一种高效节能温致变色玻璃的制作方法_2

文档序号:9256937阅读:来源:国知局

[0015]而本发明的用于制备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法,通过在玻璃表面涂布 热塑性高分子材料层,并通过在该热塑性高分子材料层周围的温度高于其玻璃转换温度 (此时,热塑性高分子材料层处于高弹态)时,对热塑性高分子材料层进行压印,克服了玻 璃本身材质硬度所造成的加工困难的缺陷,易于操作,成本较低,且,安全系数也高,同时, 由于本发明的带有立体凸起纹路的玻璃基板的制作方法可通过将经压印后的热塑性高分 子材料层的温度重新降低至低于其玻璃转换温度,就可实现热塑性高分子材料层处于玻璃 态,处于玻璃态的热塑性高分子材料层的结构和特性均与普通玻璃结构相似,因此,本发明 所制得的带有立体凸起纹路的玻璃基板中热塑性高分子材料层具有良好的透光性、硬度和 抗氧化性能,使得,本发明的变色玻璃具有透光性好、长时间使用仍可保持如新的优点。另 外,现有的模仁,其底部带有的压纹图案沟槽一般都是方形沟槽,因此,经过压印成型后所 制得的压纹玻璃上的压纹图案也都是方块图案,这种压纹图案不具有聚光功能,本发明通 过对压印后的热塑型高分子材料层进行电浆蚀刻,并通过对不同电浆蚀刻的电浆电机功率 进行分阶段控制,从而,实现了在热塑性高分子材料层上形成类凸透镜形状立体凸起纹路 的技术效果。
[0016] 本发明的用于制备立体凸起纹路的玻璃基板的方法可做如下改进: (1)步骤(2 )中待热塑型高分子材料层周围的温度为(热塑性高分子材料的玻璃转换温 度值+30) °C~(热塑性高分子材料的玻璃转换温度值+60) °C中的任一数值时,采用模仁 对热塑型高分子材料层进行压印。此时,热塑性高分子材料处于高弹态,并且,热塑性高分 子材料层处于粘而不塌的状态,最适宜进行压印作业。
[0017] (2 )步骤(3 )中降低热塑型高分子材料层周围的温度至(热塑性高分子材料的玻璃 转换温度值-30) °C以下。此时,热塑性高分子材料处于稳定的玻璃态,保证玻璃制品具有 最佳的透光性、硬度和抗氧化性能。
[0018] (3)所述的模仁可以采用带有纳米图案沟槽的模仁。这样,制得的玻璃基板上的立 体凸起纹路为其横截面宽度小于肉眼可辨识的7微米(即微压纹玻璃)的立体凸起纹路,此 时,与具有肉眼可见的立体凸起纹路的玻璃基板相比,其整体透光度和影像清晰度均有所 提尚。
[0019] (4)所述的模仁优选采用硅晶圆或不锈钢滚轮作为基材,易于获得,成本较低。
[0020] (5)所述的模仁优选采用电子束直接刻写技术来制得,其优点在于无需使用光罩 即可直接产生所需之图形,且加工分辨率高,其图形横截面宽度可达l〇nm以下。
[0021] (6)在具体实施过程中,最好在模仁表面镀上聚四氟乙烯类(简称"PTFE类")的薄 膜,可使模仁有良好的抗黏特性。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的高效节能温致变色玻璃的侧视图; 图2为本发明的设置有第二玻璃基板的高效节能温致变色玻璃的侧视图; 图3为本发明的带有类凸透镜形状的立体凸起纹路的第一玻璃基板; 图4为实施例1所述的半球形的立体凸起纹路; 图5为实施例2所述的炮弹形的立体凸起纹路; 图6为实施例3所述的圆锥形的立体凸起纹路。
【具体实施方式】
[0023]现详细阐述本发明的3较佳实施方式: 实施例1 结合图1、3、4, 一种高效节能温致变色玻璃,包括第一玻璃基板1,在第一玻璃基板1的 上表面设置有立体凸起纹路2,立体凸起纹路2为由下至上逐渐向中心聚拢的类凸透镜形 状,再在第一玻璃基板1的上表面依次沉积第一离子阻挡层3和二氧化钒薄膜4。其中,立 体凸起纹路2具体为半球形的立体凸起纹路。
[0024]本发明的温致变色玻璃利用了凸透镜聚光原理,其第一玻璃基板上表面的类凸透 镜形状的立体凸起纹路可将穿透过第一玻璃基板的阳光聚焦在二氧化钒薄膜上,达到在常 温条件下就可快速启动且可以随着阳光强度变化调整温致变色程度。此外,大部分的阳光 可穿透过玻璃,高效节能,并且,暴露在外的第一玻璃基板表面(即第一玻璃基板的下表面) 为其光滑下表面,不易沾染灰尘,容易清洁,同时,也避免了立体凸起纹路的磨损。
