一种光致变色玻璃的制作方法

1.本技术涉及变色玻璃技术领域，具体而言，涉及一种光致变色玻璃。


背景技术：

2.这部分中描述仅提供与本技术有关的背景信息且可以不构成现有技术。
3.光致变色玻璃(简称光色玻璃)是一种集节能、调光、装饰等优点于一体的智能光功能玻璃，在紫外线或者短波长可见光等致变色光的照射下，使玻璃透光率降低或者产生颜色变化，而在致变色光停止后又能自动恢复到原来透明状态。变色玻璃类型有low-e节能玻璃、光致变色玻璃、电致变色玻璃、热致变色玻璃。与传统low-e节能玻璃(又称低辐射玻璃)相比，光致变色玻璃可以调控可见光进入室内，使室内始终具有适宜的亮度。与电致变色玻璃相比，光致变色玻璃成本低、无需外力驱动、加工拓展性强。与热致变色玻璃相比，光致变色玻璃对相变温度没有要求，且可见光调节率可到60％以上。
4.然而，不同场合不同时间条件下，对光致变色玻璃通常有不同的变色要求，比如作为窗玻璃使用时，夏季中午通常要求尽可能减少可见光进入室内，而冬季中午则完全允许可见光进入室内，而现有的光致变色玻璃调控效果与光环境条件相关，适应性较差。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种光致变色玻璃，其用于解决目前光致变色玻璃适应性差的技术问题。
6.第一方面，提供了一种光致变色玻璃，包括光致变色层、致变色光发出层，致变色光发出层内设置有致变色光电控发光单元，致变色光电控发光单元在通电后能够发出使光致变色层变色的致变色光；致变色光发出层与光致变色层在光致变色玻璃厚度方向分层布置，且两者之间的距离满足：致变色光发出层中致变色光电控发光单元发出的致变色光能够照射至光致变色层。
7.一种可能实施的方案中，所述致变色光电控发光单元包括用于发出致变色光的致变色光led芯片。致变色光led芯片尺寸小，对光致变色玻璃的透光率影响小。
8.一种可能实施的方案中，所述致变色光led芯片为尺寸小于100μm的芯片，致变色光led芯片的触点通过设置在致变色光发出层中的导线与电源接通或者通过设置在致变色光发出层中的透明导电膜与电源接通。
9.一种可能实施的方案中，所述致变色光发出层内设置有用于对光致变色层加热的电加热件。
10.一种可能实施的方案中，所述致变色光发出层包括透明基板，致变色光电控发光单元和电加热件均配置在透明基板上。
11.一种可能实施的方案中，所述电加热件为红外光led芯片，或者电加热件为镀在透明基板上的透明导电膜，所述致变色光电控发光单元通过透明导电膜与电源接通。
12.一种可能实施的方案中，所述光致变色玻璃包括用于聚集电加热件热辐射的红外
辐射聚集层。
13.一种可能实施的方案中，所述红外光led芯片为尺寸小于100μm的芯片。
14.一种可能实施的方案中，所述致变色光为紫外线或者短波长可见光，致变色光电控发光单元为紫外线发光单元或者短波长可见光发光单元，所述光致变色玻璃包括处于致变色光发出层外侧的紫外辐射阻隔层，紫外辐射阻隔层用于阻隔外部环境的紫外线；致变色光发出层处于光致变色层用于背向外部环境的一侧。
15.一种可能实施的方案中，所述光致变色层与致变色光发出层通过热固化材料固定。
16.本技术中的光致变色玻璃具有的有益效果：本技术的光致变玻璃设置有光致变色层和致变色光发出层，光致变色层在致变色光的照射下能够变色，致变色光发出层内设置有致变色光电控发光单元，通过致变色光电控发光单元能够发出致变色光，使致变色层变色，相比现有技术中致变色玻璃只能依靠外部环境的致变色光变色，本技术的致变色玻璃具有致变色发出层，通过控制致变色光电控发光单元发光，使光致变色玻璃能够被主动调控，提高了光致变玻璃的适应能力，解决了目前光致变色玻璃适应性差的技术问题。
17.进一步的，本技术的光致变色玻璃利用变色玻璃对热的敏感性，通过加热的方式能够让变色玻璃主动加速复明，通过透明导电膜或者红外光led芯片提供热量，对光致变色玻璃的透光率影响小，不影响光致变色玻璃的使用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为根据本技术实施例示出的一种光致变色玻璃的结构示意图；
20.图2为根据本技术实施例示出的另一种光致变色玻璃的结构示意图；
21.图3为根据本技术实施例示出的光致变色玻璃短波段作用光谱示意图；
22.图4为根据本技术实施例示出的光致变色玻璃长波段作用光谱示意图；
23.图5为根据本技术实施例示出的光致变色玻璃不同光强下变色表现；
