CN104360526A - 电控调光膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控调光膜，该电控调光膜由上至下包括上电极层、聚合物分散液晶层、电致变色层以及下电极层。该电控调光膜同时包含了聚合物分散液晶层和电致变色层。相比于在聚合物分散液晶层中添加染料而言，本发明中将聚合物分散液晶层和电致变色层分别设置，能够缓解在聚合物液晶层中引入染料导致的驱动电压过高、开态透过率过低的问题。同时，上述电控调光膜中应用电致变色层，能够在外加电场的作用下发生稳定、可逆地颜色变化，使电控调光膜在外观上表现为颜色和透明的可逆变化。基于电致变色层特有的变色机理，本发明所提供的上述电控调光膜实现了真正意义上的电控变色。

Description

电控调光膜
技术领域
本发明涉及电控调光膜制造领域，具体而言，涉及一种电控调光膜。
背景技术
聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，简称PDLC)是将低分子液晶与预聚物相混合，在一定工艺条件下经聚合反应而成的。微米量级的液晶微粒均匀分散在固态聚合物基体中，加之液晶微粒具有介电各向异性，在外加电场的情况下，聚合物分散液晶可以实现在透明和不透明之间的转变，使薄膜的透光率可调。由于其独特的透光率可调性，被广泛用于电控调光膜中。
目前，电控调光膜的结构主要由上下两层透明导电膜(或玻璃)和中间的数层PDLC层组成：
中国专利CN202372728U中公开了一种彩色PDLC装置，所述彩色PDLC显示装置主要包含五层：第一层为含电极透明基板(如ITO膜)；第二层为单一红色PDLC层(即有红色染料掺杂而成)；第三层为公共透明平板电极层，主要提供公共电压(如双面溅射ITO导电层膜)；第四层为单一蓝色PDLC层(即有蓝色染料掺杂而成)；第五层含电极透明基板(如ITO膜)。具体实施时可将中间层公共透明平板电极层连接至电源的负极，第一层和第五层分别并联连接电源的正极。该制备出的PDLC装置可有四种工作状态，具体如下：一是让红色PDLC层通电工作，蓝色PDLC层不工作，显示蓝色背景；二是让蓝色PDLC层通电工作，红色PDLC层不工作，显示红色背景；三是关闭红色PDLC层与蓝色PDLC层，显示混和色，例如紫色或品红色背景；四是同时通电开启红色PDLC层与蓝色PDLC层，可透明显示。该彩色PDLC显示装置可以实现多种彩色显示或透明显示，达到了既能显示彩色又能进行透明显示的效果，从而解决了PDLC显示装置难于实现彩色显示的技术问题，可用于PDLC玻璃，调光玻璃以及橱窗彩色显示等领域。
然而，尽管通过在聚合物分散液晶中添加染料能够使聚合物分散液晶薄膜的色彩丰富，但染料的存在会影响聚合物和液晶的相分离，导致驱动电压升高、开态透过率降低。
发明内容
本发明旨在提供一种电控调光膜，以解决现有技术中聚合物分散液晶中添加染料易导致的驱动电压过高、开态透过率过低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电控调光膜，该电控调光膜由上至下包括上电极层、聚合物分散液晶层、电致变色层以及下电极层。
进一步地，上述上电极层与聚合物分散液晶层之间还设置有第一抗腐蚀层；和/或下电极层和电致变色层之间还设置有第二抗腐蚀层。
进一步地，上述形成聚合物分散液晶层的原料包括第一预聚物、液晶、间隔粒子和第一引发剂；形成电致变色层的原料包括第二预聚物、电致变色材料、电解质和第二引发剂。
进一步地，上述按重量份计，形成聚合物分散液晶层的原料包括20～70份的第一预聚物、28～75份的液晶、0.01～3份的间隔粒子及1～10份的第一引发剂。
进一步地，上述按重量份计，形成电致变色层的原料包括40～85份的第二预聚物、0.5～16份的电致变色材料、5～36份的电解质及0.5～8份的第二引发剂。
进一步地，上述形成聚合物分散液晶层的原料中，第一预聚物选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、羧丙基丙烯酸酯及季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。
进一步地，上述形成聚合物分散液晶层的原料中，液晶的分子量为200～500，折射率为1.35～1.65，介电系数为8～30。
进一步地，上述液晶的清亮点为80～125℃，光学各向异性Δn为0.1～0.4，运动粘度为30～150mm2/s。
进一步地，上述形成电致变色层的原料中，第二预聚物选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、异冰片基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯和聚酯树脂中的一种或多种。
进一步地，上述形成电致变色层的原料中，电致变色材料选自紫罗精、三氧化钨、四硫福瓦烯、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物和金属酞菁类化合物中的一种或多种。
进一步地，上述形成电致变色层的原料中，电解质选自偏二氟乙烯凝胶电解质、六氟丙稀聚合凝胶电解质、CuI电解质、CuSCN聚合物电解质中的一种或多种。
