CN106882931B - 一种新型智能显示建筑玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型智能显示建筑玻璃及其制备方法，其中，新型智能显示建筑玻璃包括第一透明玻璃板、ITO导电层、夹胶膜和第二透明玻璃板；ITO导电层覆盖在第一透明玻璃板上；夹胶膜由PVB胶和UV胶而成，夹胶膜贴附在ITO导电层上；第二透明玻璃板通过夹胶膜与ITO导电层粘接。本发明提供的一种新型智能显示建筑玻璃及其制备方法，通过采用由PVB胶与UV胶而成的夹胶膜，能够在增加ITO膜层厚度的情况下，使透明玻璃板的透光率得到极大改善，且具有更低的电阻以及更低的发热量，因此不仅节约能源，还能进一步提高智能显示建筑玻璃的使用寿命。

Description

一种新型智能显示建筑玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及特种玻璃领域，特别涉及一种新型智能显示建筑玻璃及其制备方法。
背景技术
透明玻璃板目前应用在各种领域，例如智能显示建筑玻璃等领域。透明玻璃板为绝缘材料，通过在其表面镀上一层导电膜(ITO膜)，即可使其具备导电性能，这就是导电玻璃。氧化铟锡(Indium-Tin Oxide)透明导电膜玻璃是通过ITO导电膜玻璃生产线,在高度净化的厂房环境中,利用平面磁控技术,在超薄玻璃上溅射氧化铟锡导电薄膜镀层得到的高技术产品。产品广泛地用于建筑玻璃、液晶显示器(LCD)、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域。
现有的导电玻璃电阻分，分为高电阻玻璃、普通玻璃、低电阻玻璃，在实际使用过程中，低电阻导电玻璃能够降低使用的电压，不仅能节约能源，还能减少导电玻璃的发热量，现有的低阻值导电玻璃阻值在60Ω左右，若要继续增加降低导电玻璃的阻值则要增加ITO膜的厚度，ITO膜厚度的增加，进一步使ITO膜不平整的程度加深，使在ITO膜面上出现散射等现象，进而使导电玻璃的透光率降低，此外，由于光束穿过导电玻璃，由于光束在导电玻璃的各个层次上将会产生反射现象，将会降低电玻璃的透光率。
因此，现有的导电玻璃存在电阻和透光率上存在不可避免的矛盾处，一方面，阻值越高意味着需要更高的电压，将损耗更多的电能，导致导电玻璃的发热量增加，进而减短导电玻璃的使用寿命，甚至有安全隐患，若要降低电阻，则需要增加ITO膜厚度，这必将降低导电玻璃的透光率，且导电玻璃也会发生一定的干涉现象，颜色发生变化。
另一方面，导电玻璃需要在透光率上越高越好，才能满足一些需要透明环境上的需求，然而若要保证导电玻璃的透光率，ITO膜厚度的厚度需要降低，这也将增加导电玻璃的电阻。
目前现有技术中的导电玻璃的面电阻一般为50Ω/口～200Ω/口之间，透光率为70％-85％。
现有的导电玻璃往往是直接在现有的玻璃基材上溅镀ITO导电层，这种方法往往使ITO导电层容易被氧化，且保温隔热性能较差，外观容易发污、变色，且ITO导电层容易脱落，造成使用寿命不长。
发明内容
为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种新型智能显示建筑玻璃包括：包括第一透明玻璃板、ITO导电层、夹胶膜和第二透明玻璃板；
所述ITO导电层覆盖在所述第一透明玻璃板上；
所述夹胶膜由PVB胶和UV胶而成，所述夹胶膜贴附在所述ITO导电层上；
所述第二透明玻璃板通过所述夹胶膜与所述ITO导电层粘接。
进一步地，所述夹胶膜包括PVB胶膜和UV胶膜，所述UV胶膜设置在所述ITO导电层上，所述PVB胶膜设置在所述UV胶膜上，所述第二透明玻璃板与所述PVB胶膜粘接。
进一步地，所述夹胶为液态PVB胶和液态UV胶混合制成的夹胶膜。
进一步地，所述液态PVB胶和所述液态UV胶的混合比例为1：5～1：4。
进一步地，所述ITO导电层中参杂有银离子。
进一步地，所述ITO导电层上设置有电器元件。
进一步地，所述ITO导电层的厚度在380nm～420nm之间。
一种新型智能显示建筑玻璃的制备方法，包括以下步骤：
A、在浮法玻璃生产过程中，将参杂有银离子的ITO喷涂到热的第一透明玻璃板表面上，再进行冷却，得到ITO玻璃基材；
B、在步骤A中制备的ITO玻璃基材上安装电器元件，并通过蚀刻工艺布置线路；
C、在步骤B中得到的安装好电器元件的ITO玻璃基材上贴附夹胶膜，再覆盖第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板；
D、对步骤C制备的ITO导电玻璃板进行抽真空处理，即得到本发明提供的智能显示建筑玻璃。
