[发明专利]一种基于应力发光的光控开关组合物

说明书

发明属于传感器开关技术领域，公开了一种基于应力发光材料的光控开关组合物，同时含有应力发光复合材料、光敏电阻和控制电路组成，应力发光复合材料在动态外力作用下发射光线；光敏电阻和控制电路经导线链接，接收应力发光的光线引起电阻变化；变化阻值到达控制电路预先设定好的参考值后实现开关功能；该开关包括嵌入式和非嵌入式两种，嵌入式光控开关中光敏电阻直接嵌入到应力发光复合材料中；非嵌入式的光敏电阻和应力发光复合材料通过光导介质连接。本发明中光控开关不依赖于自然光源和传统人造光源，拓展光控开关应用市场的同时，在建筑物环境安全监测、地震预警和无电磁干扰控制电路方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于传感器开关技术领域，尤其涉及一种基于应力发光材料的光控开关组合物。

背景技术

光控开关即利用光敏电阻，当遇到光线变化时，电阻会发生改变，从而达到控制电路达到各种目的效果。对于可见光的光控开关，受可见光的亮度的大小所控制和调节电路，一般作为控制街道、家庭、宿舍、铁路、车站、航道、学校及供电部门或其它公共场所照明灯的开关，起到日熄夜亮的作用，以节约用电。对于红外光的光控开关，它利用红外传感器和光敏传感器对红外光的敏感而制成，从而控制电路的开关，可应用于遥控器、光控灯、自动门、自动水龙头、防盗报警、危险区域误入报警和警戒区域侵入报警等控制。然而，虽然目前市场上的光控开关应用广泛，但是大多数光控开关都是采集自然光或者人造光源(通电发光)从光-电的转化而控制电路。所有的光控开关只有在环境光线发生变化情况下才能工作，传统光控开关是跟自然光源和人造光源一起使用，而人造光源以通电的形式产生。因此，在没有电力或没有自然光源情形下，不能产生光线变化的情况下，光控开关就会失去功效。

应力发光材料是发光体受到各种机械力如拉伸、挤压、弯折、摩擦、膨胀和断裂等作用下产生自发光的材料。参看文献：D.F.Peng,B.Chen,F.Wang,Recent Advances inDoped Mechanoluminescent Phosphors,2015,80(8),1209；P.Jha，B.P.Chandra，Surveyofthe literature on mechanoluminescence from 1605to 2013，Luminescence，2014，29，977。本专利设计发明一种基于应力发光材料的光控开关，开关中的应力发光复合材料在动态外力作用下直接发射电磁波光线，光敏电阻接收应力发光的光线引起电阻变化；当变化阻值到达控制电路预先设定好的参考值后实现开关功能。这种光控开关和传统开关不同的是，而不依耐于采集自然光线或通电发光器件的光线；该光控开关组合物灵敏度高、工艺简单、成本低廉、可大量工业化制作，还能实现环境安全的实时监测，既可以实现近距离监测(嵌入式)，又可以实现长距离监测(非嵌入式)，适应性广泛，易于推广。因此，该拓展光控开关应用市场的同时，在建筑物环境安全监测、地震预警和无电磁干扰控制电路方面具有广阔的应用前景。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于应力发光的光控开关组合物。所述的基于应力发光的嵌入式光控开关设置有：应力发光复合材料、光敏电阻、控制电路、反光层、透明硬囊；所述反光层包覆在应力发光层外部，硬囊包裹在所述应力发光层内部，起到保护光敏电阻的作用；光敏电阻包裹在所述硬囊内部，受硬囊保护，控制电路通过导线与所述光敏电阻相连接。

进一步的，本发明提供一种所述基于应力发光的嵌入式光控开关组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

所述应力发光材料复合层为有机聚合物和应力发光材料复合体，将有机聚合物和高分子材料较佳的如二甲基硅氧烷的原液和固化剂和稀释剂按任意质量比均匀混合；将混合后的二甲基硅氧烷混合液与应力发光粉按任意质量比混合作为应力发光层；将应力发光粉与二甲基硅氧烷混合溶液加入模具中；放入包裹已连接导线的光敏电阻的透明硬囊，放入烘箱固化或自然固化；再在应力发光层外部包裹一层反射层；最后将导线的另一端与控制电路相连，完成嵌入式光控开关。

具体的：