进一步地，上述第一引发剂为光引发剂；和/或第二引发剂为光引发剂；优选地，光引发剂选自(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚及2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的一种或几种。
进一步地，上述形成聚合物分散液晶层的原料按重量份计还包括0.1～10份的第一偶联剂；和/或形成电致变色层的原料按重量份计还包括0.1～10份的第二偶联剂；优选地，第一偶联剂和第二偶联剂分别独立地选自乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷及乙烯基三乙氧基硅烷所组成的组。
进一步地，上述第一抗腐蚀层和/或第二抗腐蚀层为环氧树脂层。
进一步地，上述上电极层和/或下电极层为ITO膜，ITO膜的方阻值为50～300Ω/口，透过率为80～95％，雾度值＜1.5％。
本发明提供了一种电控调光膜，其同时包含了聚合物分散液晶层和电致变色层。相比于在聚合物分散液晶层中添加染料而言，本发明中将聚合物分散液晶层和电致变色层分别设置，能够缓解在聚合物液晶层中引入染料导致的驱动电压过高、开态透过率过低的问题。同时，上述电控调光膜中应用电致变色层，能够在外加电场的作用下发生稳定、可逆地颜色变化，在外观上表现为颜色和透明的可逆变化。基于电致变色层特有的变色机理，本发明所提供的上述电控调光膜实现了真正意义上的电控变色。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施方式中的电控调光膜；
图2示出了根据本发明另一种实施方式中的电控调光膜；
图3是本发明实施例1中制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图；
图4是本发明实施例2中制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图；
图5是本发明实施例3中制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图；
图6是本发明实施例4中制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图；以及
图7是本发明实施例5中制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所介绍的，现有的电控调光膜存在驱动电压过高、开态透过率过低的问题。为了解决这一问题，本发明提供了一种电控调光膜，如图1所示其由上至下包括上电极层110、聚合物分散液晶层200、电致变色层300以及下电极层120。
本发明所提供的上述电控调光膜中，同时包含了聚合物分散液晶层200和电致变色层300。相比于在聚合物分散液晶层200中添加染料而言，本发明中将聚合物分散液晶层200和电致变色层300分别设置，能够缓解在聚合物液晶层中引入染料导致的驱动电压过高、开态透过率过低的问题。同时，上述电控调光膜中应用电致变色层300，能够在外加电场的作用下发生稳定、可逆地颜色变化，在外观上表现为颜色和透明的可逆变化。基于电致变色层300特有的变色机理，本发明所提供的上述电控调光膜实现了真正意义上的电控变色。
本发明所提供的上述电控调光膜中，只要同时含有上下电极层120、电致变色层300和聚合物分散液晶层200，即具有较低的驱动电压和较高的开态透过率。在一种优选的实施方式中，如图2所示，上电极层110与聚合物分散液晶层200之间还设置有第一抗腐蚀层101；和/或下电极层120和电致变色层300之间还设置有第二抗腐蚀层102。在上电极层110与聚合物分散液晶层200之间，和/或下电极层120和电致变色层300之间设置抗腐蚀层，有利于防止上下电极层120在长期的使用过程中易被腐蚀的问题，从而有利于提高电控调光膜的使用寿命和使用稳定性。
根据本发明上述的教导，本领域技术人员可以选择具体的聚合物分散液晶层200和电致变色层300。在一种优选的实施方式中，形成聚合物分散液晶层200的原料包括第一预聚物、液晶、间隔粒子和第一引发剂；形成电致变色层300的原料包括第二预聚物、电致变色材料、电解质和第二引发剂。
形成上述聚合物分散液晶层200的原料中除第一预聚物、液晶和第一引发剂外，同时含有间隔粒子。间隔粒子能够提高胶层厚度及均一性。可用的间隔粒子包括但不限于塑料球如PMMA球或硅球，优选间隔粒子的粒径为8～40微米。
形成上述电致变色层300的原料中，在第二预聚物中引入电致变色材料。电致变色材料在交替的高低或正负外电场的作用下，通过注入或抽取电荷离子或电子，能够在低透射率的着色状态和高透射率的消色状态之间产生可逆变化。因选用的电致变色材料具有多样性，使得该电致变色层300具有彩色特性。将电致变色材料引入第二预聚物中形成的电致变色层300，相对于单纯的电致变色材料层而言具有更高的开态平行光透过率。同时，上述电致变色层300还具有易加工、成本低等综合性能。
本发明所提供的上述电控调光膜中，本领域技术人员可以选择聚合物分散液晶层200的原料中各组分的用量关系。在一种优选的实施方式中，按重量份计，形成上述聚合物分散液晶层200的原料包括20～70份的的第一预聚物、28～75份的液晶、0.01～3份的间隔粒子及1～10份的第一引发剂。将各组分的用量控制在上述范围内，形成的聚合物分散液晶层200具有更低的驱动电压、更高的开态平行光透过率和更低的关态雾度。
