CN117270265A - 一种自动调光膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的自动调光膜包括第一基底层、第一导电层、聚合物分散液晶层、第二导电层和第二基底层，第一基底层和第二基底层均采用透明的耐高温材料，第一导电层包括第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层，第二导电层为单层导电氧化物层，聚合物分散液晶层采用聚合物分散液晶材料。该自动调光膜可自动调节近红外光的透过率，且透过率高，均匀性好，使用寿命长，对环境的适应性好。当外界温度高于VO2的相变温度时，其在近红外光波段的平均透过率范围为10‑40％；当外界温度低于VO2的相变温度时，其在近红外光波段的平均透过率范围为50‑80％。该自动调光膜可用于调节室温，节约能源，在建筑、汽车等行业具有广泛应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及自动调光材料及其制备技术领域，具体是一种自动调光膜及其制备方法。
背景技术
自动调光材料是近年来一类新兴的光学材料，使用这类材料制备的调光膜能够通过感知、响应体系内或外界环境的细微变化，结构随外界刺激变化而发生可逆改变，进而实现对膜自身性能的调控，在建筑节能的智能窗、智能家居、投影屏等领域具有广阔的应用前景。
现有技术在调光膜中加入二氧化钒或者其他相变液晶材料，这类材料具有固定的相变温度，当环境温度高于或低于相变温度时，这类材料能够改变其自身与调光膜的光学性能，来调控光辐射的透过率，从而实现对温度的自动调控。例如，中国专利公开了“一种对可见光和近红外光透过率分段调控的温控调光膜及其制备方法”(申请号：201711069277X)，其中的调光膜包括高分子网络骨架、具有近晶相至胆甾相相转变的液晶分子和二氧化钒纳米粒子，所述高分子网络骨架包括含有网孔的高分子基体，所述网孔内部有垂直排列的高分子网络；所述液晶分子分散在高分子网络骨架内部；所述骨架和所述液晶分子之间分散有二氧化钒纳米粒子。该温控调光膜利用相变液晶分子的相转变实现对可见光透过率的调控，利用二氧化钒纳米粒子的相转变实现对近红外光透过率的调控。然而，该温控调光膜在高分子网络骨架和液晶分子之间分散二氧化钒纳米粒子，且限定了纳米粒子的掺杂量为3-6％，通过改变纳米粒子的掺杂量，能够改变调光膜在可见光波段与近红外波段的透过率，但通过纳米粒子的掺杂量不能获得对调光膜透过率的精确调节。同时，二氧化钒纳米粒子的比表面积较大，导致最终调光膜耐久性差；与块状和薄膜状二氧化钒相比，对环境更敏感。此外，掺杂二氧化钒纳米粒子的方式在加工时容易发生部分位置的粒子堆积，影响调光膜功能的均匀性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种透过率高、均匀性好、使用寿命长、对环境的适应性好的自动调光膜及其制备方法，该自动调光膜可用于调节室温，节约能源，在建筑、汽车等行业具有广泛应用前景。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自动调光膜，包括由内至外依次设置的第一基底层、第一导电层、聚合物分散液晶层、第二导电层和第二基底层，所述的第一基底层和所述的第二基底层均采用透明的耐高温材料，所述的第一导电层包括自第一基底层起依次排列的第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层，所述的第二导电层为单层导电氧化物层，所述的聚合物分散液晶层采用聚合物分散液晶材料。
本发明自动调光膜的第一导电层包括VO2层，VO2为相变材料，其相变温度为68℃。当温度高于其相变温度时，VO2表现为金属相，为良导体；当温度低于其相变温度时，VO2表现为半导体相。当外界温度高于或低于VO2的相变温度时，本发明调光膜通过VO2的相变来自动调节近红外光的透过率。当外界温度高于VO2的相变温度时，本发明调光膜在近红外光波段的平均透过率范围为10-40％；当外界温度低于VO2的相变温度时，本发明调光膜在近红外光波段的平均透过率范围为50-80％。
本发明调光膜的第一导电层的透过率还会随VO2层相变前后的厚度改变而线性变化，具体表现为透过率随VO2层厚度的增大而减小。由于VO2层相变前后，第一导电层的透过率与厚度之间呈线性变化关系，因而可以通过调节VO2层的厚度来相应调节本发明调光膜的透过率，从而实现本发明调光膜所能达到的保温隔热温度的可调、可控。
此外，第一导电层采用第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层组成的三层结构，结合第二导电层的单层结构，能够确保本发明调光膜整体上具有更高的透过率。
本发明调光膜的第一导电层和第二导电层作为正负电极，接通电源时，聚合物分散液晶层中的液晶分子沿电压方向重新排列，此时聚合物分散液晶层的颜色由不透明的深色转化为透明的浅色。在通电状态下，本发明调光膜在可见光波段的平均透过率大于45％；在断电状态下，本发明调光膜在可见光波段的平均透过率低于10％。
作为优选，所述的第一导电氧化物层、所述的第二导电氧化物层和所述的第二导电层分别采用透明导电氧化物材料。
作为优选，所述的第一导电氧化物层、所述的第二导电氧化物层和所述的第二导电层分别为ITO层、AZO层、FTO层和GZO层中的一种。ITO即氧化铟锡，AZO即氧化锌铝，FTO即氟掺杂二氧化锡，GZO即氧化锌镓。除上述材料外，第一导电氧化物层、第二导电氧化物层和第二导电层也可以选用现有技术中其他已知的透明导电氧化物材料。
作为优选，所述的第一导电氧化物层和所述的第二导电氧化物层的厚度分别为30-50nm，所述的VO2层的厚度为30-70nm。导电氧化物层的方阻和厚度有关，厚度越大则方阻越小，而厚度越大透过率越低，因此需要考虑导电氧化物层的厚度，实现导电性与透过率的平衡。
作为优选，所述的第二导电层的厚度为100-200nm。
作为优选，所述的第一基底层和所述的第二基底层的分别为PI层、PET层或玻璃层。
作为优选，所述的第一基底层和所述的第二基底层的厚度分别为80-120μm。
作为优选，所述的聚合物分散液晶层中掺杂有染料，所述的染料在所述的聚合物分散液晶层中的含量为0.06-1wt％。通过不同成分、不同比例的染料可实现聚合物分散液晶层的颜色变化，同时不损失其电光特性，从而使本发明调光膜展现出不同的色彩。染料可以采用二色性染料及其他染料，只添加一种染料或同时添加多种染料，颜色可以选择红色、蓝色、橙色或混色。已知的红色染料如分散红1偶氮染料(N-乙基-N-(2-羟乙基)-4-(4-硝基苯基偶氮)苯胺)等；蓝色染料如酞菁染料(酞菁铜B型)等；橙色染料如分散橙25偶氮染料(4-[N-(2-氰乙基)-N-乙基氨基]-4'-硝基偶氮苯)等。
上述自动调光膜的制备方法，包括以下步骤：
