[发明专利]一种具有多响应性的多功能液晶调光膜、透光件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多响应性的液晶调光膜，其特征在于，所述调光膜包括一复合材料层，该复合材料层包括二氧化钒纳米粒子、基体和液晶分子，并且复合材料层的厚度为5μm-30μm；

所述二氧化钒纳米粒子具备相变温度，并在相变前后对于1000-1500nm的光透过率不同；

所述液晶分子具备相变温度，并且在相变前后对于400-1000nm的光透过率不同；

所述液晶分子在相变温度下，不施加外加电场时对于400-1000nm的光透过率为0.1-5％，并且在外加电场时对于400-1000nm的光透过率为50～80％；

所述液晶调光膜的复合材料层的两个表层还设置有导电层，所述导电层为石墨烯层，所述复合材料层的基层为PET基膜，所述石墨烯层附着在PET基膜上，其光透过率80％，面阻为500欧/m～5000欧/m；所述基体包括高分子骨架，所述高分子骨架包括含有网孔的高分子基体，所述网孔内部有垂直排列的高分子网络，所述液晶分子分散在高分子骨架中，所述二氧化钒纳米粒子分散在所述液晶分子和高分子骨架中，所述液晶分子具有近晶相～胆甾相的相转变；

所述多响应性的液晶调光膜的调光模式包括温度自调节模式、电热调节模式和电场调节模式；

所述温度自调节模式为当外界温度高于薄膜中二氧化钒纳米粒子的相变温度时，薄膜会自动减少近红外光的透过率；当外界温度高于薄膜中液晶材料的相变温度时，薄膜会自动减少可见光的透过率；

所述电热调节模式为通过对上层或下层石墨烯导电层施加电压，使石墨烯导电层产生焦耳热，从而提高薄膜的温度，使得二氧化钒和液晶材料发生相变，进而实现调节近红外光和可见光透过率的作用；

所述电场调节模式为当外界温度高于液晶材料相变温度时使用，此时薄膜会呈光散射的不透明状态，通过在上层和下层石墨烯导电层之间施加电场，调控液晶分子的取向，使薄膜在透明态和不透明态之间进行可逆的切换。

2.根据权利要求1所述的多响应性的液晶调光膜，其特征在于，制备复合材料层的原料中包括具有近晶相至胆甾相相转变的液晶材料、聚合单体、二氧化钒纳米粒子，且具有近晶相至胆甾相相转变的液晶材料和可聚合单体的质量比为10.0～90.0％：10.0～80.0％；且加入的二氧化钒纳米粒子占具有近晶相至胆甾相相转变的液晶材料和可聚合单体的质量和的1.0～20.0％。

3.根据权利要求2所述的多响应性的液晶调光膜，其特征在于，所述聚合单体为紫外光可聚合单体，由液晶性紫外光可聚合单体和非液晶性紫外光可聚合单体组成。

4.一种透光件，其特征在于，该透光件包括权利要求1-3任一所述的多响应性的液晶调光膜。

5.根据权利要求4所述的透光件，其特征在于，该透光件为投影屏、建筑门窗、汽车车窗或室内隔断。

6.制备权利要求1-3任一所述多响应性的液晶调光膜的方法，包括：

将包括近晶相～胆甾相相转变的液晶材料、可聚合单体、引发剂混合以得到均匀的混合物，并将加入二氧化钒纳米粒子的分散液，混合均匀后除去溶剂，得到的液体转移至导电层之间，并使体系中非液晶性可聚合单体和的液晶性可聚合单体发生不完全聚合反应，然后在垂直于薄膜上下基板的方向上施加电场，并使剩余的可聚合单体聚合完全，得到具有多响应性的多功能液晶调光膜。