CN107577076A - 一种光响应调光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光响应调光器件，在主体液晶中混入螺吡喃，施加电压时螺吡喃能够在交流电场的作用下协助液晶分子发生电动力学不稳定现象，经紫外光线照射后，螺吡喃分子的构型发生转变，由原来的闭环状态转变为开环状态，并伴随着阳离子和阴离子的生成，产生的阴阳离子在外加交流电场的作用下不断运动，加强了电动力学不稳定现象，补偿了因较低施加电压导致液晶分子电动力学不明显的不足情况，使光响应调光器件在较低驱动电压下即可具备较好的调光效果。

Description

一种光响应调光器件
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种光响应调光器件。
背景技术
液晶的电动力学效应是具有特定分子取向的液晶分子在外加电场的作用下，与体系中的离子化的粒子之间的相互作用。当所施加电压超过一定电压值后，由于液晶的介电性质和导电性质，液晶分子排列紊乱，同时在显微镜下能够观察到伴随着分子排列发生漩涡或是湍流而出现各种不同图案的现象，该现象即为电动力学不稳定性。电动力学不稳定性极易受到电压跟频率的制约，不同施加电压跟施加频率下出现的漩涡图案不同，宏观上，该种由电动力学不稳定性所产生的液晶特有的动态力学散射模式可用于液晶显示屏、投影屏幕或是调光智能窗等的应用。目前电动力学不稳定性的研究大都基于对液晶分子中掺杂盐类等电解质的电驱动体系，基于掺杂盐类的离子协同液晶分子在外加电场下产生一种电动力学不稳定性，对于其他外界刺激驱动的电动力学不稳定性还未被研究过，而建立外界刺激的电动力学不稳定体系不仅能够降低驱动电压节省电力资源，还能够利用自然界的光或热刺激达到相同的效果充分利用自然资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光响应调光器件，能够在紫外光刺激下发生较强的电动力学不稳定现象，从而实现器件在较低驱动电压条件下即可具备较好的调光效果。
本发明所采取的技术方案是：
本发明提供一种光响应调光器件，包括相对设置的两块基板，所述基板包括由内到外依次设置的透光基板、导电层和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间形成调节区，所述调节区内填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括主体液晶与螺吡喃，所述主体液晶具有介电各向异性。
在一些实施例中，所述主体液晶为负性液晶，所述取向层为垂直取向层。
在另一些实施例中，所述主体液晶为正性液晶，所述取向层为平行取向层。
优选地，所述取向层为聚酰亚胺取向层。
优选地，所述液晶混合物包括90.0wt％-99.99wt％的主体液晶和0.01wt％-10.0wt％的螺吡喃。
优选地，所述调节区的高度为5μm～50μm。
优选地，所述调节区内还填充有用于支撑所述调节区高度的间隔子。
优选地，上述光响应调光器件还包括电源组件，所述电源组件的两极分别与两个所述导电层电性连接。
进一步地，所述电源组件的工作电压为7V～50V。
进一步地，所述电源组件的工作频率为50Hz～1000Hz。
优选地，上述光响应调光器件还包括紫外线光源，所述紫外光源发射的紫外光照射在所述调节区上。所述紫外光源与上述光响应器件为独立的两部分，所述紫外光源发射出的紫外光照射于所述调节区上，用以引发螺吡喃发生光学异构化反应，从无色的闭环状态转变成蓝色的开环状态，从而实现光线的调节。紫外光源设置在光响应调光器件的正前方为最佳位置，光源的光强度不小于10mW/cm2。
进一步地，所述紫外线光源的发射波长为365nm～405nm。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种光响应调光器件，在未经过紫外光线照射状态下，螺吡喃能够在施加的交流电场的作用下协助液晶分子发生电动力学不稳定现象，在经过紫外光线照射后，螺吡喃分子的构型发生转变，由原来的闭环状态转变为开环状态，并伴随着阳离子和阴离子的生成，产生的离子在外加交流电场的作用下不断运动，加强了电动力学不稳定现象，补偿了因较低施加电压导致液晶分子电动力学不明显的不足情况，使该光响应调光器件能够在较低施加电压状态下即能实现由透光状态到光散射状态的转变，具有较好的调光效果。
