CN206331210U - 一种调光膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调光膜，尤其涉及一种透明导电膜制成的调光膜。一种调光膜，包括聚合物分散液晶层；第一导电膜层，分为第一Ag导电层和第一PET层；第二导电膜层，分为第二Ag导电层和第二PET层；其中，聚合物分散液晶层上表面设第一Ag导电膜层，下表面设第二Ag导电膜层；第一Ag导电膜层上表面设第一PET层，第二Ag导电膜层设第二PET层。本实用新型的调光膜使用电压低、能耗低，节能、隔热。

Description

一种调光膜

技术领域

本实用新型涉及一种调光膜，尤其涉及一种透明导电膜制成的调光膜。

背景技术

调光膜(PDLC Film)是一种电子控光产品，是指将聚合物分散液晶固化在2层透明导电膜中间，在没有电场作用下的情况下，该调光膜处于不透明状态，当通入交流电时，处于透明状态。一般应用在用于玻璃隔断，例如酒店隔断、办公室隔断、浴室隔断、银行、售票厅窗口隔断等，美观且能保护隐私，具有防水、隔热、调光等多种功能，也应用于别墅窗户玻璃、汽车车窗玻璃、酒柜书柜售货柜等门玻璃，控制光线射入以及隐私；也可替代投影幕布，同时具备投影和调光等多种功能。

其中，作用原理在于，聚合物分散液晶是将低分子液晶与预聚物相混合，在一定条件(通过UV固化或热固化聚合)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，它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。在无外加电压的情形下，膜间不能形成有规律的电场，液晶微粒的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率n₀不与聚合物的折射率n_p匹配，入射光线被强烈散射，薄膜呈不透明或半透明状。当施加了外电压，液晶微粒的光轴垂直于薄膜表面排列，即与电场方向一致。微粒之寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一基本均匀的介质，所以入射光不会发生散射，薄膜呈透明状。因此，在外加电场的驱动下，PDLC具备光开关特性。

现有的透明导电膜常由ITO构成，或者存在其他层数加上ITO，为聚合物分散液晶提供电场，一般的ITO导电膜由2层组成，PET上溅度一层透明导电ITO，ITO为氧化铟锡，但ITO导电膜需要较高的电压，能耗比较大，如出现电路故障也容易危害使用者人身安全，虽然可以通过使用多电极降低电压，但大部分的使用场合使得多电极裸露在外而影响美观。

发明内容

针对上述因能耗高、有安全隐患、不节能的问题，本发明的目的是提供一种电压低、能耗低且隔热节能的调光膜。

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：

一种调光膜，其特征在于，包括

聚合物分散液晶层；

第一导电膜层，分为第一Ag导电层和第一PET层；

第二导电膜层，分为第二Ag导电层和第二PET层。

第一Ag导电层和第二Ag导电层可以是透明银薄膜，也可以是透明银合金薄膜，银含量大于20％；

其中，聚合物分散液晶层上表面设第一Ag导电层，下表面设第二Ag导电层；第一Ag导电层上表面设第一PET层，第二Ag导电层下表面设第二PET层。

第一PET层和第二PET层的均为透明，厚度为40-200微米，作为第一Ag导电层和第二Ag导电层的载体；

第一Ag导电层和第二Ag导电层均为透明的银薄膜或银合金薄膜，它们的厚度均为1-20纳米，且均匀的附着在第一PET层和第二PET层上，为聚合物分散液晶层提供电场电极；

第一导电膜层和第二导电膜层的厚度可以相同，也可以不相同，均是为聚合物分散液晶提供电场的导电材料。第一导电膜层和第二导电膜层透明。

聚合物分散液晶层含有聚合物、液晶、助剂；

聚合物成分为丙烯酸类树脂和小分子丙烯酸单体，丙烯酸类树脂与小分子丙烯酸单体的配方比为2：8至7：3，丙烯酸类树脂可以是聚氨酯丙烯酸树脂、也可以是其他丙烯酸类树脂，小分子丙烯酸单体可以是丙酸异冰片酯、也可以是1,6-已二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙烯酸羟丙酯，助剂可以是含氟类表面活性剂，液晶可以是联苯氰类液晶，三种成分的按重量份计，聚合物：30-70份；助剂，0.1-2份，液晶，30-70份。

