CN109031835A - 一种电控智能调光器件用液晶组合物及其应用 - Google Patents

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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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Abstract

本发明涉及一种电控智能调光器件用液晶组合物及其应用，它包括以下重量份数的组分：聚离子液体20～30份；离子液体单体5～10份；液晶1～3份；硝酸银0.5～2份；过氧化烷基酮0.1～0.3份；所述聚离子液体由所述离子液体单体通过自由基聚合获得，所述离子液体单体的化学结构通式为式中，n为0～5的整数，X为CH3COO‑。这样通电或断电使得玻璃组件透光率的迅速改变并形成镜面，不仅能够满足现实透光率的变化速度的要求；而且拓宽了电控智能调光器件的应用范围，可以用于投影、成像等。

Description

一种电控智能调光器件用液晶组合物及其应用
技术领域
本发明属于电致变色器件领域，涉及一种液晶组合物，具体涉及一种电控智能调光器件用液晶组合物及其应用。
背景技术
专利号为200420079163.5的中国实用新型专利公开了一种智能调光玻璃，该玻璃使用液晶材料层作用调光层，从而在电流的作用下实现对玻璃透光率的控制。虽然该智能调光玻璃具有种种优势，但是它选用的液晶材料是有毒的，那对它的密封性就要求较高，因而在一定程度上提高了其制作工艺的难度。
专利号为201510229735.6的中国发明专利公开了一种电控智能镜面调光基材组件，它包括平行且相对应设置的两块基板、形成于两块所述基板间的高分子复合涂层，两块所述基板与所述高分子涂层相接触的面为导电面，所述高分子复合涂层包含聚离子液体和硝酸银。该专利中通过将聚离子液体和硝酸银进行混合，在导电面通电时能够将银离子还原成银而形成镜面，从而改变玻璃组件的透光性，并可以作为镜子给消费者使用；当导电面不导电时，银能够与聚离子液体作用而将银氧化，恢复初始状态。但是上述过程的响应时间较慢(通电响应大约为3～4s，断电响应时间更长)，难以满足实际的使用要求。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种电控智能调光器件用液晶组合物。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电控智能调光器件用液晶组合物，它包括以下重量份数的组分：
所述聚离子液体由所述离子液体单体通过自由基聚合获得，所述离子液体单体的化学结构通式为式中，n为0～5的整数，X为CH3COO。
优化地，它包括以下重量份数的组分：
优化地，它还包括以下重量份数的组分：
聚乙烯醇 5～8份；
硼酸 0.1～0.3份。
本发明的又一目的在于提供一种上述电控智能调光器件用液晶组合物的应用，它包括以下步骤：
(a)将配方量的聚离子液体、离子液体单体、液晶、硝酸银和过氧化烷基酮进行搅拌混合得第一混合物；
(b)将所述第一混合物分别旋涂在两块导电玻璃的导电面上，
(c)对两块所述导电玻璃进行封装，使得其导电面相向设置即可。
优化地，步骤(b)中，将所述聚乙烯醇和硼酸溶于热水中，随后分别滴在两块导电玻璃的导电面上，烘干后再旋涂第一混合物。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明电控智能调光器件用液晶组合物，通过采用特定的离子液体单体和对应的聚离子液体与液晶、硝酸银等进行混合，这样通电或断电使得玻璃组件透光率的迅速改变并形成镜面，不仅能够满足现实透光率的变化速度的要求；而且拓宽了电控智能调光器件的应用范围，可以用于投影、成像等。
附图说明
图1为本发明用液晶组合物组装成的电控智能调光器件在通电时的状态图；
图2为本发明用液晶组合物组装成的电控智能调光器件在未通电时的状态图。
具体实施方式
本发明电控智能调光器件用液晶组合物，它包括以下重量份数的组分：聚离子液体20～30份；离子液体单体5～10份；液晶1～3份；硝酸银0.5～2份；过氧化烷基酮0.1～0.3份；所述聚离子液体由所述离子液体单体通过自由基聚合获得，所述离子液体单体的化学结构通式为式中，n为0～5的整数，X为CH3COO。通过采用特定的离子液体单体和对应的聚离子液体与液晶、硝酸银等进行混合，这样通电或断电使得玻璃组件透光率的迅速改变并形成镜面，不仅能够满足现实透光率的变化速度的要求；而且拓宽了电控智能调光器件的应用范围，可以用于投影、成像等。
上述电控智能调光器件用液晶组合物，优选包括以下重量份数的组分：聚离子液体30份；离子液体单体5份；液晶1份；硝酸银1份；过氧化烷基酮0.3份；它还可以包括以下重量份数的组分：聚乙烯醇5～8份；硼酸0.1～0.3份，这样可以提高电控智能调光器件的密封性和剥离强度而不对其响应性产生影响。
上述电控智能调光器件用液晶组合物的应用，它包括以下步骤：(a)将配方量的聚离子液体、离子液体单体、液晶、硝酸银和过氧化烷基酮进行搅拌混合得第一混合物；(b)将所述第一混合物分别旋涂在两块导电玻璃的导电面上，(c)对两块所述导电玻璃进行封装，使得其导电面相向设置即可。步骤(b)中，优选将所述聚乙烯醇和硼酸溶于热水中，随后分别滴在两块导电玻璃的导电面上，烘干后再旋涂第一混合物。
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它包括以下组分：
