节能调光玻璃的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种节能调光玻璃。
【背景技术】
[0002]随科技的进步和人们保护环境的意识的加深，我们对现代建筑的要求也提出更高的节能要求。就建筑物本身的节能，通常可以由外墙、屋顶来实现部分控制。因为外墙和屋顶的厚度和透光率没有限制，实现节能相对容易。因为窗户有高透光率和视觉美化的要求，成为现代建筑物节能指标的一个难题。在过去100年间，窗户的节能设计和技术有长足的发展。如在寒冷的地方，采用中空玻璃，甚至是多层的中空玻璃等。这种设计当然是以部分牺牲窗户的透光率和增大窗户成本来实现的。随窗户的发展，人们也开始重视窗户调光功能，如采用液晶实现电调光的智能玻璃已经在建筑或装修市场出现。然而这种玻璃包括它的竞争对手Sro玻璃都因为处于调光状态需要持续的能耗使其节能效果降低。所有的调光玻璃，如液晶、sro或电化学调光因为使用两层透明电极材料，使它们的制造工艺复杂，制造成本大大增加，其成本阻止它们在建筑节能市场上的使用。
[0003]在授权公告号为CN101725316B的中国发明申请专利中，公开了一种调光玻璃及其制作方法，该专利通过采用依次层叠的玻璃、第一粘合层、第一导电层、聚合物分散液晶层、第二导电层、第二粘合层和硬质膜层的方式，使聚合物分散液晶层加装在玻璃和硬质膜层之间，通过持续通电的方式影响液晶层液晶分子排布方式实现调节，由于使用过程中需要持续通电才能实现调节，使得非常浪费电能。
[0004]在公告号为CN103278959A的中国发明专利申请中，公开了一种应变液晶多功能调光玻璃及其制造方法，通过将两片浮法超平透明导电厚玻璃夹层聚合物分散液晶薄膜并带不锈钢边框的电源导线构成。通过持续施加电压的方式，使玻璃变成透明或不透明的状态，由于该专利中采用的方法需要持续对玻璃进行过通电才能实现玻璃持续呈现透明或非透明状态，因而会使得其运行过程中持续耗电，能源消耗大。
[0005]在授权公告号为CNlO 1694555B的中国发明专利申请中，公开了一种聚合物分散液晶剪切效应调光玻璃及其制备方法和应用，该专利中采用的方案是采取两张平板玻璃，之间夹一层聚合物分散液晶剪切效应膜构成，所述聚合物分散液晶剪切效应膜主要是由质量比为预聚物:向列相液晶材料=1:1~3的比例混合组成，所述预聚物是由20%的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、70%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5%的链转移剂和5%的光引发剂组成，所述平板玻璃为等离子显示器或液晶显示器用透明导电玻璃的未镀透明导电层的原料超平厚玻璃，其厚度为3~8mm。该实用新型专利中通过采用光引发剂紫外光区(250?420nm)或可见光区(400?800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化。虽然该过程无需提供电源，但是由于通过聚合物分散液晶的剪切效应实现调光，在开启和关断时操作收到温度影响，在低温状态下闭合耗能大，并且不稳定。
[0006]申请人研宄发现，现有的可调光玻璃每平米的功耗在5W-10W以上。如果建筑物安装这样的智能窗户，需要大量的布线，设计复杂，维护成本也扩大。【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种能够实现节能、调光双重效果的玻璃，不受温度、环境影响，通过采用电动、磁控或机械的方法瞬间调节玻璃的角度即可，无需持续供电，实现调光的同时，减少能源消耗。
[0008]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0009]一种节能调光玻璃，包括各向同性的透明叶片，在所述叶片上设置有若干取向排列的各向异性的调光粒子，所述调光粒子为透明的液晶分子或纳米粒子。
[0010]本实用新型可作为百叶窗使用，也可以作为建筑玻璃使用，仅需通过调整叶片的角度，使光线通过叶片时与叶片呈一定角度，利用调光粒子对光线的反射作用，将部分或全部光线反射出去，实现投射到室内光线的调节。由于采用叶片作为载体，将调光粒子设置在叶片上，仅需在需要调整时调整叶片的角度，使其固定即可，无需对调光粒子进行持续通电，进而能够实现节能效果的同时，实现调光。由于采用取向排列的各向异性的调光粒子，利用取向排列下各向异性的调光粒子在不同角度下对光线的折射不同而实现调节，无需持续通电，使其相比现有调光玻璃更加节能；叶片的调整也可以通过机械等多种方式实现，因而能够减少现有调光玻璃需要大量布线、结构复杂的缺陷。
[0011]进一步地，为更好地实现本实用新型，还包括内外两层相互平行的玻璃板，所述叶片位于内外两层玻璃板之间。
[0012]通过设置内外两层的玻璃板，可以将叶片设置在两层玻璃板之间，将其整体作为建筑用玻璃安装，在需要时，采用机械、电控或磁控的方式，调整叶片相对玻璃板的角度即可实现调光。本实用新型能够更加方便整体的安装。
