调光面板、调光玻璃及装置、光透过率调节系统的制作方法

文档序号:22128069发布日期:2020-09-08 12:26阅读:125来源:国知局
调光面板、调光玻璃及装置、光透过率调节系统的制作方法

本申请涉及显示技术领域、调光玻璃技术领域,尤其涉及一种调光面板、调光玻璃及装置、光透过率调节系统。



背景技术:

目前,基于电致变色技术实现的调光面板取得突破性的进展,并广泛应用于各类建筑和交通工具中。

传统的调光面板只具备单独的调光功能,即调光面板只过滤可见光区的光线,对红外光区的光线不具有过滤的作用。为了实现调光面板对红外光线的过滤作用,会在传统的调光面板上涂覆low-e膜层,low-e膜层是由多层金属或其它化合物组成的膜系产品,其对可见光具有高透过率及对红外光具有高反射率的特性,具有良好的隔热效果。

然而,low-e膜层对红外光线的过滤作用(即反射率)是固定的,例如涂覆有low-e膜层的调光面板在夏天会过滤红外光线,在冬天也会过滤红外光线,涂覆有low-e膜层的调光面板的滤红外光线的功能不可调节,导致调光面板在夏天和冬天的隔热效果是相同的。



技术实现要素:

本申请的实施例采用如下技术方案:

第一方面、提供一种调光面板,包括:红外调光结构;所述红外调光结构包括:第一衬底;第一电极层,设置于所述第一衬底上;第二电极层,设置于所述第一电极层远离所述第一衬底的一侧;第一电解质层,设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间,所述第一电解质层用于在向所述第一电极层和所述第二电极层施加电压后,释放带电离子;电致调光层,设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间;所述电致调光层用于在向所述第一电极层和所述第二电极层施加电压后,发生氧化还原反应,以对红外光进行反射。

在一些实施例中,所述红外调光结构还包括第一离子储存层,与所述第一电解质层靠近或远离所述电致调光层的表面相接触;所述第一离子储存层用于存储所述带电离子。

在一些实施例中,所述电致调光层包括多个电致调光图案和多个第一挡墙,所述第一挡墙位于相邻两个所述电致调光图案之间;所述第一电极层或所述第二电极层包括多个第一电极图案;其中,一个所述电致调光图案与一个所述第一电极图案相对应。

在一些实施例中,所述调光面板还包括:可见光调光结构,所述可见光调光结构包括:第二衬底;设置于所述第二电极层远离所述第一衬底的一侧;第三电极层,设置于所述第二衬底上;第四电极层,设置于所述第三电极层远离所述第二衬底的一侧;第二电解质层,设置于所述第三电极层和所述第四电极层之间,所述第二电解质层用于在向所述第三电极层和所述第四电极层施加电压后,释放带电离子;第一电致变色层,设置于所述第三电极层和所述第四电极层之间,所述第一电致变色层用于在向所述第三电极层和所述第四电极层施加电压后,在透明状态和显色状态之间发生可逆变化。

在一些实施例中,所述可见光调光结构还包括:第二电致变色层,设置于所述第二电解质层远离所述第一电致变色层一侧的表面,分别向所述第三电极层和所述第四电极层施加电压后,所述第二电致变色层在透明状态和显色状态之间发生可逆变化。

在一些实施例中,所述可见光调光结构还包括:第二离子储存层,设置于所述第一电致变色层和所述第二电致变色层之间;所述第二离子储存层用于存储所述带电离子。

在一些实施例中,所述第一电致变色层包括多个第一电致变色图案和多个第二挡墙,所述第二挡墙位于相邻两个所述第一电致变色图案之间;所述第二电致变色层包括多个第二电致变色图案和多个第三挡墙,所述第三挡墙位于相邻两个所述第二电致变色图案之间;所述第三电极层或者所述第四电极层包括多个第二电极图案;其中,一个所述第二电极图案与一个所述第一电致变色图案以及一个所述第二电致变色图案相对应。

在一些实施例中,所述电致调光层的材料为聚噻吩类,构成所述聚噻吩类的单体至少包括2,2-二甲基-3,4-丙二氧基噻吩。

在一些实施例中,分别向所述第一电极层和所述第二电极层施加电压的范围为-1.5v~0v。

在一些实施例中,分别向所述第三电极层和所述第四电极层施加电压的范围为2v~4v。

第二方面、提供一种调光玻璃,包括第一玻璃基片、以及如上述的调光面板;所述调光面板位于所述第一玻璃基片上。

在一些实施例中,所述调光玻璃还包括第二玻璃基片;所述调光面板位于所述第一玻璃基片和所述第二玻璃基片之间。

在一些实施例中,第一衬底与所述第一玻璃基片相接触,所述调光面板与所述第二玻璃基片之间填充有惰性气体。

在一些实施例中,第一衬底与所述第一玻璃基片相接触,所述调光面板远离所述第一衬底的一侧表面与所述第二玻璃基片相接触;或者,所述第一衬底与所述第一玻璃基片共用,所述调光玻璃远离所述第一玻璃基片的一侧表面与所述第二玻璃基片相接触。

第三方面、提供一种具有可视窗的装置,包括至少一个可视窗框架以及如上述的调光玻璃;调光玻璃安装于可视窗框架中。

第四方面、提供一种光透过率调节系统,包括第一电压转换装置、第二电压转换装置以及如上述的调光玻璃;所述第一电压转换装置与第一电极层和第二电极层电连接,用于向所述第一电极层和所述第二电极层施加电压;所述第二电压转换装置与第三电极层和第四电极层电连接,用于向所述第三电极层和所述第四电极层施加电压;所述光透过率调节系统还包括电子设备,所述光透过率调节系统用于控制所述第一电压转换装置和所述第二电压转换装置的关断和开启。

