本發(fā)明涉及液晶光電器件領(lǐng)域，具體涉及一種能夠同時(shí)具有明暗調(diào)節(jié)和隱私防護(hù)的染料液晶調(diào)光器件。

背景技術(shù)：

1、調(diào)光器件作為一種新型調(diào)光技術(shù)，在建筑、交通領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其可以通過(guò)電控、溫控、壓控等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)光線(xiàn)傳播的控制，進(jìn)而應(yīng)用于多種領(lǐng)域。常見(jiàn)的調(diào)光器件技術(shù)主要有聚合物分散液晶(polymer?dispersed?liquid?crystal,pdlc)調(diào)光技術(shù)、染料液晶調(diào)光技術(shù)、spd調(diào)光技術(shù)、ec電致變色技術(shù)和雙穩(wěn)態(tài)調(diào)光技術(shù)；其中，pdlc調(diào)光技術(shù)和雙穩(wěn)態(tài)調(diào)光技術(shù)是有隱私防護(hù)功能的，傳統(tǒng)的pdlc調(diào)光技術(shù)因其側(cè)視角霧度較高，不具有明暗調(diào)節(jié)能力，限制了其應(yīng)用，應(yīng)運(yùn)而生的染料pdlc調(diào)光技術(shù)受對(duì)比度、染料可靠性限制，且只有兩個(gè)顯示狀態(tài)，暗態(tài)時(shí)無(wú)法清晰看到外邊而限制了其應(yīng)用。

2、目前可以采用spd、ec、ghlc等明暗連續(xù)調(diào)光器件與pdlc器件通過(guò)結(jié)構(gòu)組合方式實(shí)現(xiàn)明暗調(diào)節(jié)和隱私防護(hù)，但雙盒結(jié)構(gòu)良品率低，成本高昂。此外常規(guī)的ghlc單盒對(duì)比度較低，一般采用多盒疊加、加貼偏振片的方式改善對(duì)比度，但也存在上述器件組合結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。為改善對(duì)比度，可以采用膽固醇酯類(lèi)液晶，或者通過(guò)在常規(guī)ghlc液晶中添加手性劑，使得液晶分子在暗態(tài)時(shí)形成螺旋扭曲結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)對(duì)于入射其上的平行于其振動(dòng)方向的和垂直于其振動(dòng)方向的光吸收，此時(shí)暗態(tài)時(shí)液晶分子呈平面態(tài)織構(gòu)排列，透明態(tài)時(shí)呈垂直織構(gòu)排列。但是此時(shí)的平面態(tài)織構(gòu)微觀(guān)狀態(tài)可見(jiàn)較多的油線(xiàn)，反映到器件宏觀(guān)狀態(tài)表現(xiàn)為不均一霧度，即便是將液晶組合物的△n降低至足夠低，平面態(tài)油線(xiàn)亦無(wú)法消除，由此產(chǎn)生不均勻，以及目視不夠清透的缺陷。

3、因此，需要一種在單盒器件中能夠同時(shí)具有明暗調(diào)節(jié)、隱私防護(hù)，而且具備較高對(duì)比度、亮暗態(tài)均一且具有較低的霧度的安全可靠的染料液晶調(diào)光器件。

4、發(fā)明要解決的問(wèn)題

5、本發(fā)明旨在改善上述現(xiàn)有問(wèn)題，提供一種液晶調(diào)光器件，其能夠?qū)崿F(xiàn)透明態(tài)、暗態(tài)和遮蔽態(tài)并且能夠在這三態(tài)之間相互切換，同時(shí)調(diào)光器件具有良好的對(duì)比度。

6、解決問(wèn)題的方法

7、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)在膽甾相液晶體系中，調(diào)節(jié)螺旋距pitch，添加彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑，同時(shí)在二向色性染料的存在下，可以在無(wú)偏光片的單盒器件中賦予調(diào)光器件以期望的對(duì)比度以及透明態(tài)和暗態(tài)霧度，從而完成了本發(fā)明，拓寬了調(diào)光器件的應(yīng)用范圍。也就是說(shuō)，本發(fā)明提供下述方案。

