CN212569367U - 一种用于轨道车的可控变色玻璃 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种用于轨道车的可控变色玻璃，包括依次层叠设置的第一透明导电层、第一低阻导电丝层、复合电致变色层、复合导电层、离子导体层、离子贮藏层、第二低阻导电丝层和第二透明导电层；所述复合电致变色层包括第一子变色层和第二子变色层，所述第一子变色层和所述第二子变色层中形成有若干个镂空几何结构，所述镂空几何结构内填充有透明材料。本说明书实施例提供的可控变色玻璃的变色时间短，用户体验性好。

Description

一种用于轨道车的可控变色玻璃

技术领域

本申请涉及汽车玻璃技术领域，尤其涉及一种用于轨道车的可控变色玻璃。

背景技术

在城市道路上方架设轨道后，用户驾驶交通工具可以通过该轨道直接到达目的地或目的地附近，从而能够避开拥挤的道路，交通工具在主轨道上行驶的过程中，由传动机构带动交通工具沿主轨道运动，从而降低了交通工具的能耗，同时有效提升交通工具的运行速度，节约用户时间也缓解了城市污染。但是，由于轨道车在高空运行过程中是全自动行驶的，驾驶员和部分乘客可能会感觉无聊甚至有恐高的感觉。同时，轨道车是在架设与城市道路上方的轨道上运行的，轨道车两边没有行道树，车外阳光能通过车窗玻璃直接入射到车内，车内的驾驶员和乘客可能感觉刺眼，同时玻璃具有高传热、低蓄热的缺点，夏天时车内温度可能过高，影响用户体验。

调光玻璃是一款将液晶膜复合进两层玻璃中间，经高温高压胶合一体成型的夹层结构的新型特种光电玻璃产品。使用者通过控制电流的通断与否控制玻璃的透明与不透明状态，这种玻璃本身不仅具有一切安全玻璃的特性，同时又具备控制玻璃透明与否的隐私保护功能，其原理是材料在外加电压的作用下，带电离子与材料发生掺杂和去掺杂，导致金属氧化物电致变色材料发生氧化还原反应，进而光学性能(透过率、吸收率、反射率)在可见光及红外区域内发生可逆变化的现象。当调光玻璃关闭电源时，电控调光玻璃里面的液晶分子会呈现不规则的散布状态，使光线无法射入，从而电控玻璃呈现不透明的外观，当给调光玻璃通电后，里面的液晶分子呈现整齐排列，光线可以自由穿透，此时调光玻璃瞬间呈现透明状态。将调光玻璃作为车窗玻璃的原料可以起到隔外界紫外线、隔光的作用，同时用户的隐私也能得到保护。然而现有技术中，调光玻璃的变色时间较长，比如一块尺寸为0.7平方米的电致调光玻璃的变色时间一般为20-30分钟，如果将其用于汽车车窗，则需要将其变色时间缩短到3分钟以内，这样用户体验才较佳。

实用新型内容

本说明书实施例提供一种用于轨道车的可控变色玻璃，以提供一种变色时间快、用户体验性好的可控变色玻璃。

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：

一种用于轨道车的可控变色玻璃，包括依次层叠设置的第一透明导电层、第一低阻导电丝层、复合电致变色层、复合导电层、离子导体层、离子贮藏层、第二低阻导电丝层和第二透明导电层；

所述复合电致变色层包括第一子变色层和第二子变色层，所述第一子变色层和所述第二子变色层中形成有若干个镂空几何结构，所述镂空几何结构内填充有透明材料。

可选的，所述镂空几何结构的形状包括矩形、圆形、扇形、三角形、椭圆形、扇形、梯形，所述镂空几何结构内填充的所述透明材料包括二氧化硅。

可选的，所述复合导电层包括依次层叠的电阻层、第一透明导电氧化物层、金属层和第二透明导电氧化物层。

可选的，所述第一子变色层的非镂空部分的材料为无机变色材料，厚度范围为100-500nm；所述第二子变色层的非镂空部分的材料为金属元素镍、钒、钴、铱、铁中至少两种组合的氧化物，厚度范围为200-400nm。

可选的，所述第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层均包括多个平行排布的导电丝，所述多个平行排布的导电丝中的所有导电丝为并联连接。