本发明实施例提供一种调光面板、调光玻璃及装置、光透过率调节系统,由于调光面板包括红外调光结构,红外调光结构包括第一电极层和第二电极层以及设置于第一电极层和第二电极层之间的第一电解质层和电致调光层。在向第一电极层和第二电极层施加电压后,第一电极层和第二电极层之间会有电子的传输,而这些电子在传输过程中,会导致电致调光层发生氧化还原反应,当电致调光层发生氧化反应时,第一电极层和第二电极层之间失去电子;当电致调光层发生还原反应时,第一电极层和第二电极层之间得到电子。也就是说,电致调光层在发生氧化还原反应时,会导致第一电极层和第二电极层之间得失电子,进而导致第一电极层和第二电极层存在压差,而第一电解质层用于在向第一电极层和第二电极层施加电压后释放带电离子,该带电离子能够平衡第一电极层和第二电极层之间的压差,进而使得电致调光层的停止氧化还原反应,此时,电致调光层生成的氧化还原态能够对红外光进行反射,并且,当向第一电极层和第二电极层施加不同的电压时,电致调光层能够生成的不同的氧化还原态,使得电致调光层对红外光的反射率不同,即可以通过改变向第一电极层和第二电极层施加的电压,从而能够调节电致调光层对红外光的反射率。

在此基础上,将本发明实施例提供的调光面板应用到上述的调光玻璃时,可以调节调光玻璃对红外光的反射率,因此,在夏天的时候,可以调节调光玻璃使其对红外光的反射率最大,从而达到降温的效果;在冬天时,可以调节调光玻璃使其对红外光的反射率最小,从而达到保暖的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种调光玻璃的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的另一种调光玻璃的结构示意图;

图3a为本发明实施例提供的另一种调光玻璃的结构示意图;

图3b为本发明实施例提供的再一种调光玻璃的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种调光面板的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种红外调光结构在不同电压下对红外光的反射率的光谱示意图;

图6为本发明实施例提供的另一种调光面板的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的一种红外调光结构的示意图;

图8为本发明实施例提供的再一种调光面板的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的另一种调光玻璃的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的另一种调光玻璃的结构示意图;

图11为本发明实施例提供的一种可见光调光结构的示意图;

图12为本发明实施例提供的另一种可见光调光结构的示意图;

图13为本发明实施例提供的一种调光玻璃和光透过率调节系统结合的结构示意图;

图14为本发明实施例提供的另一种红外调光结构的示意图;

图15为本发明实施例提供的再一种红外调光结构的示意图;

图16为本发明实施例提供的一种调光玻璃的应用场景示意图;

图17为本发明实施例提供的另一种调光玻璃的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

此外,本申请中,“上”、“下”、“左”、“右”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。

本发明实施例提供一种具有可视窗的装置,包括至少一个可视窗框架以及调光玻璃,调光玻璃安装于可视窗框架中。

此处,可视窗的装置例如可以为头盔、眼镜、交通工具、家具等任何具有可视功能的装置。交通工具例如可以为汽车、火车、飞机等,本发明实施例对此均不作限定。

在此基础上,当调光玻璃安装于可视窗框架中,以形成上述的可视窗的装置时,可视窗框架例如可以为头盔框架、眼镜框、用于安装交通工具中的调光玻璃的框架等。

本发明实施例提供一种调光玻璃100,可以应用于上述的具有可视窗的装置中。如图1所示,该调光玻璃100包括第一玻璃基片1和调光面板3,调光面板3位于第一玻璃基片1上。

在一些实施例中,如图2、图3a以及图3b所示,调光玻璃100还包括第二玻璃基片2,调光面板3位于第一玻璃基片1和第二玻璃基片2之间。

本发明实施例提供的调光玻璃100的应用场景可以为建筑物的门窗、幕墙、橱窗等,本发明实施例对此不作限制。

第一玻璃基片1和第二玻璃基片2可以为刚性玻璃基片;也可以为柔性玻璃基片,本发明实施例对此不进行限定。

示例性的,图1和图3a示出了第一玻璃基片1、第二玻璃基片2为柔性玻璃基片,图2和图3b示出了第一玻璃基片1和第二玻璃基片2为刚性玻璃基片。

在第一玻璃基片1和第二玻璃基片2为刚性玻璃基片的情况下,第一玻璃基片1和第二玻璃基片2的材料可以为玻璃或者石英石。在第一玻璃基片1和第二玻璃基片2为柔性玻璃基片的情况下,第一玻璃基片1和第二玻璃基片2的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,简称pet)、三醋酸纤维素(triacetylcellulose,简称tac)、环烯烃聚合物(cycloolefinpolymer,简称cop)或者聚酰亚胺(colorlesspolyimide,简称cpi)中的一种。

在一些实施例中,如图3a和图3b所示,调光面板3与第二玻璃基片2之间填充有惰性气体,此时,调光玻璃100也可以称为中空玻璃。

如图3a和图3b所示,当调光面板3与第二玻璃基片2之间填充有惰性气体时,调光面板3远离第二玻璃基片2的一侧与第一玻璃基片1相接触。示例的,调光面板3包括的第一衬底与第一玻璃基片1相接触。

