CN101725317A

CN101725317A - 一种调光玻璃及其制作方法

Info

Publication number: CN101725317A
Application number: CN200810172353A
Authority: CN
Inventors: 薛亮
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: CN101725317B

Abstract

本发明提供了一种调光玻璃及其制作方法，其中，该调光玻璃包括依次层叠的第一基体、聚合物分散液晶层、导电层、粘合层和第二基体，其中，第一基体、聚合物分散液晶层和导电层为一体结构；第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。本发明提供的调光玻璃中，第一基体、聚合物分散液晶层和导电层为一体结构，不会聚合物分散液晶层的浪费，并且只需要一个粘合层(现有技术需要两个)，因此降低了调光玻璃的成本。

Description

一种调光玻璃及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种调光玻璃及其制作方法。

背景技术

聚合物分散液晶(Polymer dispersed liquid crystals，PDLC)膜是一种光电复合材料，含有聚合物单体和液晶材料的混合物。通过外加电场可以使PDLC膜在不透明到透明之间变化，因此人们将PDLC膜夹在两片玻璃之间，制成调光玻璃。

目前，大部分调光玻璃用于建筑物上，也有使用在曲面玻璃相关器件上，例如CN 201097031Y中公开了一种车用安全夹胶智能液晶侧风挡调光玻璃，它包括一个液晶材料层，和两块用于夹装液晶材料层的、与汽车侧面车窗外形相配的侧风挡玻璃，液晶材料层的两面分别贴装有单面导电膜，液晶材料层和导电膜均封装在中间膜中，中间膜夹装在两块玻璃的中间。CN201097031Y还公开了调光玻璃的制作方法，该方法包括：在两个导电膜相对的导电面之间高压复合安装由高分子材料与液晶材料的混合物组成的液晶材料层，经过热聚合反应，老化处理等工艺过程制成高分子聚合物分散型液晶薄膜原料，也就是说，液晶材料层和导电膜形成一体结构；然后将该一体结构按照玻璃的尺寸裁切，与中间膜和玻璃叠放并层合。在该调光玻璃的制作过程中，需要制备大面积的液晶材料层和导电膜的一体结构然后按照玻璃尺寸裁剪，产生浪费，成本较高。同时在层合过程中极易产生气泡、分层等外观缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的调光玻璃成本较高的缺点，提供一种成本较低的调光玻璃及其制作方法。

本发明提供了一种调光玻璃，其中，该调光玻璃包括依次层叠的第一基体、聚合物分散液晶层、导电层、粘合层和第二基体，其中，第一基体、聚合物分散液晶层和导电层为一体结构；第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

本发明还提供了所述调光玻璃的制作方法，其中，该方法包括将在第一基体和导电层之间形成聚合物分散液晶层，得到第一基体、聚合物分散液晶层和导电层的一体结构，并将该一体结构、粘合层和第二基体依次叠放并层合，其中，第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

本发明提供的调光玻璃中，第一基体、聚合物分散液晶层和导电层为一体结构，不会聚合物分散液晶层的浪费，并且只需要一个粘合层(现有技术需要两个)，因此降低了调光玻璃的成本。

附图说明

图1为本发明提供的调光玻璃的横截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的调光玻璃包括依次层叠的第一基体1、聚合物分散液晶层2、导电层3、粘合层4和第二基体5，其中，第一基体1、聚合物分散液晶层2和导电层3为一体结构；第一基体1为导电玻璃，第二基体5为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体1为导电硬质膜层，第二基体2为玻璃。

优选情况下，第一基体为导电玻璃，第二基体为硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。按照该优选实施方式，聚合物分散液晶层夹装在玻璃和硬质膜层之间，只需要使用一片玻璃，而不需要使用两片玻璃，对玻璃的表面平整度要求不高，在层压过程中硬质膜层变得与玻璃吻合，而与使用两片玻璃的调光玻璃相比，降低了工艺操作难度，有利于进一步降低调光玻璃的成本。而且在层合过程中可以避免产生气泡、分层等外观缺陷。

