具体实施方式

以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，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，均属于本申请保护的范围。

下面详细描述本申请的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参考图1，示出了本申请的一个实施例的电响应调光器件，该电响应调光器件包括相对设置的第一透光导电基板11和第二透光导电基板12，第一透光导电基板11和第二透光导电基板12之间封装形成调光区30，调光区30内填充有小分子液晶31和分散在小分子液晶31 之间的埃洛石纳米管32。埃洛石纳米管32具有大长径比，同时具有独特的内外电荷异性特征，使其在电场条件下更容易被驱动。在其中一些方式中，第一透光导电基板11和第二透光导电基板12还分别连接电源组件40的正负极。

在其中一些具体的实施方式中，在第一透光导电基板11靠近第二透光导电基板12的一面，以及第二透光导电基板12靠近第一透光导电基板11的一面均配置有配向层20，以使填充在其间的小分子液晶31取向。配向层20的材料包括但不限于自取向聚酰亚胺、非取向聚酰亚胺、聚乙烯醇等材料，通过刮擦、刮刻、刷等本领域熟知的制备工艺制成配向层20。在其中一些实施方式中，配向层20为垂直配向层。

结合图1和图2，图1是断电状态下的电响应调光器件，图2是通电后的电响应调光器件。在未通电的情况下，埃洛石纳米管32悬浮在调光区内无序排列，此时光线照射在埃洛石纳米管32以及小分子液晶31上，发生反射，使得入射光很难透射过。当第一透光导电基板11和第二透光导电基板12之间通电产生电场时，小分子液晶31会在电场作用下发生转向，同时，本申请实施例中所掺杂的埃洛石纳米管32也会在电场作用下转变排列顺序，进一步诱导其临近位置的小分子液晶31快速转动，变成垂直于电势线的向列相排列，大量的光线不再照射在埃洛石纳米管32上而是直接透过智能窗，实现光线从反射到透射的调控。而在这种情况下，缩短了小分子液晶31对于电场的响应时间，而且，由于埃洛石纳米管32的诱导，可以在更弱的电场下产生相同的转动，从而有效降低智能窗的驱动电压。此外，饱和电压、光学调制范围等也都可以得到明显的降低，并且获得较高的雾度及优良的循环稳定性。

在其中一些具体的实施方式中，为了获得更加优异的电响应性能，对埃洛石纳米管32进行改性处理。改性的具体方式包括但不限于酸改性(如强酸，可以是盐酸、硫酸、硝酸等)、碱改性(如强碱，可以是氢氧化钠、氢氧化钾等)、偶联剂改性(如硅烷偶联剂)、表面活性剂改性等，以此达到增加表面羟基、提高分散效果和电响应效果的目的。

在其中一些具体的实施方式中，埃洛石纳米管32还经过表面质子化处理。质子化处理后的埃洛石纳米管32具有更高的表面电荷密度，可以具有更灵敏的电响应特性。

在其中一些具体的实施方式中，埃洛石纳米管32上修饰有小分子液晶的相容性基团，从而使埃洛石纳米管32可以在小分子液晶31中稳定分散悬浮，不会因彼此的不相容而沉积到调光区30的边缘并进而影响到对小分子液晶31转向的诱导效果和反射透射的响应效果。在其中一些优选的实施方式中，相容性基团包括小分子液晶31的液晶基元。在埃洛石纳米管 32上引入与小分子液晶31结构类似的液晶基元结构，使其与小分子液晶31之间的相容性大大提高。

在其中一些具体的实施方式中，调光区内还设有有间隔子。通过间隔子的使用，保证第一透光导电基板11和第二透光导电基板12之间的间隔固定。

本申请实施例还提供一种电响应调光器件的制备方法，该制备方法包括以下步骤：取第一透光导电基板和第二透光导电基板，在第一透光导电基板的一面上制备第一配向层，在第二透光导电基板上制备第二配向层；将小分子液晶和埃洛石纳米管置于第一配向层上；将第二透光导电基板与第一透光导电基板复合，是第一配向层和第二配向层相对设置，固化封装形成电响应调光器件。在其中一些具体的实施方式中，制备配向层后的第一透光导电基板上先在四周用间隔子制成边框，再将小分子液晶和埃洛石纳米管采用注入、涂覆等方式置于第一配向层上。在其中一些具体的实施方式中，取第二透光导电基板与第一透光导电基板相互贴合，通过紫外光固化或其它本领域熟知的方式形成调光盒，并将电源组件的两极分别与第一透光导电基板和第二透光导电基板相连，制备形成电响应调光器件。

在其中一些具体的实施方式中，取埃洛石纳米管，用偶联剂进行表面处理后，接枝相容性基团，从而提高埃洛石纳米管与小分子液晶的相容性；随后在将埃洛石纳米管与小分子液晶按比例混合，通过诸如超声等方式分散均匀后置于配向层上。