本发明所提供的上述电控调光膜中，本领域技术人员可以选择电致变色层300的原料中各组分的用量关系。在一种优选的实施方式中，按重量份计，形成电致变色层300的原料包括40～85份的第二预聚物、0.5～16份的电致变色材料、5～36份的电解质及0.5～8份的第二引发剂。将电致变色层300中的各组分的用量控制在上述范围内，能够促使调光膜兼具较高的电控变色性能和较低的驱动电压。
本发明所提供的上述电控调光膜中，聚合物分散液晶层200中采用的预聚物可以是本领域技术人员所惯用的预聚物。在一种优选的实施方式中，形成聚合物分散液晶层200的原料中，第一预聚物包括但不限于脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、羧丙基丙烯酸酯及季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。上述几种聚合物与液晶之间具有较高的界面相容性，能偶促使液晶在预聚物中形成良好的分散，从而提高电控调光膜的综合使用性能。
本发明电控调光膜中可以采用本领域惯用的液晶材料。在一种优选的实施方式中，形成上述聚合物分散液晶层200的原料中，液晶的分子量为200～500，折射率为1.35～1.65，介电系数为8～30。此处的介电系数是指液晶在25℃温度及1.0kHz频率下的介电系数。采用上述液晶形成的电控调光膜，其具有更低的驱动电压合更高的开态平行光透过率。更优选地，液晶的清亮点为80～125℃，光学各向异性Δn为0.1～0.4，运动粘度为30～150mm2/s。此处的光学各向异性Δn为[589.3nm,20℃]下的光学各向异性Δn，粘度为20℃下的粘度。将液晶的各参数性能控制在上述范围，能够进一步提高液晶的分散性能及所制备的电控调光膜的光电性能。上述液晶包括但不限于德国默克Merck公司的液晶E7-4030、液晶E7-91、液晶E7-216、液晶E7-92或液晶E7-9023。
本领域技术人员可以选择电致变色层300中采用的预聚物。在一种优选的实施方式中，形成上述电致变色层300的原料中，第二预聚物包括但不限于脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、异冰片基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯和聚酯树脂中的一种或多种。上述几种聚合物与电致变色材料具有较高的相容性，有利于提高电致变色材料在电致变色层300中的分散性。此外，上述几种聚合物具有较高的可加工性能和较低的成本。
上述电致变色材料可以是任意的电致变色材料。在一种优选的实施方式中，上述电致变色材料包括但不限于紫罗精、三氧化钨、四硫福瓦烯、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物和金属酞菁类化合物中的一种或多种。上述几种电致变色材料具有较高的聚合物相容性，同时，其在电场作用下较易发生电荷离子或电子注入与抽取，具有较高的电致变色敏感度。
本发明所提供的上述电控调光膜，其电致变色层300中所用的电解质只要为固体电解质，能够在电场作用下为电致变色材料提供电子、离子或电荷即可。在一种优选的实施方式中，电解质包括但不限于偏二氟乙烯凝胶电解质、六氟丙稀聚合凝胶电解质、CuI电解质、CuSCN聚合物电解质中的一种或多种。上述几种电解质在电场作用下能够为电致变色材料提供电子、离子或电荷。同时，这几种电解质与聚合物之间的相容性较好，有利于提高电致变色层300的光电性能、力学性能，提高电控调光膜的综合使用性能，延长其使用寿命。此外，这些电致变色材料能够在直流电下实现电控变色，这还有利于降低电控调光膜的能耗。
上述聚合物分散液晶层200和电致变色层300中采用的引发剂可以是本领域技术人员用的引发剂。在一种优选的实施方式中，上述第一引发剂为光引发剂；和/或第二引发剂为光引发剂。采用光引发剂能够降低能耗、环保无污染，同时降低电控调光膜的生产成本。优选地，上述光引发剂包括但不限于(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚及2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的一种或几种。
上述聚合物分散液晶层200中只要含有第一预聚物、液晶、间隔粒子和引发剂，电致变色层300中只要含有第二预聚物、电致变色材料、电解质及引发剂，得到的电控调光膜即可具有较低的驱动电压、较高的开态平行光透过率和较低的关态雾度。在一种优选的实施方式中，形成上述聚合物分散液晶层200的原料按重量份计还包括0.1～10份的第一偶联剂；和/或形成电致变色层300的原料按重量份计还包括0.1～10份的第二偶联剂。在聚合物分散液晶层200和电致变色层300中进一步添加偶联剂，能够提高电控调光膜的耐高温耐湿性能，延长电控调光膜的使用寿命。优选地，第一偶联剂和第二偶联剂分别独立地选自乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷及乙烯基三乙氧基硅烷所组成的组。
本发明所提供的上述电控调光膜中，位于上电极层110和聚合物分散液晶层200之间的第一抗腐蚀层101，及位于下电极层120和电致变色层300之间的第二抗腐蚀层102只要具有较高的耐腐蚀性能即可。在一种优选的实施方式中，第一抗腐蚀层101和/或第二抗腐蚀层102的材料为环氧树脂层。环氧树脂具有较高的耐腐蚀性能，同时，其具有较高的可加工性能，作为抗腐蚀层材料能够进一步提高电控调光膜的综合性能。