[0025]当第一玻璃基板1为玻璃基板时,实施例1的用于制备带有立体凸起纹路的玻璃 基板的方法,包括以下步骤: (1)准备好玻璃基板和底部带有压纹图案沟槽的模仁,其中,所述的压纹图案沟槽为方 形沟槽; (2) 在玻璃基板表面涂布一层热塑型高分子材料层,并对热塑型高分子材料层进行加 热,待热塑型高分子材料层周围的温度高于热塑性高分子材料的玻璃转换温度时,采用模 仁对热塑型高分子材料层进行压印; (3) 待模仁底部压入热塑型高分子材料层内后,降低热塑型高分子材料层周围的温度 至低于热塑性高分子材料的玻璃转换温度; (4) 移开模仁,热塑型高分子材料层上即可形成与模仁底部的压纹图案沟槽互补的方 形压纹图案; (5) 对压印后的热塑型高分子材料层进行电浆蚀刻,整个蚀刻过程分为三个阶段,蚀刻 第一阶段的电浆电机功率分别控制在1200~3000w中的任一数值,蚀刻第二、三阶段的电浆 电机功率分别为蚀刻第一阶段电浆电机功率的3/4、蚀刻第一阶段电浆电机功率的1/2,制 得带有半球形的立体凸起纹路的玻璃基板; 其中,热塑型高分子材料选用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),由于PMMA的玻璃转换温度为 105°C,此时,步骤(2)中待热塑型高分子材料层周围的温度为115°C时,采用模仁对热塑型 高分子材料层进行压印,步骤(3)中降低热塑型高分子材料层周围的温度至KKTC以下。
[0026] 本发明中所述的热塑性高分子材料属于非晶聚物,非晶聚物有三种力学状态,它 们是玻璃态、高弹态和粘流态。在温度较低时,热塑性高分子材料为刚性固体状,与玻璃相 似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态:当温度继续升高到一定范围 后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态, 温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态 即为粘流态。我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,它所对应的转变温 度即是该热塑性高分子材料的玻璃转换温度。
[0027] 实施例2 结合图1、3、5, 一种高效节能温致变色玻璃,与实施例1不同的是:实施例2中所述的 立体凸起纹路2具体为炮弹形的立体凸起纹路。
[0028] 实施例2的用于制备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法,与实施例1的用于制 备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法的不同之处在于: 步骤(5)为:对压印后的热塑型高分子材料层进行电浆蚀刻,整个蚀刻过程分为两个 阶段,蚀刻第一阶段的电浆电机功率控制在1200~3000W中任一数值,蚀刻第二阶段(即蚀 刻最后一阶段)的电浆电机功率为(蚀刻第一阶段的电浆电机功率数值+1000) ?,制得具有 炮弹形立体凸起纹路的压纹玻璃; 其中,热塑型高分子材料选用聚氯乙烯(PVC),由于PVC的玻璃转换温度为82°C,此时, 步骤(2)中待热塑型高分子材料层周围的温度为112°C时,采用模仁对热塑型高分子材料 层进行压印,步骤(3)中降低热塑型高分子材料层周围的温度至52°C以下。
[0029] 实施例3 结合图1、3、6, 一种高效节能温致变色玻璃,与实施例1不同的是:实施例3中所述的 立体凸起纹路2具体为圆锥形的立体凸起纹路。
[0030] 实施例3的用于制备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法,与实施例1的用于制 备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法的不同之处在于: 步骤(5)为:对压印后的热塑型高分子材料层进行电浆蚀刻,整个蚀刻过程中电浆电 机功率控制在1200~3000w中的任一数值恒定不变,制得具有圆锥形立体凸起纹路的压纹 玻璃; 其中,热塑型高分子材料选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯共聚物(ABS),由于ABS的玻璃转换温度为105°C,此时,步骤(2)中待热塑型高分子材料 层周围的温度为165°C时,采用模仁对热塑型高分子材料层进行压印,步骤(3)中降低热塑 型高分子材料层周围的温度至75°C以下。
[0031] 实施例4 一种高效节能温致变色玻璃,其结构与实施例1相同。
[0032]实施例4的用于制备带有立体凸起纹路的玻璃基板的方法,与实施例1的
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