[0013]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述调光粒子为棒状液晶分子，其长轴垂直或平行于玻璃板表面。
[0014]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述棒状液晶分子的常光折射系数为1.3?1.5，其非常光折射系数为1.5?1.9。
[0015]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述调光粒子为棒状或片状的纳米粒子，其高折射系数轴垂直或平行于玻璃板的表面。
[0016]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述纳米粒子的常光折射系数为1.4?1.6，其非常光折射系数为1.5?3.0。
[0017]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述叶片为透明基底，所述透明基底的折射系数为1.4?1.6。
[0018]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述透明基底为上下两层，所述调光粒子位于上下两层透明基底之间。
[0019]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述叶片为填充层，所述调光粒子取向排列在填充层内，所述填充层的折射系数为1.4?1.6。
[0020]进一步地，为更好地实现本实用新型，在所述填充层下方设置有透明基底，所述透明基底的折射系数为1.4?1.6。
[0021]本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0022](I)本实用新型仅需在需要调节的瞬间调节叶片相对入射光线的角度，无需持续供电，能够避免现有的可调光玻璃以及传统电调光液晶膜或sro膜调光需要持续耗电的缺点，降低玻璃能耗；
[0023](2)本实用新型能够实现利用高折射系数取向液晶或棒状纳米颗粒叶片利用对直射阳光的全反射实现节能调光；
[0024](3)本实用新型避免传统调光玻璃的使用透明导电材料和电极，大大节省原料等稀有自然资源和降低加工成本。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型实施例1透明基底状态下叶片结构示意图；
[0026]图2为本实用新型实施例1填充材料层状态下叶片结构示意图；
[0027]图3为本实用新型实施例1透明基底与填充材料组合状态下叶片结构示意图；
[0028]图4为本实用新型实施例1调光粒子与玻璃板相垂直状态下叶片结构示意图；
[0029]图5为本实用新型实施例2透光状态原理图；
[0030]图6为本实用新型实施例2漫反射调光原理图；
[0031]图7为本实用新型实施例2全反射调光原理图。
[0032]其中:101—透明基底；102—填充层；103—调光粒子；104—玻璃板。
【具体实施方式】
[0033]下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0034]当光线从折射系数小的物质到达光折射系数大的物质界面时，会发生反射。如果在一种均匀的透明材料中，如本实用新型所说的填充物中，规则或不规则地分布着高度光学各向异性的材料，通常是棒状结构的粒子，如纳米线、纳米棒或液晶分子。光沿着与这些各项异性的粒子或分子垂直传播时具有大的非常光折射系数ne (在1.5-3.0之间)，在长度平行方向传播具有小的常光折射系数no (在1.3-1.5之间)。当采用液晶分子包裹体时，包裹体内的分子取向可以通过外加电场控制。没有外加电场时，液晶分子平面内杂乱分布，导致每个包裹体的平均光折射系数大于填充物的光折射系数。当光线穿过填充物和包裹体时会经历数次的漫反射。因包裹体的无序分布，填充物和包裹体结构呈现玻璃的磨砂状态。当电场足够大，导致液晶分子长轴和光线入射方向平行时，包裹体和液晶分子的平均常光折射系数no和填充物匹配(或相近)，结构呈现透明透光状态。这就是TOLC调光电调光膜或调光玻璃或智能玻璃的工作原理。利用电场取向调节膜或玻璃的光透过状态也是SPD基智能玻璃的调光原理。这两种智能玻璃或调光膜的缺点是能耗。只要需要改变其光透过率，这两种材料需要持续的外加电场。它们每平米的功耗在5W-10W以上。如果建筑物安装这样的智能窗户，需要大量的布线，设计复杂，维护成本也扩大。
[0035]由于现有的调光玻璃均存在耗电量大的问题，本实用新型公开了一种节能调光玻璃用于改善上述问题，本实用新型所述调光玻璃包括各向同性的透明叶片，在所述叶片上设置有若干取向排列的各向异性的调光粒子103，所述调光粒子103为透明的液晶分子或纳米粒子。
[0036]可以将本实用新型用作百叶