本发明所提供的上述电控调光膜中，采用的上电极层110和下电极层120可以是本领域技术人员所惯用的电极层，如氧化铟锡、纳米银线、锑掺杂的氧化锡(ATO)、氧化氟锡电极层等。在一种优选的实施方式中，上电极层110和下电极层120均为ITO膜，ITO膜的方阻值为50～300Ω/口，透过率为80～95％，雾度值＜1.5％。采用ITO膜，特别是将ITO膜的各参数控制在上述范围内，能够进一步降低电控调光膜的驱动电压、提高其开态平行光透过率并降低其关态雾度。
本发明所提供的上述电控调光膜，可以采用本领域惯用的涂布、固化工艺进行制备。比如：首先将单片ITO膜固定在半自动涂布机上，注意透明导电层向上；其次将事先已配制完成的耐腐蚀导电环氧树脂含引发剂，均匀地滴在ITO膜固定端，然后启动半自动涂布机，采用型号1到10的线棒控制层厚，以1m/min速度，匀速涂布完成，最后通过紫外固化机台，经紫外照射光固化成型，形成抗腐蚀层。形成抗腐蚀层后，继续将调配好的电致变色层待固化料浆、聚合物分散液晶层待固化料浆进行涂布固化，形成电致变色层和聚合物分散液晶层。本领域技术人员能够进行具体制备工艺的选择，在此不再赘述。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
该实施例制备了电控调光膜，其制备方法如下：
(1)将单片ITO膜固定在半自动涂布机上，注意透明导电层向上；其次将事先已配制完成的电致变色层待固化料浆，均匀地滴在ITO膜固定端，然后启动半自动涂布机，采用型号1到10的线棒控制层厚，以1m/min速度，匀速涂布完成，最后通过紫外固化机台，经紫外照射光固化成型，形成电致变色层。
(2)将单片ITO膜固定在半自动涂布机上，注意透明导电层向上；其次将事先已配制完成的聚合物分散液晶层待固化料浆，均匀地滴在ITO膜固定端，然后启动半自动涂布机，采用型号1到10的线棒控制层厚，以1m/min速度，匀速涂布完成，最后通过紫外固化机台，经低光强(23-87mj/cm2)紫外照射半固化成型，形成聚合物分散液晶层。
(3)将上述形成有电致变色层和聚合物分散液晶层的两片ITO膜进行高光强(351-760mj/cm2)紫外固化及热压，形成电控调光膜。
聚合物分散液晶层的原料组分和用量、电致变色层的原料组分和用量如下：
上述液晶的分子量为280，折射率为1.435，介电系数为10，清亮点为80℃，光学各向异性Δn为0.261，粘度53；ITO膜的方阻值为350Ω/口，透过率为83.6％，雾度值＜1.9％。
实施例2
该实施例制备了电控调光膜，其制备方法同实施例1，不同之处在于，在涂布电致变色层和聚合物分散液晶层之前，先在两片ITO膜上涂布环氧树脂抗腐蚀层。
聚合物分散液晶层的原料组分和用量、电致变色层的原料组分和用量如下：
上述液晶的分子量为420，折射率为1.486，介电系数为13，清亮点为85℃，光学各向异性Δn为0.246，粘度92；ITO膜的方阻值为75Ω/口，透过率为86.9％，雾度值＜1.7％。
实施例3
该实施例制备了电控调光膜，其制备方法同实施例1，不同之处在于，在涂布电致变色层和聚合物分散液晶层之前，先在两片ITO膜上涂布环氧树脂抗腐蚀层。
聚合物分散液晶层的原料组分和用量、电致变色层的原料组分和用量如下：
上述液晶的分子量为380，折射率为1.525，介电系数为15，清亮点为95℃，光学各向异性Δn为0.219，粘度84；ITO膜的方阻值为155Ω/口，透过率为90％，雾度值＜1.55％。
实施例4
该实施例制备了电控调光膜，其制备方法同实施例1，不同之处在于，在涂布电致变色层和聚合物分散液晶层之前，先在两片ITO膜上涂布环氧树脂抗腐蚀层。
聚合物分散液晶层的原料组分和用量、电致变色层的原料组分和用量如下：
上述液晶的分子量为500，折射率为1.563，介电系数为26.4，清亮点为118℃，光学各向异性Δn为0.257，粘度102；ITO膜的方阻值为50Ω/口，透过率为88％，雾度值＜1.5％。
实施例5
该实施例制备了电控调光膜，其制备方法同实施例1，不同之处在于，在涂布电致变色层和聚合物分散液晶层之前，先在两片ITO膜上涂布环氧树脂抗腐蚀层。
聚合物分散液晶层的原料组分和用量、电致变色层的原料组分和用量如下：
上述液晶的分子量为400，折射率为1.52，介电系数为20.5，清亮点为96.6℃，光学各向异性Δn为0.215，运动粘度89；ITO膜的方阻值为180Ω/口，透过率为92％，雾度值＜1.5％。
对上述实施例1至5中制备的电控调光膜的性能进行表征。
表征方法：
开态平行光透过率：首先将紫外固化成型后的电控调光膜做成电极，即将一张1/2A4大小的调光膜两边角用刀片分离开，各去除一边，用酒精擦去除固化物，用铜箔做成正负电极。将制备成的膜片放置于雾度仪内，然后连接交直流电源，通直流电，调电压，随着电压的升高，膜片平行光透过率也随之变大，可逐个测出不同电压下的平行光透过率。
实施例1、2、3、4及5中所制备的电控调光膜的平行光透过率随电压的变化图分别如图3、图4、图5、图6及图7所示。
从图3至图7中的数据，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明所提供的电控调光膜，其具有较低的驱动电压、较高的平行光透过率。特别地，将电控调光膜的各层的组分组成控制在特殊的范围后，调光膜的表面驱动电压甚至可以达到小于30V的状态，而且其在60V电压下平行光透过率能够高于75％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电控调光膜，其特征在于，所述电控调光膜由上至下包括上电极层(110)、聚合物分散液晶层(200)、电致变色层(300)以及下电极层(120)。