此处,惰性气体也可称为稀有气体,稀有气体是元素周期表上的0族元素所组成的气体。在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。稀有气体一般都有氦(he)、氖(ne)、氩(ar)、氪(kr)、氙(xe)。

在一些实施例中,如图3b所示,调光玻璃100还包括黑色密封胶4、不锈钢支撑框圈5、透明胶6、黑色封框胶7以及惰性气体填充腔8。

其中,不锈钢支撑框图5用于支撑调光面板3和第二玻璃基片2;惰性气体填充腔8用于填充惰性气体;透明胶6和黑色封框胶7用于将第一玻璃基片1与调光面板3粘贴固定,将不锈钢支撑框图5、惰性气体填充腔8与第二玻璃基片2粘贴固定;黑色密封胶4用于将中空玻璃的四周边缘进行密封。

在一些实施例中,如图2所示,调光面板3包括的第一衬底与第一玻璃基片1相接触,调光面板3远离第一衬底的一侧表面与第二玻璃基片2相接触。在另一些实施例中,调光面板3包括的第一衬底与第一玻璃基片1共用,调光面板3远离第一衬底的一侧表面与第二玻璃基片2相接触。

此处,调光面板3包括的第一衬底与第一玻璃基片1共用,即第一衬底为第一玻璃基片1。

本发明实施例还提供一种调光面板3,可以应用于上述的调光玻璃100中。如图4所示,调光面板3包括红外调光结构300,该红外调光结构300包括第一衬底30、第一电极层31、第二电极层32、第一电解质层33以及电致调光层34。

其中,第一电极层31设置于第一衬底30上,第二电极层32设置于第一电极层31远离第一衬底30的一侧;第一电解质层33设置于第一电极层31和第二电极层32之间,第一电解质层33用于在向第一电极层31和第二电极层32施加电压后,释放带电离子;电致调光层34设置于第一电极层31和第二电极层32之间,电致调光层34用于在向第一电极层31和第二电极层32施加电压后,发生氧化还原反应,以对红外光进行反射。

此处,第一电解质层33和电致调光层34均设置于第一电极层31和第二电极层32之间。可选的,第一电解质层33相对于电致调光层34远离第一衬底30设置;或者,第一电解质层33相对于电致调光层34靠近第一衬底30设置,本发明实施例对此不作限定。图4以第一电解质层33相对于电致调光层34远离第一衬底30设置为例进行示意。

第一衬底30可以为刚性衬底,例如玻璃、石英石;第一衬底30也可以为柔性衬底,例如pet、tac、cop或者cpi中的一种,本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是,本发明实施例中的第一电极层31和第二电极层32为透明电极层。此处,透明电极层的材料例如可以为氧化铟锡(indiumtinoxide,简称ito)、氧化氟锡(f-dopedtinoxide,简称fto)、氧化锌铝(zincaluminiumoxide,简称azo)等,也可以由碳纳米管掺杂的聚合物分子材料等具备透明导电性能的有机材料、无机材料或复合材料制成,或者在上述任一种材料的基础上添加含铜(cu)、银(ag)、金(au)、碳(c)等金属或非金属中的任一种或任几种构成的导电材料制成。例如可以为碳纳米导电材料、银纳米导电材料。此外,第一电极层31的材料和第二电极层32的材料可以相同也可以不相同,本发明实施例对此不作限定。

第一电解质层33的材料可以为固体电解质材料;也可以为液体电解质材料。示例的,第一电解质层33的材料包括高氯酸锂离子或者高氯酸钠离子。

本发明实施例中,由于调光面板3包括红外调光结构300,红外调光结构300包括第一电极层31和第二电极层32以及设置于第一电极层31和第二电极层32之间的第一电解质层33和电致调光层34。在向第一电极层31和第二电极层32施加电压后,第一电极层31和第二电极层32之间会有电子的传输,而这些电子在传输过程中,会导致电致调光层34发生氧化还原反应,当电致调光层34发生氧化反应时,第一电极层31和第二电极层32之间失去电子;当电致调光层34发生还原反应时,第一电极层31和第二电极层32之间得到电子。也就是说,电致调光层34在发生氧化还原反应时,会导致第一电极层31和第二电极层32之间得失电子,进而导致第一电极层31和第二电极层32存在压差,而第一电解质层33用于在向第一电极层31和第二电极层32施加电压后释放带电离子,该带电离子能够平衡第一电极层31和第二电极层32之间的压差,进而使得电致调光层34的停止氧化还原反应,此时,电致调光层34生成的氧化还原态能够对红外光进行反射,并且,当向第一电极层31和第二电极层32施加不同的电压时,电致调光层34能够生成的不同的氧化还原态,使得电致调光层34对红外光的反射率不同,即可以通过改变向第一电极层31和第二电极层32施加的电压,从而能够调节电致调光层34对红外光的反射率。

在此基础上,将本发明实施例提供的调光面板3应用到上述的调光玻璃100时,可以调节调光玻璃100对红外光的反射率,因此,在夏天的时候,可以调节调光玻璃100使其对红外光的反射率最大,从而达到降温的效果;在冬天时,可以调节调光玻璃100使其对红外光的反射率最小,从而达到保暖的效果。

