专利名称：一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物分散液晶控制技术，尤其是涉及一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置及方法。
背景技术：
聚合物分散液晶(PDLC,Polymer Dispersed Liquid Crystal)膜自本 20 世纪 80年以来一直深受人们的关注，经过大量的研究，已经应用于智能玻璃、大屏幕显示、全息光栅等诸多领域。现在聚合物分散液晶还是液晶器件研究的ー个重要方向，然而目前的研究成果大多集中在聚合物分散液晶的完全固化器件上，对其聚合中间过程(即中间态)研究较少。中国公告的发明专利“聚合物分散液晶压光效应画板及其制备方法和应用”(专 利号ZL200910070974. 6，公告号CN101694554)，其公开的聚合物分散液晶压光效应画板的制备方法的步骤包括第一歩，配制聚合物分散液晶材料；第二歩，涂布聚合物分散液晶层；第三歩，制备聚合物分散液晶压光效应画板制品。根据专利文件内容所述，该制备方法的关键手段实质上是对聚合物分散液晶中间态的控制，其控制时机的把握直接影响制备得至I撤样品的质量好坏，由于技术问题，该专利中对中间态的控制采用人工手段，凭借经验进行，所以制备得到的样品存在着性能指标无法统ー的问题，很难实现产品化，因此为了更好的实现类似中间态产品的生产，需要设计ー种聚合过程自动控制技木，以实现制备聚合物分散液晶中间态产品的自动化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供ー种结构简单、操作简便，且实现过程简捷、自动化程度高的用于控制聚合物分散液晶中间态的装置及方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于包括测试用激光光源、依次设置于所述的测试用激光光源发出的激光的传播路径上的斩波器和半透半反镜、设置于所述的半透半反镜下方的样品台、硅光电池、用于测量所述的硅光电池的电压的锁相放大器、用于实现光致聚合的紫外光源以及分别与所述的锁相放大器和所述的紫外光源连接的计算机終端，所述的硅光电池用于探测透过置放于所述的样品台上的样品后的激光的光强，所述的紫外光源位于所述的样品台的正上方；所述的计算机终端控制所述的紫外光源打开，所述的测试用激光光源发出的激光经所述的斩波器后入射到所述的半透半反镜上，所述的半透半反镜反射的激光照射到所述的样品上，所述的硅光电池探测透过所述的样品后的激光的光强，并将光能转换成电能，所述的锁相放大器測量所述的硅光电池的电压，并将测得的电压传输给所述的计算机终端，所述的计算机终端根据接收到的电压控制所述的紫外光源关闭。所述的测试用激光光源米用He-Ne激光器。所述的测试用激光光源发出的激光经所述的斩波器后入射到所述的半透半反镜的入射角为45度。所述的样品台采用精密升降台。所述的紫外光源采用紫外固化灯。所述的计算机终端的第一个串行ロ与所述的锁相放大器连接，所述的计算机终端的第二个串行ロ与所述的紫外光源连接。所述的样品包括两块导电玻璃，两块所述的导电玻璃的导电面正对，两块所述的导电玻璃之间设置有液晶和紫外胶的混合物。一种应用上述的装置控制聚合物分散液晶中间态的方法，其特征在于包括以下步骤①开启测试用激光光源、锁相放大器和计算机終端；②将样品置放于样品台上利用计算机终端控制紫外光源打开利用硅光电池探測透过样品后的激光的光強，并将光能转换成电能利用锁相放大器測量硅光电池的电压，并将测得的电压传输给计算机终端；
⑥利用计算机終端将电压转换成透光率数据，并当透光率数据达到需要值时控制紫外光源关闭。与现有技术相比，本发明的优点在于
I)通过利用计算机终端控制紫外光源打开，然后利用测试用激光光源，将其发出的激光经斩波器后入射到半透半反镜上，半透半反镜反射的激光照射到样品上，接着利用硅光电池探測透过样品后的激光的光强，并将光能转换成电能，再利用锁相放大器測量硅光电池的电压，并将测得的电压传输给计算机终端，最后利用计算机終端根据接收到的电压控制紫外光源关闭，这样就可以自动完成光致聚合过程，由于利用计算机終端来进行数据处理和程序控制，因此操作更为简便、实现过程更为简捷。2)通过利用计算机终端控制打开、关闭紫外光源，可以避免工作人员直接被紫外光所辐射，因此保护了工作人员的健康。3)采用了计算机終端自动控制光致聚合过程，可以将制备得到的样品规格统一，性能一致，从而可以为产品批量化奠定基础。
图I为本发明的用于控制聚合物分散液晶中间态的装置的结构示意 图2为利用本发明的装置及方法測量得到的聚合时间曲线。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进ー步详细描述。本发明提出的一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，如图I所示，其包括测试用激光光源I、依次设置于测试用激光光源I发出的激光的传播路径上的斩波器2和半透半反镜3、设置于半透半反镜3下方的样品台4、娃光电池5、用于测量娃光电池5的电压的锁相放大器6、用于实现光致聚合的紫外光源8以及分别与锁相放大器6和紫外光源8连接的计算机終端7，斩波器2与锁相放大器6配套使用，测试用激光光源I发出的激光经斩波器2后入射到半透半反镜3的入射角为45度，即半透半反镜3的镜面与测试用激光光源I发出的激光的传播路径的夹角为45度，硅光电池5用于探测透过置放于样品台4上的样品9后的激光的光强，紫外光源8位于样品台4的正上方，且高度可调整，计算机終端7用于数据处理和程序控制。