CN221406255U - 一种低驱动电压高对比度调光器件及调光玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低驱动电压高对比度的调光器件，由两个聚合物分散染料液晶调光单元和设置于所述两个聚合物分散染料液晶单元之间的电致变色调光单元层叠组成，所述聚合物分散染料液晶调光单元和所述电致变色调光单元之间均采用双面导电基板进行分隔和连接。聚合物分散染料液晶调层采用较低厚度，降低了调光器件整体工作电压条件，多个调光器件组合使用，达到较高的开关态对比度；中间的电致变色单元的透光率随电压变化，实现整体调光器件的无极调光；两个重叠设置的PDCLC调光单元可以互相遮挡，解决了单层PDCLC关态漏光的问题；采用双面导电基板减少了多个调光单元直接粘接所用的胶膜层和基材层。
Description
技术领域
本实用新型涉及调光领域，具体涉及一种低驱动电压高对比度的调光器件。
背景技术
建筑玻璃或运输工具玻璃中常用PDLC调光膜或EC调光膜。
PDLC调光膜在不外加电场时，由于光线通过液晶微滴和聚合物的折射率相差较大，膜呈强烈的光散射状态，膜不透明；在外加电场作用时，液晶微滴指向矢与电场取向相同，液晶的长轴折射率与聚合物的折射率匹配，膜呈透明状态可通过通电及断电让其在透明与非透明状态之间变化，具有隐私保障功能，还可以作为投影屏幕。
电致变色调光膜在两层基片之间分别设置：第一透明导电层、电致变色层、电解质层、离子存储层和第二透明导电层。其工作原理是通过电致变色调光膜两端电极施加外电压，离子在外加电压的电场作用下，迁入(或迁出)至电致变色层内，使电致变色材料的价数减少(或增加)，在达到平衡前，电致变色材料发生颜色变化；当达到平衡后，电致变色材料颜色变化达到稳定。
现有PDLC调光膜仅具有开态透光和关态不透光两种状态，实现隐私功能，其遮蔽效果与聚合物分散染料液晶层厚度有关，液晶层厚度越大，遮蔽效果越好，且随着厚度的增加，工作电压升高，低工作电压下存在遮蔽效果差或开态雾度高的问题，且不具有透光率调节功能。电致变色调光膜可以调节透光率，但存在高对比度条件下，调光膜变色速度慢的问题。以上两种调光膜都无法在低工作电压条件下具有高对比度和遮蔽良好的性能。
实用新型内容
为了解决调光膜无法在低工作电压条件下具有高对比度和遮蔽良好的性能的问题，本实用新型提出了以下技术方案：
一方面，本申请提出一种低驱动电压高对比度调光器件，由两个聚合物分散染料液晶(PDCLC)调光单元和设置于两个聚合物分散染料液晶单元之间的电致变色调光单元层叠组成，聚合物分散染料液晶调光单元和电致变色调光单元之间均采用双面导电基板进行分隔和连接。
优选地，聚合物分散染料液晶调光单元调光器件的工作电压小于等于36V。
优选地，聚合物分散染料液晶单元包括聚合物分散染料液晶层和透明导电基材层，透明导电基材层与聚合物分散染料液晶层紧密连接，设置在与电致变色调光单元相背的一侧。
优选地，聚合物分散染料液晶层厚度不大于20微米，开关态对比度不小于1.3。
优选地，透明导电基材层包括透明基材层和透明导电层，透明导电基材层中可以含有其它功能层。
优选地，电致变色调光单元由离子存储层、电解质层和电致变色层组成，电致变色层开关态对比度不小于2。
优选地，电致变色层的调光工作电压小于等于3V，通电状态下电压可调，电致变色层的对比度随着电压的变化而变化。
优选地，双面导电基板由第一导电层、中间基材层和第二导电层组成，两个双面导电基板分别夹设于聚合物分散染料液晶层和离子存储层之间、以及聚合物分散染料液晶层和电致变色层之间。
优选地，聚合物分散染料液晶调光单元以及电致变色调光单元采用单独控制的方式电性连接。
另一方面，本申请提供一种低驱动电压高对比度调光玻璃，包含低驱动电压高对比度调光器件，调光器件的两侧依次分别设置有胶膜层和玻璃层。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：聚合物分散染料液晶调层采用较低厚度，降低了调光器件整体工作电压条件，多个调光器件组合使用，达到较高的开关态对比度；中间的电致变色单元的透光率随电压变化，实现整体调光器件的无极调光；单层聚合物分散染料液晶中透明微珠间隙子产生的漏光现象，两个重叠设置的PDCLC调光单元可以互相遮挡，解决了单层PDCLC关态漏光的问题；采用双面导电基板减少了多个调光单元直接粘接所用的胶膜层和基材层，调光器件结构更加简单，可靠性更高。
附图说明
图1是实施例中所述的低驱动电压高对比度调光器件的结构示意图。
图2是实施例2中所述聚合物分散染料液晶层的结构示意图。
附图标记说明：
10、透明导电基板；11、透明基材层；12、透明导电层；20、聚合物分散染料液晶层；21、第一聚合物分散染料液晶层、221、第一导电层；222、中间基材层；223、第二导电层；31、第一导电层；32、中间基材层；33、第二导电层；34、离子存储层；40、电解质层；51、电致变色层；52、第二导电层；53、中间基材层；54、第一导电层。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本申请文件所提到的术语“开态”，是指通电状态；“关态”是指不通电状态。
本申请文件所提到的术语“全光”、“全光线”，指波长范围在380-780nm之间的测试光源光线。
本申请文件所提到的术语“对比度”，是指调光膜在工作电压下的开关态全光线透光率的比值，为方便对比，本申请实施例中聚合物分散染料液晶层工作电压设定为36伏特，电致变色层工作电压设定为3伏特。
在一些实施例中，紧密连接各基材或基板层的导电层需要具有高可见光透过率，选自纳米银导电层，纳米氧化锌铝(AZO)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝镓铟锡(AlGaInSnO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、氧化锌锡(SnZnO)等透明导电氧化物中的一种或几种。
在一实施例中，紧密连接各基材或基板层的导电层还包括一些功能层，如金属银层、二氧化硅层、氮化硅层、氧化钒、氧化钛层中的一或几种。
