本發(fā)明涉及一種調(diào)光薄膜,具體地涉及一種復(fù)合調(diào)光薄膜;本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用該復(fù)合調(diào)光薄膜的調(diào)光裝置。
背景技術(shù):
早期為了使門窗或隔間玻璃具有隱蔽性,以及為了隔絕陽(yáng)光照射,而將裝飾用的窗簾、改用為著色玻璃或于玻璃外粘貼隔熱紙的方式,雖然增強(qiáng)了隱秘性與隔熱效果,但卻在陰雨天時(shí)使得透光不佳。此外,采用著色玻璃及粘貼隔熱紙的方式,玻璃的透光度就無(wú)法任意變換。
調(diào)光玻璃(Polyvision Privacy Glass)成為這些問(wèn)題的一個(gè)有效的解決方案。調(diào)光玻璃通常有兩種,一種是電致色調(diào)光玻璃,另一種是液晶調(diào)光玻璃。前者屬于透過(guò)率可變型,其結(jié)構(gòu)為有兩片相對(duì)的透明導(dǎo)電玻璃,一片上圖涂有原狀態(tài)發(fā)色的WO3層,另一片上涂有氧化狀態(tài)下發(fā)色的普魯士藍(lán)層,兩層同時(shí)著色、消色,通過(guò)改變電流方向可自由地調(diào)節(jié)光的透過(guò)率,條件范圍可達(dá)15%~75%;后者屬于透視性可變型,其結(jié)構(gòu)為在兩片相對(duì)的透明導(dǎo)電玻璃之間夾有一層分散有液晶的聚合物,通常聚合物中的液晶分子處于無(wú)序狀態(tài),入射光被散射,玻璃為不透明,加上電場(chǎng)后,液晶分子軸按電場(chǎng)方向排布,結(jié)果得到透明的視野。然而調(diào)光玻璃雖然可以通過(guò)電流來(lái)隨意改變玻璃的透明度,但在裝設(shè)時(shí)則要破壞原有裝潢,且調(diào)光玻璃本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修和更新困難。傳統(tǒng)的調(diào)光玻璃主要集中于聚合物分散液晶器件,其原材料和生產(chǎn)成本較為昂貴,限制其大范圍的應(yīng)用。此外,新型的氣致變色薄膜則是需要較為苛刻的設(shè)備工藝,使得其生產(chǎn)效率得到限制。
為解決上述問(wèn)題,專利文獻(xiàn)CN101968593A公開(kāi)了一種碳納米管 – 聚氨酯復(fù)合調(diào)光薄膜,以碳納米管自支撐薄膜和形狀記憶聚氨酯為主要成分,以電驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜中聚氨酯層分子級(jí)結(jié)構(gòu)的相轉(zhuǎn)變及透明性的可逆調(diào)制,其結(jié)構(gòu)包括兩層玻璃、塑料或橡膠中一種材質(zhì)的透明基體介質(zhì),以及夾設(shè)于透明基體介質(zhì)之間相復(fù)合的碳納米管薄膜和形狀記憶聚氨酯,并且該碳納米管薄膜兩端直接與金屬電極相連。然而,該專利文獻(xiàn)公開(kāi)的碳納米管 – 聚氨酯復(fù)合調(diào)光薄膜存在如下缺陷:由于較低導(dǎo)電性的碳管以及碳管薄膜與聚氨酯薄膜層間密著性較弱,限制了復(fù)合薄膜的調(diào)光響應(yīng)均勻性;同時(shí),碳納米管薄膜的制備工藝也限制了復(fù)合薄膜大面積的生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題作出改進(jìn),即本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種調(diào)光響應(yīng)速度更快、薄膜透光率更加均勻穩(wěn)定、施工安裝方便、操作使用簡(jiǎn)便的復(fù)合調(diào)光薄膜及調(diào)光裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的一種復(fù)合調(diào)光薄膜,包括由下向上依次復(fù)合層疊的透明基材層和調(diào)光功能層,所述調(diào)光功能層包括上表面和/或下表面設(shè)有圖形化溝槽的形狀記憶聚合物薄膜層、內(nèi)嵌在所述圖形化溝槽中的導(dǎo)電薄膜和設(shè)置在所述導(dǎo)電薄膜兩端的電極。
優(yōu)選的,所述透明基材層為塑料基材或橡膠基材。
優(yōu)選的,所述形狀記憶聚合物薄膜層為形狀記憶聚氨酯層、形狀記憶聚酰胺層或形狀記憶聚丁二炔層中的任意一種,所述形狀記憶聚合物薄膜層具有在通電前后所能達(dá)到的溫度范圍之內(nèi)的相轉(zhuǎn)變溫度,并在所述導(dǎo)電薄膜達(dá)到相轉(zhuǎn)變溫度前后呈現(xiàn)出非透明狀態(tài)和透明狀態(tài)的可逆轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步優(yōu)選的,所述形狀記憶聚合物薄膜層為形狀記憶聚氨酯層。特別的,所述形狀記憶聚氨酯層可對(duì)應(yīng)不同的分子結(jié)構(gòu),其相轉(zhuǎn)變溫度在20℃~100℃之間。