本申请实施例还提供一种电响应调光器件的调光方法，通过调节至少两个透光导电基板之间的电场，以使埃洛石纳米管在转向的同时诱导小分子液晶的转向，改变光线的透射和反射。调节电场至少可以指调节电场的有无，未通电时，调光区内的埃洛石纳米管均匀悬浮在小分子液晶中，而通电后埃洛石纳米管在电场的作用下转变为排列顺序，并诱导相近的小分子液晶快速转动取向，以实现光线透反射效果的调控，从而可以在更小的驱动电压、更短的驱动时间内获得更好的电响应效果。

实施例1

本实施例提供一种电响应调光器件，该电响应调光器件的结构如图2所示，包括两个相对设置的第一透光导电基板11和第二透光导电基板12，第一透光导电基板11和第二透光导电基板12相对的一面上分别设有配向层20，该配向层20为垂直配向层，第一透光导电基板 11和第二透光导电基板12之间通过间隔子(图1中未示出)封闭四周，并在其间形成调光区30，调光区30内填充有液晶复合材料，液晶复合材料包括小分子液晶31、埃洛石纳米管32和手性掺杂剂(图中未示出)。电源组件40的两极分别与第一透光导电基板11和第二透光导电基板12相连。

本实施例中，小分子液晶为向列相液晶，具体选择4-氰基-4′羟基联苯。埃洛石纳米管为表面质子化的埃洛石纳米管，并且在其上用酰胺基接枝有4-氰基联苯的支链。手性掺杂剂为胆固醇壬酸酯。其中，液晶复合材料中4-氰基-4′羟基联苯的质量百分比为95.83％，埃洛石纳米管的质量百分比为1.00％，手性掺杂剂的质量百分比为3.17％。

由小分子液晶、埃洛石纳米管和手性掺杂剂形成液晶复合材料的方法如下：。

本实施例所提供的电响应调光器件的制备方法如下：

S1、取第一透光导电基板和第二透光导电基板，分别在其不导电的内表面涂覆液晶垂直配向层；

S2、将第一透光导电基板作为下基板，四周用间隔子制成边框，边框内部内部预设为调光区；

S3、将埃洛石纳米管与小分子液晶、手性掺杂剂按比例混合，经超声分散等处理，形成均匀的液晶复合材料，将液晶复合材料注入调光区；

S4、将第二透光导电基板作为上基板与下基板贴合，并用紫外光辐照固化形成调光盒；

S5、将交流电源组件的两极分别与上基板和下基板的电极层连接，制成电场调控智能窗。

参考图1～2，在未通电时，调光区内的埃洛石纳米管均匀悬浮在调光区中无序排列，光线照射在埃洛石纳米管和小分子液晶上，反射可见光波段的光，表现为良好的雾度性能；而通电后，埃洛石纳米管在电场作用下改变排列方向，并且同时带动临近的小分子液晶以垂直取向的方式排列，这种情况下，大量的光线不再照射在颗粒上而直接透过智能窗，实现光线从反射到透射的调控。在这种情况下，缩短了小分子液晶对于电场的响应时间，而且，由于埃洛石纳米管的诱导，在更弱的电场下可以产生相同的转动，从而有效降低智能窗的驱动电压。此外，饱和电压、光学调制范围等也都可以得到明显的降低，并且获得较高的雾度及优良的循环稳定性。经过高达1万次的电场调制雾度实验，稳定性和可重复性仍然都非常好。

参考图3，是本实施例所提供的电响应调光器件的透光率检测结果，从图中可以看出，通电后可见光波段的透光率都有较为明显的提升。

实施例2

本实施例提供一种电响应调光器件，与实施例1的区别在于，小分子液晶选择HTW138200-100混合液晶(购于江苏和成显示科技有限公司)；而埃洛石纳米管仅通过0.1M的盐酸进行表面质子化处理，而未进行其它修饰。在本实施例中，掺杂的埃洛石纳米管与小分子液晶的相容性较差，未能在调光区内均匀分布，而是绝大部分团聚沉积在调光区的边缘。

实施例3

本实施例提供一种电响应调光器件，与实施例1的区别在于，小分子液晶选择E7混合液晶；而埃洛石纳米管经过表面质子化处理和阳离子表面活性剂改性。在本实施例中，掺杂的埃洛石纳米管与小分子液晶的相容性较好，可以在调光区内较为均匀地分布，最终使得电响应调光器件的驱动电压、饱和电压、响应时间、光学调制范围有一定程度的降低，但多次电场作用后出现埃洛石纳米管与表面活性剂的“解体”而团聚沉积，可重复性较差。

综合上述实施例可以看出，本申请实施例所提供的电响应调光器件具有成本低、响应快、雾度性能高、稳定性优异、材料环保等优点。可以覆盖可见光各波段的光线，除了可以反射大部分的光线之外，还有望成为反射式投影显示设备。

上面结合实施例对本申请作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。