在一些实施例中，聚合物分散染料液晶层中使用的染料是二色性染料中的一种或几种。
在一些实施例中，聚合物分散染料液晶层中包含两个或更多聚合物分散染料液晶层，多个聚合物分散染料液晶层之间采用双面导电基材层进行间隔。
在一些实施例中，透明基材层是透明单层或多层结构，选自PET层、PC层中的一种或几种。
在一些实施例中，离子存储层为材质是二茂铁、普鲁士蓝、三氧化钨或二氧化钛中的一种。
在一些实施例中，电解质层包括液态、无机固态和聚合物电解质中的一种。
在一些实施例中，电致变色层包括有机电致变色材料、无机电致变色材料和复合型电致变色材料中的一种。
在一些实施例中，分别测试了单独聚合物分散染料液晶器件、电致变色器件以及实施例中描述的整体调光器件的全光透过率和雾度。
在一些应用例中，调光器件外侧分别设置两胶膜层及玻璃层，胶膜层用于粘接调光器件和玻璃层，胶膜层可选用PVB、EVA、POE、PU等透明材质热熔胶。
光学性能：按GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》中规定的方法进行。
测试时使用36伏交流电压单独控制单个聚合物分散染料液晶调光单元。
测试时使用3伏直流电压单独控制电致变色单元。
调光器件整体的全光透过率和雾度在各调光器件同步开态或关态的条件下进行测试。
对比度的计算方法：对比度CR＝开态全光透光率/关态全光透光率。
实施例1
本实施例所述的调光器件如图1所示，透明导电基板(10)是厚度188微米的溅镀有ITO导电层(12)的PET(11)导电膜，聚合物分散染料液晶层(20)厚度15微米；双面导电基板(30)由第一导电层ITO层(311)、188微米中间基材层PET(32)、第二导电层ITO层(33)、离子存储层(34)顺序组成，第一导电层(31)与聚合物分散染料液晶层(20)紧密连接；电解质层(40)两侧分别与离子存储层(34)和双面导电基板(50)紧密连接、双面导电基板(50)由电致变色层(51)、第二导电层ITO层(52)、188微米中间基材层PET(52)、第一导电ITO层(54)依次组成，电致变色层(51)与电解质层(53)紧密连接；第一导电ITO层(54)与聚合物分散液晶层和透明导电基板依次紧密连接。
实施例2-3
实施例2-3与实施例1的区别在于聚合物分散染料液晶层(21)和电致变色层的开态透过率、雾度不同。实施例2中透明导电层(12)中包括金属银层，实施例3中第一导电层(31)包括二氧化硅层。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，聚合物分散染料液晶层(21)和电致变色层的开态透过率、雾度不同；且聚合物分散染料液晶层(20)为两层聚合物分散染料液晶层(21)，单个聚合物分散染料液晶层厚度20微米，中间夹设ITO/PET/ITO透明间隔导电层，采用并联方式进行开关态控制，聚合物分散染料液晶层(20)结构如图2所示。
各实施例中调光器件光学性能如表1所示：
表1各实施例中调光器件的光学性能参数
注：表中PDCLC代表单独的聚合物分散染料液晶器件，EC代表单独的电致变色器件，调光器件代表实施例中描述的整体调光器件。
Claims (10)
1.一种低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，由两个聚合物分散染料液晶调光单元和一个电致变色单元层叠组成，所述电致变色单元设置于所述两个聚合物分散染料液晶调光单元之间，所述聚合物分散染料液晶调光单元和所述电致变色单元之间均采用双面导电基板进行分隔和连接。
2.根据权利要求1所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述聚合物分散染料液晶调光单元调光器件的工作电压小于等于36V。
3.根据权利要求1所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述聚合物分散染料液晶单元包括聚合物分散染料液晶层和透明导电基材层，所述透明导电基材层与所述聚合物分散染料液晶层紧密连接，设置在与所述电致变色单元相背的一侧。
4.根据权利要求3所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述聚合物分散染料液晶层厚度不大于20微米，开关态对比度不小于1.3。
5.根据权利要求3所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述透明导电基材层包括透明基材层和透明导电层，透明导电基材层中可以含有功能层。
6.根据权利要求1所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述电致变色单元由离子存储层、电解质层和电致变色层组成，所述电致变色层开关态对比度不小于2。
7.根据权利要求1所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述电致变色单元的调光工作电压小于等于3V，通电状态下电压可调，所述电致变色单元的对比度随着电压的变化而变化。
8.根据权利要求6中所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述双面导电基板由第一导电层、中间基材层和第二导电层组成，所述两个双面导电基板分别夹设于所述聚合物分散染料液晶层和所述离子存储层之间、以及所述聚合物分散染料液晶层和所述电致变色层之间。
9.根据权利要求1所述的低驱动电压高对比度调光器件，其特征在于，所述聚合物分散染料液晶调光单元以及所述电致变色单元采用单独控制的方式电性连接。
10.一种调光玻璃，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的低驱动电压高对比度调光器件，所述调光器件的两侧依次分别设置有胶膜层和玻璃层。
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