附图说明
图1为未施加电压前的光响应调光器件；
图2为施加电压并给予紫外光刺激的光响应调光器件。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，本发明提供一种光响应调光器件，包括相对设置的基板一和基板二，所述基板一包括依次设置的透明玻璃基板一10、ITO导电层一11和聚酰亚胺垂直取向层一12，所述基板二包括依次设置有透明玻璃基板二20、ITO导电层二21和聚酰亚胺垂直取向层二22，所述基板一的聚酰亚胺取向层一12与所述基板二的聚酰亚胺垂直取向层二22相对设置，所述基板一与基板二之间形成调节区3，所述调节区3的高度为5μm，所述调节区3内填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括负性液晶4和螺吡喃5，所述螺吡喃5在液晶混合物中的质量分数为0.01％，未施加电压时负性液晶4在聚酰亚胺垂直取向层的诱导下呈垂直于基板的取向排列，可见光6能够从透明玻璃基板中透射出来，从而呈现透光状态。在光响应调光器件的ITO导电层一11和ITO导电层一21之间接入工作电压为7V工作频率为1000Hz的电源组件，未经紫外光照射时，螺吡喃5分子协助负性液晶4在形成的交流电场中发生电动力学不稳定现象，从未接入电压前的透光状态转变成光散射状态，由于形成的交流电场大小与接入的电压大小成正比，使光响应调光器件发生电动力学不稳定现象的最小驱动电压为7V。如图2所示，给予上述光响应调光器件紫外光7刺激，所述紫外线7由光电二极管紫外光源提供并照射在上述光响应调光器件的调节区上，紫外光7的波长为365nm光强度为10mW/cm2，本实施例以光强度为10mW/cm2的紫外光为例进行照射，实际上紫外光源发射的光强度不小于10mW/cm2。在紫外光7的照射下，螺吡喃5分子发生光化学反应，由无色的闭环状态转变成深蓝色的开环状态，并伴随着离子的产生，在可见光或者温度的刺激下，开环状态下的分子又能够恢复到闭环状态，其可逆的光学异构化反应为：
螺吡喃5在紫外光7的刺激下产生的离子在交流电场的作用下快速移动，加强了电动力学不稳定现象，进而使得光响应调光器件变为光散射状态，在可见光范围内变得更加不透明，宏观上呈现深蓝色。
实施例2
本实施例提供一种光响应调光器件，其结构与实施例1相同，不同之处在于：所述调节区之间的高度为50μm，所述取向层为聚酰亚胺平行取向层，所述液晶混合物为正性液晶和螺吡喃，所述液晶混合物中螺吡喃的质量分数为1％，所述光响应调光器件接入工作电压为50V工作频率为50Hz的电源组件而处于通电状态，并给予波长为405nm的紫外光刺激。本实施例提供的光响应调光器件在未施加电压时，正性液晶在聚酰亚胺平行取向层的诱导作用下呈平行于基板的取向排列，在施加电压时，正性液晶在施加的交流电场的作用下发生再取向排列，同时螺吡喃分子伴随着正性液晶的再取向发生转动，产生电动力学不稳定现象，在施加紫外光后螺吡喃分子的构型发生转变，由原来的闭环状态转变为开环状态，并伴随着阳离子和阴离子的生成，产生的离子在外加交流电场的作用下不断运动，加强了电动力学不稳定现象，补偿了因较低施加电压导致液晶分子电动力学不明显的不足情况，使该光响应调光器件能够在较低施加电压状态下即能实现由透光状态到光散射状态的转变，具有较好的调光效果。
实施例3
本实施例提供一种光响应调光器件，其结构与实施例1相同，不同之处在于：所述调节区之间的高度为25μm，所述液晶混合物中螺吡喃的质量分数为5％，所述光响应调光器件接入工作电压为30V工作频率为500Hz的电源组件而处于通电状态，并给予波长为400nm的紫外光刺激。
实施例4
本实施例提供一种光响应调光器件，其结构与实施例1相同，不同之处在于：所述调节区之间的高度为40μm，所述液晶混合物中螺吡喃的质量分数为10％，所述光响应调光器件接入工作电压为40V工作频率为100Hz的电源组件而处于通电状态，并给予波长为380nm的紫外光刺激。

Claims (10)

