CN102354010A - 一种节能型玻璃膜及使用节能型玻璃膜的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种节能型玻璃膜及使用节能型玻璃膜的装置，该节能型玻璃膜包括：基材薄膜；红外线遮断用胆甾型液晶层，涂覆于所述基材薄膜之上，包含至少两层胆甾型液晶层；以及，色彩体现用胆甾型液晶层，涂覆于所述红外线遮断用胆甾型液晶层之上，包含至少三层胆甾型液晶层。本发明实施例的节能型玻璃膜增加了遮断红外线区域的功能，从而增加了能够最大限度的减少室内热量损失的性能。并且在红外线遮断用胆甾型液晶层上涂覆有色彩体现用胆甾型液晶层，从而可提升色彩体现性能，且提高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃膜，具体地涉及一种节能型玻璃膜及使用节能型玻璃膜的装置。
背景技术
现有的玻璃膜，是通过简单的彩色层的涂覆方式制作出的使用者喜爱的颜色的薄膜。这种方式存在着随时间变化颜色也会随之改变，在制作玻璃膜的过程中会产生脱色现象的弊端，且色彩体现效果不佳。
中国专利公开号CN1714126的专利文献公开了一种吸收近红外线的染料和阻挡近红外线的滤光片，其提供的一种吸收近红外线的染料包含具有磺二酰亚胺阴离子部分的二亚铵盐，还公开了一种采用上述吸收近红外线的染料制备的阻挡近红外线的滤光片。但是，本发明的发明人发现，通过上述一般性的染料来遮断红外线的方式，抗热可靠性较低，染料容易露出。
中国专利公开号CN101671965的专利文献公开了一种利用微波技术制备光学彩色聚酯薄膜的制备方法，将聚酯薄膜通过含有微波发生器的水相稳定的分散染料悬浮液的着色池进行微波着色处理，经水洗、溶剂洗以及最终的烘干处理后，得到各种颜色的均匀光学彩色薄膜。采用上述方法制备的光学彩色膜，可用于光学滤光片或光学保护膜，也可用于汽车、家庭以及办公场所的玻璃窗贴膜。但是，本发明的发明人发现，通过上述一般性的染料来制作的体现色彩用的玻璃膜，抗热可靠性较低，染料容易露出。
发明内容
在本发明实施例的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种节能型玻璃膜，通过胆甾型液晶来遮断红外线，并具有体现彩色性能和高可靠性，还能避免染料露出而带来的脱色问题。
本发明实施例的另一目的在于，克服现有技术的不足，提供一种使用节能型玻璃膜的装置。
为达上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种节能型玻璃膜，所述节能型玻璃膜包括：
基材薄膜；
红外线遮断用胆甾型液晶层，涂覆于所述基材薄膜之上，包含至少两层胆甾型液晶层；以及，
色彩体现用胆甾型液晶层，涂覆于所述红外线遮断用胆甾型液晶层之上，包含至少三层胆甾型液晶层。
为达上述目的，另一方面，本发明实施例提供了一种使用上述节能型玻璃膜的装置，所述装置包括：节能型玻璃、汽车或者建筑物。
本发明实施例的有益技术效果在于：本发明实施例的节能型玻璃膜增加了遮断红外线区域的功能，从而增加了能够最大限度的减少室内热量损失的性能。并且在红外线遮断用胆甾型液晶层上涂覆有色彩体现用胆甾型液晶层，从而可提升色彩体现性能，且提高可靠性，以及避免了染料露出而带来的脱色问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的利用胆甾型液晶涂层的节能型玻璃膜的结构示意图；
图2为本发明实施例的太阳光的波长分布示意图；
图3为本发明实施例的红外线遮断用胆甾型液晶层IR cutting layer的作用示意图；
图4为现有技术的吸收IR方式与本发明实施例的反射IR方式的比较图；
图5为本发明实施例的色彩体现用胆甾型液晶层Color LC layer的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的利用胆甾型液晶涂层的节能型玻璃膜的结构示意图。如图1所示的节能型玻璃膜100，在基材薄膜(Base substrate)10之上涂覆有用于遮断红外线的至少两层以上的胆甾型液晶层，即红外线遮断用胆甾型液晶层(Infrared rays cutting LC layer)20，在该红外线遮断用胆甾型液晶层20上，涂覆有用于体现彩色的至少三层以上的胆甾型液晶层，即色彩体现用胆甾型液晶层30。各胆甾型液晶层是通过粘结层40(Bond)来粘结，在基材薄膜10与第一个红外线遮断用胆甾型液晶层22之间没有粘结层。该粘结层的厚度较佳地为2um以下。