其中，为了更方便地调节调光玻璃的透明度，所述粘合层、导电层和硬质膜层都是透明的，各层的透光率各自优选为88％以上。

所述硬质膜层或导电硬质膜层起到对聚合物分散液晶层的保护作用，所述导电硬质膜层可以包括基底、附着于基底表面的硬涂层和附着在硬涂层表面的导电膜，该导电膜与所述聚合物分散液晶层接触；所述硬质膜层可以包括基底和附着于基底表面的硬涂层。基底的厚度可以为150-300微米，硬涂层的厚度可以为15-50微米。

所述基底的材料可以为聚酯树脂、乙酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚烯丙基化树脂、聚苯硫醚树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的一种或几种。所述聚烯烃树脂的种类包括但不限于聚乙烯树脂和聚丙烯树脂。

所述硬涂层可以为氧化硅层或氧化钛层，或者所述硬涂层的材料可以为氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、环氧树脂、砜类树脂、酰胺类树脂、酰亚胺类树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、乙烯基吡咯烷酮树脂、纤维素类树脂、丙烯腈树脂中的一种或几种。形成硬涂层的方法可以包括将硬涂层的材料涂覆在基底上，然后固化。所述涂覆的方法可以为湿法涂覆，例如帘涂、模涂、旋涂、喷涂、凹版印刷涂、辊涂、棒涂等；涂覆的量可以根据所要形成的硬涂层的厚度来合适地选择。所述固化的方法可以为电离放射线、紫外光照射和热处理中的一种或几种。其中优选紫外光固化硬涂层，固化辐射能量在300-800mJ/cm²。

所述导电膜可以为氧化铟锡膜、锌铝氧化物膜或铟锌氧化物膜。可以通过常规的方法形成导电膜，例如通过真空蒸镀、溅射法、离子镀膜法或涂覆法在所述硬涂层上形成导电膜。

所述导电玻璃包括玻璃和附着在玻璃表面的导电膜，该导电膜与所述聚合物分散液晶层接触；所述导电膜可以为氧化铟锡膜、锌铝氧化物膜或铟锌氧化物膜。可以通过常规的方法在玻璃的表面形成导电膜，例如通过真空蒸镀、溅射法、离子镀膜法或涂覆法在玻璃上形成导电膜。所述玻璃可以为常规使用的各种玻璃，优选为曲面玻璃。

所述粘合层主要起到粘结作用，优选情况下，所述粘合层和第一基材的周边密闭连接。按照该优选实施方式，可以将聚合物分散液晶层和导电层封闭在其中，防止水气进入，避免破坏导电层的导电性。

所述粘合层的厚度可以为0.1-0.4mm；所述粘合层可以为各种透明的能够起到粘结作用的材料，优选为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种。当选用这些材料时，粘合层还具有良好的韧性和弹性，在受到外力撞击破碎时，粘合层会产生较大的缓冲，还能将玻璃碎片黏附在膜片上，不会飞散伤人；粘合层还具有保温、降低噪音、隔离紫外线等功能，有效地保护聚合物分散液晶层。

所述导电层主要起到导电作用，在使用过程中，导电层和导电的第一基材可以通过导线与控制电路电连接，将外部电场施加到聚合物分散液晶层上，从而可以根据需要使聚合物分散液晶层在透明和不透明之间转变。优选情况下，该调光玻璃还包括第一金属箔和第二金属箔，所述第一金属箔和第二金属箔分别与导电层和第一基材电连接，优选通过导电银浆分别将第一金属箔和第二金属箔附着在导电层和第一基材的一端端面上。按照该优选实施方式，在使用过程中，第一金属箔和第二金属箔可以通过引线分别与控制电路电连接，从而便于将外部电场施加到聚合物分散液晶层上。

