CN104834134B - 一种电致变色玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电致变色玻璃；该电致变色玻璃，包括上玻璃板(1)和下玻璃板(2)，设置在上玻璃板(1)和下玻璃板(2)中间，由填充胶(3)封闭的双稳态液晶(4)；所述上玻璃板(1)的下表面和下玻璃板(2)的上表面均设置有连通金属网络导电层(5)，所述的连通金属网络导电层(5)包括电极和引线，所述的电极和引线均为连通金属网络；本发明电致变色玻璃，由于电极具有良好的透光性能和导电性能，因此玻璃的电致变色性能更优越。

Description

一种电致变色玻璃
技术领域
本发明涉及一种电致变色玻璃。
背景技术
电致变色玻璃是一种在电场作用下光吸收透过可调节的玻璃，它可通过改变电场，选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热扩散。在汽车、建筑等领域具有广泛的应用。在汽车领域，电致变色玻璃可以改善自然光照程度，起到防窥的作用；在建筑领域，电致变色玻璃可以减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。可见，电致变色玻璃具有广泛的应用。
申请号为201210322733.8的发明专利“电致变色玻璃”，公开了一种电致变色玻璃结构，这种电致变色玻璃采用双稳态液晶填充在两片ITO电极玻璃中间的结构。在这种结构中，ITO不仅容易破碎，而且价格昂贵，不利于在民用产品中普及。
申请号为201310122824.1的发明专利“一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法”，公开了一种电极制备方法，如果将该方法制作得到的电极替换ITO电极，不仅可以避免ITO容易破碎的问题，而且可以降低成本。然而，新的技术问题也不可避免：
首先、该方法采用二氧化钛溶液作为龟裂液，由于二氧化钛溶胶在空气中水解后转变成多晶薄膜，而多晶薄膜在干燥的过程中体积严重收缩，造成裂缝严重翘曲，因此会增加裂缝宽度，进而增加金属线宽，影响玻璃的透光性能。
其次、该方法采用二氧化钛溶液作为龟裂液，在去除龟裂模板的时候，由于二氧化钛物理化学性能稳定，因此由其制作的龟裂模板只能采用机械摩擦的方式去除，不仅去除工艺复杂，而且机械摩擦还会磨损衬底和金属电极，分别影响玻璃的透光性能和导电性能。
发明内容
针对上述缺点和不足，本发明公开了一种电致变色玻璃，该电致变色玻璃具有良好的透光性能和导电性能。
本发明的目的是这样实现的：
一种电致变色玻璃，包括上玻璃板和下玻璃板，设置在上玻璃板和下玻璃板中间，由填充胶封闭的双稳态液晶；所述上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面均设置有连通金属网络导电层，所述的连通金属网络导电层包括电极和引线，所述的电极和引线均为连通金属网络。
上述电致变色玻璃，所述的连通金属网络导电层是透明的。
上述电致变色玻璃，所述的连通金属网络导电层通过lift-off工艺制作而成。
所述的lift-off工艺包括以下步骤：
步骤a，首先玻璃板上表面滴涂含有水性丙烯酸树脂的裂纹甲油，然后采用旋涂法将掩模液均匀涂覆在玻璃板上表面，形成掩模层薄膜；
步骤b，在密闭腔室中，控制腔室温度为20～25℃，湿度为50～80％RH，将掩模层薄膜自然干燥，形成裂纹模板；
步骤c，采用磁控溅射方式或电子束蒸镀方式，在裂纹模板的表面沉积导电银层；
步骤d，采用裂纹甲油清洗剂或氯仿溶液溶解去除裂纹模板，得到连通金属网络导电层。
步骤a所述的裂纹甲油采用稀释剂稀释，稀释比例k定义为稀释剂与裂纹甲油的体积比，并且1≤k≤7。
步骤b所述的裂纹模板的平均裂纹宽度w与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
w＝0.342e0.266h
式中，w为裂纹模板的平均裂纹宽度，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
步骤b所述的裂纹模板的平均裂纹间隔d与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
d＝15.8e0.169h
式中，d为裂纹模板的平均裂纹间隔，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
所述的掩模层薄膜厚度h与旋涂转速r之间满足：
h＝(1.283-0.25lnk)(0.008r4-0.237r3+2.542r2-11.98r+25.64)
式中，r的取值范围在1kr/min至6kr/min之间。
上述电致变色玻璃，所述的上玻璃板和下玻璃板相同，均为平面玻璃板、柔性玻璃板或曲面玻璃板。
有益效果：
第一、由于使用含有水性丙烯酸树脂的裂纹甲油作为掩模液，而这种掩模液在龟裂过程中，不会发生体积严重收缩及裂缝严重翘曲，因此不会造成裂缝宽度增加，解决了因金属线宽增加而降低电致变色玻璃透光性能的问题。
第二、由于使用含有水性丙烯酸树脂的裂纹甲油作为掩模液，而这种掩模液在裂纹甲油清洗剂或氯仿溶液能够溶解，即采用溶解的方式即可去除裂纹模板，因此解决了因使用传统机械摩擦而造成的电致变色玻璃的透光性能和导电性能降低的问题。
综上所述，在本发明电致变色玻璃中，由于电极具有良好的透光性能和导电性能，因此玻璃的电致变色性能更优越。
附图说明
图1是本发明电致变色玻璃的结构示意图。
图2是本发明连通金属网络导电层制作方法流程图。
图3是本发明lift-off工艺流程图。
图中：1上玻璃板、2下玻璃板、3填充胶、4双稳态液晶、5连通金属网络导电层。
具体实施方案
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例的电致变色玻璃，结构示意图如图1所示。该电致变色玻璃包括上玻璃板1和下玻璃板2，设置在上玻璃板1和下玻璃板2中间，由填充胶3封闭的双稳态液晶4；所述上玻璃板1的下表面和下玻璃板2的上表面均设置有连通金属网络导电层5，所述的连通金属网络导电层5包括电极和引线，所述的电极和引线均为连通金属网络。
上述电致变色玻璃，所述的连通金属网络导电层5是透明的。
具体实施例二
本实施例的电致变色玻璃，在具体实施例一的基础上，进一步限定连通金属网络导电层5采用如图2所示的制作方法制作而成。该方法为lift-off工艺，包括以下步骤：
步骤a，首先玻璃板上表面滴涂含有水性丙烯酸树脂的裂纹甲油，然后采用旋涂法将掩模液均匀涂覆在玻璃板上表面，形成掩模层薄膜；
步骤b，在密闭腔室中，控制腔室温度为20～25℃，湿度为50～80％RH，将掩模层薄膜自然干燥，形成裂纹模板；
步骤c，采用磁控溅射方式或电子束蒸镀方式，在裂纹模板的表面沉积导电银层；
步骤d，采用裂纹甲油清洗剂或氯仿溶液溶解去除裂纹模板，得到连通金属网络导电层2。
所述的lift-off工艺流程图如图3所示。
具体实施例三
本实施例的电致变色玻璃，在具体实施例二的基础上，进一步限定lift-off工艺中，
步骤a所述的裂纹甲油采用稀释剂稀释，稀释比例k定义为稀释剂与裂纹甲油的体积比，并且1≤k≤7。
在上述比例条件下，发现裂纹模板的平均裂纹宽度w与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
w＝0.342e0.266h
式中，w为裂纹模板的平均裂纹宽度，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
裂纹模板的平均裂纹间隔d与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
d＝15.8e0.169h
式中，d为裂纹模板的平均裂纹间隔，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
这两个式子说明，裂纹模板的平均裂纹宽度w与裂纹模板的平均裂纹间隔d都是掩模层薄膜厚度h的函数，并且随掩模层薄膜厚度h的变化呈现出不同的变化规律。
那么就会存在一个掩模层薄膜厚度h范围，在该数值范围下，裂纹模板的平均裂纹宽度w与裂纹模板的平均裂纹间隔d的数值组合，使电致变色玻璃中的电极具有更优越的透光性能和导电性能。
经过大量的理论推导和实验，发现掩模层薄膜厚度h与旋涂转速r之间满足：
h＝(1.283-0.25lnk)(0.008r4-0.237r3+2.542r2-11.98r+25.64)
又经过反复实验，发现r的取值范围在1kr/min至6kr/min之间时，裂纹模板的平均裂纹宽度w与裂纹模板的平均裂纹间隔d的数值组合，可以使电致变色玻璃中的电极透光性能和导电性能整体最佳，进而使电致变色玻璃的电致变色性能更优越。

