CN117031836A - 液晶调光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了液晶调光装置，涉及调光玻璃技术领域，包括第一调光层和第二两个调光层，其中第一调光层由第一基板、第一导电层、第一取向层、第一液晶层、第二取向层、第二导电层、第二基板组成；第二调光层包括第三基板、第三导电层、第三取向层、第二液晶层、第四取向层、第四导电层、第四基板；基板优选由玻璃或聚合物构成，第二基板、第三基板之间以空气、惰性气体或者光学胶填充。本发明通过具有反射波宽大，反射率高，反射波段随温度变化小等优点，夏天能够反射红外光，降低夏天的制冷能耗，冬天使用能够透过近红外光，提高室内温度。
Description
技术领域
本发明涉及调光玻璃技术领域，具体涉及液晶调光装置。
背景技术
光强度调节器件诸如光阀可以基于液晶(LC)。原则上，这类调光器件可以依赖于光的散射或光的反射。利用光反射、散射的光调制原件包括的基于LC的光阀包括所谓的聚合物分散液晶(PDLC)、聚合物网络液晶(PNLC)和胆甾醇型液晶(CLC)器件。这些散射型器件可以在透明与半透明状态之间切换。
基于CLC的调光器件可以用作汽车和建筑应用的可切换窗，其中以反射模式操作的可以特别地用作调光器件，可用于减少来自直接阳光照射的眩光或目眩。
胆甾醇型液晶(CLC)通常包括一种液晶组合物，该组合物例如在初始状态下具有平面结构(成为反射态或P态)，该平面结构反射具有一定波长的光，并且通过施加交流电压脉冲可以将该介质切换为焦锥态(散射态，或者Fc态)。在施加更强的电压，尤其是更强的电压脉冲时，CLC可以被切换到垂面的透明状态(透明态，或者H态)，在电压的快速切断之后它从该状态松弛到平面状态或在缓慢切断之后松弛到散射态。
其中，在处于平面状态时，根据螺距的不同，可以反射相应波段的光，λ＝[(ne+no)/2]P，波宽Δλ＝ΔnP＝(ne-no)P。
根据上述公式，反射峰宽取决于双折射和双折射率。对于无色液晶材料，其Δn通常不大于0.3，反射峰宽小于100nm。
现代建筑对于调节温度、通风需求的能量需求已经占到整个能量消耗的40％，夏天需要降温，冬天需要保温，而太阳光中的近红外波段780-2500占整个能量的75％以上。随着节能环保理念的兴起，对于建筑节能的要求越来越高。需要一种材料，夏天能够反射红外光，降低夏天的制冷能耗，冬天使用能够透过近红外光，提高室内温度。这就要求材料对于红外光有良好的反射效果，反射波长要较宽，同时建筑使用的材料要求使用温度范围宽，对于信赖性的要求也很高，要求长时间保持稳定，从透过态切换到反射态的时间要快。现有液晶材料体系很难做到这一点。
现有技术中的要么反射波长不够宽，切换时间长，要么稳定性不够好，雾度高，使用温度范围窄；另外由于光的偏振选择规则，通常单层器件光的反射率＜50％。
因此需要开发在反射状态下对于红外线具有足够的反射率，同时可见光的透过率要高；透明状态下透过率要高，从透明态切换到反射态响应时间要短，雾度低，同时具有较宽的温度范围，高的稳定性的比例调光器件。
发明内容
本发明的目的在于提供液晶调光装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
液晶调光装置，包括第一调光层和第二两个调光层，其中第一调光层由第一基板、第一导电层、第一取向层、第一液晶层、第二取向层、第二导电层、第二基板组成；第二调光层包括第三基板、第三导电层、第三取向层、第二液晶层、第四取向层、第四导电层、第四基板；基板优选由玻璃或聚合物构成，第二基板、第三基板之间以空气、惰性气体或者光学胶填充；
所述第一液晶层、第二液晶层中的液晶组合物的双折射率Δn≥0.15，介电各向异性Δε大于7，液晶组合物至少包括一种手性剂、一种或多种可聚合组分，液晶层的厚度为1-50um。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一调光层和第二调光层可以单独控制，通过电场控制，可以各自独立地处于透明H态，反射P态，散射Fc态。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一取向层、第二取向层以反平行摩擦处理；第三取向层、第四取向层以反平行摩擦处理。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一取向层、第二取向层、第三取向层、第四取向层具有0.5-10°的预倾角。
本发明技术方案的进一步改进在于：手性剂含量占整个液晶组合物的质量百分比为1-20％，以及可聚合组分占比为0.1-20％，所述可聚合化合物中的一种或多种包括一个、两个或更多个丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基；
以及包括一种或多种选自下列式I、N或III的组分，通式I为：
R11、R12表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
通式N为：
环B1、B2各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
