CN216160944U

CN216160944U - 一种调光玻璃

Info

Publication number: CN216160944U
Application number: CN202121387609.0U
Authority: CN
Inventors: 巨小倩; 王春雷; 李展; 张思凯; 王瑛; 陈娟; 翟德深; 王昌银; 梁鹏; 车春城
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2031-06-22

Abstract

本公开实施例提供了一种调光玻璃，包括：第一玻璃层、第二玻璃层、边框；在第一玻璃层上靠近第二玻璃层的一侧设置有复合层，复合层设置在第一玻璃层、第二玻璃层和边框围成的中空结构中；复合层由第一玻璃层向第二玻璃层方向依次包括：PVB层、染料液晶层和红外高反膜层；红外高反膜层包括：ITO膜和全介质高反膜，其中，ITO膜用于屏蔽ITO膜对应的近红外长波波段的红外光，全介质高反膜用于屏蔽近红外短波波段的红外光。本公开调节效果与Low‑E膜层相当，但可见光透过率能维持在更高的水平，层数更少，膜层结构更简单，制备方法更简便，膜层均由二元化合物组成，性能比较稳定，不存在膜层失效风险，整体性能优于Low‑E膜层。

Description

一种调光玻璃

技术领域

本公开涉及调光玻璃领域，特别涉及一种调光玻璃。

背景技术

染料液晶调光玻璃响应速度快、雾度低且属于中性色调光，已逐渐应用于建筑、交通等领域。但染料液晶调光玻璃仅在可见光波段具有良好的调光效果，在近红外波段的屏蔽作用很弱，因此难以隔绝外界的红外辐射，无法控制建筑物内部的能量交换，导致照明和温控的能耗较高。

为了实现调光玻璃对红外光线的屏蔽作用，通常会在调光玻璃内部设置Low-E膜层，Low-E膜层是低辐射膜层，对红外光具有高反射性，有良好的隔热效果。但是，Low-E膜层结构及制作工艺复杂，对可见光的透过率也相对较低，对照明***造成的负担较大；且Low-E膜内金属层(如双银、三银Low-E)存在氧化失效的风险，影响红外光屏蔽效果。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种调光玻璃，用以解决现有技术的如下问题：现有红外屏蔽作用强的Low-E膜层也会将可见光进行一定程度的屏蔽，对室内照明***负担较大，且存在氧化失效的风险。

本公开实施例提出了一种调光玻璃，包括：第一玻璃层、第二玻璃层、边框；在第一玻璃层上靠近第二玻璃层的一侧设置有复合层，所述复合层设置在所述第一玻璃层、所述第二玻璃层和所述边框围成的中空结构中；所述边框包括间隔条和密封胶；所述复合层由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括：PVB(玻璃夹层)层、染料液晶层和红外高反膜层；所述红外高反膜层包括：ITO膜和全介质高反膜，其中，所述ITO膜用于屏蔽所述ITO膜对应的近红外长波波段的红外光，所述全介质高反膜用于屏蔽近红外短波波段的红外光；所述全介质高反膜由至少两种二元化合物组成，所述至少两种二元化合物的折射率不同。

在一些实施例中，所述全介质高反膜由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括：第一折射率薄膜以及交替折射率薄膜组，所述交替折射率薄膜组由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括第二折射率薄膜和第一折射率薄膜；其中，所述第一折射率大于所述第二折射率。