在一些实施例中,电致调光层34的材料为聚噻吩类,构成聚噻吩类的单体至少包括2,2-二甲基-3,4-丙二氧基噻吩。

示例性的,将第一电极层31或者第二电极层32(即带有ito的基板)浸泡到电活性单体2,2-二甲基-3,4-丙二氧基噻吩(prodot-me2)溶液中,加电聚合后形成聚噻吩类(即聚噻吩衍生物),从而得到本发明实施例中的电致调光层34。

需要说明的是,电致调光层34的材料发生氧化还原反应所需要的电压为负性电压。在此基础上,分别向第一电极层31和第二电极层32施加电压的范围为-1.5v~0v。例如,向第一电极层31和第二电极层32施加的电压可以为-1.5v、-1.0v、-0.5v、0v。

此处,施加的电压为0v指的是向第一电极层31和第二电极层32不施加电压的情况,也即调光面板3为断电的状态。

例如,向第一电极层31和第二电极层32施加的电压为-1.5v时,电致调光层34生成的氧化还原态的产物大于向第一电极层31和第二电极层32施加的电压为-1.0v时,电致调光层34生成的氧化还原态的产物,因此向第一电极层31和第二电极层32施加的电压为-1.5v时,电致调光层34对红外光的反射率大于向第一电极层31和第二电极层32施加的电压为-1.0v时,电致调光层34对红外光的反射率。

如图5所示,图5为向第一电极层31和第二电极层32施加不同的电压时,电致调光层34对红外光的反射率的光谱示意图。由图5可以看出,在红外光区(波长λ≥980nm),当电压不同时,电致调光层34对红外光的反射率不同。例如,波长在800nm~2500nm的区间,当施加的电压为-1.5v时,电致调光层34对红外光的反射率最高,反射率大约为90%;当施加的电压为-1.0v时,反射率大约为85%;当施加的电压为-0.5v时,反射率大约为50%;当施加的电压为0v时,反射率大约为20%。

需要说明的是,当电致调光层34对红外光的反射率越高时,电致调光层34遮阳系数越小,从而阻挡阳光的热量向室内辐射的性能越好,即阳光向室内辐射减小,进而可以起到降温的效果。相反的,当电致调光层34对红外光的反射率越低时,遮阳系数越大,从而阳光的热量向室内辐射的性能越好,即阳光向室内辐射增加,进而起到保暖的效果。

再次参考图5可知,当施加的电压在-1.5v~0v的范围时,电致调光层34对可见光(380nm~700nm)的透过率均在40%以上,因此可以得出,本发明实施例的红外调光结构300可以使红外光的反射率发生改变,而不改变其对可见光的透过率,从而在达到调节红外光反射率的同时,还可以使得红外调光结构300对可见光的透过率的影响较小。

在一些实施例中,如图6所示,红外调光结构300还包括第一离子储存层35,与第一电解质层33靠近或远离电致调光层34的表面相接触;第一离子储存层35用于存储带电离子。

在红外调光结构300包括第一离子储存层35的情况下,即第一电极层31和第二电极层32之间设置有第一电解质层33、电致调光层34以及第一离子储存层35。可选的,电致调光层34相对于第一电解质层33和第一离子储存层35靠近第一衬底30设置;或者,电致调光层34相对于第一电解质层33和第一离子储存层35远离第一衬底30设置。

例如,第一离子储存层35的材料包括五氧化二钒离子、二氧化铱离子、氧化镍离子或者还可以包括其它合适的离子材料,本发明实施例对此不作限定。

当分别向第一电极层31和第二电极32层施加电压后,第一电解质层33释放出带电离子,此时,第一离子储存层35可以将带电离子存储,从而在第一电极层31和第二电极层32断电后,第一离子储存层35存储的带电离子可以使得电致调光层34保持在之前的氧化还原态,即第一电极层31和第二电极层32断电后,电致调光层34依然可以反射红外光。

在一些实施例中,如图7所示,电致调光层34包括多个电致调光图案340和多个第一挡墙341,第一挡墙341位于相邻两个电致调光图案340之间;第一电极层31或者第二电极层32包括多个第一电极图案310;其中,一个电致调光图案340与一个第一电极图案310相对应。

需要说明的是,在第一挡墙341的位置不会有电致调光层34的材料。

此处,对于电致调光图案340的数量、第一电极图案310的数量不进行限定,可以根据需要进行设置。应当理解到,当一个电致调光图案340与一个第一电极图案310相对应时,电致调光图案340的数量和第一电极图案310的数量相等。

此外,在第一电极层31包括多个第一电极图案310的情况下,第二电极层32为一整层;在第二电极层32包括多个第一电极图案310的情况下,第一电极层31为一整层。图7以第一电极层31包括多个第一电极图案310,第二电极层32为一整层为例进行示意。

可选的,第二电极层32上的电压为一固定电压(也可称为公共电压、),第一电极层31包括的多个第一电极图案310上的电压可以相同也可以不相同。

可选的,在第一电极层31包括的多个第一电极图案310上的电压相同的情况下,多个第一电极图案310所对应的电致调光图案340对红外光的反射率均相同;在第一电极层31包括的多个第一电极图案310上的电压不相同的情况下,多个第一电极图案310所对应的电致调光图案340对红外光的反射率也会不相同。

综上所述,当多个第一电极图案310上的电压相同时,多个电致调光图案340对红外光的反射率相同;当多个第一电极图案310上的电压不相同时,多个电致调光图案340对红外光的反射率也不相同,这样一来,在一个调光面板3中可以实现分区调节红外光的反射率。