一种调光膜的制备方法：

1)将第一PET层和第一Ag导电层合一起组成第一导电膜层，将第二PET层和第二Ag导电层合在一起组成第二导电膜层；

2)将聚合物、液晶、助剂，按配方配比进行混合，搅拌均匀，得到混合物；

3)将步骤2)得到的混合物涂布在第一Ag导电层和第二Ag导电层中间，形成聚合物分散液晶层，得到调光膜半成品；

4)将调光膜半成品通过紫外线固化或热固化的方法进行定型，紫外线固化的参数为：紫外光强为10-100W/㎡，辐照时间为30S-10min。即可得到调光膜。当通过紫外线固化时，需要添加0.2-2份的光引发剂，光引发剂可以是光引发剂184也可以是光引发剂1173。

优选地，

按重量份计，配方1为：

聚氨酯丙烯酸树脂，25份；

1,6-已二醇二丙烯酸酯，35份；

含氟类表面活性剂，1份；

联苯氰类液晶，30份；

优选地，

按重量份计，配方2为：

聚氨酯丙烯酸树脂，25份；

1,6-已二醇二丙烯酸酯，35份；

含氟类表面活性剂，1份；

联苯氰类液晶，40份；

优选地，

按重量份计，配方3为：

聚氨酯丙烯酸树脂，35份；

1,6-已二醇二丙烯酸酯，25份；

含氟类表面活性剂，1份；

联苯氰类液晶，50份；

优选地，

按重量份计，配方4为：

聚氨酯丙烯酸树脂，35份；

丙酸异冰片酯，25份；

含氟类表面活性剂，1份；

联苯氰类液晶，50份；

优选地，

按重量份计，配方5为：

聚氨酯丙烯酸树脂，25份；

丙酸异冰片酯，25份；

含氟类表面活性剂，1份；

联苯氰类液晶，70份；

优选地，

按重量份计，配方6为：

聚氨酯丙烯酸树脂，35份；

丙酸异冰片酯，25份；

含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，30份。

本发明的有益效果在于：

1、电阻小，能大大降低能耗。本发明的Ag调光膜和ITO导电膜相比具有非常低的面电阻值，在低电压和大尺寸调光玻璃的应用上有很大优势，常规调光玻璃使用ITO导电膜，ITO导电膜面电阻约为100Ω，为了使尾端电压达到调光玻璃的驱动电压，通入调光玻璃的电压需达到AC60-70V，本发明的调光膜的只需要配备24V交流电即可达到调光玻璃的驱动电压，当ITO导电膜的调光玻璃与本发明调光膜基本相同阻值时，根据所耗功率按P＝U*U/R计算，使用AC 24V的低电压调光玻璃的功率是ITO导电膜调光玻璃的16％，能有效降低调光玻璃的能源消耗，在不影响调光产品的结构的基础上达到节能的目的；

2、安全性高：使用ITO导电膜的调光玻璃的使用电压多为AC60-70V，本发明的调光膜的调光玻璃使用的电压为AC 24V，对使用人来说是安全电压，即使电路出线故障也不会危害到使用人的人身安全；

3、使用便捷：ITO导电膜的调光玻璃可以通过设置多个电极来降低调光产品的使用电压，导致大部分场合因电极裸露在外而影响美观，本发明能有效的解决这一问题；

4、隔热：本发明的调光膜比其他调光膜产品有非常优越的红外线阻隔性能，不通电时是常规调光膜的红外线阻隔率的2.85倍，通电时是常规调光膜的红外线阻隔率的4.77倍，能有效达到隔热的效果。