8、一種液晶調(diào)光器件，包括一種染料液晶調(diào)光器件，其特征在于，包括一對(duì)相對(duì)設(shè)置的透明導(dǎo)電基層以及設(shè)置在所述透明導(dǎo)電基層之間的染料液晶層、所述染料液晶層內(nèi)填充有液晶混合物，所述液晶混合物包括至少一種膽甾相液晶組合物、至少一種彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑和至少一種二向色性染料；所述染料液晶層受到施加的電壓而改變?nèi)玖弦壕又幸壕Х肿拥呐帕袪顟B(tài)，使所述染料液晶層至少具有三個(gè)狀態(tài)，使入射光最大限度地透過(guò)的透明態(tài)，使入射光基本上透射且吸收的暗態(tài)以及使入射光基本上吸收且散射的遮蔽態(tài)，其中，所述暗態(tài)在所述電壓撤離后仍然保持基本穩(wěn)定，所述透明態(tài)和遮蔽態(tài)需持續(xù)施加電壓保持基本穩(wěn)定。

9、進(jìn)一步地，所述液晶混合物的△n≤0.15。

10、進(jìn)一步地，所述透明態(tài)的霧度不大于2％，所述暗態(tài)的霧度不大于10％。

11、進(jìn)一步地，所述彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑占液晶混合物的1wt％-50wt％。

12、進(jìn)一步地，所述彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑占液晶混合物的1wt％-30wt％；優(yōu)選地，所述彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑占液晶混合物的1wt％-20wt％。

13、進(jìn)一步地，所述彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑包括雙介晶化合物。

14、進(jìn)一步地，所述雙介晶化合物為分子中包含兩個(gè)介晶基元的液晶化合物，選自通式?。?/p>

15、ri-mgi-x-mg2-r2????i:

16、其中，r1、r2各自獨(dú)立地表示-h、-f、-cl或者c原子數(shù)為1-25的鏈烷基，其中，所述c原子數(shù)為1-25的鏈烷基中的一個(gè)或多個(gè)h原子可以各自獨(dú)立地被鹵素取代，所述c原子數(shù)為1-25的鏈烷基中的一個(gè)或多個(gè)不相鄰的-ch2-可以各自獨(dú)立地被-o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-或-cf＝cf-替代；

17、x為c原子數(shù)為3-40的直鏈或支鏈亞烷基基團(tuán)，其中，所述c原子數(shù)為3-40的直鏈或支鏈亞烷基基團(tuán)中的一個(gè)或多個(gè)-ch2-可以各自獨(dú)立地被-o-、-ch(f)-、-ch(cl)-或-ch＝ch-替代，所述替代的方式不包含兩個(gè)-o-彼此相鄰或兩個(gè)雙鍵彼此相鄰；

18、mg1和mg2各自獨(dú)立地表示介晶基元；

19、優(yōu)選地，x為-(ch2)n-、-o(ch2)no-，n為3-40的奇數(shù)。

20、進(jìn)一步地，所述介晶基元選自由通式ii的介晶基元組成的組：

21、-h1-y-h2-z-h3????ii:

22、其中：

23、h1、h2各自獨(dú)立地表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)，h3為單鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)選自由組成的組，其中所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)h原子可以各自獨(dú)立地被鹵素、c原子數(shù)為1-10的鏈烷基或酯基取代；

24、y、z各自獨(dú)立地表示單鍵或者c原子數(shù)為1-10的鏈烷基，其中，所述c原子數(shù)為1-10的鏈烷基中的一個(gè)或多個(gè)h原子可以各自獨(dú)立地被鹵素取代，所述c原子數(shù)為1-10的鏈烷基中的一個(gè)或多個(gè)不相鄰的-ch2-可以各自獨(dú)立地被-o-、-coo-、-ch＝ch-、-ch＝cf-或-cf＝cf-替代；