1.一种光响应调光器件，其特征在于，包括相对设置的两块基板，所述基板包括由外到内依次设置的透光基板、导电层和取向层，两块所述基板的取向层相对设置，在两块所述基板之间形成调节区，所述调节区内填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括主体液晶与螺吡喃，所述主体液晶具有介电各向异性。
2.根据权利要求1所述的光响应调光器件，其特征在于，所述主体液晶为负性液晶，所述取向层为垂直取向层。
3.根据权利要求1所述的光响应调光器件，其特征在于，所述主体液晶为正性液晶，所述取向层为平行取向层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光响应调光器件，其特征在于，所述液晶混合物包括90.0wt％-99.99wt％的主体液晶和0.01wt％-10.0wt％的螺吡喃。
5.根据权利要求1-3任一项所述的光响应调光器件，其特征在于，所述调节区的高度为5μm～50μm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的光响应调光器件，其特征在于，还包括电源组件，所述电源组件的两极分别与两个所述导电层电性连接。
7.根据权利要求6所述的光响应调光器件，其特征在于，所述电源组件的工作电压为7V～50V。
8.根据权利要求6所述的光响应调光器件，其特征在于，所述电源组件的工作频率为50Hz～1000Hz。
9.根据权利要求1-3任一项所述的光响应调光器件，其特征在于，还包括紫外线光源，所述紫外光源发射的紫外光照射在所述调节区上。
10.根据权利要求9所述的光响应调光器件，其特征在于，所述紫外线光源的发射波长为365nm～405nm。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109085706A (zh) * 2018-07-23 2018-12-25 华南师范大学 一种基于叶绿素掺杂的光响应器件
WO2019033874A1 (zh) * 2017-08-18 2019-02-21 深圳市国华光电科技有限公司 一种光响应调光器件
WO2020029770A1 (en) * 2018-08-06 2020-02-13 Zhejiang Jingyi New Material Technology Co. Ltd Abx3 perovskite particles and their application in reverse mode controlling photo-flux
CN111221195A (zh) * 2020-01-14 2020-06-02 华南师范大学 电响应液晶调光器件和光调节方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155607A (en) * 1990-03-16 1992-10-13 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical modulation display device and display method using the same
CN102629030A (zh) * 2011-02-04 2012-08-08 Jsr株式会社 液晶显示元件及其制造方法以及液晶取向剂
US20130093969A1 (en) * 2010-05-03 2013-04-18 Kent State University Smart photochromic chiral nematic liquid crystal window
CN103988121A (zh) * 2011-12-06 2014-08-13 株式会社Lg化学 液晶单元
US20150218409A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Nitto Denko Corporation Method for manufacturing photo-responsive cross-linked liquid-crystalline polymer film
CN105988238A (zh) * 2015-02-28 2016-10-05 中央大学 高对比双稳态散射型液晶光阀

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102010720B (zh) * 2010-11-11 2013-09-25 北京科技大学 一种使用偶氮苯调控液晶光学性能的方法
CN107577076A (zh) * 2017-08-18 2018-01-12 深圳市国华光电科技有限公司 一种光响应调光器件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155607A (en) * 1990-03-16 1992-10-13 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical modulation display device and display method using the same
US20130093969A1 (en) * 2010-05-03 2013-04-18 Kent State University Smart photochromic chiral nematic liquid crystal window
CN102629030A (zh) * 2011-02-04 2012-08-08 Jsr株式会社 液晶显示元件及其制造方法以及液晶取向剂
CN103988121A (zh) * 2011-12-06 2014-08-13 株式会社Lg化学 液晶单元
US20150218409A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Nitto Denko Corporation Method for manufacturing photo-responsive cross-linked liquid-crystalline polymer film
CN105988238A (zh) * 2015-02-28 2016-10-05 中央大学 高对比双稳态散射型液晶光阀

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019033874A1 (zh) * 2017-08-18 2019-02-21 深圳市国华光电科技有限公司 一种光响应调光器件
CN109085706A (zh) * 2018-07-23 2018-12-25 华南师范大学 一种基于叶绿素掺杂的光响应器件
CN109085706B (zh) * 2018-07-23 2021-12-14 华南师范大学 一种基于叶绿素掺杂的光响应器件
WO2020029770A1 (en) * 2018-08-06 2020-02-13 Zhejiang Jingyi New Material Technology Co. Ltd Abx3 perovskite particles and their application in reverse mode controlling photo-flux
US11353766B2 (en) 2018-08-06 2022-06-07 Zhejiang Jingyi New Material Technology Co. Ltd ABX3 perovskite particles and their application in reverse mode controlling photo-flux
CN111221195A (zh) * 2020-01-14 2020-06-02 华南师范大学 电响应液晶调光器件和光调节方法
CN111221195B (zh) * 2020-01-14 2023-09-26 华南师范大学 电响应液晶调光器件和光调节方法

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