以下对本发明实施例的利用胆甾型液晶涂层的节能型玻璃膜的各结构要素：a.base substrate、b.IR cutting LC layer、c.Color LC layer进行详细说明。
a.Base substrate，基材薄膜
该基材薄膜起到支撑玻璃膜的作用。一般而言，能够用PET(聚酯薄膜，polyester film)、PC(聚碳酸酯薄膜，Polycarbonate Film)、PS(聚苯乙烯薄膜，Polystyrene Film)、OPP(定向聚丙烯薄膜，Oriented Polypropylene Film)、CPP(流延聚丙烯薄膜)或TAC(三醋酸纤维素，Tri-cellulose Acetate)等材质构成，其上粘结有胆甾型液晶涂覆层。进一步地，该基材薄膜的热膨胀系数比胆甾型液晶的热膨胀系数大、并且比粘结剂的热胀系数小。本发明实施例中的构成要素的热膨胀系数分布具有“胆甾型液晶层＜基材薄膜＜粘结剂”这样的关系，从本发明实施例的结构上看，是基材薄膜和胆甾型液晶层分布在两边，中间插入粘结剂这样的构造。因此，即使受热脆弱的粘结层由于受热而变形，由于两边有变形小的构成要素来支撑，所以体现出可以最大限度的减少因受热、湿度而变形这样的特性。
b.IR cutting layer，红外线遮断用胆甾型液晶层
图2为本发明实施例的太阳光的波长分布示意图。如图2所示，在太阳光的情况下，包含从波长短的紫外线区域到波长长的红外线区域的较宽的波长区域。在图2中，横坐标表示光的波长，纵坐标表示的太阳光的强度。在如下所示的太阳光的区域中，400～700nm的区域是能够用人眼观察的可视光线区域，900～1400nm的区域是太阳光中发热最多的红外光区域。因此，为了使热效率达到最高，如果遮断900～1400nm的区域，能最大限度的阻止由于外部太阳光而导致室内温度的上升，从而不仅能在夏天充分体现出冷却效果，同时阻断室内的热量流失到外部，这样在冬天也能够得到保温的效果。
如图3所示，本实施例的红外线遮断用胆甾型液晶层IR cutting layer是由至少两层以上的胆甾型液晶涂覆层来构成。入射到IR cutting layer的太阳光具有光的能量分布随机的随机偏光状态，左旋圆偏振光在第二层胆甾型液晶涂覆层上反射，右旋圆偏振光在第一层胆甾型液晶层上反射。此时，在第一层和第二层胆甾型液晶层上反射的中心波长为900～1400nm的范围，在第一层的胆甾型液晶层上反射的波长区域为50nm以上。此时，第一层与第二层的中心波长之差为10nm的范围，在由三层以上的胆甾型液晶层构成时，第三层的中心波长与第一层或第二层的中心波长互相不同。另外，在由五层以上的胆甾型液晶层构成时，第五层的中心波长与第一至第四层的中心波长互不相同。此时，当设各层的反射区域为Δh时，满足如下的关系式：
“第三层的中心波长＞(第一层的中心波长+Δh)”并且“第五层的中心波长＞(第三层的中心波长+Δh)”；
其中，反射区域Δh的定义是指：以反射出的中心波长为基准，具有其1/2强度的两点间的宽幅。
在本实施例中，该红外线遮断用胆甾型液晶层的第一层、第二层的中心波长为900～1400nm的范围，第一层与第二层的中心波长之差在10nm以内，第一层的反射偏光与第二层的反射偏光相互相反。
在本实施例中，在上述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第三层与第四层的中心波长之差为10nm以内，第三层的反射偏光与第四层的反射偏光相互相反。
在本实施例中，在上述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第五层与第六层的中心波长之差为10nm以内，第五层的反射偏光与第六层的反射偏光相互相反。
本发明实施例设置多层的理由是，由于一层所反射的波长区域很窄，不能够把主要产生热量的900～1400nm这部分波长区域都反射出去。因此，利用层叠(或设置)很多层来提高把产生热量的所有波长区域都反射出去这样的热效率。
在本实施例中，第一层与第二层虽然具有相同的反射频带宽度，但是反射的偏光状态不同。因此，第一层是与第三层的反射区域不同的结构。另外，第三层和第四层虽然具有相同的反射频带宽度，但是，两者是反射的偏光状态不同的结构。
通过如上所述的胆甾型液晶层，能够遮断太阳光中发热最严重的红外线区域，通过遮断红外线，在冬天能够提高保暖能力，在夏天能够提高制冷能力。
另外，在本发明实施例的IR cutting layer中的base substrate上，位于第一层的是不通过粘结剂而粘结在基材薄膜上，这样的特性在进行涂覆工艺时，能够通过增加UV曝光量来获得。通过提供没有与基材薄膜之间的粘结层的光学薄膜，从而能够使工艺简单。