可选的,在一个调光面板3中,向一部分第一电极图案310施加的电压为-1.5v,另一部分第一电极图案310和施加的电压为-1.0v。在此基础上,当一个调光面板3应用到某个调光玻璃100中时,一部分电致调光图案340对红外光的反射率为90%,另一部分电致调光图案340对红外光的反射率为50%,即同一个调光玻璃100可以实现分区调节红外光的反射率。

可选的,在一个调光面板3中,向一部分第一电极图案310施加的电压为-1.5v,另一部分第一电极图案310上不施加电压。在此基础上,当一个调光面板3应用到某个调光玻璃中时,一部分区域的电致调光图案340红外光的反射率为90%,另一部分区域的电致调光图案340红外光的反射率为20%,即同一个调光玻璃100可以实现一部分区域达到降温的效果,另一部分区域达到保暖的效果。

在一些实施例中,如图8所示,调光面板3还包括可见光调光结构400,该可见光调光结构400包括第二衬底40、第三电极层41、第四电极层42、第二电解质层43以及第一电致变色层44。

其中,第三电极层41设置于第二衬底40上,第四电极层42设置于第三电极层41远离第二衬底40的一侧;第二电解质层43设置于第三电极层41和第四电极层42之间,第二电解质层43用于在向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,释放带电离子;第一电致变色层44设置于第三电极层41和第四电极层42之间,第一电致变色层44用于在向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,在透明状态和显色状态之间发生可逆变化。

此处,第二电解质层43和第一电致变色层44均设置于第三电极层41和第四电极层42之间。可选的,第二电解质层43相对于第一电致变色层44远离第二衬底40设置;或者,第二电解质层43相对于第一电致变色层44靠近第二衬底40设置,本发明实施例对此不进行限定。图8以第二电解质层43相对于第一电致变色层44远离第二衬底40设置为例进行示意。

此处,第二衬底40可以参考前述第一衬底30的举例说明,此处不再赘述。

应当理解到,本发明实施例中的第三电极层41和第四电极层42为透明电极层。透明电极层的材料可以参考前述实施例中透明电极层的材料,此处不再赘述。此外,第一电极层31的材料和第二电极层32的材料可以相同也可以不同。

第二电解质层43的材料可以为固体电解质材料;也可以为液体电解质材料。示例的,第二电解质层43的材料包括高氯酸锂离子或者高氯酸钠离子。

第一电致变色层44的材料可以为无机材料,例如氧化钨薄膜、氧化钼薄膜、氧化钛中的至少一种;或者,第一电致变色层44的材料也可以为有机材料,例如聚噻吩类、紫罗精类、四硫富瓦烯类或者金属酞菁类等电致变色材料。这些材料在通电的情况下会发生可逆反应,即在透明状态和显色状态之间发生可逆变化。

基于上述,由于调光面板3还包括可见光调光结构400,可见光调光结构400包括第三电极层41、第四电极层42、第二电解质层43以及第一电致变色层44。在向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,第三电极层41和第四电极层42会有电子的传输,而这些电子在传输过程中,会导致第一电致变色层44由透明状态变为显色状态,而在向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,第二电解质层43释放带电离子,该带电离子能够平衡第三电极层41和第四电极层42之间的电子的数量,使得第一电致变色层44变为显色状态时,第一电致变色层44显示的颜色的深度保持稳定,从而能够确保第一电致变色层44对可见光具有一定的透过率。并且,通过施加不同的电压,可以改变第一电致变色层44显示的颜色的深度,即改变第一电致变色层44对可见光的透过率,从而使得第一电致变色层44对可见光的透过率可调。

结合上一种实施例,在调光面板3包括红外调光结构300和可见光调光结构400的情况下,可以同时调整调光面板3对可见光的透过率以及对红外光的反射率。例如在夏天时,可以同时开启红外调光结构300和可见光调光结构400,即同时向第一电极层31和第二电极层32施加电压,以及向第三电极41和第四电极层42施加电压,这样一来,可以起到双倍隔热的效果。

需要说明的是,第一电致变色层44的材料发生可逆反应所需要的电压为正性电压。可选的,向第三电极层41和第四电极层42施加电压的范围为2v~4v。例如,向第三电极层41和第四电极层42施加的电压可以为2v、3v、4v。

示例性的,向第三电极层41和第四电极层42施加的电压为2v时,第一电致变色层44显示的颜色的深度,小于向第三电极层41和第四电极层42施加的电压为4v时,第一电致变色层44显示的颜色的深度。需要说明的是,第一电致变色层44显示的颜色的深度越小,对可见光的透过率越高,第一电致变色层44显示的颜色的深度越大,对可见光的透过率越低,因此,向第三电极层41和第四电极层42施加的电压为2v时,第一电致变色层44对可见光的透过率大于向第三电极层41和第四电极层42施加的电压为4v时,第一电致变色层44对可见光的透过率,从而可以通过改变向第三电极层41和第四电极层42施加的电压,以调节第一电致变色层44对可见光的透过率。

在一些实施例中,如图8所示,可见光调光结构400还包括第二电致变色层45,设置于第二电解质层43远离第一电致变色层44一侧的表面,即,第二电解质层43设置于第一电致变色层44和第二电致变色层45之间。分别向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,第二电致变色层45在透明状态和显色状态之间发生可逆变化。