进一步地，步骤C中贴附的夹胶膜包括PVB胶膜和UV胶膜，先将PVB胶膜贴附在ITO玻璃基材上，再将所述UV胶膜贴附在所述PVB胶膜上，之后再覆盖上第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板。
进一步地，步骤C中涂覆的夹胶膜由液态PVB胶和液态UV胶混合制成，将液态PVB胶与液态UV胶按照1：5～1：4的比例混合搅拌均匀，再通过卷膜成型，制备成混合夹胶膜，将制备的混合夹胶膜贴附在ITO玻璃基材上，再覆盖第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板。
本发明提供新型智能显示建筑玻璃及其制备方法，通过采用由PVB胶与UV胶而成的夹胶膜，能够在增加ITO膜层厚度的情况下，使透明玻璃板的透光率得到极大改善，且具有更低的电阻以及更低的发热量，因此不仅节约能源，还能进一步提高智能显示建筑玻璃的使用寿命。同时，本发明还提供一种智能显示建筑玻璃的制备方法，通过在浮法玻璃生产过程中，将参杂有银离子的ITO喷涂到热的玻璃表面上制备导电层，所制备的智能显示建筑玻璃不易氧化，具有更长的使用寿命，且具有更高的透光率及更低的电阻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种新型智能显示建筑玻璃结构示意图；
图2为图1的优选实施例一结构示意图；
图3为图1的优选实施例二结构示意图。
附图标记：
10第一透明玻璃板 20 ITO导电层 30夹胶膜
40第二透明玻璃板 31UV胶膜 32PVB胶膜
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的一种新型智能显示建筑玻璃结构示意图，包括：第一透明玻璃板10、ITO导电层20、夹胶膜30和第二透明玻璃板40；所述ITO导电层20覆盖在所述第一透明玻璃板10上；所述夹胶膜30由PVB胶和UV胶而成，所述夹胶膜30贴附在所述ITO导电层20上；所述第二透明玻璃板40通过所述夹胶膜30与所述ITO导电层20粘接。
具体地，本发明通过采用由PVB胶与UV胶而成的夹胶膜对覆盖有ITO导电层20的第一透明玻璃板10和第二透明玻璃板40进行粘接，不仅能够保证良好的粘接强度，且能够在增加ITO导电层20厚度的情况下，使建筑玻璃的透光率得到极大改善，且具有更低的电阻以及更低的发热量，因此不仅节约能源，还能进一步提高智能显示建筑玻璃的使用寿命。
本发明提供的新型智能显示建筑玻璃具有可较大程度增加ITO导电层厚度而不降低透光率，具有高透光率、低阻值、低发热量、使用寿命长的优点。
优选地，如图2所示，所述夹胶膜30包括PVB胶膜32和UV胶膜31，所述UV胶膜31设置在所述ITO导电层20上，所述PVB胶膜32设置在所述UV胶膜31上，所述第二透明玻璃板40与所述PVB胶膜32粘接。
优选地，所述夹胶膜30为液态PVB胶和液态UV胶混合制成的夹胶膜。
优选地，所述液态PVB胶和所述液态UV胶的混合比例为1：5～1：4。
较佳地，所述ITO导电层20中参杂有银离子，能够更进一步降低ITO导电层20的阻值，从而降低使用电压，减少发热量。
优选地，如图3所示，所述ITO导电层20上设置有电器元件21。
具体地，电器元件21可以为LED灯、声音元件等，根据具体的场景需要进行选择，以满足不同的需求。
较佳地，所述ITO导电层20的厚度在380nm～420nm之间，因此本发明提供的智能显示建筑玻璃具有更低的电阻，更低的发热量，使用更安全且使用寿命更长。
本发明还提供一种智能显示建筑玻璃的制备方法，包括以下步骤：
A、在浮法玻璃生产过程中，将参杂有银离子的ITO喷涂到热的玻璃表面上，再进行冷却，得到ITO玻璃基材；
B、在步骤A中制备的ITO玻璃基材上安装电器元件，并通过蚀刻工艺布置线路；
C、在步骤B中得到的安装好电器元件的ITO玻璃基材上贴附夹胶膜，再覆盖第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加15kg/c㎡的压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板；
D、对步骤C制备的ITO导电玻璃板进行抽真空处理，即得到本发明提供的智能显示建筑玻璃；具体地，采用-1pa的真空度进行抽真空处理，以除去建筑玻璃板内部的气泡。
优选地，步骤C中贴附的夹胶膜包括PVB胶膜和UV胶膜，先将PVB胶膜贴附在ITO玻璃基材上，再将所述UV胶膜贴附在所述PVB胶膜上，之后再覆盖上第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板。