可选的，所述导电丝采用真空磁控溅射加掩膜版或激光刻蚀的金属。

可选的，还包括：与所述第一透明导电层电性连接的第一引出电极；与所述第二透明导电层电性连接的第二引出电极。

可选的，所述第一引出电极与可调电源的正极电性连接，所述第二引出电极与可调电源的负极电性连接。

可选的，还包括设置于所述第一透明导电层外侧的第一保护层和设置于所述第二透明导电层外侧的第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层材料为硅的氧化物或者氮化物、铝的氧化物或者氮化物中的一种。

可选的，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度相等，范围为0.2-1mm。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本实施例提供的可控变色玻璃，通过在透明导电层侧设置与其并联的低阻导电丝层，相当于减小了透明导电层的电阻值，同时在复合电致变色层、离子导体层和离子贮藏层组成的等效电容模型中设置有复合导电层，能够减小等效的电容的充放电时间，从而能够减小可控变色玻璃的变色时间，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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1a为本说明书实施例提供的用于轨道车的可控变色玻璃应用场景示意图；

图1b为本说明书实施例提供的用于轨道车的可控变色玻璃应用场景示意图；

图2为本说明书机动车辆位于主轨道时的示意图；

图3为本说明书实施例提供的用于轨道车的可控变色玻璃的结构示意图；

图4为本说明书实施例中低阻导电丝层内导电丝的布置方式示意图；

图5为本说明书实施例中复合电致变色层中镂空结构的几何示意图；

图6为本说明书实施例中复合电致变色层中另一种镂空结构的几何示意图。

其中，1表示主轨道，2表示上轨道，3表示下轨道，4表示输送带，5表示第一透明导电层，6表示第一低阻导电丝层、7表示复合电致变色层、8表示复合导电层、9表示离子导体层、10表示离子贮藏层、11表示第二低阻导电丝层，12表示第二透明导电层，13表示第一保护层，14表示第二保护层，15表示第一引出电极，16表示第二引出电极。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本实用新型的“上”“下”“内”“外”只是参考附图对本实用新型进行说明，不作为限定用语。

首先参照图1a、图1b和图2。图1a和图1b为本说明书实施例提供的用于轨道车的可控变色玻璃的应用场景示意图。图2为本说明书机动车辆位于主轨道时的示意图，如图1a、图1b和图2所示，主轨道1架设于路面上方，上轨道2连接路面与主轨道1，路面上的机动车辆能够沿上轨道2进入主轨道1；下轨道3连接路面与主轨道1，主轨道1上的机动车辆能够沿下轨道3进入路面。主轨道1设置有传动机构，传动机构为带式输送机构，带式输送机构使用驱动装置驱动输送带4运转，从而依靠输送带4与机动车辆底盘之间的静摩擦力使机动车辆沿主轨道1运动。本实施例提供的可控变色玻璃可作为图2所示的机动车辆的挡风玻璃。

将电致变色玻璃的电学性能进行抽象，可以抽象为一个电阻和电容的串联电路，电流在导电层之间传递，可以看作电流通过电阻的过程，而电致变色层、离子导体层和离子贮藏层作为离子导体的同时又是电子的绝缘体，所以电致变色层、离子导体层和离子贮藏层组成的整体可以看作一个电容器。可控变色玻璃在通电后，其上某一点需要经历两个电学过程，第一个是电势分布过程，是在导电层上，电势从电极处由强到弱分布到该点，第二个是该点处的离子导体层和离子贮藏层发生离子迁移的过程，即在与导电层垂直的方向上，在电动势驱动下离子在电致变色材料分子内发生迁移。由于电致变色玻璃的电学模型可以等效为电容-电阻串联模型的充放电行为，所以导电层的电阻和等效的电容层的电容大小对其电致变色玻璃的变色时间影响很大。

本实施例提供一种用于轨道车的可控变色玻璃，包括依次层叠设置的第一透明导电层5、第一低阻导电丝层6、复合电致变色层7、复合导电层8、离子导体层9、离子贮藏层10、第二低阻导电丝层11和第二透明导电层12。如图4所示，第一低阻导电丝层6和第二低阻导电丝层11均包括多个平行排布的导电丝，此多个平行排布的导电丝中的所有导电丝为并联连接，导电丝采用真空磁控溅射加掩膜版或激光刻蚀的金属。复合电致变色层7包括第一子变色层和第二子变色层，第一子变色层和第二子变色层中形成有若干个如图5所示的圆形镂空几何结构17，圆形镂空几何结构17内填充有透明材料，透明材料的材质为二氧化硅。镂空几何结构的形状也可以采用如图6所示的梯形结构。复合导电层8包括依次层叠的电阻层、第一透明导电氧化物层、金属层和第二透明导电氧化物层，在第一透明导电层5的外侧设置有第一防护层13，在第二透明导电层12的外侧设置有第二防护层14，第一防护层13和第二防护层14为无机透明的薄膜，采用耐温且硬度高的材料，以实现保护电致变色器件的同时延长电致变色器件的使用寿命。第一透明导电层5外连接第一引出电极15，第二透明导电层12外连接第二引出电极16。在实际使用过程中，第一引出电极15与可调电源的正极电性连接，第二引出电极16与可调电源的负极电性连接。

