[发明专利]电响应液晶调光器件和光调节方法

说明书

本发明公开了一种电响应液晶调光器件和光调节方法，该电响应液晶调光器件包括依次层叠设置的透明基板、导电层和取向层，两块基板的取向层相对设置，两块基板之间形成调节区，调节区内填充有液晶混合物，液晶混合物包括主体液晶和电解质；主体液晶为负性液晶，且取向层为垂直取向层；或者，主体液晶为正性液晶，且取向层为平行取向层。通过以上方式，本发明电响应液晶调光器件制备过程简单，耗时短，能够降低生产成本，提高器件的使用寿命，且其可通过电响应频率调制实现光调节。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种电响应液晶调光器件和光调节方法。

背景技术

基于液晶材料的隐私保护智能窗可以根据人们的需要，通过调整液晶分子的排列状态来调节光的反射、散射和透射，从而达到保护隐私和采光的需求。现有液晶智能窗技术大多都基于聚合物分散液晶(PDLC)或者聚合物稳定液晶(PSLC)体系的，这两种体系都是通过聚合过程形成多畴结构，当通电后液晶与聚合物的折射率的匹配发生改变，从而达到散射的状态。但是，其聚合过程需要的聚合物材料成本较高，故智能窗的价格相对而言一直较高，价格为每平方数千元人民币，同时因为聚合反应等过程的存在，导致制备过程耗时较久，且还存在聚合物的老化现象，这些都大大减少了液晶智能窗的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电响应液晶调光器件和光调节方法，该电响应液晶调光器件制备过程简单，耗时短，能够降低生产成本，提高器件的使用寿命。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种电响应液晶调光器件，包括：相对设置的两块基板，所述基板包括依次层叠设置的透明基板、导电层和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间形成调节区，所述调节区内填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括主体液晶和电解质；

所述主体液晶为负性液晶，且所述取向层为垂直取向层；或者，所述主体液晶为正性液晶，且所述取向层为平行取向层。

根据本发明的一些实施例，所述电解质为两性离子化合物或非两性离子化合物。两性离子化合物可选自1-(-羟基苯基)2,4,6-三苯基氢吡啶内盐水合物、氢氧化2-[2-[3-(羧甲基)-5-甲基-2(3H)-苯并噻唑亚基甲基]-1-丁烯基]-3-乙基-5-甲基苯、罗丹明101、2-羟基-1-苯基-3-(三苯基膦)-2-吡咯啉-5-酮内盐、1’,3’-二氢-1’,3’,3’-三甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2,2’-(2H)-吲哚]中的至少一种；非两性离子化合物可选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、1-十四烷基-3-甲基咪唑溴盐中的至少一种。

通过以上设置，该电响应液晶调光器件在未通电状态时，主体液晶在取向层的诱导下呈特定取向排列，若向两个导电层之间施加交流电，在通电状态下，主体液晶发生再取向排列，同时液晶混合物中溶解的离子在交流电场的作用下在基板之间来回运动打乱主体液晶的取向排列，产生液晶的电流体动力学不稳定性现象，产生动态散射模式，对入射的可见光产生散射，从而实现光线的调节；当保持电压不变，降低交流电的频率，散射状态“变弱”，液晶对可见光的散射能力逐渐变弱，直至变为原始状态。

根据本发明的一些实施例，所述电解质选自甜菜碱型两性表面活性剂或阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂可选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、1-十四烷基-3-甲基咪唑溴盐中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述液晶混合物包括99.0wt％～99.95wt％的主体液晶和0.05wt％～1wt％的电解质。

根据本发明的一些实施例，所述取向层的材质为聚酰亚胺。

根据本发明的一些实施例，所述调节区的高度为5μm～50μm。