所述导电层可以为本领域常规的导电层，优选各自包括基底和附着于基底表面的导电膜。

所述基底的材料可以为聚酯树脂、乙酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚烯丙基化树脂、聚苯硫醚树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的一种或几种。

所述导电膜可以为ITO(氧化铟锡)膜、AZO(锌铝氧化物)膜或IZO(铟锌氧化物)膜等。

所述导电层可以通过常规的制作方法得到，例如通过真空蒸镀、溅射法、离子镀膜法或涂覆法在所述基底上形成导电膜。

所述聚合物分散液晶层可以为常规的各种用于调光玻璃的聚合物分散液晶，例如，所述聚合物分散液晶层含有聚合物和液晶材料，液晶材料分散在聚合物中。所述聚合物的种类包括但不限于聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸酯，聚(甲基)丙烯酸酯的种类包括但不限于聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸丙酯、聚丙烯酸异丙酯、聚丙烯酸羟丙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸羟丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸异丙酯、聚甲基丙烯酸羟丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸羟丁酯。所述液晶材料的种类包括但不限于正性液晶，例如三联苯类液晶、乙炔桥键类液晶、双环己烷类液晶、苯基环己烷类液晶的单晶或混晶。

所述玻璃可以为常规使用的各种玻璃，优选为曲面玻璃。

本发明提供的所述调光玻璃的制作方法包括将在第一基体和导电层之间形成聚合物分散液晶层，得到第一基体、聚合物分散液晶层和导电层的一体结构，并将该一体结构、粘合层和第二基体依次叠放并层合，其中，第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

其中，玻璃、粘合层、导电层和硬质膜层各自的材料和制作方法在上文中已做详细描述，在此不再赘述。

在第一基体和导电层之间形成聚合物分散液晶层的过程可以包括在第一基体的表面涂覆含有聚合物单体和液晶的混合物，将导电层覆在该混合物上，固化。

其中，所述聚合物单体和液晶的重量比可以为1∶1-20，优选为1∶2-15。

所述聚合物单体可以为(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯的种类包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯。

所述液晶为三联苯类液晶、乙炔桥键类液晶、双环己烷类液晶和苯基环己烷类液晶中的一种或几种。

所述混合物的制作、涂覆和固化方法可以为常规的方法，例如，可以参考CN101017304A和CN1096592A中公开的方法。优选情况下，所述混合物中还含有光引发剂，所述固化方法为光固化(优选紫外光固化)。所述光引发剂可以为安息香双甲醚、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮和1-羟基环己烷苯基酮中的一种或几种。所述聚合物单体和光引发剂的重量比可以为1∶0.05-0.5。所述紫外光固化的时间可以为2-60秒。

所述混合物还可以含有衬垫料，衬垫料可以为玻璃珠。所述衬垫料在混合物的重量百分比可以为0.5％-5％。

所述层合的温度可以为80-200℃，优选为100-130℃。所述层合优选在真空条件下进行，该真空条件的绝对压力为0.06-0.09MPa。

该方法还可以包括将粘合层和第一基体的周边密闭连接。按照该优选实施方式，可以将聚合物分散液晶层和导电层封闭在其中，防止水气进入，避免破坏导电层的导电性。

该方法还可以包括将第一金属箔和第二金属箔分别与第一基体和导电层电连接。可以通过导电银浆将第一金属箔和第二金属箔分别附着在第一基体和导电层的一端端面上。按照该优选实施方式，在使用过程中，第一金属箔和第二金属箔可以通过引线分别与控制电路电连接，从而便于将外部电场施加到聚合物分散液晶层上。