優(yōu)選的,所述形狀記憶聚合物薄膜層的厚度為0.1 mm~1 mm。
優(yōu)選的,所述形狀記憶聚合物薄膜層上表面和/或下表面的所述圖形化溝槽是采用壓印的方法制得。具體的,所述壓印的方法為熱壓印或紫外壓印。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)電薄膜包括固化的導(dǎo)電漿料。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)電漿料包括納米金屬銀和導(dǎo)電高分子PEDOT:PSS中的任意一種或兩種的混合物。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)電薄膜為固態(tài)柔性膜線結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,內(nèi)嵌在所述圖形化溝槽中的所述導(dǎo)電薄膜是采用刮涂填充或噴墨打印的方法制得。
優(yōu)選的,所述調(diào)光功能層的上表面設(shè)置有透明壓敏膠層。
優(yōu)選的,所述透明壓敏膠層為由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯中的一種或多種為主體樹脂制成的透明壓敏膠。
優(yōu)選的,所述壓敏膠層的厚度為10 μm~500 μm。
優(yōu)選的,所述透明壓敏膠層的上表面設(shè)置有離型層,用以保護(hù)所述透明壓敏膠層。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的另一技術(shù)方案是,本發(fā)明的調(diào)光裝置,包括本發(fā)明的復(fù)合調(diào)光薄膜和開(kāi)關(guān),所述開(kāi)關(guān)通過(guò)所述電極將所述復(fù)合調(diào)光薄膜中的透明導(dǎo)電層與電源相連。優(yōu)選的,所述開(kāi)關(guān)為智能開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步優(yōu)選的,所述開(kāi)關(guān)可選用光控開(kāi)關(guān)、聲控開(kāi)關(guān)或其他無(wú)線控制開(kāi)關(guān)。
在應(yīng)用中,可將本發(fā)明的調(diào)光裝置的離型層揭除,將透明壓敏膠層正對(duì)清潔的被貼付物(如窗玻璃、屏風(fēng)玻璃等)表面直接貼付,使用導(dǎo)線將開(kāi)關(guān)與電源相連接。當(dāng)開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),復(fù)合調(diào)光薄膜呈現(xiàn)均勻的不透明的乳白色;當(dāng)開(kāi)關(guān)為連通狀態(tài)時(shí),復(fù)合調(diào)光薄膜則呈現(xiàn)均勻透明。
本發(fā)明能夠達(dá)到的技術(shù)效果為:(1)采用納米金屬材料和導(dǎo)電聚合物作為導(dǎo)電傳熱介質(zhì),其薄膜電傳導(dǎo)和熱傳導(dǎo)的均一性使得形狀記憶聚合物薄膜透光率的均勻性和穩(wěn)定性得到提高;(2)導(dǎo)電薄膜內(nèi)嵌于形狀記憶聚合物薄膜圖形化溝槽,該復(fù)合結(jié)構(gòu)可有效地提高形狀記憶聚合物薄膜和導(dǎo)電薄膜間的直接接觸效率,進(jìn)而縮短此復(fù)合薄膜的調(diào)光響應(yīng)時(shí)間;(3)智能開(kāi)關(guān)和透明壓敏膠的引入使得本發(fā)明的復(fù)合調(diào)光薄膜的施工安裝更加方便、操作使用更加簡(jiǎn)便。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的復(fù)合調(diào)光薄膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的復(fù)合調(diào)光薄膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