RB1表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；
LB1、LB2各自彼此独立的表示F、Cl、-CH3或-CF3；
d表示1或2；
Z1表示C-C单键或酯键-COO-
通式III：
R31、R32表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
环C1、C2、C3、C4各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
e表示0或1。
本发明技术方案的进一步改进在于：一种或多种手性化合物具有5μm-1或更大的螺旋扭曲力的绝对值，第一液晶层和第二液晶层中的手性剂具有相同或不同的旋光方向。
本发明技术方案的进一步改进在于：可聚合化合物选自下列化合物种的一种或多种：
q表示1-9的整数，n表示1-12的整数。
本发明技术方案的进一步改进在于：其中手性剂选自以下化合物中的一种或多种：
以及
本发明技术方案的进一步改进在于：还包括一种或多种下式表示的双介晶化合物：
RA1、RA2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基、卤素、-CN；
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a、b各自独立地表示1、2、3；-
m表示1-15的奇数。
本发明技术方案的进一步改进在于：用于调节透过该装置的光线从而调节能量的透过，优选调节日光通过的用途，优选应用于建筑物或者机动车窗户的领域。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供液晶调光装置，本发明的液晶调光装置，具有反射波宽大，反射率高，反射波段随温度变化小等优点。
2、本发明提供液晶调光装置，夏天能够反射红外光，降低夏天的制冷能耗，冬天使用能够透过近红外光，提高室内温度。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中：1、第一基板；2、第一导电层；3、第一取向层；4、第一液晶层；5、第二取向层；6、第二导电层；7、第二基板；8、第三基板；9、第三导电层；10、第三取向层；11、第二液晶层；12、第四取向层；13、第四导电层；14、第四基板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
液晶调光装置，包括第一调光层和第二两个调光层，其中第一调光层由第一基板1、第一导电层2、第一取向层3、第一液晶层4、第二取向层5、第二导电层6、第二基板7组成；第二调光层包括第三基板8、第三导电层9、第三取向层10、第二液晶层11、第四取向层12、第四导电层13、第四基板14；基板优选由玻璃或聚合物构成，第二基板7、第三基板8之间以空气、惰性气体或者光学胶填充；
其中第一液晶层4、第二液晶层11中的液晶组合物的双折射率Δn≥0.15，介电各向异性Δε大于7，液晶组合物至少包括一种手性剂、一种或多种可聚合组分，液晶层的厚度为1-50um。
其中第一调光层和第二调光层可以单独控制，通过电场控制，可以各自独立地处于透明H态，反射P态，散射Fc态。
其中第一取向层3、第二取向层5以反平行摩擦处理；第三取向层10、第四取向层12以反平行摩擦处理。
其中第一取向层3、第二取向层5、第三取向层10、第四取向层12具有0.5-10°的预倾角。
其中手性剂含量占整个液晶组合物的质量百分比为1-20％，以及可聚合组分占比为0.1-20％，可聚合化合物中的一种或多种包括一个、两个或更多个丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基；
以及包括一种或多种选自下列式I、N或III的组分，通式I为：
R11、R12表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
通式N为：
环B1、B2各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
RB1表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；
LB1、LB2各自彼此独立的表示F、Cl、CH3或CF3；
d表示0或1；
Z1表示C-C单键或酯键-COO-
R31、R32表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
环C1、C2、C3、C4各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
e表示0或1。
其中一种或多种手性化合物具有5μm-1或更大的螺旋扭曲力的绝对值，第一液晶层4和第二液晶层11中的手性剂具有相同或不同的旋光方向。
其中可聚合化合物选自下列化合物种的一种或多种：
q表示1-9的整数，n表示1-12的整数。
其中手性剂选自以下化合物中的一种或多种：
/>
以及