2.根据权利要求1所述的电控调光膜，其特征在于，
所述上电极层(110)与所述聚合物分散液晶层(200)之间还设置有第一抗腐蚀层(101)；和/或
所述下电极层(120)和所述电致变色层(300)之间还设置有第二抗腐蚀层(102)。
3.根据权利要求1或2所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述聚合物分散液晶层(200)的原料包括第一预聚物、液晶、间隔粒子和第一引发剂；形成所述电致变色层(300)的原料包括第二预聚物、电致变色材料、电解质和第二引发剂。
4.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，按重量份计，形成所述聚合物分散液晶层(200)的原料包括20～70份的所述第一预聚物、28～75份的所述液晶、0.01～3份的所述间隔粒子及1～10份的所述第一引发剂。
5.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，按重量份计，形成所述电致变色层(300)的原料包括40～85份的所述第二预聚物、0.5～16份的所述电致变色材料、5～36份的所述电解质及0.5～8份的所述第二引发剂。
6.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述聚合物分散液晶层(200)的原料中，所述第一预聚物选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、羧丙基丙烯酸酯及季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述聚合物分散液晶层(200)的原料中，所述液晶的分子量为200～500，折射率为1.35～1.65，介电系数为8～30。
8.根据权利要求7所述的电控调光膜，其特征在于，所述液晶的清亮点为80～125℃，光学各向异性Δn为0.1～0.4，运动粘度为30～150mm2/s。
9.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述电致变色层(300)的原料中，所述第二预聚物选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、异冰片基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯和聚酯树脂中的一种或多种。
10.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述电致变色层(300)的原料中，所述电致变色材料选自紫罗精、三氧化钨、四硫福瓦烯、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物和金属酞菁类化合物中的一种或多种。
11.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，形成所述电致变色层(300)的原料中，所述电解质选自偏二氟乙烯凝胶电解质、六氟丙稀聚合凝胶电解质、CuI电解质、CuSCN聚合物电解质中的一种或多种。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的电控调光膜，其特征在于，所述第一引发剂为光引发剂；和/或所述第二引发剂为光引发剂；
优选地，所述光引发剂选自(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚及2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的一种或几种。
13.根据权利要求3所述的电控调光膜，其特征在于，
形成所述聚合物分散液晶层(200)的原料按重量份计还包括0.1～10份的第一偶联剂；和/或
形成所述电致变色层(300)的原料按重量份计还包括0.1～10份的第二偶联剂；
优选地，所述第一偶联剂和所述第二偶联剂分别独立地选自乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷及乙烯基三乙氧基硅烷所组成的组。
14.根据权利要求2所述的电控调光膜，其特征在于，所述第一抗腐蚀层(101)和/或所述第二抗腐蚀层(102)为环氧树脂层。
15.根据权利要求1或2所述的电控调光膜，其特征在于，所述上电极层(110)和/或所述下电极层(120)为ITO膜，所述ITO膜的方阻值为50～300Ω/口，透过率为80～95％，雾度值＜1.5％。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106154618A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 张家港康得新光电材料有限公司 调光功能膜、调光功能组件及调光功能器件
CN106154617A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 张家港康得新光电材料有限公司 一种聚合物分散液晶调光器件