附图说明

图1为本发明的调光膜的结构示意图。

图中：1、第一PET层和第二PET层，2、第一Ag导电层和第二Ag导电层；3、聚合物分散液晶层。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

实施例1

参照图1所示，其为本发明调光膜的结构示意图。本发明调光膜包含第一PET层，第二PET层，第一Ag导电层，第二Ag导电层以及聚合物分散液晶层。其中，聚合物分散液晶层上表面设第一Ag导电层，下表面设第二Ag导电层；第一Ag导电层上表面设第一PET层，第二Ag导电层下表面设第二PET层。

第一Ag导电层和第二Ag导电层的厚度为20纳米，为透明银薄膜，第一PET层和第二PET层的厚度为50微米，聚合物分散液晶层为20微米；

上述调光膜的制备方法：

聚合物分散液晶层配方按重量份计：聚氨酯丙烯酸树脂，25份；1,6-已二醇二丙烯酸酯，35份；含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，30份；光引发剂184，0.5份。

1)将第一PET层和第一Ag导电层合在一起组成第一导电膜层，将第二PET层和第二Ag导电层合在一起组成第二导电膜层；

2)将聚合物、液晶、助剂及光引发剂，按上述配方比例混合，搅拌均匀；

3)将步骤2)得到的混合物涂布在第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层中间，形成聚合物分散液晶层，得到调光膜半成品，控制厚度在20微米；

4)通过紫外线固化，紫外光强为30W/㎡，辐照时间为3min，即可得到上述本发明调光膜。

实施例2

第一Ag导电层和第二Ag导电层的厚度为20纳米，为透明银薄膜，第一PET层和第二PET层的厚度为50微米，聚合物分散液晶层为20微米；

上述调光膜的制备方法：

聚合物分散液晶层配方按重量份计：聚氨酯丙烯酸树脂，25份；1,6-已二醇二丙烯酸酯，35份；含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，40份；光引发剂184，0.5份。

1)将第一PET层和第一Ag导电层合在一起组成第一导电膜层，将第二PET层和第二Ag导电层合在一起组成第二导电膜层；

2)将聚合物、液晶、助剂及光引发剂，按上述配方比例混合，搅拌均匀，得到混合物；

2)将步骤1)得到的混合物涂布在第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层中间，得到调光膜半成品，控制厚度在20微米；

3)通过紫外线固化，紫外光强为30W/㎡，辐照时间为3min，即可得到上述本发明调光膜。

实施例3

第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层的厚度为20纳米，为透明银薄膜，第一PET层和第二PET层的厚度为50微米，聚合物分散液晶层为20微米；

上述调光膜的制备方法：

聚合物分散液晶层配方按重量份计：聚氨酯丙烯酸树脂，35份；1,6-已二醇二丙烯酸酯，25份；含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，50份；光引发剂184，0.5份。

1)将第一PET层和第一Ag导电膜层合在一起组成第一导电膜层，将第二PET层和第二Ag导电膜层合在一起组成第二导电膜层；

2)将聚合物、液晶、助剂及光引发剂，按上述配方比例混合，搅拌均匀，得到混合物；

3)将步骤2)得到的混合物涂布在第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层中间，得到调光膜半成品，控制厚度在20微米；4)通过紫外线固化，紫外光强为30W/㎡，辐照时间为3min，即可得到上述本发明调光膜。

对比例1

使用聚合物分散液晶层的配方与实施例1相同，为聚合物分散液晶层配方按重量份计：聚氨酯丙烯酸树脂，35份；1,6-已二醇二丙烯酸酯，25份；含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，30份；光引发剂184，0.5份。

调光膜的每一层的厚度如下：

第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层的厚度为10纳米，第一PET层和第二PET层的厚度为50微米，聚合物分散液晶层为20微米；