图4是现有技术的吸收IR方式与本发明实施例的反射IR方式的比较图。与在吸收方式的情况下，在各个方向产生热损失相反，在反射方式的情况下，由于向一侧反射，因此能够提供根据反射方式的IR遮断方式更优秀的特性。在图4中，右图为本发明中的结构所对应的附图。
c.Color LC layer，色彩体现用胆甾型液晶层
图5为本发明实施例的色彩体现用胆甾型液晶层的结构示意图。如图5所示，Color LC layer的作用是体现色彩。在Color LC layer30包括能够体现红色、蓝色、绿色三色以上的至少三层以上的胆甾型液晶涂覆层。通过红、蓝、绿三色的组合，能够体现出各种色彩，并通过各反射层的光的强度比来调节色彩。具体地，上述色彩体现用胆甾型液晶层的组合是以蓝色、红色、绿色的顺序或者红色、蓝色、绿色的顺序构成的积层或叠层。在本实施例中，在三层的液晶层中反射绿色的液晶层位于最外廓。图5示例性绘示了反射红色或蓝色的胆甾型液晶层32、反射蓝色或红色的胆甾型液晶层34以及反射绿色的胆甾型液晶层36。通过上述布置，在一实施例中可相应地体现出蓝色41、绿色42、红色43。
具体地，在上述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射蓝色的液晶层的中心波长为400～480nm的范围。
具体地，在上述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射绿色的液晶层的中心波长为500～560nm的范围。
具体地，在上述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射红色的液晶层的中心波长为600～650nm的范围。
三层的液晶层的特征在于，仅反射左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光中的一个偏光。三层的液晶层各自都反射R、G、B区域。各反射频带宽度是指反射左旋圆偏振光或右旋圆偏振光的其中一个偏光。
该色彩体现用胆甾型液晶层的反射频带宽度为50nm以下。在体现彩色的情况下，红、蓝、绿三色的波宽越宽，色的体现能力越差，波宽越窄，色的体现能力越优秀。因此，本发明的色彩体现层上的反射波宽为50nm以下。
进一步地，在上述色彩体现用胆甾型液晶层上使用的液晶的双折射比在红外线遮断用胆甾型液晶层上使用的液晶的双折射小。在一实施例中，在上述色彩体现用涂覆层中使用的液晶的双折射为0.2以下，在上述红外线遮断用胆甾型液晶层中使用的液晶的双折射为0.2以上。通过这样的特性，能够使红外线遮断的性能达到最高，同时使色彩体现也达到最大化。
可选地，所述红外线遮断用胆甾型液晶层的厚度比所述色彩体现用液晶层的厚度厚。红外线遮断用胆甾型液晶层反射的波长区域是红外线区域，色彩体现用液晶层反射的波长区域为可视光区域。因此，反射红外线区域比体现色彩区域的波长更长，为了得到高反射率就希望胆甾型液晶层的厚度更厚。由于上述原因，体现出红外线遮断用液晶层的厚度比色彩体现用液晶层的厚度厚的特点。
进一步地，本发明实施例还提供了一种使用上述节能型玻璃膜的装置，所述装置包括：节能型玻璃、汽车或者建筑物。
本发明实施例的利用胆甾型液晶涂层的节能型玻璃膜的优点在于：
能够提供热遮断效率比以往使用的IR cutting玻璃膜优秀的光学薄膜，能够提供体现色彩性能优秀的光学薄膜。
通过利用液晶的反射性能来遮断太阳光的波长中使热量产生最多的红外线领域，可最大限度的减少室内热量损失。
通过反射太阳光的波长中可视光线区域的Red、Green、Blue，并且通过调整R、G、B的反射率来得到想要的色彩，从而体现色彩性能。
由于本发明实施例中所使用的液晶polymer具有高信赖性，比一般玻璃膜中使用的染料及物质的抗热稳定性高，且能够体现出很薄的外形，从而得到提高可靠性的特性。
由于本发明实施例中的液晶是不使用颜料或染料，因此基本上不发生脱色问题，能够提供没有脱色缺点的玻璃光学薄膜。
提供没有与基材薄膜之间的粘结层的光学薄膜，从而能够使工艺简单。
以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种节能型玻璃膜，其特征在于，所述节能型玻璃膜包括：
基材薄膜；
红外线遮断用胆甾型液晶层，涂覆于所述基材薄膜之上，包含至少两层胆甾型液晶层；以及，
色彩体现用胆甾型液晶层，涂覆于所述红外线遮断用胆甾型液晶层之上，包含至少三层胆甾型液晶层。
