一种柔性的双稳态调光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性的双稳态调光器件。所述双稳态调光器件包括：第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜；液晶层，所述液晶层设置在所述第一柔性透明导电膜和所述第二柔性透明导电膜之间，所述液晶层包括封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物；以及多个支撑结构，所述多个支撑结构分散在所述液晶层中，所述多个支撑结构占所述液晶组合物的质量百分比为0.1％～4.5％，其中所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。本发明专利技术可实现零电场的双稳态，节省能耗，简化生产工艺，节约成本，提高良品率。

A flexible bistable dimming device

【技术实现步骤摘要】
一种柔性的双稳态调光器件
本专利技术涉及液晶显示领域，特别涉及一种柔性的液晶基双稳态调光器件。
技术介绍
液晶基调光装置作为一种应用光电效应的装置，主要是由透明导电基材和液晶材料组成，通过外加电场的方式，控制液晶分子的排列状态，实现透明和不透明的宏观状态之间的转换。由于其独特的调光特性，液晶基调光器件被广泛应用于建筑、家居、汽车等行业，用于实现隐私性、美化性及节能性等功能。由于透明导电基材的不同，液晶基调光装置分为刚性的调光玻璃和柔性的调光器件。调光玻璃产品，由于玻璃的刚性，在制作过程，无法将其整合到卷对卷的工艺当中，从而增加生产工艺的难度和降低了生产效率。同时由于不能弯曲，更进一步限制了其应用。而相应的调光器件则具有更大的应用领域。目前较为成熟的液晶基调光器件技术为聚合物分散液晶(PDLC)技术，如专利CN106918940A中所公开的，通过电控调光的方式实现透明和不透明状态之间的转换。但是PDLC调光器件在制作过程中需要引入聚合物，来为液晶提供稳定的聚合物网络结构。同时PDLC调光器件的性能强烈依赖于液晶和聚合物相成分、形态、尺寸、相界面的性质以及两相性质的匹配，而这些性能都取决于生产工艺，这样对制备方法和工艺条件就需要更严格的要求，从而增加了生产工艺的复杂性和难度，提高生产成本，更进一步限制了调光器件的应用。同时，PDLC调光器件的透明和不透明两种状态中至少一种状态是需要电场维护的，不能实现零电场的双稳态，不利于节能。另外，市面上常见的调光器件的透光率相对较低，从而进一步限制了其光学上的应用。因此，需要提供一种柔性的调光器件，具有高透光性的同时可实现双稳态，更可降低生产工艺的复杂性和难度，节省成本，提高良品率。
技术实现思路
为满足上述需求，本专利技术提出一种柔性的双稳态调光器件，所述双稳态调光器件包括：第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜；液晶层，所述液晶层设置在所述第一柔性透明导电膜和所述第二柔性透明导电膜之间，所述液晶层包括封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物；以及多个支撑结构，所述多个支撑结构分散在所述液晶层中，所述多个支撑结构占所述液晶组合物的质量百分比为0.1％～4.5％，其中所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。在优选实施方案中，所述液晶层的厚度为5-60微米。在可选实施方案中，第一柔性透明导电膜包括第一柔性透明基板和第一柔性透明电极，所述第一柔性透明电极设置在所述第一透明基板和所述液晶层之间；所述第二柔性透明导电膜包括第二柔性透明基板和第二柔性透明电极，所述第二柔性透明电极设置在所述第二透明基板和所述液晶层之间。在优选实施方案中，所述第一和第二柔性透明基板的材质包括PET、PEN、PC、PP、PMMA、PBT、PVC、PI和/或纤维素。在另一优选实施方案中，所述第一和第二柔性透明电极为碳系导电薄膜、金属纳米线导电薄膜和/或金属氧化物导电薄膜。在可选实施方案中，所述双稳态调光器件包括至少一层配向层，所述配向层设置在所述第一柔性透明导电膜与所述液晶层之间和/或第二柔性透明导电膜与液晶层之间。在优选实施方案中，封框结构由封框胶聚合固化形成，封框胶包括热固化胶、光固化剂和/或UV加热混合型胶。在优选实施方案中，支撑结构的材料包括树脂、玻璃纤维和/或无机材料。在另一优选实施方案中，支撑结构的形状为球状、棒状或球状与棒状的组合。在另一优选实施方案中，所述支撑结构具有粘性。本专利技术公开的柔性的双稳态调光器件，通过在液晶层中使用双介晶化合物，不借助聚合物网络即可实现零电场的双稳态，节省能耗。同时，由于无需引入聚合物，可大大简化生产工艺，节约成本，提高良品率。附图说明通过参照对本专利技术的实施方案的图示说明可以更好地理解本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术实施方案的调光器件的结构示意图；图2是本专利技术公开的双稳态调光器件的两个稳态的原理示意图；图3是根据本专利技术实施方案的调光器件的结构示意图；图4是根据本专利技术实施方案的调光器件的结构示意图。。