25、優(yōu)選地，y、z表示單鍵。

26、進(jìn)一步地，所述二向色性染料選自偶氮類(lèi)染料、蒽醌類(lèi)染料、苯并噻二唑類(lèi)染料或萘嵌苯類(lèi)染料中的至少一種。

27、進(jìn)一步地，所述二向色性染料為單一組分或至少兩種組分的混合物，其中每一組分的吸收峰在300nm-2500nm之間的任一波段。

28、進(jìn)一步地，所述膽甾相液晶組合物包括至少一種向列相液晶化合物和至少一種手性化合物。

29、進(jìn)一步地，所述手性化合物占液晶混合物的0.05wt％-20wt％。

30、進(jìn)一步地，所述手性化合物選自cb15、s(r)811、s(r)5011、s(r)1011、s(r)2011、r6n中的任意一種或多種。

31、進(jìn)一步地，所述液晶混合物還包括至少一種可聚合單體和至少一種引發(fā)劑。

32、進(jìn)一步地，所述透明導(dǎo)電基層包括第一透明導(dǎo)電基層和第二透明導(dǎo)電基層，所述第一透明導(dǎo)電基層包括第一透明基材和臨近所述染料液晶層一側(cè)設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層，所述第二透明導(dǎo)電基層包括第二透明基材和臨近所述染料液晶層一側(cè)設(shè)置的第二透明導(dǎo)電層。

33、進(jìn)一步地，所述第一透明基材和/或第二透明基材為平板玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃、浮法玻璃、或塑料基材膜。

34、進(jìn)一步地，所述塑料基材膜選自pet膜、pi膜、ptfe膜、pp膜、pc膜、pvc膜、pe膜、ps膜、pa膜、pen膜、pmma膜、pbt膜中的至少一種。

35、進(jìn)一步地，所述第一透明導(dǎo)電層和/或所述第二透明導(dǎo)電層的材料為金屬氧化物薄膜、金屬納米線(xiàn)導(dǎo)電薄膜、金屬網(wǎng)格、碳系導(dǎo)電薄膜中的任意一種。

36、進(jìn)一步地，所述第一、第二透明導(dǎo)電層至少其中之一由至少一個(gè)可以獨(dú)立施加電壓的導(dǎo)電區(qū)域組成。

37、進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于所述第一透明導(dǎo)電基層和/或第二透明導(dǎo)電基層臨近所述染料液晶層一側(cè)的第一配向?qū)雍?或第二配向?qū)印?/p>

38、進(jìn)一步地，所述第一配向?qū)雍?或第二配向?qū)拥牟牧蠟榫埘啺?、聚乙烯醇、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、聚硅烷、聚苯乙烯及其衍生物中的任意一種。

39、進(jìn)一步地，所述第一配向?qū)雍?或第二配向?qū)拥娜∠蚍绞綖槟Σ寥∠蚍ā⒐饪厝∠蚍?、傾斜蒸鍍法、lb膜法中的任意一種。

40、進(jìn)一步地，所述第一配向?qū)雍?或第二配向?qū)拥呐湎蝾?lèi)型為va型。

41、進(jìn)一步地，所述第一配向?qū)雍?或第二配向?qū)优湎蚴┘拥牟僮鳛樾D(zhuǎn)涂膜法、浸泡法、凸版印刷法、噴涂法或狹縫涂布法中的任意一種。

42、進(jìn)一步地，所述第一透明導(dǎo)電基層和所述第二透明導(dǎo)電基層之間設(shè)置有間隔材料，所述間隔材料選自樹(shù)脂、玻璃纖維以及無(wú)機(jī)材料中的至少一種，間隔材料的形狀可為球狀、棒狀或混合形狀。

43、進(jìn)一步地，所述染料液晶層的厚度為1-60μm。

44、進(jìn)一步地，所述透明態(tài)通過(guò)持續(xù)施加第一電壓獲得，所述遮蔽態(tài)通過(guò)持續(xù)施加第二電壓獲得。

45、進(jìn)一步地，所述第二電壓小于所述第一電壓。

46、本技術(shù)的有益效果在于，本技術(shù)提供了一種液晶調(diào)光器件，在液晶混合物中進(jìn)一步添加彈性常數(shù)調(diào)節(jié)劑，降低液晶混合物的彎曲彈性常數(shù)k33與扭曲彈性常數(shù)k22之間的差值，消除暗態(tài)的不均一織構(gòu)，使得液晶分子從透明態(tài)斷電后快速形成基本平行于基板方向的螺旋結(jié)構(gòu)排列，同時(shí)二向色性染料隨液晶分子取向，對(duì)于入射其上的垂直和平行于其振動(dòng)方向的光雙吸收，提高器件對(duì)比度，同時(shí)削弱或消除油線(xiàn)，具有較低的散射。

47、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路