使用时，计算机終端7控制紫外光源8打开，测试用激光光源I发出的激光经斩波器2后入射到半透半反镜3上，半透半反镜反射3的激光照射到样品9上，娃光电池5探测透过样品9后的激光的光强,并将光能转换成电能,锁相放大器6测量娃光电池5的电压，并将测得的电压传输给计算机终端7，计算机終端7根据接收到的电压控制紫外光源8关闭，从而实现聚合物分散液晶中间态的自动控制。在此具体实施例 中，样品9包括两块导电玻璃91，两块导电玻璃91的导电面正对，两块导电玻璃91之间设置有液晶和紫外胶的混合物92。在此，两块导电玻璃91之间的距离由所制备的TOLC膜的尺寸大小決定，即可根据所制备的TOLC膜的尺寸大小随意调节。在此具体实施例中，测试用激光光源I可采用He-Ne激光器，该光源较为普遍；样品台4可采用现有的精密升降台，利用精密升降台上的Φ6螺孔，将样品9的两块导电玻璃91以引出梁的方式固定夹持在精密升降台的侧边上；紫外光源8采用现有的紫外固化灯；计算机終端7的第一个串行ロ与锁相放大器6连接，计算机終端7的第二个串行ロ与紫外光源8连接。在此，斩波器2、半透半反镜3、锁相放大器6、计算机終端7均采用现有技木。应用上述的装置控制聚合物分散液晶中间态的方法的具体步骤如下①开启测试用激光光源I、锁相放大器6和计算机終端7 在没有开启紫外光源8的情况下，将样品9置放于样品台4上打开计算机終端7中的程序，控制紫外光源8打开利用硅光电池5探測透过样品9后的激光的光強，并将光能转换成电能利用锁相放大器6測量硅光电池5的电压，并将测得的电压传输给计算机终端7 利用计算机終端7将电压转换成透光率数据，并当透光率数据达到需要值时计算机终端7发出指令控制紫外光源8关闭。图2给出了当紫外光源处于一定高度时应用上述的方法測量得到的聚合时间曲线，从图2中可以看出，整个聚合过程曲线比较平滑，而且随着时间的増加，归ー化光强越弱，即通过率越低，说明聚合的程度也越来越高，所以只要控制聚合所需的时间，便能将聚合物控制在于所需的中间态，可以根据要求选择需要的聚合时间进行聚合，就能得到相应效果的聚合物分散液晶。
权利要求
1.一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于包括测试用激光光源、依次设置于所述的测试用激光光源发出的激光的传播路径上的斩波器和半透半反镜、设置于所述的半透半反镜下方的样品台、硅光电池、用于测量所述的硅光电池的电压的锁相放大器、用于实现光致聚合的紫外光源以及分别与所述的锁相放大器和所述的紫外光源连接的计算机終端，所述的硅光电池用于探测透过置放于所述的样品台上的样品后的激光的光强，所述的紫外光源位于所述的样品台的正上方；所述的计算机终端控制所述的紫外光源打开，所述的测试用激光光源发出的激光经所述的斩波器后入射到所述的半透半反镜上，所述的半透半反镜反射的激光照射到所述的样品上，所述的硅光电池探测透过所述的样品后的激光的光强，并将光能转换成电能，所述的锁相放大器测量所述的娃光电池的电压，并将测得的电压传输给所述的计算机终端，所述的计算机终端根据接收到的电压控制所述的紫外光源关闭。
2.根据权利要求I所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的测试用激光光源米用He-Ne激光器。
3.根据权利要求I或2所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的测试用激光光源发出的激光经所述的斩波器后入射到所述的半透半反镜的入射角为45度。
4.根据权利要求3所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的样品台采用精密升降台。
5.根据权利要求4所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的紫外光源采用紫外固化灯。
6.根据权利要求5所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的计算机终端的第一个串行ロ与所述的锁相放大器连接，所述的计算机终端的第二个串行ロ与所述的紫外光源连接。
7.根据权利要求3所述的ー种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置，其特征在于所述的样品包括两块导电玻璃，两块所述的导电玻璃的导电面正对，两块所述的导电玻璃之间设置有液晶和紫外胶的混合物。
8.ー种应用权利要求I所述的装置控制聚合物分散液晶中间态的方法，其特征在于包括以下步骤①开启测试用激光光源、锁相放大器和计算机終端；②将样品置放于样品台上利用计算机终端控制紫外光源打开利用硅光电池探測透过样品后的激光的光強，并将光能转换成电能利用锁相放大器測量硅光电池的电压，并将测得的电压传输给计算机終端；⑥利用计算机終端将电压转换成透光率数据，并当透光率数据达到需要值时控制紫外光源关闭。
全文摘要
本发明公开了一种用于控制聚合物分散液晶中间态的装置及方法，该装置包括测试用激光光源、斩波器、半透半反镜、样品台、硅光电池、锁相放大器、紫外光源以及计算机终端，通过利用计算机终端控制紫外光源打开，然后利用测试用激光光源，将其发出的激光经斩波器后入射到半透半反镜上，半透半反镜反射的激光照射到样品上，接着利用硅光电池探测透过样品后的激光的光强，并将光能转换成电能，再利用锁相放大器测量硅光电池的电压，并将测得的电压传输给计算机终端，最后利用计算机终端根据接收到的电压控制紫外光源关闭，这样就可以自动完成光致聚合过程，由于利用计算机终端来进行数据处理和程序控制，因此操作更为简便、实现过程更为简捷。
文档编号G02F1/1334GK102692753SQ201210163358
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者张斌, 潘雪丰, 董建峰, 陶卫东 申请人:宁波大学