聚离子液体20份；
离子液体单体10份；
液晶3份；
硝酸银2份；
过氧化烷基酮0.1份；
其中，离子液体单体的化学式为其制备方法为现有常规的，具体为：将等摩尔量4-乙烯基苄氯和1-乙基咪唑加入乙腈中，并加入少量对苯二酚作为阻聚剂，在50度条件下进行搅拌反应48h；反应结束后，旋干乙腈，加入乙醚静置后去除清液，用乙醚超声洗涤3～5次旋干。将获得的产物溶于水中，加入醋酸银进行搅拌反应12h，过滤去除白色沉淀，滤液冷冻干燥，获得离子液体单体。而聚离子液体的制备也为现有常规的方法，具体为：在反应容器中加入离子液体单体、DMSO，加入偶氮二异丁腈(偶氮二异丁腈质量为离子液体单体质量的1％)，用氮气鼓泡除去空气，置于50-60℃进行反应4～6h；随后倾入大量的丙酮中反向沉析，离心出去上清液，所得沉淀反复用丙酮洗涤，最终旋蒸获得目标产物，即为聚离子液体(分子量通常为50000～80000，该范围内的聚离子液体对器件的性能影响基本一致)。
实施例2
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例1中的基本一致，不同的是，它包括以下组分：
聚离子液体30份；
离子液体单体8份；
液晶2份；
硝酸银0.5份；
过氧化烷基酮0.2份。
实施例3
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例1中的基本一致，不同的是，它包括以下组分：
实施例4
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是，它还包括以下组分：聚乙烯醇8份、硼酸0.1份。
实施例5
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是，它还包括以下组分：聚乙烯醇5份、硼酸0.3份。
实施例6
本实施例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是，它还包括以下组分：聚乙烯醇6份、硼酸0.2份。
对比例1
本例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是：它不含有硝酸银。
对比例2
本例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是：它不含有液晶。
对比例3
本例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是：它不含有过氧化烷基酮。
对比例4
本例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例3中的基本一致，不同的是：离子液体单体的化学式为
对比例5
本例提供一种电控智能调光器件用液晶组合物，它与实施例4中的基本一致，不同的是：未加入硼酸。
将实施例1-6、对比例1-5中的液晶组合物分别用于组装电控智能调光器件，具体为：(a)将配方量的聚离子液体、离子液体单体、液晶、硝酸银和过氧化烷基酮进行搅拌混合得第一混合物；(b)将所述第一混合物分别旋涂在两块导电玻璃的导电面上，(c)对两块所述导电玻璃进行封装，使得其导电面相向设置即可。实施例4-6中，步骤(b)将所述聚乙烯醇和硼酸溶于热水中，随后分别滴在两块导电玻璃的导电面上，烘干后再旋涂第一混合物。用夹子夹住导电玻璃后连接电源和电源开关进行响应测试(响应时间是指通电或断电后，电控智能调光器件透明度不发生变化所经历的时间)，其结果见表1(实施例1中液晶组合物组装得到的电控智能调光器件在通电前后的状态图见图1和图2所示；当通电时，电控智能调光器件呈镜面状态；当未通电时，电控智能调光器件呈透明状态)。
表1实施例1-6、对比例1-5中的电控智能调光器件的测试表
对比表1中的数据可以发现，仅旋涂聚乙烯醇会导致导电面和液晶组合物之间形成绝缘层，需要待其中含有的导电物质渗入聚乙烯醇中才会产生变色响应；而加入硼酸不仅能够避免电控智能调光器件的发黄，还能够加快银的还原进程而提高断电响应时间。电控智能调光器件的响应时间是由硝酸银的氧化或者银的还原进程决定的，纯液晶的响应时间通常很快。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电控智能调光器件用液晶组合物，其特征在于，它包括以下重量份数的组分：
所述聚离子液体由所述离子液体单体通过自由基聚合获得，所述离子液体单体的化学结构通式为式中，n为0～5的整数，X为CH3COO。
2.根据权利要求1所述的电控智能调光器件用液晶组合物，其特征在于，它包括以下重量份数的组分：
3.根据权利要求1所述的电控智能调光器件用液晶组合物，其特征在于，它还包括以下重量份数的组分：
聚乙烯醇 5～8份；
硼酸 0.1～0.3份。
4.权利要求1至3中任一所述电控智能调光器件用液晶组合物的应用，其特征在于，它包括以下步骤：
(a)将配方量的聚离子液体、离子液体单体、液晶、硝酸银和过氧化烷基酮进行搅拌混合得第一混合物；
(b)将所述第一混合物分别旋涂在两块导电玻璃的导电面上，
(c)对两块所述导电玻璃进行封装，使得其导电面相向设置即可。
5.根据权利要求4所述电控智能调光器件用液晶组合物的应用，其特征在于：步骤(b)中，将所述聚乙烯醇和硼酸溶于热水中，随后分别滴在两块导电玻璃的导电面上，烘干后再旋涂第一混合物。
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