在一些实施例中，所述交替折射率薄膜组中第二折射率薄膜和第一折射率薄膜的光学厚度为λ₀/4n，其中，n为折射率，λ₀为中心波长。

在一些实施例中，所述λ₀的取值为1000nm-1300nm。

在一些实施例中，所述交替折射率薄膜组的数量为2-7个。

在一些实施例中，所述第一折射率薄膜为折射率大于2的介质薄膜，所述第二折射率薄膜为折射率小于2的介质薄膜。

在一些实施例中，所述第一折射率薄膜至少包括以下之一：二氧化钛TiO₂，硫化锌ZnS，二氧化锆ZrO₂。

在一些实施例中，所述第二折射率薄膜至少包括以下之一：氧化铝Al₂O₃，氟化镁MgF₂，二氧化硅SiO₂。

在一些实施例中，所述ITO膜的厚度为20nm-400nm。

在一些实施例中，所述间隔条至少包括以下之一：铝间隔条、不锈钢间隔条、PVC间隔条、硅酮间隔条；密封胶包括作为第一道密封的热塑胶和作为第二道密封的热固胶。

本公开实施例在调光玻璃内部设置了红外高反膜，其由ITO膜和全介质高反膜组成，ITO膜在近红外长波波段(1100-2500nm)内有较好的红外调制效果，全介质高反膜在近红外短波波段(780-1100nm)内能实现较好的红外调制，二者协同使用，能够拓宽红外屏蔽范围(780-2500nm)，调节效果与Low-E膜层相当，并且可见光透过率能维持在更高的水平，层数更少，膜层结构更简单，制备方法更简便，膜层均由二元化合物组成，性能比较稳定，不存在膜层失效风险，整体性能及使用效果均优于Low-E膜层。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开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1为本公开实施例提供的调光玻璃的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的全介质高反膜的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的单层ITO膜的透过率曲线示意图；

图4为本公开实施例提供的一种全介质高反膜的透过率曲线示意图；

图5为本公开实施例提供的一种红外高反膜的透过率曲线示意图；

图6为本公开实施例提供的另一种红外高反膜的透过率曲线示意图；

图7为本公开实施例提供的又一种红外高反膜的透过率曲线示意图。

附图标记：

1-第一玻璃层，2-第二玻璃层，3-边框，4-PVB层，5-染料液晶层，6-红外高反膜层，61-ITO膜，62-全介质高反膜，621-第一折射率薄膜，622-第二折射率薄膜，623-交替折射率薄膜组。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开实施例提供了一种调光玻璃，其结构示意如图1所示，包括：

第一玻璃层1、第二玻璃层2、边框3；在第一玻璃层1上靠近第二玻璃层2的一侧设置有复合层，复合层设置在第一玻璃层1、第二玻璃层2和边框3围成的中空结构中；边框包括间隔条和密封胶；复合层由第一玻璃层向第二玻璃层方向依次包括：PVB层4、染料液晶层5和红外高反膜层6；红外高反膜层6包括：ITO膜61和全介质高反膜62，其中，ITO膜用于屏蔽ITO膜对应的近红外长波波段的红外光，全介质高反膜用于屏蔽近红外短波波段的红外光；全介质高反膜由至少两种二元化合物组成，至少两种二元化合物的折射率不同。

上述全介质高反膜62的结构示意如图2所示，其由第一玻璃层向第二玻璃层方向依次包括：第一折射率薄膜621以及交替折射率薄膜组623，交替折射率薄膜组由第一玻璃层向第二玻璃层方向依次包括第二折射率薄膜622和第一折射率薄膜621；其中，第一折射率大于第二折射率。具体实现时，每一个交替折射率薄膜组623中的第二折射率薄膜622和第一折射率薄膜621均可以与其它交替折射率薄膜组623中的第二折射率薄膜622和第一折射率薄膜621的厚度不同，通过不同的厚度实现不同波段光的调整，以尽可能的实现近红外全波段的红外光都能够被精确屏蔽。为了实现调节的范围较大，因此需要多设置几组厚度不同的交替折射率薄膜组，优选的，交替折射率薄膜组的数量为2-7个。

对于每个交替折射率薄膜组中第二折射率薄膜和第一折射率薄膜的光学厚度，其可以根据λ₀/4n确定，其中，n为折射率，λ₀为中心波长。

其中，上述λ₀的取值优选为1000nm-1300nm；上述ITO膜的厚度优选为20nm-400nm；上述间隔条优选为铝间隔条、不锈钢间隔条、PVC间隔条、硅酮间隔条等冷边、暖边间隔条中的一种；密封胶使用热塑胶作为第一道密封，热固胶作为第二道密封。