对于第二电致变色层45的材料、以及第二电致变色层45接收到第二自由离子后发生的可逆变化的举例说明可以参考前述第一电致变色层44,此处不再一一赘述。

本发明实施例中,由于可见光调光结构还包括第二电致变色层45,因此向第三电极层41和第四电极层施加电压后,第一电致变色层44和第二电致变色层45均可以发生可逆反应,即第一电致变色层44和第二电致变色层45均可以由透明状态变为显色状态,在此基础上,当第一电致变色层44和第二电致变色层45的显色程度最大时,可以实现更好的遮光效果。

在一些实施例中,如图8所示,可见光调光结构400还包括第二离子储存层46,第二离子储存层46设置于第一电致变色层44和第二电致变色层45之间,用于存储带电离子。

结合上一种实施例可知,第二电解质层43和第二离子储存层46均设置在第一电致变色层44和第二电致变色层45之间,在此基础上,可以是第二电解质层43相对于第二离子储存层46靠近第一电致变色层44设置,也可以是第二电解质层43相对于第二离子储存层46远离第一电致变色层44设置,图8以第二电解质层43相对于第二离子储存层46靠近第一电致变色层44设置为例进行示意。

第二离子储存层46的材料可以参考上述实施例中第一离子储存层35的材料,此处不再赘述。需要说明的是,当第一离子储存层35的材料和第二离子储存层46的材料相同时,第一离子储存层35释放的带电离子和第二离子储存层46释放的带电离子相同。

当向第三电极层41和第四电极层42施加电压后,第二电解质层43释放带电离子,此时第二离子储存层46可以将带电离子存储。从而在第三电极层41和第四电极层42断电后,第二离子储存层46存储的带电离子可以使得第一电致变色层44和第二电致变色层45保持之前的显色状态,即第三电极层41和第四电极层42断电后,第一电致变色层44和第二电致变色层45依然可以阻挡可见光的透过。

在一些实施例中,如图9和图10所示,第一电致变色层44包括多个第一电致变色图案440和多个第二挡墙441,第二挡墙441位于相邻两个第一电致变色图案440之间;第二电致变色层45包括多个第二电致变色图案450和多个第三挡墙451,第三挡墙451位于相邻两个第二电致变色图案450之间;第三电极层41或者第四电极层42包括多个第二电极图案410;其中,一个第二电极图案410与一个第一电致变色图案440以及一个第二电致变色图案450相对应。

需要说明的是,第二挡墙441的位置和第三挡墙451的位置不会有第一电致变色层44的材料和第二电致变色层45的材料。

对于第二电极图案410、第一电致变色图案440和第二电致变色图案450的数量不进行限定,可以根据需要进行设置。应当理解到,当一个第二电极图案410与一个第一电致变色图案440以及一个第二电致变色图案450相对应时,第二电极图案410、第一电致变色图案440和第二电致变色图案450的数量相等。

在第三电极层41包括多个第二电极图案410的情况下,第四电极层42为一整层;在第四电极层42包括多个第二电极图案410的情况下,第三电极层41为一整层。图9和图10均以第三电极层41包括多个第二电极图案410,第四电极层42为一整层为例进行示意。

可选的,第四电极层42上的电压为一固定电压(也可称为公共电压、),第三电极层41包括的多个第二电极图案410上的电压不相同。

可选的,如图9所示,第二电极图案410为条状。此时,向第四电极层42施加一固定电压,向多个第二电极图案410施加不同的电压,则可见光调光结构400可以实现分区调节可见光的透过率。

可选的,如图10所示,第二电极图案420为方块状(类似于像素结构、)。此时,向第四电极层42施加一固定电压,向多个第二电极图案410施加不同的电压,则可见光调光结构400可以实现简单的文字显示。

在将调光面板3应用于调光玻璃100时,例如,第一玻璃基片1为外侧玻璃,即靠近室外的玻璃;第二玻璃基片2为内侧玻璃,即靠近室内的玻璃。在此基础上,在调光面板3包括红外调光结构300和可见光调光结构400的情况下,在一些实施例中,如图11所示,红外调光结构300相对于可见光调光结构400靠近外侧玻璃。在另一些实施例中,如图12所示,红外调光结构300相对于可见光调光结构400远离外侧玻璃。

需要说明的是,调光面板3远离第一衬底30的一侧表面与第二玻璃基片2相接触时,在一些实施例中,在调光面板3包括红外光调光结构300的情况下,第二电极层32与第二玻璃基片2相接触。在另一些实施例中,在调光面板3还包括可见光调光结构400的情况下,第四电极层42与第二玻璃基片2相接触。

以一电极层31、第二电极层32、第三电极层41和第四电极层42的材料为ito为例,以下提供两种调光面板3的制备方法,用于制备上述的调光面板3。

这里需要说明的是,由于红外调光结构300和可见光调光结构400正常工作时需要匹配单独的电解质层和离子储存层,否则会互相干扰或者无法正常工作,不满足驱动原理,因此红外调光结构300和可见光调光结构400必须相互独立,即单独制备,最后在红外调光结构300或可见光调光结构400的周边涂覆封框胶,采用框贴方式将其贴合以得到调光面板3。

第一种:当上述的调光面板3需要整面调光时,即第一电极层31、第二电极层32、第三电极层41和第四电极层42为一整层的透明电极层;电致调光层34、第一电致发光层44和第二电致发光层45为一整层材料,此时,调光面板3的制备方法包括:

采用磁控溅射(sputter)的方法在第一衬底30上形成ito薄膜以得到第一电极层31,将形成有ito薄膜的第一衬底30浸泡到电活性单体2,2-二甲基-3,4-丙二氧基噻吩(prodot-me2)溶液中,加电聚合后形成聚噻吩衍生物(聚噻吩类),即形成电致调光层34,在电致调光层34上旋涂或刮涂电解质材料以形成第一电解质层33,然后在第一电解质层33上旋涂离子储存层材料以形成第一离子储存层35,最后在第一离子储存层35上采用磁控溅射的方法形成ito薄膜(即第二电极层32、),即形成了红外调光结构300。

采用磁控溅射的方法在第二衬底40上形成ito薄膜以得到第三电极层41,将第一电致变色层44的材料旋涂于整面的ito薄膜上,第一电致变色层44的材料的粘度小于等于100cp,旋涂转速为300rpm~1000rpm;然后对将涂覆有第一电致变色层44的材料的第二衬底40进行烘干,其温度控制在100°~150°,时间为10min~1h。将第一电致变色层44的材料烘干后,在第一电致变色层44上旋涂或者刮涂电解质材料以形成第二电解质层43,在第二电解质层43上旋涂离子储存材料以形成第二离子储存层46,然后在第二离子储存层36上形成第二电致变色层45,最后在第二电致变色层45上形成ito薄膜以得到第四电极层42,最终形成可见光调光结构400。

形成第二电致变色层45的方法可以参考形成第一电致变色层44的方法,此处不再赘述。

需要说明的是,在第二电解质层43的材料为液体材料的情况下,此时,第一电致变色层44和第二电致变色层45单独形成。

例如,在第二衬底40上形成第三电极层41和第一电致变色层44,此时,可以将包括有第二衬底40、第三电极层41和第一电致变色层44的结构称为第一电致变色层44基板。在第三衬底上形成第四电极层42和第二电致变色层45,此时,可以将包括有第三衬底、第四电极层42和第二电致变色层45的结构称为第二电致变色层45基板。然后将形成的第一电致变色层44基板和第二电致变色层45基板对盒,最终形成可见光调光结构400。

例如,在第二衬底40上形成ito薄膜以得到第三电极层41,将第一电致变色层44的材料旋涂于整面的ito薄膜,在第一电致变色层44的表面滴注电解质溶液,将其放置在温度为200°~400°的条件下,放置时间为5min~10min,挥发溶剂让电解质由液态变为凝胶状,得到第二电解质层43,也即形成上述的第一电致变色层44基板。在第三衬底上形成ito薄膜以得到第四电极层42,将第二电致变色层45的材料旋涂于整面的ito薄膜,在第二电致变色层45上旋涂离子储存材料以形成第二离子储存层36,即形成上述的第二电致变色层45基板。在第一电致变色层44基板或第二电致变色层45基板的周边涂覆封框胶,再将第一电致变色层44基板和第二电致变色层45基板真空对盒,得到可见光调光结构400。

例如,还可以是在第一电致变色层44上形成第二离子储存层36,在第二电致变色层45上形成第二电解质层43,再将第一电致变色层44基板和第二电致变色层45基板真空对盒。

例如,将真空对盒后的第一电致变色层44基板和第二电致变色层45基板放置在温度为110°~130°的条件下,放置时间为30min~40min,以对第一电致变色层44基板和第二电致变色层45基板进行固化,得到最终的可见光调光结构400。

第二种,当上述的可见光调光结构400需要分区调节可见光的透过率,或者简单的文字显示时,例如,第三电极层41包括多个第二电极图案410;第四电极层42为一整层,第一电致发光层44和第二电致发光层45包括多个第一电致变色图案440和多个第二电致变色图案450,此时,可见光调光结构300的制备方法包括:

在第二衬底30上涂覆整层ito薄膜,可以采用激光将整层ito薄膜刻蚀成如图9所示的条状;或者刻蚀成如图10所示的方块,以得到第三电极层41;或者采用曝光显影刻蚀的方式将整层ito薄膜刻蚀得到第三电极层41。

采用激光刻蚀整层ito薄膜时,激光的波长例如可以为200nm~400nm。在第三电极层31的结构为图9所示的条状结构时,此时,相邻两个第二电极图案410之间的间距例如可以大于等于40um;在第一电极层31或者第二电极层32的结构为图10所示的方块结构时,此时,相邻两个第二电极图案410之间的最小间距例如可以为2um~3um。

在形成有第二电极图案410的表面上形成第二挡墙441,在第四电极层42的表面形成第三挡墙451,然后将第一电致变色层44和第二电致发光层45的材料喷涂于第二电极图案410的表面和第四电极层42的表面上。示例的,电致变色材料溶液的粘度小于等于15cp,可以采用空气压缩机喷涂于第二电极图案410的表面和第四电极层42的表面上。

需要说明的是,形成第二电解质层43和第二离子储存层44的方法与上述实施例相同,此处不再赘述。

结合前述实施例,以下提供几种调光玻璃100的具体应用场景:

实施例一:建筑应用

建筑应用例如可以包括写字楼、会议室、住宅小区的阳台飘窗、医院的就诊室等。

当调光玻璃100应用于上述的建筑物的调光窗户上时,如图13所示,红外调光结构300与第一电压转换装置10电连接;可见光调光结构400与第二电压转换装置20电连接。第一电压转换装置10和第二电压转换装置20均与电源电连接。

第一电压转换装置10能够将电源电压转换成红外调光结构300所需要的电压;第二电压转换装置20能够将电源电压转换成可见光调光结构400所需要的电压。示例的,当电源电压为220v、110v时;或者,当电源电压为12v时,第一电压转换装置10均能够将上述电源电压转换为-1.5v~0v中的任意一个电压值;第二电压转换装置20能够将上述电源电压转换为2v~4v中的任意一个电压值。

