[发明专利]一种温度自适应液晶组合物及应用其的液晶调光器件

说明书

本发明涉及一种温度自适应液晶组合物及应用其的液晶调光器件，其液晶组合物包括向列相液晶组合物、负温度敏感性手性组合物以及双介晶组合物。本申请中的负温度敏感性手性组合物随温度升高具有较大的负波长偏移量，为提高其稳定性，可通过进一步复合低温度敏感性手性化合物进行螺距调节，使得选择性反射波长能自动调节至所需波段范围，通过加入具有低螺旋扭曲能力的双介晶组合物，进行弹性常数调节，扩展波长偏移量，最终实现液晶调光器件对外界光线具有较大的负波长偏移量和较高的反射率，从而实现对室内温度的自适应调节。

技术领域

本发明涉及建筑家居生活领域，具体涉及一种温度自适应液晶组合物及应用其的液晶调光器件。

背景技术

据统计，由于当前建材行业使用的为普通玻璃或低辐射镀膜玻璃，因此，在家居环境和商业办公环境的室内耗电中，有50％以上用于温度调节，即夏天需要空调制冷，冬天需要暖气或空调制热。而最清洁的太阳能，在夏季却成了室内温度提升的罪魁祸首，在冬季也会因安装了低辐射镀膜玻璃而使得对其利用率非常低下。因此，需要一种实现对环境自适应控制的调光器件用于建材行业，实现在可见光区可透过，近红外区波长700nm～1500nm区间选择性反射，理想地，在30℃时，选择性反射波长可自动调节至800nm-1100nm范围，且反射率≥50％，随着温度增加，选择性反射波长λ减小，反射800nm以下的波，达到隔热效果；冬季，随着温度降低，选择性反射波长λ增大，800nm-1500nm的波透过，达到传递热量的效果。

我们定义：随温度升高选择性反射波长增加为正波长移动；随温度升高选择性反射波长减少为负波长移动。为实现上述目标，可通过多界面实现高反射，但还需要液晶调光器件的选择性反射波长呈现负波长移动且具有较大的波长偏移量。胆甾相液晶作为双稳态调光器件常用液晶，其平面态时中心反射波长满足布拉格反射定律：λ＝nP，n为平均折射率，P为螺旋距，因此可通过调节P，调节选择性反射波长。又知，P＝1/(c*HTP)，其中，c为手性掺杂材料的浓度，HTP值为手性掺杂材料的螺旋扭曲常数，螺旋扭曲常数具有温度敏感性。在使用手性掺杂材料进行螺旋距调节时，发现常规手性掺杂剂，如CB15、S811、S5011、R811、R5011等随温度变化均显示出较小的波长偏移量无法实现温度自适应调节。

为消除或调控选择性反射波长的温度敏感性，研究者们已研究出数个能够显示出负波长移动的手性掺杂剂，但这些手性掺杂剂的液晶组合物均表现出较小的波长偏移量，且少量加入还会容易结晶。

因此，需要一款随温度升高具有较大负波长偏移量的双稳态调光器件以实现温度自适应的目标。

发明内容

本申请主要解决了如何设计调光器件，实现对外界环境光线进行负波长移动并能控制反射率，从而实现室内温度自适应调节。

为实现上述目的，本申请提供了一种温度自适应液晶组合物，包括向列相液晶组合物、负温度敏感性手性组合物、双介晶组合物。

进一步的，所述向列相液晶组合物占液晶组合物总质量的40％～95％。

进一步的，所述向列相液晶组合物为具有向列相的液晶化合物中的至少一种。

进一步的，所述负温度敏感性手性组合物占液晶组合物总质量的0.1％～40％。

进一步的，所述负温度敏感性手性组合物包含具有相同或相反旋向的负温度敏感性手性化合物中的至少一种。

进一步的，所述负温度敏感性手性化合物为R1或R2或R3，其中，

R1的结构式为

R2的结构式为

R3的结构式为