1)准备两片透明的耐高温材料作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层导电氧化物层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以(70-90)：(10-30)的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将聚合物分散液晶混合溶液填充至第二导电氧化物层与第二基底层表面的导电氧化物层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射，使液晶固化形成聚合物分散液晶层，即制得自动调光膜。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明自动调光膜可自动调节近红外光的透过率，且透过率高，均匀性好，使用寿命长，对环境的适应性好。当外界温度高于或低于VO2的相变温度时，本发明调光膜通过VO2的相变来自动调节近红外光的透过率。当外界温度高于VO2的相变温度时，本发明调光膜在近红外光波段的平均透过率范围为10-40％；当外界温度低于VO2的相变温度时，本发明调光膜在近红外光波段的平均透过率范围为50-80％。
2)利于本发明自动调光膜的隔热性能可用于调节室温，节约能源。当夏季的外界温度高于VO2的相变温度时，VO2层可阻挡大部分近红外热量，降低室内环境温度；而当冬季的外界温度低于VO2的相变温度时，此时VO2层可透射大部分近红外热量，对室内起保温作用。本发明自动调光膜在建筑、汽车等行业具有广泛应用前景。
附图说明
图1为实施例1-实施例6的自动调光膜的结构剖视示意图；
图2为实施例1、实施例3、实施例4的自动调光膜中第一导电层的透过率图谱；
图3为实施例1的自动调光膜中第一导电层在2500nm处的透过率-VO2层厚度的关系图；
图4为实施例1的自动调光膜中第一导电层在近红外波段的平均透过率-VO2层厚度的关系图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的材料、试剂、方法和设备均采用现有技术。除非特别说明，本发明所用材料和试剂均为市购。
以下实施例1-实施例6的自动调光膜，如图1所示，包括由内至外依次设置的第一基底层11、第一导电层2、聚合物分散液晶层3、第二导电层4和第二基底层12，第一基底层11和第二基底层12均采用透明的耐高温材料，第一导电层2包括自第一基底层11起依次排列的第一导电氧化物层21、VO2层22和第二导电氧化物层23，第二导电层4为单层导电氧化物层，聚合物分散液晶层3采用聚合物分散液晶材料。
实施例1的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为80μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的AZO层、50nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散橙25偶氮染料按99.875：0.125的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.125wt％的分散橙25偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得实施例1的橙色自动调光膜。
经检测，实施例1中第一导电层作为导电极之一，其透过率为60％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对实施例1的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例1的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为3％；通电时，实施例1的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为55％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例1的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为60％，其中2500nm处的透过率可达65％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例1的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为25％，其中2500nm处的透过率可达17％。
实施例2的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为90μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的FTO层、50nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层200nm厚的GZO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散红1偶氮染料按99.94：0.06的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述ITO层与GZO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.06wt％的分散红1偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得实施例2的淡红色自动调光膜。
经检测，实施例2中第一导电层作为导电极之一，其透过率为50％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为30Ω/□，透过率为80％。
对实施例2的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例2的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为2％；通电时，实施例2的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为47％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例2的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为55％，其中2500nm处的透过率可达62％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例2的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为22％，其中2500nm处的透过率可达15％。
实施例3的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为100μm的PET膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的AZO层、30nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散红1偶氮染料按99：1的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有1wt％的分散红1偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得实施例3的深红色自动调光膜。