其中还包括一种或多种下式表示的双介晶化合物：
RA1、RA2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基、卤素、-CN；
环A1、A2各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
X1、X2各自独立地表示C-C单键，-O-，酯键-COO-、-OCO-、-C＝C-、-C≡C-、-CF2O-或者-OCF2-；
a、b各自独立地表示1、2、3；-
m表示1-15的奇数。
其中用于调节透过该装置的光线从而调节能量的透过，优选调节日光通过的用途，优选应用于建筑物或者机动车窗户的领域。
进一步，通式I的化合物选自下列化合物组成的组
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式I的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式I的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
进一步地，通式N的化合物选自由下列化合物中的一种或多种：
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式F的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式F的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
进一步地、通式III的化合物选自下列化合物组成的组
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式III的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式III的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
本发明的液晶组合物中，其中一种或多种手性化合物具有5μm-1或更大的螺旋扭曲力的绝对值。
进一步地，优选手性化合物选自下列化合物中的一种或多种：
/>
以及/>
进一步地，本发明液晶调光组合物，还可包含一种或多种可聚合化合物，一种或多种可聚合化合物中的一种或多种包含一个、两个或更多个丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基。
优选的，其的可聚合化合物选自下列化合物组成的组：
/>
/>
q表示1-9的整数，n表示1-12的整数。
进一步优选的，通式P所示化合物选自结构式RM-51至RM-53所示的化合物组中的一种或多种：
本发明的一些实施方案中，进一步包含一种或多种双介晶化合物，双介晶化合物包含以下结构:
/>
相对本发明的液晶组合物的总重量，双介晶化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式I的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
具体的，双介晶化合物可以选自下列化合物中的一种或多种：
/>
/>
在本发明的一些实施方案中，为制备聚合物稳定胆甾相液晶，可以加入光引发剂，光引发剂可以是Irgacure-651，Irgacure-819等。
在某些实施方案中，根据本发明的液晶组合物进一步包括一种或多种通式IV的化合物
其中，R41和R42彼此独立地表示以下基团，F、-CF3、-OCF3、-CN和未取代的、或被-CN或-CF3单取代的或被卤素单或多取代的具有1-15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的直链或支链烯基，且其中一个或多个CH2基团可在每种情况下彼此独立地被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-以使得氧原子不直接相互连接的方式替代，优选选自F、CF3、OCF3、CN、具有1-9个碳原子的直链烷基或烷氧基或具有2-9个碳原子的烯基，和，L41、L42和L43彼此独立地表示H或F。
在某些实施方案中，根据本发明的液晶组合物，此外，在一个优选的实施方案中，限制液晶组合物中包含的含-C≡C-的化合物、特别是二苯乙炔化合物的量，优选限制为基于液晶组合物总含量的50重量％或更少，更优选25重量％或更少，并且甚至更优选10重量％或更少。
优选地，含-C≡C-的化合物通式V所示
其中,R51和R52彼此独立地表示以下基团，F、CF3、OCF3、CN和未取代的、或被CN或CF3单取代的或被卤素单或多取代的具有1-15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的直链或支链烯基；
h，j各自独立地表示1、或2；表示2时，两个环可以相同或不同；
进一步地，式V的化合物选自下列化合物组成的组：
在本发明的一些实施方案中，还可以加入一种或多种通式F表示的化合物：
环F1、F2各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代
