節(jié)能膜的制作方法
【專利說明】節(jié)能膜
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2012年11月21日提交的第561/729, 166號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的 權(quán)益，該美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 大多數(shù)常見的、非節(jié)能車窗和建筑物窗使用容易導(dǎo)熱的單個(gè)玻璃窗格。常見的 窗通過以下方式傳遞能量：（1)通過經(jīng)由玻璃的直接傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射的非太陽能熱增益； (2)以輻射形式的太陽能熱增益；以及（3)來自通過玻璃的通風(fēng)和滲入的氣流。還存在市 場(chǎng)上可售的窗技術(shù)，窗技術(shù)具有能夠控制至車輛和建筑物內(nèi)的熱侵入的改進(jìn)的能量效益。 一種類型的節(jié)能窗具有多個(gè)窗格，例如兩個(gè)玻璃窗格、三個(gè)玻璃窗格或四個(gè)玻璃窗格，該玻 璃窗格利用窗格之間的隔熱空氣空間將熱傳遞降至最低。當(dāng)隔熱空間填充有諸如氪或氬的 無毒氣體時(shí)，以及當(dāng)在窗格之間使用低傳導(dǎo)性窗格間隔件時(shí)，效率進(jìn)一步提高。減少通過玻 璃的熱傳遞的另一方法是將低輻射（或low-e)涂層施加至玻璃表面。低輻射涂層通常為 施加至外部玻璃窗格的顯微鏡可見的薄金屬層或金屬氧化物層。低輻射涂層阻止輻射穿透 玻璃。在夏季，低輻射涂層還通過反射太陽光使建筑物保持更涼爽。在冬季，內(nèi)部窗格上的 低輻射涂層通過阻止散熱維持室內(nèi)溫度。降低通過玻璃的熱傳遞的其它方法包括應(yīng)用附 著至玻璃的彩色膜、染色膜或反射膜。相關(guān)技術(shù)的節(jié)能窗和能量效率等級(jí)在美國能源部出 版物D0E/G0-DE-AC03-76SF00098PUB-788,1997 年 1 月-5000 的"SelectingWindowsfor EnergyEfficiency" 中有所描述。
[0004] 通過窗的熱增益通常通過諸如U因子、R值、太陽能熱增益系數(shù)（SHGC)和可見光 透射率（VT或VLT)的能量性能特征來測(cè)量。低輻射涂層在寒冷天氣期間將熱反射回住宅 中，并且在溫暖天氣期間將熱反射回室外并且降低窗的U因子，但是隔熱效率不如多窗格 窗戶。多窗格窗隨著時(shí)間推移會(huì)出現(xiàn)隔熱氣體損耗和降低的能量效率。彩色窗、染色窗或 反射窗在允許進(jìn)入室內(nèi)的光量（可見光透射率）方面受到限制。并且雖然用戶在強(qiáng)烈的日 光下需要具有固定色彩的窗膜，但是在陰天和在夜間不需要具有固定色彩的窗膜。在許多 應(yīng)用中，在建筑上也需要有色彩的窗。
[0005] 因此，將有利的是提供熱有效的窗膜和窗，該窗膜和窗透射最大比例的入射可見 光強(qiáng)度，并同時(shí)阻斷太陽的輻射能量且阻隔熱能傳遞。還將有利的是提供用于寒冷氣候的 窗膜和窗，該窗膜和窗具有將冬季期間的熱增益最大化的太陽能熱增益系數(shù)，具有降低傳 導(dǎo)性熱傳遞的U因子以及用于良好光傳遞的高可見透射率。此外，有利的是提供可施加至 普通窗的膜，從而將窗轉(zhuǎn)變成節(jié)能窗。另外，將有利的是膜為柔性的，使得其可彎曲以適應(yīng) 非平面的表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種膜。該膜包括第一透明襯底；第二透明襯底； 設(shè)置在第一透明襯底與第二透明襯底之間的液晶層；以及設(shè)置在液晶層的外邊緣上的襯 墊。襯墊還可設(shè)置在第一透明襯底和第二透明襯底的外邊緣上。
[0007] 膜還可包括：設(shè)置在第一透明襯底與液晶層之間的第一透明導(dǎo)電層；以及設(shè)置在 第二透明襯底與液晶層之間的第二透明導(dǎo)電層。在該實(shí)施方式中，襯墊還可設(shè)置在第一透 明襯底、第二透明襯底、第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層的外邊緣上。襯墊可為粘合劑， 并且襯墊可包括多個(gè)間隔件。
[0008] 膜還可包括紅外（IR)反射層或紫外（UV)反射層。另外，膜還可包括至少一個(gè)偏 振層。此外，膜還可包括布置在液晶層與第一透明導(dǎo)電層之間或布置在液晶層與第二透明 導(dǎo)電層之間的聚酰胺層。第一透明襯底和第二透明襯底可大致上為柔性的以適應(yīng)彎曲的表 面。
[0009] 液晶層可包括液晶材料和多個(gè)間隔件。間隔件可為棒，該棒被布置使得棒的直徑 限定液晶層的高度?？商鎿Q地，間隔件可包括棒、粘性球和/或納米結(jié)構(gòu)。間隔件可占據(jù)液 晶層大約10 %至20 %的體積。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種玻璃面板。該玻璃面板包括玻璃窗格和一個(gè) 或多個(gè)膜。每個(gè)膜通過粘合劑層固定至相鄰的膜。各膜包括：第一透明襯底；第二透明襯 底；設(shè)置在第一透明襯底與第二透明襯底之間的液晶層；以及設(shè)置在液晶層的外邊緣上的 襯墊。