对比例2

使用聚合物分散液晶层的配方与实施例1相同，为

聚合物分散液晶层配方按重量份计：聚氨酯丙烯酸树脂，35份；1,6-已二醇二丙烯酸酯，25份；含氟类表面活性剂，1份；联苯氰类液晶，30份；光引发剂184，0.5份。

调光膜的每一层的厚度如下：

第一Ag导电膜层和第二Ag导电膜层的厚度为5纳米，第一PET层和第二PET层的厚度为50微米，聚合物分散液晶层为20微米；

测试例1

在透光率、雾度达标情况，根据通电电压和电流来测算实施例1-3和对比例1-2、常规ITO调光膜的平方功率。取实施例1-3和对比例1-2、常规的ITO调光膜里1m×3m面积进行测试。当透光率、雾度达标时，测试输入的电压和电流。常规的ITO调光膜是从市场上购得。

透光率、雾度达标：通电时透光率不低于75％，通电时雾度不高于10％，不通电时大于90％。

表1常规ITO调光膜与本发明实施例1的对比表

类别	实施例1	常规ITO调光膜
			通电雾度	＜10％	＜10％
不通电雾度	＞90％	＞90％
			通电透光率	≥75％	≥75％
输入电压	24V	60V
			输入电流	130.5mA	291.4mA
功率	3.1W	17.5W
			每平方功率	1.03W	5.83W

表2实施例1-3和对比例1-2的平方功率测试比对表

从表1可知，当输入的电压和电流使得相同面积的调光膜透光率、雾度达标后，比对本发明的调光膜和常规的ITO调光膜的每平方功率可知，本发明的调光膜的每平方功率是常规ITO调光膜每平方功率17.7％，大大低于降低耗能。

从表2可知，当输入的电压和电流使得相同面积的调光膜透光率、雾度达标后，比对本发明的调光膜不同配方和不同Ag导电膜层厚度的每平方功率可知，Ag导电膜层越厚，电阻越低，Ag导电膜层本身所损耗电量变大，但因调光膜耗电的主要部分提供电场所耗的电量，所以整体影响较小；当不同的配方制成的聚合物分散液晶层对每平方功率的影响较大，其中，实施例1中的配方，即配方1为优选配方。

测试例2

用分光光度计测试由实施例1-3，对比例1-2制得的调光膜、常规ITO调光膜的红外线阻隔率：

(A/B：不通电时红外线阻隔率/通电时红外线阻隔率)

常规ITO调光膜不通电时红外线阻隔率为29.0％，通电60V时红外阻隔率为13.8％；Ag调光膜不通电时红外线阻隔率为82.7％，通电24V时红外线阻隔率为65.8％，不通电时是普通调光膜的红外线阻隔率的2.85倍，通电时是普通调光膜的红外线阻隔率的4.77倍，能有效达到隔热的效果。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种调光膜，其特征在于，包括：

聚合物分散液晶层；

第一导电膜层，分为第一Ag导电层和第一PET层；第二导电膜层，分为第二Ag导电层和第二PET层；

其中，所述聚合物分散液晶层的上表面设有所述第一Ag导电层，其下表面设有所述第二Ag导电层；所述第一Ag导电层的上表面设有所述第一PET层，所述第二Ag导电层的下表面设有所述第二PET层。

2.根据权利要求1所述的调光膜，其特征在于：所述第一PET层和第二PET层均为透明的PET材料，它们的厚度均为40-200微米。

3.根据权利要求1所述的调光膜，其特征在于：所述第一Ag导电层和第二Ag导电层均为透明的银薄膜或银含量大于20％的银合金薄膜，它们的厚度均为1-20纳米。

4.根据权利要求1所述的调光膜，其特征在于：所述第一导电膜层和第二导电膜层的厚度相同。

5.根据权利要求1所述的调光膜，其特征在于：所述聚合物分散液晶层的厚度为6-30微米。