经检测，实施例3中第一导电层作为导电极之一，其透过率为70％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对实施例3的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例3的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为2.5％；通电时，实施例3的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为50％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例3的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为66％，其中2500nm处的透过率可达76％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例3的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为40％，其中2500nm处的透过率可达32％。
实施例4的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为120μm的玻璃作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的AZO层、70nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与钛菁蓝染料按99.875：0.125的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.125wt％的钛菁蓝染料的聚合物分散液晶层，即制得实施例4的蓝色自动调光膜。
经检测，实施例4中第一导电层作为导电极之一，其透过率为50％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对实施例4的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例4的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为3％；通电时，实施例4的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为45％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例4的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为52％，其中2500nm处的透过率可达55％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例4的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为18％，其中2500nm处的透过率可达10％。
实施例5的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为80μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射30nm厚的AZO层、50nm厚的VO2层和30nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散橙25偶氮染料按99.875：0.125的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.125wt％的分散橙25偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得实施例5的橙色自动调光膜。
经检测，实施例5中第一导电层作为导电极之一，其透过率为75％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对实施例5的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例5的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为4％；通电时，实施例5的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为65％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例5的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为65％，其中2500nm处的透过率可达70％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例5的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为28％，其中2500nm处的透过率可达23％。
实施例6的自动调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为80μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的AZO层、50nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成聚合物分散液晶层，即制得实施例6的无色自动调光膜。
经检测，实施例6中第一导电层作为导电极之一，其透过率为60％；第二导电层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对实施例6的自动调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，实施例6的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为4％；通电时，实施例6的自动调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为60％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，实施例6的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为60％，其中2500nm处的透过率可达65％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，实施例6的自动调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为25％，其中2500nm处的透过率可达17％。