在上述圖1和圖2中,1為透明基材層,2為調(diào)光功能層,21為形狀記憶聚合物薄膜層,22為導(dǎo)電薄膜,23為電極,3為透明壓敏膠層,4為離型層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種復(fù)合調(diào)光薄膜,如圖1和圖2所示,包括由下向上依次復(fù)合層疊的透明基材層1和調(diào)光功能層2,其中調(diào)光功能層2包括上表面設(shè)有圖形化溝槽、厚度為0.1 mm~1 mm的形狀記憶聚合物薄膜層21、內(nèi)嵌在圖形化溝槽中的導(dǎo)電薄膜22和設(shè)置在導(dǎo)電薄膜22兩端的電極23;在調(diào)光功能層2的上表面設(shè)置有厚度為10 μm~500 μm的透明壓敏膠層3;在透明壓敏膠層3的上表面設(shè)置有離型層4,用以保護(hù)透明壓敏膠層3。
在本實(shí)施例1中,透明基材層1選用塑料基材,具體地選擇PET薄膜,在其他實(shí)施例中,透明基材層1也可選用橡膠基材;形狀記憶聚合物薄膜層21選用相轉(zhuǎn)變溫度在20℃~100℃之間的形狀記憶聚氨酯薄膜層,在其他實(shí)施例中,形狀記憶聚合物薄膜層21也可選用形狀記憶聚酰胺層或形狀記憶聚丁二炔層,只要能夠滿足使形狀記憶聚合物薄膜層21具有在通電前后所能達(dá)到的溫度范圍之內(nèi)的相轉(zhuǎn)變溫度,并在導(dǎo)電薄膜22達(dá)到相轉(zhuǎn)變溫度前后呈現(xiàn)出非透明狀態(tài)和透明狀態(tài)的可逆轉(zhuǎn)變即可;導(dǎo)電薄膜22為導(dǎo)電漿料經(jīng)燒結(jié)后得到的固態(tài)柔性膜線結(jié)構(gòu),該導(dǎo)電漿料可包括納米金屬銀或?qū)щ姼叻肿覲EDOT:PSS中的任意一種或兩種的混合物;透明壓敏膠層3為由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯中的一種或多種為主體樹脂制成的透明壓敏膠。
實(shí)施例2
制備實(shí)施例1的復(fù)合調(diào)光薄膜的方法,包括如下步驟:
(1)在透明基材層上涂覆一層形狀記憶聚合物薄膜層;
(2)采用壓印技術(shù)在形狀記憶聚合物薄膜層的上表面制作圖形化溝槽,所述壓印技術(shù)為熱壓印或紫外壓?。?/p>
(3)采用刮涂填充技術(shù)或噴墨打印技術(shù)將導(dǎo)電漿料填充到圖形化溝槽中,固化,形成導(dǎo)電薄膜;
(4)在導(dǎo)電薄膜兩端引出電極,形成包括記憶聚合物薄膜層、內(nèi)嵌在圖形化溝槽中的導(dǎo)電薄膜和設(shè)置在導(dǎo)電薄膜兩端的電極的調(diào)光功能層;
(5)在調(diào)光功能膜上表面涂覆一層透明壓敏膠層并進(jìn)行熟化處理;
(6)在透明壓敏膠層的上表面貼合一層離型層,即得到復(fù)合調(diào)光薄膜。
實(shí)施例3
一種調(diào)光裝置,包括實(shí)施例1的復(fù)合調(diào)光薄膜和開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)通過(guò)實(shí)施例1的復(fù)合調(diào)光薄膜中的電極3將的透明導(dǎo)電層22與電源相連。
在本實(shí)施例2中,開(kāi)關(guān)為智能開(kāi)關(guān),具體地選用光控開(kāi)關(guān),在其他實(shí)施例中也可選用聲控開(kāi)關(guān)或其他無(wú)線控制開(kāi)關(guān)。
實(shí)施例4
本實(shí)施例4的一種復(fù)合調(diào)光薄膜,與實(shí)施例1的不同之處是,調(diào)光功能層2包括下表面設(shè)有圖形化溝槽、厚度為0.1 mm~1 mm的形狀記憶聚合物薄膜層21。
實(shí)施例5
本實(shí)施例5的一種復(fù)合調(diào)光薄膜,與實(shí)施例1的不同之處是,調(diào)光功能層2包括上表面和下表面均設(shè)有圖形化溝槽、厚度為0.1 mm~1 mm的形狀記憶聚合物薄膜層21。
雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但是附圖中公開(kāi)的實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說(shuō)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。雖然本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例已被圖示和說(shuō)明,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,在不背離本發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下,可對(duì)實(shí)施例作出改變,本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。