[0011] 玻璃窗格可為彎曲的，并且第一透明襯底和第二透明襯底可大致上為柔性的以適 應(yīng)彎曲的玻璃窗格。玻璃窗格可包括建筑物窗中使用的玻璃、門中使用的玻璃、天窗中使用 的玻璃、汽車玻璃、飛機(jī)中使用的玻璃、船舶玻璃和/或用于在內(nèi)部空間與外部空間之間建 立屏障的任何其它玻璃。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制備膜的方法。該方法包括：
[0013] a)提供第一透明襯底；
[0014]b)在第一透明襯底的外邊緣部分上沉積襯墊；
[0015]c)在第一透明襯底上且在由襯墊形成的邊界中沉積液晶層；
[0016]d)在液晶層上且在由襯墊形成的邊界中定位第二透明襯底；以及
[0017]e)固化襯墊中的粘合劑。
[0018] 方法還可包括在膜上沉積附加層。附加層可為保護(hù)層、IR反射層、UV反射層和/ 或偏振層?？赏ㄟ^在第一透明導(dǎo)電層上噴射液晶材料和間隔件的混合物來沉積液晶層。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了另一制備膜的方法。該方法包括：
[0020] a)提供第一透明襯底；
[0021] b)在第一透明襯底的與第一透明襯底的外邊緣相鄰的上表面上沉積襯墊；
[0022] c)在第一透明襯底上且在由襯墊形成的邊界中沉積液晶層；
[0023] d)在液晶層和襯墊上定位第二透明襯底；以及
[0024] e)固化襯墊中的粘合劑。
[0025] 通過在結(jié)合附圖所考慮的本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目標(biāo)、優(yōu)勢(shì)和新 穎特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0026] 圖IA為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的節(jié)能窗膜的截面視圖；
[0027] 圖IB為圖IA中示出的節(jié)能窗膜的俯視透視圖；
[0028] 圖IC為圖IA中示出的節(jié)能窗膜中的液晶層的截面視圖；
[0029] 圖ID為節(jié)能窗膜的另一實(shí)施方式的截面視圖；
[0030] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的節(jié)能窗膜的截面視圖；
[0031] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的多層節(jié)能窗膜的截面視圖；
[0032] 圖4A為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有單個(gè)節(jié)能膜的節(jié)能玻璃面板的截面視 圖；
[0033] 圖4B為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的、具有通過粘合劑層結(jié)合的兩個(gè)節(jié)能膜的 節(jié)能玻璃面板的截面視圖；
[0034] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的節(jié)能窗的截面視圖；
[0035] 圖6A為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的節(jié)能窗的截面視圖；以及
[0036] 圖6B為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的節(jié)能窗的截面視圖；
[0037] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的包括多層節(jié)能膜的節(jié)能窗的截面視圖；以及
[0038] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的節(jié)能窗膜的截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種應(yīng)用至表面的節(jié)能膜。節(jié)能膜可應(yīng)用至窗、 門、天窗、汽車玻璃、飛機(jī)中使用的玻璃、船舶玻璃或任何其它玻璃表面。例如，節(jié)能膜可應(yīng) 用至需要隔熱以及需要免于紅外（IR)輻射和/或UV輻射的玻璃。該節(jié)能膜可充當(dāng)對(duì)熱量 傳遞至車輛或建筑物中或?qū)崃繌能囕v或建筑物傳遞出的隔熱屏障。另外，節(jié)能膜可應(yīng)用 至諸如金屬或干式墻的任何其它表面以提供隔熱。節(jié)能膜的隔熱屬性來自于在構(gòu)建膜的過 程中所使用的材料和構(gòu)建方法，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的節(jié)能膜可為柔性的，并且可應(yīng)用在普通窗的表面上。節(jié) 能膜還耐用和足夠薄以應(yīng)用于車窗上。在一些實(shí)施方式中，節(jié)能膜包括用于防止損壞膜和 窗的減震層和/或保護(hù)層。節(jié)能膜還可形成為提供安全層，以便將普通窗玻璃轉(zhuǎn)變成具有 與諸如汽車擋風(fēng)玻璃的層壓窗相同的屬性。
[0041] 透明的節(jié)能膜包括第一大致柔性的透明封閉膜和第二大致柔性的透明封閉膜、以 及諸如液晶層的一個(gè)或多個(gè)隔熱層。該膜可包括一個(gè)或多個(gè)IR和/或UV反射層或吸收層。 [0042] 節(jié)能膜可應(yīng)用在已經(jīng)安裝的窗面板上，諸如建筑物或汽車上的普通窗