2.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述红外线遮断用胆甾型液晶层和所述色彩体现用胆甾型液晶层的各胆甾型液晶层彼此之间设置有粘结层，所述基材薄膜与所述红外线遮断用胆甾型液晶层的第一层之间没有粘结层。
3.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中使用的液晶的双折射比所述色彩体现用胆甾型液晶层中使用液晶的双折射大。
4.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，当所述红外线遮断用胆甾型液晶层包含五层胆甾型液晶层时，满足如下所述的关系：
“第三层的中心波长＞(第一层的中心波长+Δh)”且“第五层的中心波长＞(第三层的中心波长+Δh)”；
其中，Δh为各层的反射区域，所述反射区域指以反射出的中心波长为基准，具有其1/2强度的两点间的宽幅。
5.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第一层的中心波长位于900～1400nm之间。
6.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第一层与第二层的中心波长之差为10nm以内，第一层的反射偏光与第二层的反射偏光相互相反。
7.根据权利要求6所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第三层与第四层的中心波长之差为10nm以内，第三层的反射偏光与第四层的反射偏光相互相反。
8.根据权利要求7所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中，第五层与第六层的中心波长之差为10nm以内，第五层的反射偏光与第六层的反射偏光相互相反。
9.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射绿色的层位于最外廓。
10.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述色彩体现用胆甾型液晶层具有反射红色、绿色、蓝色的至少三层涂覆层。
11.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述色彩体现用胆甾型液晶层的反射频带宽度为50nm以下。
12.根据权利要求3所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述色彩体现用涂覆层中使用的液晶的双折射为0.2以下，在所述红外线遮断用胆甾型液晶层中使用的液晶的双折射为0.2以上。
13.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述色彩体现用胆甾型液晶层的组合是以蓝色、红色、绿色的顺序或者红色、蓝色、绿色的顺序构成的积层或叠层。
14.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射蓝色的液晶层的中心波长为400～480nm的范围。
15.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射绿色的液晶层的中心波长为500～560nm的范围。
16.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，在所述色彩体现用胆甾型液晶层中，反射红色的液晶层的中心波长为600～650nm的范围。
17.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述红外线遮断用胆甾型液晶层的厚度比所述色彩体现用液晶层的厚度厚。
18.根据权利要求2所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述粘结层的厚度为2um以下。
19.根据权利要求1所述的节能型玻璃膜，其特征在于，所述基材薄膜的热膨胀系数比胆甾型液晶的热膨胀系数大、并且比粘结剂的热胀系数小。
20.一种使用节能型玻璃膜的装置，其特征在于，所述装置包括：节能型玻璃、汽车或者建筑物；所述节能型玻璃膜为权利要求1-19中任一项所述的所述节能型玻璃膜。
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