优选地，步骤C中涂覆的夹胶膜由液态PVB胶和液态UV胶混合制成，将液态PVB胶与液态UV胶按照1：5～1：4的比例混合搅拌均匀，再通过卷膜成型，制备成混合夹胶膜，将制备的混合夹胶膜贴附在ITO玻璃基材上，再覆盖第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板。
本发明制备的智能显示建筑玻璃实施例如表1所示，其中实施例1～3为将液态PVB胶与液态UV胶按照一定比例混合搅拌均匀，再通过卷膜成型，制备成的混合夹胶膜；实施例4～6为同时将PVB胶膜和UV胶膜依次按照一定膜厚比例进行贴附制成的夹胶膜。
表1
将本发明制备的实施例和现有技术提供的导电玻璃各项性能进行对比，其中，实施例1～6与对比样1～3采用的UV胶或PVB胶的规格一样，为同一种UV胶或PVB胶；各实施例与对比样贴附的夹胶膜总厚度一样；对比样1为现有技术中仅采用PVB胶作为夹胶膜，对比样2为现有技术中仅采用UV胶作为夹胶膜，对比样3采用PVB胶作为夹胶膜且透光率达88.3％时的性能结果。对比结果如表2所示：
表2
通过对比表2可以看出，通过本发明制备的智能显示建筑玻璃实施例1～6的透光率在95％以上，且面电阻在5Ω/口～7Ω/口之间；而对比样1和对比样2在ITO覆盖的厚度一致的情况下，面电阻虽然能够降至较低，但对比样1的透光率仅为75.1％，而对比样2的透光率为85％，然而，对比样2仅使用UV胶作为夹胶膜成本较高，且在使用过程中，导电玻璃各层之间的粘接强度不强，常常会发生脱落现象，且UV胶水固化后硬度提高，作用力会迅速传递到玻璃，造成玻璃破坏，而实际使用中由于胶膜过硬，不能缓冲受到的冲击，使用寿命短，仅用UV胶也常会白化现象，一定时间后，透光率也将会下降。对比样3当透光率达到88.3％时，其ITO覆盖的厚度将降低，这必然会使面电阻大大增加，对比样3的面电阻达到150Ω/口。
因此，本发明提供的新型智能显示建筑玻璃，具有更低的面电阻以及更高的透光率。采用的原理如下所述：
1)不同于现有技术直接在现有的玻璃上喷涂ITO，本发明采用在热的玻璃上喷涂ITO，当玻璃冷却后，ITO嵌入至玻璃内不会被外部空气氧化，且与玻璃结合更加牢固，与玻璃成为一体，使导电玻璃具有强度高，使用寿命长等优点，且不易被氧化。
2)相同厚度的ITO膜下，如在实施例所示的400nm的ITO膜厚度下，现有技术的导电玻璃的面一般面电阻为12Ω/口～35Ω/口之间，高于本发明提供的实施例5Ω/口～7Ω/口的面电阻值，原因为本发明中参杂了银离子，能够使ITO内部的电子更快迁移，因此更好地保证了智能显示建筑玻璃的导电性。
3)一般来说ITO膜厚度越厚其透光率也越低，现有技术导电玻璃一般在ITO膜厚度为20nm～300nm之间，透光率为80％-85％；而本发明提供的智能显示建筑玻璃的厚度在400nm左右，透光率可以达到95％以上。
原因为：现有的导电玻璃中，仅仅使用PVB胶进行粘接，在导电玻璃中用到的玻璃折射率一般为1.5左右，ITO的折射率在1.6～1.9之间，PVB的折射率为1.50～1.53之间，UV胶的折射率一般在1.50～1.63之间，由于ITO膜采用喷溅工艺喷涂到玻璃基材中，因此ITO膜表面会出现不平整现象，现有技术中的导电玻璃当光线射入玻璃中和ITO膜内时，在从ITO膜内的不平整界面射出时，由于界面不平整，而PVB的折射率与ITO膜的折射率不同，导致了光容易发生散射现象，从而降低透光率；同时，由于PVB的折射率比ITO膜的折射率低，当光线从光密介质射入光疏介质时，容易发生反射现象，从而使降低透光率；且根据反射率R＝(n1-n2)2/(n1+n2)2，两种介质的折射率相差较大时，其发射率也会增加，这将影响导电玻璃的透光率。
另外，UV胶成本高，仅使用UV胶作为夹胶膜，导电玻璃各层之间的粘接强度不强，常常会发生脱落现象，且UV胶水固化后硬度提高，作用力会迅速传递到玻璃，造成玻璃破坏，而实际使用中由于胶膜过硬，不能缓冲受到的冲击，使用寿命短，UV胶在使用一端时间后常常会出现白化现象，这也将使导电玻璃的透明度逐渐降低。
本发明采用一个方案制备的智能显示建筑玻璃如实施例1～3所示，在PVB中混合加入UV胶，从对比表格中可以看出，在膜厚一致的情况下，本发明的透过率远高于对比样；当UV胶和PVB胶混合，且混合比例为UV：PVB＝1：4时，混合胶在粘接导电玻璃时，经过紫外线固化，UV胶中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发UV中的预聚物单体聚合、交联，在UV胶逐渐固化的过程中，与PVB胶中的聚乙烯醇缩丁醛进一步结合，当固化完成后，UV胶与PVB胶能够发生良好的内部结合，且成为一体，经过多次的实验探索出，当UV：PVB＝1：4时得到的夹胶，对光的反射率极低与吸收程度，且既能与玻璃表面保持表面有极好的附着力，玻璃透明性好，冲击强度大，柔顺性，不会产生白化现象。
