薄膜层朝向混合层的一侧设有导电电极层，该导电电极层与 电路驱动控制装置连接。在所述混合层中均匀混有隔离球或隔离棒，以控制所述混合层的厚度，所 述混合层的厚度为5微米 20微米，所述电控调光介质的厚度为100微米 400 微米。所述聚合分子材料是由单分子体材料通过热固化或紫外固化而形成的。所述单分子体材料与所述近晶态液晶的重量比为小于3: 10，所述添加物与所 述近晶态液晶的重量比为小于1: 100。所述近晶态液晶为A类近晶态液晶有机化合物，所述单分子体材料为NOA65材料、NOA63材料、NOA68材料、NOA7x材料中的任一种，所述添 加物为带导电特性的化合物。所述近晶态液晶为带硅氧烷基的化合物。i 2 -^其中/ ,为4烯氧基一4氰基联苯单体，^为烷烃基链。对于所述近晶态 液晶，m的取值为l 4， i ,中的碳个数为3 15。所述添加物为十六烷基三甲基溴化铵或十六垸基三甲基高氯酸铵。 所述混合层还混合有二色性染料。使用时，通过合理控制施加在导电电极层上的电压大小、频率和作用时间， 使液晶分子呈现不同排列形态，从而在宏观上，使介质在雾状散射遮光与全透 明状态间切换，甚至在不同灰度阶的多种渐进状态间切换。若近晶态液晶中添 加有二色性染料，则可通过合理控制施加在导电电极层上的电压大小、频率和 作用时间，使液晶分子和染料分子呈现不同排列形态，从而在宏观上，使介质 在全透明与有色遮光状态间进行切换。本专利技术的优点是1、 由于通过控制施加在导电电极层上的电信号，近晶态液晶分子可呈现 出不同的排列形态，因而本专利技术介质可在雾状散射遮光与全透明状态间切换， 甚至在不同灰度阶的多种渐进状态间切换。本专利技术介质处于全透明状态时的透 光率可达到80%以上，处于雾状散射遮光状态时的散光性十分稳定，可达到遮 光要求。2、 由于添加物的导电特性，使得撤去电信号后，本专利技术介质仍能保持加 载电压时产生的光效应，具有很好的多稳态特性。且由于这种多稳态 特性，本专利技术介质所需的工作电流小，只有在改变近晶态液晶分子排列形态的 瞬间时才需要加电，能耗低。而且由于该多稳态特性，本专利技术介质几乎没6所述近晶态液晶为有电磁辐射，且近晶态液晶材料本身便无任何毒害作用，所以本专利技术介质健康 环保。3、 雾状散射遮光与全透明状态间的切换时间很短， 一般为几个到几十个 毫秒，若在不同灰度阶的多种渐进状态间切换，则切换速度更快。4、 本专利技术由极薄的混合层与塑料薄膜层组成，所以本专利技术十分轻薄，且 由于本专利技术通过热固化或紫外固化将单分子体材料变为聚合分子材料，聚合分 子材料可使两塑料薄膜层很好地粘合在一起，所以本专利技术可任意贴附在平面或 曲面的玻璃、硬塑料、墙体等物体上，耐压抗碎。5、 若本专利技术介质中混合有二色性染料，则介质可呈现出不同颜色。且若 将电极层分割成若干平行排列的条状电极，且两个电极层之间形成一像素点阵 列，则可通过电信号的控制而在介质上呈现出各种的花纹、图案或文字，以提 升美观性，甚至作为显示器使用。本专利技术电控调光介质可广泛应用于建筑装饰装修、私密性控制区域、汽车 电子等领域。 附图说明图1是本专利技术电控调光介质的结构组成示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控调光介质，其特征在于：它包括两个塑料薄膜层，在该两个塑料薄膜层中间设有一混合层，该混合层由近晶态液晶、聚合分子材料和添加物组成，在该两个塑料薄膜层朝向混合层的一侧设有导电电极层，该导电电极层与电路驱动控制装置连接。

【技术特征摘要】
1、一种电控调光介质，其特征在于它包括两个塑料薄膜层，在该两个塑料薄膜层中间设有一混合层，该混合层由近晶态液晶、聚合分子材料和添加物组成，在该两个塑料薄膜层朝向混合层的一侧设有导电电极层，该导电电极层与电路驱动控制装置连接。2、 根据权利要求1所述的电控调光介质，其特征在于在所述混合层中 均匀混有隔离球或隔离棒，以控制所述混合层的厚度，所述混合层的厚度为5微米 20微米，所述电控调光介质的厚度为100微米 400微米。3、 根据权利要求1或2所述的电控调光介质，其特征在于所述聚合分子材料是由单分子体材料通过热固化或紫外固化而形成的。4、 根据权利要求3所述的电控调光介质，其特征在于所述单分子体材 料与所述近晶态液晶的重量比为小于3: 10，所述添加物与所述近晶态液晶的 重量比为小于1: 100。5、 根据权利要求4所述的电控调光介质，其特征在于所述近晶态液晶为A类近晶态液晶有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，
申请(专利权)人：汉朗科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]