对于第一折射率薄膜和第二折射率薄膜，优选为第一折射率薄膜为折射率大于2的介质薄膜，第二折射率薄膜为折射率小于2的介质薄膜，例如，第一折射率薄膜至少包括以下之一：二氧化钛TiO₂，硫化锌ZnS，二氧化锆ZrO₂；第二折射率薄膜至少包括以下之一：氧化铝Al₂O₃，氟化镁MgF₂，二氧化硅SiO₂。

本公开实施例的染料液晶层起到调节可见光透过率的作用，红外高反膜起到屏蔽近红外光的作用。红外高反膜由ITO膜、全介质高反膜组成，ITO膜在近红外长波波段(1100-2500nm)内有较好的红外调制效果，再配置全介质高反膜在近红外短波波段(780-2500nm)内实现较好的红外调制效果，二者叠加以实现近红外波段(780-2500nm)的全波段屏蔽。

全介质高反膜由光学厚度为λ₀/4n(n为折射率)的高低折射率薄膜交替蒸镀而成，经过光线在高低折射率薄膜之间的反射，相干光之间发生相长干涉，反射光增强，从而达到红外屏蔽的效果。这种膜只对中心波长λ₀成立，不同λ₀对应不同薄膜厚度，通过组合不同厚度的高低折射率薄膜可以设计出调节范围更宽的红外反射膜。具体的，全介质高反膜的最外层和最内层应该为高折射率薄膜，高低折射率薄膜交替叠加。高折射率薄膜可以是TiO₂、ZnS、ZrO₂等折射率>2的介质薄膜，低折射率薄膜可以是Al₂O₃、MgF₂、SiO₂等折射率<2的介质薄膜。

ITO膜的厚度建议为20-400nm，ITO厚度越大，红外反射率与红外发射率都会略有下降，调节效果相对更好，但整体可见光透过率也会有所下降。λ₀建议为1000-1300nm，根据所选高低折射率薄膜的折射率不同，反射带宽也不同，二者折射率相差越大，反射带宽越宽，调节范围越广。全介质反射膜层数建议为3-15层(每一组交替折射率薄膜组包括两层)，层数越多，反射光相干叠加，相互增强，反射率越大，但可将光透过率会相应的有所下降。

实施例1

如图3所示，单层ITO(膜厚35nm)在可见光波段(380-780nm)透过率为84.02％，近红外波段(780-2500nm)透过率为28.97％，如图4所示，全介质高反膜(TiO₂-SiO₂-TiO₂-SiO₂-TiO₂)的中心波长为1000nm，光学厚度为λ₀/4n，在可见光波段透过率为83.44％，近红外波段透过率为65.76％，在1000nm处透过率为15.84nm。如图5所示，二者叠加后，红外高反膜(ITO-TiO₂-SiO₂-TiO₂-SiO₂-TiO₂)在可见光波段透过率为82.47％，近红外波段透过率为12.26％。两种高低材料理论上折射率相差越大，调节效果越好。

实施例2

红外高反膜结构为ITO-ZnS-MgF₂-Zn_S-MgF₂-ZnS，ZnS-MgF₂-ZnS-MgF₂-ZnS为全介质高反膜，中心波长为1000nm，光学厚度为λ₀/4n，ITO膜厚度为35nm；如图6所示，在可见光波段透过率为85.07％，近红外波段透过率为11.2％。

实施例3

红外高反膜结构为ITO-ZrO₂-MgF₂-ZrO₂-MgF₂-ZrO₂，ZrO₂-MgF₂-ZrO₂-MgF₂-ZrO₂膜系为全介质高反膜，中心波长为1000nm，光学厚度为λ0/4n，ITO膜厚度为35nm；如图7所示，在可见光波段透过率为86.83％，近红外波段透过率为15.11％。

