[發(fā)明專利]一種應(yīng)變調(diào)光窗的構(gòu)造和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410293135.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN105275334A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范志新;夏雅嫻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京晶多新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): E06B3/66
• 分類號(hào): E06B3/66;E06B7/30;G02F1/1334;G02F1/1333;B32B17/06;B32B33/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明技術(shù)方案涉及一種應(yīng)變調(diào)光窗的構(gòu)造和應(yīng)用，是屬于高分子功能材料——特種膠粘劑和液晶器件物理學(xué)科交叉成果在建筑裝修新材料——特種功能玻璃上應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

調(diào)光玻璃是玻璃的顏色或透光率可隨外場(chǎng)調(diào)節(jié)的特種功能玻璃，有電致變色、電控調(diào)光、溫致變色、光致變色等工作原理，而本發(fā)明應(yīng)用的是應(yīng)變調(diào)光原理。聚合物分散液晶(PDLC)是聚合物與液晶復(fù)合體系，基于PDLC的電控調(diào)光膜當(dāng)前已經(jīng)是獲得廣泛應(yīng)用的調(diào)光玻璃產(chǎn)品。實(shí)用新型CN201850952U提出了內(nèi)置百葉窗簾的中空玻璃醫(yī)療觀察窗設(shè)計(jì)方案，實(shí)用新型CN203081246U提出了防盜門觀察窗的設(shè)計(jì)方案。我們?cè)趯?duì)聚合物分散液晶研究中發(fā)現(xiàn)，施加應(yīng)力對(duì)聚合物的聚合以及液晶分子排列狀態(tài)有影響，即有應(yīng)力誘導(dǎo)液晶取向作用，這個(gè)研究領(lǐng)域稱為應(yīng)變液晶(SLC)。在前期本發(fā)明人已經(jīng)包干獲得和公開了應(yīng)變調(diào)光玻璃方面很多發(fā)明專利(ZL200810154177.1、ZL200910070975.0、ZL201210324128.4、ZL201210324127.X、ZL201310013345.6、ZL201310135804.8)，在這些工作基礎(chǔ)上進(jìn)一步的產(chǎn)品研制和產(chǎn)業(yè)化過程中實(shí)驗(yàn)新發(fā)現(xiàn)了彎曲效應(yīng)，產(chǎn)生了本發(fā)明的靈感。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：一種應(yīng)變調(diào)光窗，例如應(yīng)用在精神衛(wèi)生康復(fù)中心，病房門上有豎長(zhǎng)條形玻璃窗，朝室內(nèi)一面是安全透明鋼化玻璃，朝室外走廊一面是本發(fā)明應(yīng)變調(diào)光玻璃，調(diào)光玻璃與鋼化玻璃之間上下兩端夾有隔墊，使兩種玻璃之間留有數(shù)毫米間隙，應(yīng)變調(diào)光窗與鋼化玻璃形成中空玻璃。平常調(diào)光窗處于散射霧態(tài)，起到保護(hù)病房?jī)?nèi)患者隱私作用。醫(yī)護(hù)人員從室外用手輕按調(diào)光玻璃中間，玻璃發(fā)生微小彎曲，玻璃局部就有從散射霧態(tài)變成半透明態(tài)的變化，起到方便查看監(jiān)護(hù)作用。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：應(yīng)變調(diào)光窗的構(gòu)造是由兩片浮法玻璃和中間夾層聚合物分散液晶薄膜構(gòu)成的夾膠玻璃制品。本發(fā)明使用的聚合物分散液晶材料由紫外光固化預(yù)聚物與向列相液晶材料混合而成，預(yù)聚物與向列相液晶材料以大約3∶2的質(zhì)量比組成。所述預(yù)聚物是由25～30％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～70％的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、3～5％的光引發(fā)劑1173組成，預(yù)聚物固化后折射率可以大致為n_p～1.5。所述向列相液晶材料的尋常光折射率大致為n_o～1.5，非常光折射率大致為n_e～1.7，雙折射率差為Δn～0.2以上。本發(fā)明應(yīng)變調(diào)光窗所用相分離技術(shù)采用紫外光固化相分離技術(shù)，其中聚合物分散液晶薄膜的構(gòu)成還包括直徑為10～30μm的襯墊材料塑料微球，其用量以玻璃制品面積計(jì)算小于10粒/cm²。其中所述浮法玻璃，單片玻璃厚度為2～3mm。

本發(fā)明的有益效果：所述應(yīng)變調(diào)光窗在常態(tài)下呈散射霧態(tài)，液晶微滴為球形微滴，液晶分子無一致取向，液晶微滴的光學(xué)性質(zhì)既不是各向同性普通液體，也不是各向異性單軸晶體，光束在液晶微滴中不沿直線傳播，在液晶與聚合物界面處又因折射率突變而發(fā)生反射和折射，因此發(fā)生強(qiáng)烈光散射。當(dāng)對(duì)聚合物分散液晶層施加按壓應(yīng)力時(shí)，玻璃發(fā)生彎曲形變，液晶微滴中液晶分子沿某些方向大致傾斜取向，因此液晶微滴表現(xiàn)為各向異性單軸晶體的性質(zhì)，而選擇聚合物折射率n_p與液晶尋常光折射率n_o相等，當(dāng)對(duì)聚合物分散液晶層施加按壓應(yīng)力時(shí)，液晶微滴形狀從圓球形變成傾斜長(zhǎng)橢球形狀，液晶分子沿傾斜方向大致取向，液晶微滴也可以看作是各向異性單軸晶體，沿平行傾斜方向折射率是n_e和聚合物折射率n_p不相等且相差較大，沿垂直傾斜方向是折射率n_o與聚合物折射率n_p相等。但是入射自然光可以分解成沿傾斜方向和垂直傾斜方向兩個(gè)分量，于是平行傾斜方向的一半光散射，沿垂直傾斜方向的一半光透射，這時(shí)調(diào)光玻璃就具有散射偏光玻璃功能。這種彎曲效應(yīng)具有奇特的視角特性，液晶微滴傾斜方向關(guān)于按壓點(diǎn)對(duì)稱分布，造成各處透光率大不相同，順著傾斜方向觀察透光率比較高，有透光率超過50％的位置，但按壓位置處十分散射。如果透過吸收偏光片檢查可發(fā)現(xiàn)，發(fā)生彎曲的頂點(diǎn)無透光軸，兩翼有透光軸，透光軸方向垂直于彎曲方向。