RF1、RF2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；
LF1、LF2各自彼此独立的表示F、Cl、CH3或CF3；
r表示0或1。
优选且有利地限制使用通式F的化合物，优选75重量％或更低，更优选50重量％或更低，甚至更优选25重量％或更低，尤其是5重量％或更低，并且在部分特别优选的实施方案中完全避免使用。
在本发明的一些实施方案中，还可以加入一种或多种下列通式所示的化合物：
R61、R62表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代。
另一方面，本发明提供的液晶组合物，还包含本领域技术人员已知和文献中描述的一种或多种添加剂，如稳定剂等。
例如在本发明的液晶混合物中可以加入如下所示结构的稳定剂中的一种或多种：
/>
/>
/>
优选地，稳定剂选自如下所示结构的稳定剂中的一种或多种：
在稳定剂中，n表示1-12(例如1、2、3、4、5、6、8、10或11等)的正整数。
在本发明的实施方案中，优选稳定剂占液晶组合物总重量的0-5％；更优选地，稳定剂占液晶组合物总重量的0-1％；作为特别优选方案，稳定剂占液晶组合物总重量的0.01-0.2％。
在目前提供胆甾醇型或手性向列型液晶组合物的情况下，优选该组合物具有相对长的螺距，特别是产生大于780nm的反射波长、同时可见光具有良好的透过率；
本发明的液晶调光装置可以应用于窗户，特别优选是包含至少一个玻璃面的窗户，非常特别优选是包含多片绝缘玻璃的窗户的组成部分。
本发明所指的窗户特别是指建筑物中的结构，其包含框架和至少由该框架围绕的至少一个玻璃片。其优选包含热绝缘框架和两个或更多个玻璃片。
应用于窗户时，本发明的调光装置结构如图1所示
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
本发明的液晶调光层：由向列相液晶主体、手性剂、可聚合化合物组成，还可以加入一种或多种已知的引发剂。具体配置步骤包括：配置向列相液晶主体混合物、然后加入手性剂、可聚合化合物、光引发剂等。填充于两片玻璃基板之间，施加一定波长与强度的紫外光照射，得到调光器件，将两个调光器件叠加，两个调光器件之间可以填充光学胶、惰性气体、空气。得到本发明的调光装置。
为便于表达，液晶组合物中的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
/>
以如下化合物为例
用表1的代码表示，为3PGP2再如：
表示为3PGUQUF
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
Cp(℃)：清亮点(向列-各向同性相转变温度)；
Δn：折射率各向异性(589nm，25℃)；
Δε：介电各向异性(1KHz，25℃)；
γ1：表示在25℃下测得的旋转粘度[mPa·s]，其通过旋转法在磁场中测得；
其中，Δε＝ε||-ε⊥，其中，ε||为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、1KHz。
LTS：低温存储稳定性，液晶混合物注入两片基板之间，在低温条件下储存。
K11：展曲弹性常数；
K33：弯曲弹性常数。
VHR:电压保持率，将液晶填充于两片玻璃基板之间，用TOYO LCM-2测得，电压保持率越高，说明液晶显示元器件中的可移动离子越少，液晶显示元器件越具有良好的稳定性。
Pitch：螺距，向列相液晶化合物中加入手性剂后，形成具有一定螺距的液晶，其测定方式是将液晶填充于楔形盒之间，以读数显微镜测得。
雾度：雾度haze是偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数，雾度越大意味着薄膜光泽以及透明度尤其成像度下降。以雾度仪测得。
对比例D1
为制备液晶调光器件，第一步先配置液晶混合物如下：
液晶混合物M1：按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成液晶混合物M1，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，混合物M1的组成与测试数据如下表2所示。
/>
按如下比例配置含有手性剂和聚合物的液晶组合物：
将上述液晶填充于间隔10um的两片玻璃基板之间，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为2°，使用强度为5mw/cm2的UV光源照射3min，得到液晶调光装置D1。该液晶调光装置只包含一个液晶调光层。
实施例1：
按如下比例制备液晶混合物PSM1-S
将上述液晶填充于间隔10um的两片玻璃基板之间，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为2°，使用强度为5mw/cm2的UV光源照射3min，得到液晶调光器件2。
将对比例D1中的调光光层一与此处的调光层二叠加在一起，得到本发明的调光装置W1.
