基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置的制造方法

文档序号:11011506阅读:793来源:国知局
基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置的制造方法
【专利摘要】基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,涉及一种窗户装置,该装置既能实现对光透过率的连续调节,又能在现有的加工工艺的基础上制造出该装置并实现该装置的实际应用。包括:透明的导电基底1、厚度均匀的介电弹性片2、薄纳米线层3和透明的柔性电极4。当装置接电压时,装置两表面均发生形变,平行光经过该装置时被散射,表现为透过率的降低。当增加电压时,光透过率随之减小。故控制电压就可以控制光透过率,并且光透过率在最大值和最小值之间连续可调。本实用新型所述的基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置具有使用方便、设计灵活、结构紧凑、制造工艺简单、适用范围广的特点。
【专利说明】
基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种窗户装置,尤其涉及一种基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置。
【背景技术】
[0002]可被用来调制大面积上光透过率的器件主要有聚合物分散液晶膜(PDLC,polymerdispersed liquid crystal)和电致变色器件(ECD,Electrochromic devices) ο
[0003 ] PDLC膜由液晶微滴LC、液滴LC外部的聚合物po I ymer和PDLC上下两片可导电的基板或者薄膜三部分组成。当TOLC膜两端不加电压时,液滴LC光轴的取向不确定,可以是任意的方向,这就使得光经过TOLC膜时发生散射。因此,在不加电压时,PDLC膜为不透明状态。当I3DLC膜两端加电压时,液滴LC光轴的指向与电场方向一致,不存在散射。因此,在加电压时,I3DLC膜为透明的状态。
[0004]故驱动电压的通断电,决定了PDLC膜的透明与否。此时,PDLC膜就相当于光开关,只存在透明与不透明两种状态,不存在中间态,不是连续可调的。
[0005]ECD由夹在两层透明导电膜之间的变色层、离子导电层和离子存储层五层结构组成。当加电压时,就会发生电化学反应,使得电致变色材料的光透过率、颜色、光反射率等发生变化。
[0006]ECD可应用的范围非常广泛,如汽车后视镜的自动光强调节、高分辨率无视角差的显示屏、具有特殊透(反)射率要求的航空航天器的窗户材料等。但ECD各层膜之间的化学配比不稳定、制备工艺有限等,使得ECD性能不够稳定。ECD对制备工艺的要求高,成本高,使得其无法实现进一步的发展和更为广泛的应用。
[0007]设计出一个装置,使其既能实现对光透过率的连续调节,又能在现有的加工工艺的基础上制造出该装置并且提出几种该装置在实际中的应用是目前需要解决的。

【发明内容】

[0008]本发明为解决上述问题,提供了一种基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,该装置不仅能够实现对光透过率的连续调节,而且该装置可在现有的加工工艺的基础上制造出来并在实际应用中发挥重要作用。
[0009]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,该装置包括薄纳米线层、厚度均匀的介电弹性片、透明的导电基底、透明的柔性电极和固定装置的结构。
[0010]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置中的薄纳米线层为银纳米线网络,银纳米线网络是平铺在厚度均匀的介电弹性片上的。
[0011]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置中的介电弹性片的厚度均匀,若在其两侧贴上透明的柔性电极,当电极两端存在电压时,由于异性电荷的相互吸引,产生了静电压力。介电弹性片在静电压力的作用下发生形变,使其在厚度方向变薄、面积变大。
[0012]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置中的导电基底透明,基底不仅具有较好的导电性和透明性,而且比介电弹性片坚硬,因此,在静电压力下,介电弹性体与基底接触的那个表面上发生的形变就受到约束,形变就只能发生在另外一个表面。其次,基底也可防止由于电压的不稳定造成介电弹性片的电击穿。
[0013]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置中的电极是透明的,并且是柔性的,当发生形变时,电极也会跟着发生改变。
[0014]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置中的固定装置的结构可以是任意大小,各种形状,该结构可根据实际使用的情况具体设计,灵活地设计可确保整个装置的稳定。
[0015]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置的组装,需先将两片介电弹性片附在基底的两侧,再将银纳米线网络平铺在弹性片表面并贴上透明电极,最后将该装置固定。
[0016]本发明的有益效果:
[0017]1、装置使用方便;
[0018]2、设计灵活;
[0019]3、结构紧凑;
[0020]4、制造工艺简单;
[0021]5、适用范围广。
【附图说明】

