申请/专利权人：江苏繁华玻璃股份有限公司

申请日：2017-07-25

公开（公告）日：2020-07-03

公开（公告）号：CN107526226B

主分类号：G02F1/153(20060101)

分类号：G02F1/153(20060101);G02F1/155(20060101);G02F1/1334(20060101);C03C17/34(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.03#授权;2018.01.26#实质审查的生效;2017.12.29#公开

摘要：本发明涉及一种组合型调光玻璃复合窗及其制备方法，包括衬底，以及依次设置在所述衬底外表面的第一外ITO透明导电膜层、电致变色层、离子传输层、离子存储层和第二外ITO透明导电膜层，还包括依次设置在所述衬底内表面的内ITO透明导电膜层、PDLC液晶调光膜和ITO透明导电薄膜；其中，所述衬底选用普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、有机玻璃或它们的混合物，所述电致变色层的薄膜材料选用氧化钨，所述离子导电层选用金属锂离子薄膜，所述离子存储层选用氧化镍离子薄膜，本发明的优点在于：将电致变色层与PDLC液晶调光膜进行组合，综合两者的优缺点，进而能够达到智能调光、遮光的效果。

主权项：1.一种组合型调光玻璃复合窗的制备工艺，其特征在于：所述组合型调光玻璃复合窗包括衬底，以及依次设置在所述衬底外表面的第一外ITO透明导电膜层、电致变色层、离子传输层、离子存储层和第二外ITO透明导电膜层，还包括依次设置在所述衬底内表面的内ITO透明导电膜层、PDLC液晶调光膜和ITO透明导电薄膜；所述制备工艺还具体包括如下步骤：采用真空镀膜工艺，在衬底外表面形成一层膜厚20nm～400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ITO，进而在衬底的外表面形成第一外ITO透明导电膜层；采用反应磁控溅射方法，以金属钨为靶材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5％，在所述第一外ITO透明导电膜层的表面形成厚度为300nm～600nm的所述电致变色层；采用真空镀膜的方法，在所述电致变色层的表面形成一层厚度为10nm～300nm的金属锂离子薄膜，以作为所述离子传输层，所述金属锂离子薄膜中还掺杂钽、铌、钴或它们的混合物；采用反应磁控溅射方法，以金属镍为靶材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5％，在所述离子传输层的表面形成厚度为150nm～350nm的所述离子存储层；采用真空镀膜工艺在所述离子存储层表面形成一层膜厚20nm～400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ITO，进而在所述离子存储层的表面形成所述第二外ITO透明导电膜层；采用真空镀膜工艺，在衬底内表面形成一层膜厚20nm～400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ITO，进而在衬底的内表面形成内ITO透明导电膜层；将低分子液晶与预聚物UV系列胶相混合，经聚合反应，形成聚合物分散液晶溶液，所述聚合物分散液晶溶液包括微米级的液晶微滴并均匀的分散在高分子网络中，将所述聚合物分散液晶溶液均匀的涂布于所述内ITO透明导电膜层上，并固化后形成具有介电各向异性并获得具有电光响应特性薄膜材料，其薄膜材料涂布厚度为2μm～50μm，进而形成所述PDLC液晶调光膜；通过贴合或真空吸附方式将厚度为20nm～400nm的所述ITO透明导电薄膜贴合到所述PDLC液晶调光膜上，进而构成组合型调光玻璃复合窗。