对比例1的调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为80μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层，得到具有两层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层100nm厚的ITO层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散橙25偶氮染料按99.875：0.125的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.125wt％的分散橙25偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得对比例1的橙色调光膜。
经检测，对比例1中导电复合薄膜作为导电极之一，其透过率为50％；第二基底层表面的ITO层作为导电极之一，其方阻为50Ω/□，透过率为90％。
对对比例1的调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，对比例1的调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为3％；通电时，对比例1的调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为40％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，对比例1的调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为60％，其中2500nm处的透过率可达73％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，对比例1的调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为28％，其中2500nm处的透过率可达23％。
对比例2的调光膜的制备方法包括以下步骤：
1)准备两片厚度为80μm的PI膜作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射50nm厚的AZO层、50nm厚的VO2层和50nm厚的ITO层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面依次溅射总厚度为100nm的AZO层、VO2层和的ITO层；
2)将液晶与聚合物单体以7：3的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将该聚合物分散液晶混合溶液与分散橙25偶氮染料按99.875：0.125的质量比混合后，在室温下以600r/min转速搅拌2h，混合均匀，在5℃环境中冷藏静置一天，然后取出，在室温下以300r/min转速搅拌0.5h，得到含有染料的聚合物分散液晶混合溶液，将该含有染料的聚合物分散液晶混合溶液填充至上述两层ITO层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射15min，使液晶固化形成掺杂有0.125wt％的分散橙25偶氮染料的聚合物分散液晶层，即制得对比例2的橙色调光膜。
经检测，对比例2中导电复合薄膜作为导电极之一，其透过率为60％；第二基底层表面的AZO层、VO2层与ITO层作为导电极之一，透过率为70％。
对对比例2的调光膜进行光学性能检测，结果如下：
在断电时，对比例2的调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为2％；通电时，对比例2的调光膜在可见光区(400-780nm)的平均透过率为40％；
在低温状态(环境温度＜68℃)下，对比例2的调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为41％，其中2500nm处的透过率可达48％；在高温状态(环境温度＞68℃)下，对比例2的调光膜在近红外波段(780-2500nm)的平均透过率为20％，其中2500nm处的透过率可达11％。
Claims (9)
1.一种自动调光膜，其特征在于，包括由内至外依次设置的第一基底层、第一导电层、聚合物分散液晶层、第二导电层和第二基底层，所述的第一基底层和所述的第二基底层均采用透明的耐高温材料，所述的第一导电层包括自第一基底层起依次排列的第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层，所述的第二导电层为单层导电氧化物层，所述的聚合物分散液晶层采用聚合物分散液晶材料。
2.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第一导电氧化物层、所述的第二导电氧化物层和所述的第二导电层分别采用透明导电氧化物材料。
3.根据权利要求2所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第一导电氧化物层、所述的第二导电氧化物层和所述的第二导电层分别为ITO层、AZO层、FTO层和GZO层中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第一导电氧化物层和所述的第二导电氧化物层的厚度分别为30-50nm，所述的VO2层的厚度为30-70nm。
5.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第二导电层的厚度为100-200nm。
6.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第一基底层和所述的第二基底层的分别为PI层、PET层或玻璃层。
7.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的第一基底层和所述的第二基底层的厚度分别为80-120μm。
8.根据权利要求1所述的一种自动调光膜，其特征在于，所述的聚合物分散液晶层中掺杂有染料，所述的染料在所述的聚合物分散液晶层中的含量为0.06-1wt％。
9.权利要求1-8中任一项所述的自动调光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)准备两片透明的耐高温材料作为第一基底层和第二基底层，使用磁控溅射法在第一基底层的表面依次溅射第一导电氧化物层、VO2层和第二导电氧化物层形成第一导电层，得到具有三层导电氧化物的导电复合薄膜；使用磁控溅射法在第二基底层的表面溅射一层导电氧化物层形成第二导电层；
2)将液晶与聚合物单体以(70-90)：(10-30)的质量比混合，配制得到聚合物分散液晶混合溶液；将聚合物分散液晶混合溶液填充至第二导电氧化物层与第二基底层表面的导电氧化物层之间，利用卷对卷操作将聚合物分散液晶混合溶液平铺均匀形成薄膜，再经紫外灯照射，使液晶固化形成聚合物分散液晶层，即制得自动调光膜。
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- 2023-09-27 CN CN202311255645.5A patent/CN117270265A/zh active Pending
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