[0022]图1在不加电压的情况下,光透过装置时的示意图;
[0023]图2在加电压的情况下,光透过装置时的示意图;
[0024]图3光透过率-电压曲线;
[0025]图4表面为圆形的装置;
[0026]图5表面为矩形的装置。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0028]如图1、2所示,为基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,包括透明的导电基底1、厚度均匀的介电弹性片2、薄纳米线层3和透明的柔性电极4。先将两片介电弹性片2附在基底I的两侧,再将银纳米线网络3平铺在弹性片表面并贴上透明电极4。基底I不仅具有较好的导电性和透明性,而且比介电弹性片坚硬,因此,在静电压力下,介电弹性片2与基底I接触的那个表面上发生的形变就受到约束,形变就只能发生在另外一个表面。介电弹性片2的厚度均匀,当柔性电极4接电压时,由于异性电荷的相互吸引,产生了静电压力。介电弹性片在静电压力的作用下就会发生形变。但薄纳米线层3平铺在介电弹性片2上,纳米线是不规则排布的,介电弹性片发生形变时,纳米线在局部对介电弹性片施压,使得介电弹性片的形变只能存在于纳米线附近,此时,纳米线相对于平均表面要低,整个表面凹凸不平。
[0029]光经过该装置时,都必须经过两个面,当装置未接电压时,装置两表面未发生形变,平行光入射该装置将仍以平行光射出,表现为透过率高;当装置接电压时,装置两表面均发生形变,光经过该装置时被散射,表现为透过率的低。
[0030]如图3所示,为该装置的光透过率-电压曲线。当增加电压时,光透过率随之减小。光透过率-电压曲线是非线性的,特别是在低压和高压的情况下,但是在低压和高压之间可近似看作是线性的。故控制电压就可以控制光透过率,并且光透过率在最大值和最小值之间连续可调。
[0031]如图4、5所示,分别为表面为圆形和矩形的装置。故装置中的固定装置的结构相应地也是圆形和矩形,当然,也可以是任意大小、形状的,该结构可根据实际使用的情况具体设计,以确保整个装置的稳定。
[0032]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置的组装,需先将两片介电弹性片附在基底的两侧,再将银纳米线网络平铺在弹性片表面并贴上透明电极,最后将该装置固定。整个设计过程简单灵活,加工制造时也方便快捷。使用时,控制电压即可改变介电弹性片的表面形态,连续调节光的透过率。
[0033]基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置可广泛应用于建筑物及车辆中的可进行连续调光的智能玻璃、教学办公场所内的可隐藏的投影屏幕以及可连续调节光亮度的灯具的设计中。
[0034]本发明的实现,使得基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置使用方便、设计灵活、结构紧凑、制造工艺简单、适用范围广。
【主权项】
1.基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,包括透明的导电基底、厚度均匀的介电弹性片、薄纳米线层和透明的柔性电极;先将两片介电弹性片附在基底的两侧,再将银纳米线网络平铺在弹性片表面并贴上透明电极,最后将该装置固定。2.根据权利要求1所述的基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,其特征在于:装置在设计时,可根据实际使用的情况,灵活地设计、调整装置的大小和形状,加工制造时也方便快捷。3.根据权利要求1所述的基于电力驱动的光透过率连续可调的窗户装置,其特征在于:装置在使用时,控制电压即可改变介电弹性片的表面形态,连续调节光的透过率。
【文档编号】G02B26/00GK205691858SQ201620559473
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月6日 公开号201620559473.X, CN 201620559473, CN 205691858 U, CN 205691858U, CN-U-205691858, CN201620559473, CN201620559473.X, CN205691858 U, CN205691858U
【发明人】朱民, 楼俊, 王倩
【申请人】中国计量大学
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