全文数据：一种组合型调光玻璃复合窗及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电致变色器件及聚合物分散液晶调光器件领域，特别涉及一种组合型调光玻璃复合窗及其制备方法。背景技术[0002]随着地球资源的日益枯竭及人类对环境的过度影响，绿色环保、节能低碳材料成为研究的热点，变色材料就是在这种形势下发展起来的新型功能性材料。[0003]电致变色材料是一种很有应用前途的功能材料，它在大型显示、光开关、无炫光镜、电致变色储存器件与建筑窗玻璃、灵巧窗上都有广阔的应用前景，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。[0004]聚合物分散液晶PDLC是将低分子液晶（liquidcrystal，缩写为LC与预聚物相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料，目前已在光学调制器、热敏及压敏器件、电控玻璃、光阀、投影显示、电子书等方面获得广泛应用。[0005]其中，电致变色EC器件是材料的光学属性反射率、透过率、吸收率等在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。其缺点及局限性表现在透明度的改变一遮光，但并不真正挡视线无隐私）；而聚合物分散液晶PDLC基本结构是液晶微滴均匀分散在聚合物基体中的复合材料，而这种材料在电场的开关作用下可以显示出透明与散射两种状态；其缺点及局限性是透明与散射两种状态一挡视线保护隐私），但并不真正遮光。[0006]因此，研发一种能够智能调光及真正遮光的组合型调光玻璃复合窗及其制备方法是非常有必要的。发明内容[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种能够智能调光及真正遮光的组合型调光玻璃复合窗及其制备方法。[0008]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种组合型调光玻璃复合窗，其创新点在于：包括衬底，以及依次设置在所述衬底外表面的第一外ITO透明导电膜层、电致变色层、离子传输层、离子存储层和第二外ITO透明导电膜层，还包括依次设置在所述衬底内表面的内ITO透明导电膜层、PDLC液晶调光膜和ITO透明导电薄膜；其中，所述衬底选用普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、有机玻璃或它们的混合物，所述电致变色层的薄膜材料选用氧化钨，所述离子传输层选用金属锂离子薄膜，所述离子存储层选用氧化镍离子薄膜。[0009]进一步地，所述金属锂离子薄膜中还掺杂钽、铌、钴或它们的混合物。[0010]—种上述的组合型调光玻璃复合窗的制备工艺，其创新点在于:包括如下步骤：1采用真空镀膜工艺在衬底外表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ITO,进而在衬底的外表面形成第一外ITO透明导电膜层；2以金属妈为革El材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控派射方法在第一外ITO透明导电膜层的表面形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层或以氧化妈为革El材，直接派射在第一外ITO透明导电膜层的表面，形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层；3在电致变色层的表面采用真空镀膜方式形成一层厚度为IOnm〜300nm的金属锂离子薄膜，进而形成离子传输层；4以金属镍为革El材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控派射方法在离子传输层的表面形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层或以氧化镍为靶材，直接溅射在离子传输层的表面，形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层；5采用真空镀膜工艺在离子存储层表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在离子存储层的表面形成第二外ITO透明导电膜层；6采用真空镀膜工艺在衬底内表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在衬底的内表面形成内ITO透明导电膜层；7将低分子液晶与预聚物UV系列胶相混合，经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，将聚合物分散液晶溶液均匀的涂布于内ITO透明导电膜层上，并固化后形成具有介电各向异性并获得具有电光响应特性薄膜材料，其薄膜材料涂布厚度为2um〜50um，进而形成F1DLC液晶调光膜；8通过贴合或真空吸附方式将厚度为20nm〜400nm的ITO透明导电薄膜贴合到roLC液晶调光膜上，形成ITO透明导电薄膜，进而构成组合型调光玻璃复合窗。[0011]进一步地，所述步骤2中以金属钨为靶材，以氧气为工作气体，采用反应磁控溅射方法，基本参数为:本底真空度为6*1T4Pa，工作气压为2〜3Pa，溅射功率为DC220W。[0012]进一步地，所述步骤4中以金属镍为靶材，以氧气为工作气体，采用反应磁控溅射方法，基本参数为:本底真空度为6*1T4Pa，工作气压为2〜3Pa，溅射功率为DC200W〜500ff〇[0013]本发明的优点在于：1本发明组合型调光玻璃复合窗，是将电致变色层与roix液晶调光膜进行组合，综合两者的优缺点，进而能够达到智能调光、遮光的效果；2本发明组合型调光玻璃复合窗，其中，金属锂离子薄膜中还掺杂钽、铌、钴或它们的混合物，可提高离子传输层的特性，提高薄膜均匀性和寿命，确保大面积制备工艺的实现；3本发明组合型调光玻璃复合窗的制备方法，为现有成熟工艺全固态电致变色器件变色技术与I3DLC液晶调光膜制备技术的有效结合，工艺简单，易实现工业化生产，且相对现有全固态电致变色器件的制备成本增加不多，易实现商业化，能够更好的适应市场需求。附图说明[0014]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0015]图1为本发明组合型调光玻璃复合窗的结构示意图。具体实施方式[0016]下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例[0017]本实施例组合型调光玻璃复合窗，如图1所示，包括衬底1，以及依次设置在衬底1外表面的第一外ITO透明导电膜层2、电致变色层3、离子传输层4、离子存储层5和第二外ITO透明导电膜层6，还包括依次设置在衬底1内表面的内ITO透明导电膜层7、TOLC液晶调光膜8和ITO透明导电薄膜9;其中，衬底1选用普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、有机玻璃或它们的混合物，电致变色层3的薄膜材料选用氧化钨，离子传输层4选用金属锂离子薄膜，离子存储层5选用氧化镍离子薄膜。