[發明專利]一種動態可調節的智能窗及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011046298.1
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112255827A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 盧涵;金名亮;水玲玲;周國富
• 申請（專利權）人: 肇慶市華師大光電產業研究院
• 主分類號: G02F1/1333
• 分類號: G02F1/1333;C09K19/56
• 代理公司: 廣州正明知識產權代理事務所(普通合伙) 44572
• 代理人: 張麗

本發明屬于智能調光裝置技術領域，公開了一種動態可調節的智能窗，通過在主體液晶中引入溴化十二烷基咪唑鹽，施加電壓控制液晶分子的取向，即可調節智能窗的透光率，實現智能窗的動態調節；本發明直接在主體液晶中引入溴化十二烷基咪唑鹽，制備工藝簡單、成本低；同時可以在低驅動電壓下調節范圍廣，能耗低，可廣泛應用于建筑玻璃、家居玻璃及車載玻璃等領域。

技術領域

本發明屬于智能調光裝置技術領域，更具體地，涉及一種動態可調節的智能窗及其制備方法和應用。

背景技術

液晶智能窗，可通過調節電壓來控制玻璃的透光率，使其在透明和不透明狀態之間進行切換。而普通的玻璃透光率無法進行動態調節，因此需要動態可調節的玻璃窗來控制透光率。液晶智能窗可廣泛應用于建筑玻璃、家居玻璃及車載玻璃等領域。

目前的智能窗大都基于聚合物網絡體系，所用的聚合物材料價格昂貴、生產成本高、生產周期長、并且需要較高的驅動電壓、能耗高、調節范圍小。因此，迫切的需要一種成本低、能耗低、調節范圍廣的智能窗的制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中液晶智能窗的生產成本高、能耗高、調節范圍小等缺陷和不足，提供一種動態可調節的智能窗。

本發明的第二個目的是提供所述智能窗的應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種動態可調節的智能窗，包括從上到下依次層疊設置的第一透光導電基板、第一取向層、液晶層、第二取向層和第二透光導電基板；所述液晶層由主體液晶和溴化十二烷基咪唑鹽組成。

本發明上述智能窗的原理是：在未施加電壓狀態下，液晶層內的液晶分子在取向層的誘導下，呈垂直排列，呈現透光狀態；在施加電壓狀態下，由于溴化十二烷基咪唑鹽的引入，液晶分子會發生高速的不規則運動，從而實現智能窗透光率的動態調節。

優選地，所述主體液晶為負向液晶，所述第一取向層和第二取向層均為垂直取向層。

更優選地，所述第一取向層和第二取向層為聚酰亞胺取向層。

優選地，所述溴化十二烷基咪唑鹽在液晶層中的質量濃度為0.00001wt％～10wt％；所述液晶層的厚度為5μm～100μm。

優選地，所述的動態可調節的智能窗還包括電源組件，所述第一透光導電基板和第二透光導電基板分別與電源組件的兩極電性連接。

本發明所述電源組件的工作電壓為5V～100V。

本發明還提供上述動態可調節的智能窗在建筑玻璃、家居玻璃或者車載玻璃方面的應用。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明提供了一種動態可調節的智能窗，通過在主體液晶中引入溴化十二烷基咪唑鹽，施加電壓控制液晶分子的取向，即可調節智能窗的透光率，實現智能窗的動態調節；本發明直接在主體液晶中引入溴化十二烷基咪唑鹽，制備工藝簡單、成本低；同時可以在低驅動電壓下調節范圍廣，能耗低，可廣泛應用于建筑玻璃、家居玻璃及車載玻璃等領域。

附圖說明

圖1為本發明的動態可調節智能窗未施加電壓時的截面示意圖，1為第一透光導電基板，2為第一取向層，3為負向液晶，4為溴化十二烷基咪唑鹽，5為第二取向層，6為第二透光導電基板；

圖2為本發明的動態可調節智能窗施加電壓時的截面示意圖；

圖3為實施例1中智能窗的透光率；

圖4為實施例2中智能窗的透光率；

圖5為實施例3中智能窗的透光率；

圖6為對比例1中智能窗的透光率。