可选的,第一电压转换装置10与第一电极层31和第二电极层32电连接,用于向第一电极层31和第二电极层32施加电压;第二电压转换装置20与第三电极层41和第四电极层42电连接,用于向第三电极层41和第四电极层42施加电压。

可选的,第一电压转换装置10通过fpc(flexibleprintedcircuit,柔性线路板)与第一电极层31和第二电极层32电连接;第二电压转换装置20通过fpc与第三电极层41和第四电极层42电连接。

在此基础上,如图14所示,红外调光结构300还包括分别绑定(bonding)在第一电极层31和第二电极层32上的fpc,即fpc采用上下分开绑定的方式进行。如图15所示,绑定在第一电极层31上的fpc弯折后绑定在第二电极层32上,绑定在第二电极层32上的fpc弯折后绑定在第一电极层31上,这样一来,再向第一电极层31和第二电极层32施加电压后,红外调光结构300的内部结构会形成一个回路,以驱动红外调光结构300对红外光进行反射。

结合图13和图14可以看出,第一电压转换装置10通过两个接口分别与绑定在第一电极层31上的fpc和绑定在第二电极层32上的fpc电连接。

例如,在第一电极层31的边缘和第二电极层32的边缘具有绑定引脚(也可称为金颗粒,一般为圆形),fpc通过绑定引脚分别与第一电极层31的和第二电极层32进行绑定。例如,可以在绑定引脚上设置导电胶(anisotropicconductivefilm,简称acf),将fpc放置于导电胶上,再用压头压合,使得导电胶将fpc和各绑定引脚粘接在一起并电连接,从而实现绑定。在此基础上,金颗粒的直径大于等于20um,厚度大于等于20um;在将fpc通过绑定引脚分别与第一电极层31的和第二电极层32进行绑定时,其绑定的温度为200°~300°,绑定的压力为2~5kgf,绑定的时间为10~20s。

此外,可以通过电子设备控制第一电压转换装置10和第二电压转换装置20的关断和开启。电子设备例如可以为开关、遥控器、手机或者pad终端(packetassembleranddisassembler,终端到主机的链接服务)。

例如,可以在手机上设计专门的app(application,手机软件),通过app来实现第一电压转换装置10和第二电压转换装置20的关断和开启的智能化,并且可以通过app调节电压的大小,以改变调光面板3的反射率和透过率。

示例性的,调光玻璃100应用于写字楼、或者办公室的窗户上时,当办公室需要开会时,此时需要将可见光调光结构400开启,使得室内的环境变暗,这样便有利于开会的人员看清楚投影内容,以及保护会议过程的隐蔽性。

示例性的,在夏天时,办公室的工作区需要降温,并且要使得室内的亮度较好,此时,可以将红外调光结构300开启,将可见光调光结构400关闭,让外界环境光中的可见光照射到办公室的室内,以提高室内的亮度,将红外光反射出去,达到降温的效果。

示例性的,在办公室中,一部分区域需要开会,另一部分区域需要办公,此时,在需要开会的区域设置可见光调光结构400,以达到调光的目的,使该区域的亮度降低,保护会议的隐蔽。而在需要办公的区域不设置可见光调光结构400,使该区域的亮度较亮,有利于办公人员具有良好的办公环境。

示例性的,在门店的橱窗上需要显示一些简单的文字(例如欢迎光临、请随手关门等、),此时该门店的橱窗内的调光面板3中的可见光调光结构400可以设计为像素级的可见光调光结构400,即如图10所示的结构,通过控制第二电压转换装置20以使得可见光调光结构400开启,即可以实现简单的文字显示。

示例性的,将调光面板3应用在住宅小区的飘窗上,如图16所示,在夏天时,可以将红外调光结构300和可见光调光结构400同时开启,可以使得室内温度降低,达到降温的效果;如图17所示,在冬天时,将红外调光结构300和可见光调光结构400同时关闭,冬天房间内比较暖和,室内暖气不易散失,达到保暖的效果。

实施例二:车载应用

例如,将上述的调光玻璃100应用到交通工具上,具体的工作原理可以参考上述实施例,此处不再一一赘述。

需要说明的是,由于司机需要看清楚前面的红绿灯,因此,汽车的前挡风玻璃上,不需要设置可见光调光结构400,可以在两侧的玻璃上设置可见光调光结构400,在汽车行驶的过程中,可以将两侧的可见光调光结构400开启,达到调光的目的,使得外面的人看不到车内的环境,可以起到保护隐私的目的。

需要说明的是,一般情况下,交通工具的玻璃为柔性玻璃基片,这里可以参考图1、图3a以及图12所示。

在一些实施例中,如图12所示,交通工具(例如汽车)的窗户为中空双层双曲(x方向曲率>1800mm,y方向曲率大于2000mm)调光玻璃100。在另一些实施例中,如图1所示,交通工具(例如汽车)的窗户为单层双曲(曲率同上)调光玻璃10o。

示例性的,交通工具中的所有车窗玻璃上均设置红外调光结构300,如图16所示,在夏天时,不管汽车处于行驶状态还是停止状态,都可以将红外调光结构300和可见光调光结构400开启,以使车内阴凉。如图17所示,在冬天时,将红外调光结构300和可见光调光结构400关闭,以使车内较为暖和。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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