具体实施方式在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本专利技术有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本专利技术。在其他示例中，公知的结构和装置在方框图表中示出。在这方面，所举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本专利技术造成限制。因此，本专利技术的保护范围并不受上述具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。本专利技术公开了一种柔性的双稳态调光器件，具有两个稳定状态：使入射光基本上透射的透过态和使入射光基本上散射的雾态。双稳态调光器件具体结构如图1所示，包括第一柔性透明导电膜1、第二柔性透明导电膜2、位于第一柔性透明导电膜1和第二柔性透明导电膜2之间的液晶层3和分散在液晶层3中的多个支撑结构4。液晶层3包含封框结构301和被封框结构包围的液晶组合物302。液晶组合物302包含双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物，其中双介晶化合物为分子中包含两个介晶基元的液晶化合物，也就是说双介晶化合物具有两个可诱导液晶相能力的基团。本专利技术中的向列相液晶化合物不包括具有两个可诱导向列相液晶相能力的基团的双介晶化合物。液晶组合物在手性化合物的作用下可形成手性向列相(即胆甾相)液晶，从而使调光器件具有两个稳定状态：使入射光基本上透射的透过态(a)和使入射光基本上散射的雾态(b)(如图2所示)。在透过态(a)时，手性向列相液晶分子基本上平行于调光器件表面，其螺旋轴与调光器件表面垂直，形成胆甾相液晶的平面态织构，在此状态下，入射光基本上不受影响地透射而通过调光器件；在雾态(b)时，胆甾相液晶分子形成焦锥态织构，此时入射光基本上被散射，形成雾度很大但仍具有一定全光线透过率的状态。此外，调光器件的透过态和雾态都不需要外加电场来维持，可实现零电场的稳定状态。通过选取合适的驱动方式，调光器件可在透过态和雾态之间转换，从而实现调光的目的。封框结构301用于将两片柔性透明导电膜粘接起来，并使其保持一定的间隙，同时将液态的液晶组合物限制在两片柔性透明导电膜之间。封框结构可由封框胶聚合固化形成，其中封框胶包括热固化胶，如常用的环氧树脂；光固化胶，如常用的UV胶；以及UV加热混合型胶。在以下实施例中，封框胶采用由香港艺辉集团生产的UV固化胶粘胶350。支撑结构4连接两片柔性透明导电膜，用于调节和控制它们之间的间隙，同时为柔性调光器件提供一定的支撑力和均匀性，提高柔性调光器件的韧性。支撑结构4的浓度不能太低也不能太高，太低不足以提供足够的支撑力，容易造成柔性调光器件表面不平或凹陷；太高容易影响调光器件的透光率和雾度，从而影响柔性调光器件最终的效果。在本专利技术实施方案中，支撑结构4与液晶组合物的质量百分比大约在0.1％到4.5％之间，可保证柔性调光器件在透过态时的雾度符合要求(一般调光玻璃透过态的雾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性的双稳态调光器件，所述双稳态调光器件包括：/n第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜；/n液晶层，所述液晶层设置在所述第一柔性透明导电膜和所述第二柔性透明导电膜之间，所述液晶层包括封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物；以及/n多个支撑结构，所述多个支撑结构分散在所述液晶层中，所述多个支撑结构占所述液晶组合物的质量百分比为0.1％～4.5％，/n其中所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性的双稳态调光器件，所述双稳态调光器件包括：
第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜；
液晶层，所述液晶层设置在所述第一柔性透明导电膜和所述第二柔性透明导电膜之间，所述液晶层包括封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物；以及
多个支撑结构，所述多个支撑结构分散在所述液晶层中，所述多个支撑结构占所述液晶组合物的质量百分比为0.1％～4.5％，
其中所述双稳态调光器件包括两个零电场稳定的状态：使入射光基本上透射的透过态以及使入射光基本上散射的雾态。


2.如权利要求1所述的双稳态调光器件，其中所述液晶层的厚度为5-60微米。


3.如权利要求1所述的双稳态调光器件，其中所述第一柔性透明导电膜包括第一柔性透明基板和第一柔性透明电极，所述第一柔性透明电极设置在所述第一透明基板和所述液晶层之间；所述第二柔性透明导电膜包括第二柔性透明基板和第二柔性透明电极，所述第二柔性透明电极设置在所述第二透明基板和所述液晶层之间。


4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：周孟超，王飞，张宏伟，徐慧，李栋，
申请(专利权)人：江苏集萃智能液晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32