CN106200097A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 张家港康得新光电材料有限公司 一种电控调光器件
CN106353911A (zh) * 2016-11-03 2017-01-25 珠海兴业应用材料科技有限公司 低驱动电压调光膜及其制备方法
CN106527009A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 海安浩驰科技有限公司 一种掺杂纳米颜料的调光膜及其制备方法
CN106544042A (zh) * 2016-10-12 2017-03-29 西京学院 一种电致变色液晶薄膜的制备方法
CN106873279A (zh) * 2017-03-24 2017-06-20 北京大学 一种电致变色膜及其制备方法
CN106896541A (zh) * 2017-03-24 2017-06-27 北京大学 一种热致变色薄膜及其制备方法
JP2017120311A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社日立エルジーデータストレージ 調光器及びこれを用いた映像表示装置
CN107015382A (zh) * 2017-03-24 2017-08-04 北京大学 一种兼具电致和热致变色功能的薄膜材料及其制备方法
CN107288492A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 天津创世经纬科技有限公司 一种双层玻璃智能窗
CN108089388A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 山东大学 一种选控电调光器件工作电压的方法
CN108594509A (zh) * 2018-06-07 2018-09-28 珠海兴业新材料科技有限公司 一种宽温调光膜及其制备方法
CN109073922A (zh) * 2016-04-05 2018-12-21 凸版印刷株式会社 调光模块
CN110646996A (zh) * 2019-09-29 2020-01-03 东华大学 一种紫外固化紫精基电致变色器件及其制备方法
CN112745706A (zh) * 2020-12-25 2021-05-04 北京生泰宝科技有限公司 一种电致变色涂料及其制备方法、电致变色膜及其制备方法
CN115061320A (zh) * 2022-06-08 2022-09-16 吉林大学 一种光学手性信号可调的电致变色器件及其制备方法
JP7485188B1 (ja) 2023-10-24 2024-05-16 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 調光シート

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1448759A (zh) * 2002-03-26 2003-10-15 夏普公司 调光元件
CN1928685A (zh) * 2006-09-28 2007-03-14 同济大学 溶胶－凝胶制备全固态电致变色器件的方法
US20100182673A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Display devices using electrochromism and polymer dispersed liquid crystal and methods of driving the same
CN102057324A (zh) * 2008-04-09 2011-05-11 巴斯夫欧洲公司 电致变色设备和聚合物组合物
CN102830526A (zh) * 2012-09-07 2012-12-19 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示设备
CN103412434A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示装置及制作方法
CN103614146A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 聚合物分散液晶材料、含有该材料的显示器件及其制备
CN103992434A (zh) * 2014-04-23 2014-08-20 宁波祢若电子科技有限公司 一种紫外线固化电解质凝胶及其在电致变色器件中的应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1448759A (zh) * 2002-03-26 2003-10-15 夏普公司 调光元件
CN1928685A (zh) * 2006-09-28 2007-03-14 同济大学 溶胶－凝胶制备全固态电致变色器件的方法
CN102057324A (zh) * 2008-04-09 2011-05-11 巴斯夫欧洲公司 电致变色设备和聚合物组合物