本公开实施例在染料液晶调光层靠近室内侧设置的红外高反膜由ITO膜和全介质高反膜组成，能够调节近红外(780-2500nm)波段的光，阻隔室外的红外辐射，达到降低室内空调能耗，节能减排的效果。本公开实施例在不增加玻璃总层数与厚度的情况下即可同时实现可见光的调节以及近红外光的屏蔽，并且室外侧对流较强，而惰性气体导热系数低，将功能层叠加在室外(例如可以是第一玻璃层，也可以是第二玻璃层)侧可以使热量主要向室外散发。

当然，本公开实施例的第一玻璃层和第二玻璃层也可以是夹胶玻璃等复合玻璃，本公开不进行限定。

本公开实施例的红外高反膜由ITO膜和全介质高反膜组成，ITO膜在近红外长波波段(1100-2500nm)内有较好的红外调制效果，全介质高反膜在近红外短波波段(780-1100nm)内能实现较好的红外调制，二者协同使用，能够拓宽膜系的红外屏蔽范围(780-2500nm)，调节效果与Low-E膜层相当，并且膜系的可见光透过率能维持在更高的水平，膜系层数更少，制备方法更简便，优于Low-E膜层。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种调光玻璃，其特征在于，包括：

第一玻璃层、第二玻璃层、边框；

在第一玻璃层上靠近第二玻璃层的一侧设置有复合层，所述复合层设置在所述第一玻璃层、所述第二玻璃层和所述边框围成的中空结构中；

所述边框包括间隔条和密封胶；

所述复合层由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括：PVB层、染料液晶层和红外高反膜层；

所述红外高反膜层包括：ITO膜和全介质高反膜，其中，所述ITO膜用于屏蔽所述ITO膜对应的近红外长波波段的红外光，所述全介质高反膜用于屏蔽近红外短波波段的红外光；所述全介质高反膜由至少两种二元化合物组成，所述至少两种二元化合物的折射率不同。

2.如权利要求1所述的调光玻璃，其特征在于，

所述全介质高反膜由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括：第一折射率薄膜以及交替折射率薄膜组，所述交替折射率薄膜组由所述第一玻璃层向所述第二玻璃层方向依次包括第二折射率薄膜和第一折射率薄膜；其中，所述第一折射率大于所述第二折射率。

3.如权利要求2所述的调光玻璃，其特征在于，所述交替折射率薄膜组中第二折射率薄膜和第一折射率薄膜的光学厚度为λ₀/4n，其中，n为折射率，λ₀为中心波长。

4.如权利要求3所述的调光玻璃，其特征在于，所述λ₀的取值为1000nm-1300nm。

5.如权利要求2所述的调光玻璃，其特征在于，所述交替折射率薄膜组的数量为2-7个。

6.如权利要求2所述的调光玻璃，其特征在于，所述第一折射率薄膜为折射率大于2的介质薄膜，所述第二折射率薄膜为折射率小于2的介质薄膜。

7.如权利要求6所述的调光玻璃，其特征在于，所述第一折射率薄膜至少包括以下之一：二氧化钛TiO₂，硫化锌ZnS，二氧化锆ZrO₂。

8.如权利要求6所述的调光玻璃，其特征在于，所述第二折射率薄膜至少包括以下之一：氧化铝Al₂O₃，氟化镁MgF₂，二氧化硅SiO₂。

9.如权利要求1至8中任一项所述的调光玻璃，其特征在于，所述ITO膜的厚度为20nm-400nm。

10.如权利要求1至8中任一项所述的调光玻璃，其特征在于，所述间隔条至少包括以下之一：铝间隔条、不锈钢间隔条、PVC间隔条、硅酮间隔条；所述密封胶包括作为第一道密封的热塑胶和作为第二道密封的热固胶。