测试出混合胶具有均匀的折射率，且折射率在1.50～1.65之间，根据反射率R＝(n1-n2)2/(n1+n2)2的，两种介质的折射率越接近时，光在两种介质之间界面上的反射率也就越小，从而透过率也将增加；由于ITO膜与夹胶膜层的折射率相近，因此，当光通过ITO膜进入夹胶膜层时，光在ITO膜与夹胶膜层的界面上发生的折射与反射现象减少，光的透过率也增加。
本发明采用的另一方案制备的智能显示建筑玻璃如实施例4～6所示，夹胶膜由PVB胶膜和UV胶膜组成，先将UV胶膜贴附在第一ITO玻璃基材上，再将所述PVB胶膜贴附在所述UV胶膜上，之后再覆盖上第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定。光线从导电玻璃一侧依次穿过玻璃层、ITO层、UV层、PVB层和玻璃层，从导电玻璃另一侧依次穿过玻璃层、PVB层、UV层、ITO层和玻璃层，使得折射率不会出现较大的梯度差，而是逐渐递减，根据反射率公式R＝(n1-n2)2/(n1+n2)2，导电玻璃的反射率降低，进而透过率增加；
此外，由于各层之间的折射率不同，形成了光学干涉效果，减少了发射作用，也进一步地增加了透过率。本发明提供的智能显示建筑玻璃能在保证低阻值(5Ω/口～7Ω/口)的情况下，有着95％以上的透过率。
尽管本文中较多的使用了诸如透明玻璃板、ITO导电层、夹胶膜等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：包括第一透明玻璃板、ITO导电层、夹胶膜和第二透明玻璃板；
所述ITO导电层覆盖在所述第一透明玻璃板上；
所述夹胶膜由PVB胶和UV胶而成，所述夹胶膜贴附在所述ITO导电层上；
所述第二透明玻璃板通过所述夹胶膜与所述ITO导电层粘接;
所述UV胶的折射率为1.50～1.63；
所述第一透明玻璃板和第二透明玻璃板的折射率为1.5。
2.根据权利要求1所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述夹胶膜由PVB胶膜和UV胶膜形成，所述UV胶膜设置在所述ITO导电层上，所述PVB胶膜设置在所述UV胶膜上，所述第二透明玻璃板与所述PVB胶膜粘接。
3.根据权利要求1所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述夹胶膜为液态PVB胶和液态UV胶混合制成的夹胶膜。
4.根据权利要求3所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述液态PVB胶和所述液态UV胶的混合比例为1：5～1：4。
5.根据权利要求1所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述ITO导电层中掺杂有银离子。
6.根据权利要求1所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述ITO导电层上设置有电器元件。
7.根据权利要求1所述的一种新型智能显示建筑玻璃，其特征在于：所述ITO导电层的厚度在380nm～420nm之间。
8.一种新型智能显示建筑玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
A、在浮法玻璃生产过程中，将掺杂有银离子的ITO喷涂到热的第一透明玻璃板表面上，再进行冷却，得到ITO玻璃基材；
B、在步骤A中制备的ITO玻璃基材上安装电器元件，并通过蚀刻工艺布置线路；
C、在步骤B中得到的安装好电器元件的ITO玻璃基材上贴附夹胶膜，所述夹胶膜包括PVB胶膜和UV胶膜，先将UV胶膜贴附在ITO玻璃基材上，再将所述PVB胶膜贴附在所述UV胶膜上，再覆盖第二透明玻璃板，温度加热至125℃～135℃，使用紫外光进行照射处理，并施加压力使两块玻璃板固定，得到ITO导电玻璃板；所述UV胶的折射率为1.50～1.63；
D、对步骤C制备的ITO导电玻璃板进行抽真空处理，即得到智能显示建筑玻璃；
其中，所述第一透明玻璃板和第二透明玻璃板的折射率为1.5。
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