下面通过实施例更详细地描述本发明。

实施例1

该实施例用于制作本发明的调光玻璃。

(1)提供一片尺寸为50厘米×40厘米的导电玻璃，该导电玻璃的一个表面上具有氧化铟锡导电膜。

将100克甲基丙烯酸甲酯、400克双环己烷类液晶、10克2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和20克平均离子直径为15微米的玻璃珠在80℃下混合35分钟，得到混合物。将该混合物均匀地涂覆在上述导电玻璃的导电膜上，涂覆厚度是20微米。将导电层覆盖在涂覆的混合物上，然后在800mJ/cm²的紫外光下固化10秒。其中，导电层是表面具有氧化铟锡导电膜的聚碳酸酯。

(2)将一片粘合层(EVA)裁切成导电玻璃同样大小，放在步骤(1)得到的层叠体上；将一片硬质膜层裁切成导电玻璃同样大小，放在粘合层上，然后套上抽真空硅胶条，完成合片。其中，所述硬质膜层为表面具有氧化钛膜层的聚碳酸酯树脂。

(3)将步骤(2)中合片的夹层放入夹胶炉内加压，在0.08MPa、120℃下加温30分钟，然后从夹胶炉中取出样品并冷却至室温，即是所需的调光玻璃。

Claims

1.一种调光玻璃，其特征在于，该调光玻璃包括依次层叠的第一基体、聚合物分散液晶层、导电层、粘合层和第二基体，其中，第一基体、聚合物分散液晶层和导电层为一体结构；第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

2.根据权利要求1所述的调光玻璃，其中，第一基体为导电玻璃，第二基体为硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

3.根据权利要求1所述的调光玻璃，其中，所述导电硬质膜层包括基底、附着于基底表面的硬涂层和附着在硬涂层表面的导电膜，该导电膜与所述聚合物分散液晶层接触；所述硬质膜层包括基底和附着于基底表面的硬涂层；所述基底的材料为聚酯树脂、乙酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚烯丙基化树脂、聚苯硫醚树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的一种或几种；所述硬涂层为氧化硅层或氧化钛层，或者所述硬涂层的材料为氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、环氧树脂、砜类树脂、酰胺类树脂、酰亚胺类树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、乙烯基吡咯烷酮树脂、纤维素类树脂、丙烯腈树脂中的一种或几种；所述导电膜为氧化铟锡膜、锌铝氧化物膜或铟锌氧化物膜。

4.根据权利要求1所述的调光玻璃，其中，所述导电玻璃包括玻璃和附着在玻璃表面的导电膜，该导电膜与所述聚合物分散液晶层接触；所述导电膜为氧化铟锡膜、锌铝氧化物膜或铟锌氧化物膜。

5.根据权利要求1所述的调光玻璃，其中，所述导电层包括基底和附着于基底表面的导电膜，所述基底的材料为聚酯树脂、乙酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚烯丙基化树脂、聚苯硫醚树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的一种或几种；所述导电膜为氧化铟锡膜、锌铝氧化物膜或铟锌氧化物膜。

6.根据权利要求1所述的调光玻璃，其中，所述粘合层的厚度为0.1-0.4mm；所述粘合层的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种。

7.权利要求1所述的调光玻璃的制作方法，其特征在于，该方法包括将在第一基体和导电层之间形成聚合物分散液晶层，得到第一基体、聚合物分散液晶层和导电层的一体结构，并将该一体结构、粘合层和第二基体依次叠放并层合，其中，第一基体为导电玻璃，第二基体为玻璃或者硬质膜层；或者第一基体为导电硬质膜层，第二基体为玻璃。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在第一基体和导电层之间形成聚合物分散液晶层的过程包括在第一基体的表面涂覆含有聚合物单体和液晶的混合物，将导电层覆在该混合物上，固化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述聚合物单体和液晶的重量比为1∶1-20，所述聚合物单体为(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯，所述液晶为三联苯类液晶、乙炔桥键类液晶、双环己烷类液晶和苯基环己烷类液晶中的一种或几种。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述层合的温度为80-200℃，层合的时间为10-60分钟，并且所述层合在真空条件下进行，该真空条件的绝对压力为0.06-0.09MPa。