Claims (5)

1.一种电致变色玻璃，包括上玻璃板(1)和下玻璃板(2)，设置在上玻璃板(1)和下玻璃板(2)中间，由填充胶(3)封闭的双稳态液晶(4)；所述上玻璃板(1)的下表面和下玻璃板(2)的上表面均设置有连通金属网络导电层(5)，所述的连通金属网络导电层(5)是透明的，包括电极和引线，所述的电极和引线均为连通金属网络，连通金属网络导电层(5)通过lift-off工艺制作而成；
其特征在于，所述的lift-off工艺包括以下步骤：
步骤a，首先玻璃板上表面滴涂含有水性丙烯酸树脂的裂纹甲油，然后采用旋涂法将掩模液均匀涂覆在玻璃板上表面，形成掩模层薄膜；
步骤b，在密闭腔室中，控制腔室温度为20～25℃，湿度为50～80％RH，将掩模层薄膜自然干燥，形成裂纹模板；
步骤c，采用磁控溅射方式或电子束蒸镀方式，在裂纹模板的表面沉积导电银层；
步骤d，采用裂纹甲油清洗剂或氯仿溶液溶解去除裂纹模板，得到连通金属网络导电层(5)。
2.如权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，步骤a所述的裂纹甲油采用稀释剂稀释，稀释比例k定义为稀释剂与裂纹甲油的体积比，并且1≤k≤7。
3.如权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，步骤b所述的裂纹模板的平均裂纹宽度w与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
w＝0.342e0.266h
式中，w为裂纹模板的平均裂纹宽度，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
4.如权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，步骤b所述的裂纹模板的平均裂纹间隔d与掩模层薄膜厚度h之间的关系为：
d＝15.8e0.169h
式中，d为裂纹模板的平均裂纹间隔，单位μm；h为掩模层薄膜厚度，单位μm。
5.如权利要求3或4所述的电致变色玻璃，其特征在于，所述的掩模层薄膜厚度h与旋涂转速r之间满足：
h＝(1.283-0.25lnk)(0.008r4-0.237r3+2.542r2-11.98r+25.64)
式中，r的取值范围在1kr/min至6kr/min之间。
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