该液晶调光器件包含两个液晶调光层。
对比例D2
向列相混合物M2:按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成混合物M2，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，混合物M2的组成与测试数据如下表所示。
/>
将上述液晶分别填充于间隔10um的两片玻璃基板之间，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为4°，分别得到调光层一和调光层二，紫外光照射后将这个调光层叠加，得到调光器件D2。该对比例中的液晶调光层中没有添加可聚合化合物。
实施例2：
将上述液晶组合物充于间隔6um的两片玻璃基板之间，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为4°。UV使用强度为5mw/cm2的UV光源照射3min，得到液晶调光层一。
将上述液晶组合物充于间隔6um的两片玻璃基板之间，UV使用强度为5mw/cm2的UV光源照射3min，得到液晶调光层二。
将上述液晶调光层一、调光层二叠加在一起，的液晶调光器件W2。
实施例3
按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成混合物M3，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，混合物M3的组成与测试数据如下表所示。
/>
按下列组成配置液晶组合物PSM3-R
按下列组成配置液晶组合物PSM3-S
将上述液晶组合物PSM3-R、PSM3-S分别填充于2片玻璃基板之间，两片玻璃基板之间的间隔为20um，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为6°。分别得到调光层一和调光层二，然后按上述实施例2中类似方法，紫外光照射后将这个调光层叠加，得到液晶调光装置W3。
实施例4:按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成混合物M4，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，混合物M4的组成与测试数据如下表所示。
| 单体 | 比例 | 参数 | 性能 |
| 3PGUQUF | 6 | Cp | 110 |
| 4PGUQUF | 6 | Δn | 0.266 |
| 5PGUQUF | 6 | ne | 1.78 |
| 2PGUF | 10 | Δε | 7.8 |
| 3PGUF | 10 | ε|| | 11.2 |
| 3CPUF | 10 | LTS | -40℃10d无异常 |
| 1PGP2V | 6 | ||
| 2PGP2V | 5 | ||
| 3PGP2V | 7 | ||
| 3CPO2 | 6 | ||
| 3CCV | 5 | ||
| 1PP2V1 | 10 | ||
| 2PPN | 10 | ||
| 3CGPC3 | 3 |
按下列组成配置液晶组合物PSM4-R
按下列组成配置液晶组合物PSM4-S
将上述液晶组合物PSM4-R、PSM4-S分别填充于2片玻璃基板之间，两片玻璃基板之间的间隔为40um，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为8°。分别得到调光层一和调光层二，然后按上述实施例2中类似方法，紫外光照射后将这个调光层叠加，得到液晶调光装置W4。
实施例5:按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成混合物M5，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，混合物M5的组成与测试数据如下表所示。
按下列组成配置液晶组合物PSM5-R
按下列组成配置液晶组合物PSM4-S
将上述液晶组合物PSM5-R、PSM5-S分别填充于2片玻璃基板之间，两片玻璃基板之间的间隔为3um，玻璃基板表面涂布的PI以反平行摩擦处理，预倾角为3°。分别得到调光层一和调光层二，然后按上述实施例2中类似方法，紫外光照射后将这个调光层叠加，得到液晶调光装置W5。
上述各液晶调光器件，其初始处于反射P态，反射一定波段范围内的波长，以大平片光谱仪测试其透射波长和透过率，然后施加一个高频电场(30V,1000Hz)，切换到透明态(H态)，快速撤去电压，将从透明态相反射态(P态)转换，从H态到P态转化过程中，由于玻璃基板表面的锚定作用等的应因素，雾度是一个逐渐减小的过程。测量撤去电压10s后的雾度，以及稳定后雾度不再变化的时间，得到从透明态到P态的恢复时间。