[0018]本实施例组合型调光玻璃复合窗的制备方法，包括如下步骤：1采用真空镀膜工艺在衬底外表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在衬底1的外表面形成第一外ITO透明导电膜层2;2以金属妈为革El材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控派射方法在第一外ITO透明导电膜层2的表面形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层3或以氧化妈为革E材，直接派射在第一外ITO透明导电膜层2的表面，形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层3,反应磁控溅射基本参数为:本底真空度为6*1T4Pa，工作气压为2〜3Pa，溅射功率为DC200W;3在电致变色层3的表面采用真空镀膜方式形成一层厚度为IOnm〜300nm的金属锂离子薄膜，进而形成离子传输层4;4以金属镍为革El材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控派射方法在离子传输层4的表面形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层5或以氧化镍为靶材，直接派射在离子传输层4的表面，形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层5,反应磁控派射基本参数为:本底真空度为6*10—4Pa，工作气压为2〜3Pa，溅射功率为DC220W〜500W;5采用真空镀膜工艺在离子存储层5表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在离子存储层的表面形成第二外ITO透明导电膜层6；6采用真空镀膜工艺在衬底内表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在衬底1的内表面形成内ITO透明导电膜层7;7将低分子液晶与预聚物UV系列胶相混合，经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，将聚合物分散液晶溶液均匀的涂布于内ITO透明导电膜层上，并固化后形成具有介电各向异性并获得具有电光响应特性薄膜材料，其薄膜材料涂布厚度为2um〜50um，进而形成TOLC液晶调光膜8;8通过贴合或真空吸附方式将厚度为20nm〜400nm的ITO透明导电薄膜贴合到TOLC液晶调光膜上，形成ITO透明导电薄膜9,进而构成组合型调光玻璃复合窗。[0019]为了比较本发明组合型调光玻璃复合窗与传统玻璃窗的性能，选用不同透光率的电致变色层以及配合使用关闭状态的聚合物分散液晶调光膜，其对比结果见下表：由上表可以看出，单独采用透光率为5%的电致变色层，制备得的玻璃窗透光率为0%，完全黑暗;采用透光率为5%的电致变色层以及配合使用聚合物分散液晶调光膜，制备得的玻璃窗透光率为4.5%，强光下可观察;单独采用透光率为65%的电致变色层，制备得的玻璃窗透光率为〇%〜4%，强光下可观察；因此，在不采用聚合物分散液晶调光膜的条件下，采用的电致变色层透光率越高，制备的玻璃窗也具备一定的透光性;采用透光率为65%的电致变色层以及配合使用聚合物分散液晶调光膜，制备得的玻璃窗透光率为60%〜65%，采用透光率为5%〜65%的电致变色层以及配合使用聚合物分散液晶调光膜，制备得的玻璃窗透光率为4.5%〜65%，因而本发明组合型调光玻璃复合窗能够达到智能调光、遮光的效果。[0020]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种组合型调光玻璃复合窗，其特征在于：包括衬底，以及依次设置在所述衬底外表面的第一外ITO透明导电膜层、电致变色层、离子传输层、离子存储层和第二外ITO透明导电膜层，还包括依次设置在所述衬底内表面的内ITO透明导电膜层、PDLC液晶调光膜和ITO透明导电薄膜；其中，所述衬底选用普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、有机玻璃或它们的混合物，所述电致变色层的薄膜材料选用氧化钨，所述离子传输层选用金属锂离子薄膜，所述离子存储层选用氧化镍离子薄膜。2.根据权利要求1所述的组合型调光玻璃复合窗，其特征在于:所述金属锂离子薄膜中还掺杂钽、铌、钴或它们的混合物。3.—种权利要求1所述的组合型调光玻璃复合窗的制备工艺，其特征在于:包括如下步骤：采用真空镀膜工艺在衬底外表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在衬底的外表面形成第一外ITO透明导电膜层；以金属钨为靶材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控溅射方法在第一外ITO透明导电膜层的表面形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层或以氧化妈为革巴材，直接派射在第一外ITO透明导电膜层的表面，形成厚度为300nm〜600nm的电致变色层；在电致变色层的表面采用真空镀膜方式形成一层厚度为IOnm〜300nm的金属锂离子薄膜，进而形成离子传输层；以金属镍为靶材，以氧气为工作气体，氧掺杂比例为0.5%〜20%，采用反应磁控溅射方法在离子传输层的表面形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层或以氧化镍为靶材，直接溅射在离子传输层的表面，形成厚度为150nm〜350nm的离子存储层；采用真空镀膜工艺在离子存储层表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在离子存储层的表面形成第二外ITO透明导电膜层；采用真空镀膜工艺在衬底内表面形成一层膜厚20nm〜400nm的透明导电薄膜，且透明导电薄膜材料选用ΙΤ0,进而在衬底的内表面形成内ITO透明导电膜层；将低分子液晶与预聚物UV系列胶相混合，经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，将聚合物分散液晶溶液均匀的涂布于内ITO透明导电膜层上，并固化后形成具有介电各向异性并获得具有电光响应特性薄膜材料，其薄膜材料涂布厚度为2um〜50um，进而形成roLC液晶调光膜；通过贴合或真空吸附方式将厚度为20nm〜400nm的ITO透明导电薄膜贴合到PDLC液晶调光膜上，形成ITO透明导电薄膜，进而构成组合型调光玻璃复合窗。4.根据权利要求3所述的组合型调光玻璃复合窗的制备工艺，其特征在于：所述步骤2中以金属钨为靶材，以氧气为工作气体，采用反应磁控溅射方法，基本参数为:本底真空度为6*10—4Pa，工作气压为2〜3Pa，溅射功率为DC220W。5.根据权利要求3所述的组合型调光玻璃复合窗的制备工艺，其特征在于：所述步骤4中以金属镍为靶材，以氧气为工作气体，采用反应磁控溅射方法，基本参数为:本底真空度为6*10—4Pa，工作气压为2〜3Pa,溅射功率为DC200W〜500W。

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