[发明专利]一种动态可调节的智能窗及其制备方法和应用

说明书

本发明属于智能调光装置技术领域，公开了一种动态可调节的智能窗，通过在主体液晶中引入溴化十二烷基咪唑盐，施加电压控制液晶分子的取向，即可调节智能窗的透光率，实现智能窗的动态调节；本发明直接在主体液晶中引入溴化十二烷基咪唑盐，制备工艺简单、成本低；同时可以在低驱动电压下调节范围广，能耗低，可广泛应用于建筑玻璃、家居玻璃及车载玻璃等领域。

技术领域

本发明属于智能调光装置技术领域，更具体地，涉及一种动态可调节的智能窗及其制备方法和应用。

背景技术

液晶智能窗，可通过调节电压来控制玻璃的透光率，使其在透明和不透明状态之间进行切换。而普通的玻璃透光率无法进行动态调节，因此需要动态可调节的玻璃窗来控制透光率。液晶智能窗可广泛应用于建筑玻璃、家居玻璃及车载玻璃等领域。

目前的智能窗大都基于聚合物网络体系，所用的聚合物材料价格昂贵、生产成本高、生产周期长、并且需要较高的驱动电压、能耗高、调节范围小。因此，迫切的需要一种成本低、能耗低、调节范围广的智能窗的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中液晶智能窗的生产成本高、能耗高、调节范围小等缺陷和不足，提供一种动态可调节的智能窗。

本发明的第二个目的是提供所述智能窗的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种动态可调节的智能窗，包括从上到下依次层叠设置的第一透光导电基板、第一取向层、液晶层、第二取向层和第二透光导电基板；所述液晶层由主体液晶和溴化十二烷基咪唑盐组成。

本发明上述智能窗的原理是：在未施加电压状态下，液晶层内的液晶分子在取向层的诱导下，呈垂直排列，呈现透光状态；在施加电压状态下，由于溴化十二烷基咪唑盐的引入，液晶分子会发生高速的不规则运动，从而实现智能窗透光率的动态调节。

优选地，所述主体液晶为负向液晶，所述第一取向层和第二取向层均为垂直取向层。

更优选地，所述第一取向层和第二取向层为聚酰亚胺取向层。

优选地，所述溴化十二烷基咪唑盐在液晶层中的质量浓度为0.00001wt％～10wt％；所述液晶层的厚度为5μm～100μm。

优选地，所述的动态可调节的智能窗还包括电源组件，所述第一透光导电基板和第二透光导电基板分别与电源组件的两极电性连接。

本发明所述电源组件的工作电压为5V～100V。

本发明还提供上述动态可调节的智能窗在建筑玻璃、家居玻璃或者车载玻璃方面的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种动态可调节的智能窗，通过在主体液晶中引入溴化十二烷基咪唑盐，施加电压控制液晶分子的取向，即可调节智能窗的透光率，实现智能窗的动态调节；本发明直接在主体液晶中引入溴化十二烷基咪唑盐，制备工艺简单、成本低；同时可以在低驱动电压下调节范围广，能耗低，可广泛应用于建筑玻璃、家居玻璃及车载玻璃等领域。

附图说明

图1为本发明的动态可调节智能窗未施加电压时的截面示意图，1为第一透光导电基板，2为第一取向层，3为负向液晶，4为溴化十二烷基咪唑盐，5为第二取向层，6为第二透光导电基板；

图2为本发明的动态可调节智能窗施加电压时的截面示意图；

图3为实施例1中智能窗的透光率；

图4为实施例2中智能窗的透光率；

图5为实施例3中智能窗的透光率；

图6为对比例1中智能窗的透光率。