通过以上对比例D1和实施例1对比可知，本发明的双层结构，在反射态时，相对于单层结构，对于特定波段的光线具有更好的反射率，特定波段光线透过率更低。由实施例2和对比例D2可知，与未添加聚合物对比例D2相比，实施例W2里面的反射峰具有大的反射波宽。由实施例可知，本发明的调光器件，从透明态恢复到反射态需要的时间更短，更容易达到较低的雾度。并且本发明的调光层中使用的液晶组合物，具有较高的清亮点，能够在较宽的温度范围内使用。由本发明的调光装置在反射态时具有较低雾度，反射峰波宽大，反射率高，透明态透过率高、雾度低。可以应用于调光装置，如建筑调光、玻璃幕墙等领域。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.液晶调光装置，包括第一调光层和第二两个调光层，其特征在于：其中第一调光层由第一基板(1)、第一导电层(2)、第一取向层(3)、第一液晶层(4)、第二取向层(5)、第二导电层(6)、第二基板(7)组成；第二调光层包括第三基板(8)、第三导电层(9)、第三取向层(10)、第二液晶层(11)、第四取向层(12)、第四导电层(13)、第四基板(14)；基板优选由玻璃或聚合物构成，第二基板(7)、第三基板(8)之间以空气、惰性气体或者光学胶填充；
所述第一液晶层(4)、第二液晶层(11)中的液晶组合物的双折射率Δn≥0.15，介电各向异性Δε大于7，液晶组合物至少包括一种手性剂、一种或多种可聚合组分，液晶层的厚度为1-50um。
2.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：所述第一调光层和第二调光层可以单独控制，通过电场控制，可以各自独立地处于透明H态，反射P态，散射Fc态。
3.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：所述第一取向层(3)、第二取向层(5)以反平行摩擦处理；第三取向层(10)、第四取向层(12)以反平行摩擦处理。
4.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：所述第一取向层(3)、第二取向层(5)、第三取向层(10)、第四取向层(12)具有0.5-10°的预倾角。
5.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：手性剂含量占整个液晶组合物的质量百分比为1-20％，以及可聚合组分占比为0.1-20％，所述可聚合化合物中的一种或多种包括一个、两个或更多个丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基；
以及包括一种或多种选自下列式I、N或III的组分，通式I为：
R11、R12表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
通式N为：
环B1、B2各自彼此独立的表示上的一个或多个H可以被F取代；
RB1表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；
LB1、LB2各自彼此独立的表示F、Cl、-CH3或-CF3；
d表示1或2；
Z1表示C-C单键或酯键-COO-
通式III：
R31、R32表示H、卤素或1-15个碳的烷基、2-12个碳原子的烯基，上述烷基或烯基中的一个或多个H可以被卤素、O取代；
环C1、C2、C3、C4各自彼此独立的表示上的一个或多个H可以被F取代；
e表示0或1。
6.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：一种或多种手性化合物具有5μm-1或更大的螺旋扭曲力的绝对值，第一液晶层(4)和第二液晶层(11)中的手性剂具有相同或不同的旋光方向。
7.根据权利要求5所述的液晶调光装置，其特征在于：可聚合化合物选自下列化合物种的一种或多种：
q表示1-9的整数，n表示1-12的整数。
8.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其中手性剂选自以下化合物中的一种或多种：
以及
9.根据权利要求1所述的液晶调光装置，其特征在于：还包括一种或多种下式表示的双介晶化合物：
RA1、RA2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基、卤素、-CN；
环A1、A2各自彼此独立的表示 上的一个或多个H可以被F取代；
X1、X2各自独立地表示C-C单键，-O-，酯键-COO-、-OCO-、-C＝C-、—C≡C-、-CF2O-或者-OCF2-；
a、b各自独立地表示1、2、3；-
m表示1-15的奇数。
10.根据权利要求1-9任一项所述液晶调光装置，其特征在于：用于调节透过该装置的光线从而调节能量的透过。
11.根据权利要求10所述液晶调光装置，其特征在于：用于调节建筑物、机动车窗户透过该装置的日光从而调节能量的透过。
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