US20100182673A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Display devices using electrochromism and polymer dispersed liquid crystal and methods of driving the same
CN102830526A (zh) * 2012-09-07 2012-12-19 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示设备
CN103412434A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示装置及制作方法
CN103614146A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 聚合物分散液晶材料、含有该材料的显示器件及其制备
CN103992434A (zh) * 2014-04-23 2014-08-20 宁波祢若电子科技有限公司 一种紫外线固化电解质凝胶及其在电致变色器件中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许并社: "《材料概论》", 31 January 2012, 机械工业出版社 *
黄剑锋: "《溶胶-凝胶原理与技术》", 30 September 2005, 化学工业出版社 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017120311A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社日立エルジーデータストレージ 調光器及びこれを用いた映像表示装置
CN107288492A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 天津创世经纬科技有限公司 一种双层玻璃智能窗
CN109073922B (zh) * 2016-04-05 2022-05-24 凸版印刷株式会社 调光模块
CN109073922A (zh) * 2016-04-05 2018-12-21 凸版印刷株式会社 调光模块
CN106154617A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 张家港康得新光电材料有限公司 一种聚合物分散液晶调光器件
CN106200097A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 张家港康得新光电材料有限公司 一种电控调光器件
CN106154618A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 张家港康得新光电材料有限公司 调光功能膜、调光功能组件及调光功能器件
CN106544042A (zh) * 2016-10-12 2017-03-29 西京学院 一种电致变色液晶薄膜的制备方法
CN106353911A (zh) * 2016-11-03 2017-01-25 珠海兴业应用材料科技有限公司 低驱动电压调光膜及其制备方法
CN106527009A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 海安浩驰科技有限公司 一种掺杂纳米颜料的调光膜及其制备方法
CN107015382A (zh) * 2017-03-24 2017-08-04 北京大学 一种兼具电致和热致变色功能的薄膜材料及其制备方法
CN106873279A (zh) * 2017-03-24 2017-06-20 北京大学 一种电致变色膜及其制备方法
CN106896541A (zh) * 2017-03-24 2017-06-27 北京大学 一种热致变色薄膜及其制备方法
CN108089388A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 山东大学 一种选控电调光器件工作电压的方法
CN108089388B (zh) * 2017-12-29 2021-03-19 山东大学 一种选控电调光器件工作电压的方法
CN108594509A (zh) * 2018-06-07 2018-09-28 珠海兴业新材料科技有限公司 一种宽温调光膜及其制备方法
CN110646996A (zh) * 2019-09-29 2020-01-03 东华大学 一种紫外固化紫精基电致变色器件及其制备方法
CN112745706A (zh) * 2020-12-25 2021-05-04 北京生泰宝科技有限公司 一种电致变色涂料及其制备方法、电致变色膜及其制备方法
CN115061320A (zh) * 2022-06-08 2022-09-16 吉林大学 一种光学手性信号可调的电致变色器件及其制备方法
CN115061320B (zh) * 2022-06-08 2024-07-12 吉林大学 一种光学手性信号可调的电致变色器件及其制备方法
JP7485188B1 (ja) 2023-10-24 2024-05-16 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 調光シート

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