本实用新型中第一透明导电层5和第一低阻导电丝层6在电路结构上为并联连接，第二低阻导电丝层11和第二透明导电层12也为并联连接，与现有技术相比，相当于减小了第一透明导电层5和第二透明导电层12的电阻，从而相当于减小了复合电致变色层7两侧的电阻值，从而减小了等效的电阻-电容串联模型的充放电时间，并且第一低阻导电丝层6和第二低阻导电丝层12各自内部的导电丝也为并联关系，进而相当于进一步减小了透明导电层的电阻值，从而本实施例提供的变色玻璃的变色时间明显低于现有技术中的变色玻璃的变色时间。同时，本实施例中，复合电致变色层7和离子导体层9、离子贮藏层10之间设置有复合导电层8，相当于在等效的电阻-电容模型中的电容中插入导电物体，等效电容的电容值变小，从而电容的充放电时间变小，进一步减小了电致变色玻璃的变色时间，将这种电致变色玻璃应用于前文描述的轨道交通中的机动车辆的挡风玻璃时，可调电源启动后在很短的时间内可控变色玻璃就可以变色，乘客的用户体验性好。

同时，本实施例中，复合电致变色层7包括第一子变色层和第二子变色层，第一子变色层和第二子变色层中都形成有若干个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料。第一子变色层的非镂空部分的材料为无机变色材料，厚度范围为100-500nm，第二子变色层的非镂空部分的材料为金属元素镍、钒、钴、铱、铁中至少两种组合的氧化物，厚度范围为200-400nm。这样通过设置镂空几何结构和复合电致变色层，在使用过程中通过调节可调电源的电压或电流大小，可以调节电致变色玻璃的遮光率的程度，解决了现有技术中单一的电致变色层加电压后遮光率为固定值造成的灵活性较差的技术问题。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是：本实用新型的“上”“下”“内”“外”只是参考附图对本实用新型进行说明，不作为限定用语。

上述对本说明书特定实施例进行了描述，其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定必须按照示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于轨道车的可控变色玻璃，其特征在于，包括依次层叠设置的第一透明导电层、第一低阻导电丝层、复合电致变色层、复合导电层、离子导体层、离子贮藏层、第二低阻导电丝层和第二透明导电层；

所述复合电致变色层包括第一子变色层和第二子变色层，所述第一子变色层和所述第二子变色层中形成有若干个镂空几何结构，所述镂空几何结构内填充有透明材料。

2.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述镂空几何结构的形状包括矩形、圆形、三角形、椭圆形、扇形、梯形，所述镂空几何结构内填充的所述透明材料包括二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述复合导电层包括依次层叠的电阻层、第一透明导电氧化物层、金属层和第二透明导电氧化物层。

4.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述第一子变色层的非镂空部分的材料为无机变色材料，厚度范围为100-500nm；所述第二子变色层的厚度范围为200-400nm。

5.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层均包括多个平行排布的导电丝，所述多个平行排布的导电丝中的所有导电丝为并联连接。

6.根据权利要求5所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述导电丝采用真空磁控溅射加掩膜版或激光刻蚀的金属。

7.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，还包括：

与所述第一透明导电层电性连接的第一引出电极；

与所述第二透明导电层电性连接的第二引出电极。

8.根据权利要求7所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述第一引出电极与可调电源的正极电性连接，所述第二引出电极与可调电源的负极电性连接。

9.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，还包括设置于所述第一透明导电层外侧的第一保护层和设置于所述第二透明导电层外侧的第二保护层，所述第一保护层和所述第二保护层材料为硅的氧化物或者氮化物、铝的氧化物或者氮化物中的一种。

10.根据权利要求1所述的可控变色玻璃，其特征在于，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度相等，范围为0.2-1mm。

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