24.图6为根据本技术实施例示出的光致变色玻璃不同温度下变色-复明表现；
25.图中：1、光致变色层；2、致变色光电控发光单元；3、触点；4、透明基板；5、紫外辐射阻隔层；6、红外光led芯片；7、红外辐射聚集层；8、透明导电膜；9、热固化材料。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.根据本技术的第一方面，首先提供了一种光致变色玻璃，光致变色玻璃在变色前为透明玻璃。参见图1，光致变色玻璃包括光致变色层1、透明的致变色光发出层，其中光致变色层1在致变色光的照射下能够变色，在致变色光停止照射后能恢复到透明状态。致变色光发出层内设置有致变色光电控发光单元2，致变色光电控发光单元2用于发出致变色光。致变色光发出层与光致变色层1分层布置，且两者之间的距离满足：致变色光发出层中致变色光电控发光单元2发出的致变色光能够照射至光致变色层1。
31.本实施例中，致变色光为紫外线，致变色光电控发光单元2为紫外线发光单元。其他实施例中，致变色光也可以为短波长可见光，致变色光电控发光单元为短波长可见光发光单元。光致变色层1在紫外线照射下会透光率降低，光照停止，透光率会恢复。
32.具体的，光致变色层1为无机光致变色玻璃熔融制备或有机光致变色材料经光固化处理后形成。无机光致变色层1为异相型agx硼硅酸盐基玻璃、异相型agx铝磷酸盐基玻璃、掺钼酸银和钨酸银的硼硅酸盐基玻璃、铜镉混合卤化物玻璃、tlx偏磷酸盐基玻璃中的一种或几种。有机光致变色材料为萘并吡喃类光致变色化合物、二噻吩乙烯类光致变色化合物、偶氮苯类光致变色化合物、俘精酸酐类光致变色化合物、螺吡喃类光致变色化合物、螺噁嗪类光致变色化合物中的一种或几种。
33.本实施例中，致变色光电控发光单元2为用于发出致变色光的致变色光led芯片。具体的，致变色光led芯片采用mini led芯片或者micro led芯片。mini led芯片尺寸小于100μm，micro led芯片尺寸在50μm以下，mini led芯片或者micro led芯片的尺寸均小于人眼分辨范围，可以完美地将其用作透明显示。致变色光led芯片包括芯片驱动电路、与芯片驱动电路连接的触点3、通电会激发紫外线的led材料、钝化层和反射层。激发的紫外线强度由电流控制，从而实现对光致变色层1的可控光辐射。致变色光led芯片通过触点3与电源接通。
34.通电会激发紫外线、短波长可见光的led材料为外延生长的mggan、zngan、znse、sic化合物中一种或多种。
35.为了方便致变色光led芯片的排布，本实施例中，致变色光发出层包括透明基板4，mini led芯片或者micro led芯片阵列排布在透明基板4上，透明基板4上内嵌导线，导线与
致变色光led芯片的触点3连接，为致变色光led芯片供电。透明基板4为tft-lcd玻璃基板、聚酰亚胺薄膜基板。
36.为了避免外部环境紫外线的干扰，光致变色玻璃包括处于致变色光发出层外侧的紫外辐射阻隔层5，紫外辐射阻隔层5用于阻隔外部环境的紫外线，致变色光发出层处于光致变色层1用于背向外部环境的一侧。这样外部紫外线不会透过紫外辐射阻隔层5照射至光致变色层1上，致变色光发出层发出的紫外线也不会进入光致变色玻璃内侧的室内空间。
37.本实施例中，紫外辐射阻隔层5为透明紫外辐射阻隔膜。透明紫外辐射阻隔膜材料是将常用无机紫外辐射阻隔材料或常用有机紫外阻隔材料与透明树脂共混后制得制备，常用无机紫外辐射阻隔材料可以采用如纳米tio2、纳米sio2等中的任一种或多种，常用有机紫外阻隔材料可以采用如二苯甲酮类、水杨酸酯类、三嗪类等中的任一种或多种。
38.图6为光致变色玻璃不同温度下变色-复明表现。光致变色层1中光致变色玻璃在高温下复明速率明显提高，具有更快的复明能力。为了加快光致变色玻璃复明速度，缩短光致变色玻璃复明时间，本实施例中，致变色光发出层内设有用于对光致变色层1加热的电加热件。本实施例中，电加热件为红外光led芯片6。红外光led芯片6采用能够发出红外线的mini led芯片或者micro led芯片。mini led芯片尺寸小于100μm，micro led芯片尺寸在50μm以下，mini led芯片或者micro led芯片的尺寸小于人眼分辨范围。红外光led芯片6包括芯片驱动电路、与芯片驱动电路连接的触点、通电会激发红外光的led材料、钝化层和反射层。红外光led芯片6通过触点与电源接通。
39.为了能够充分吸收红外线，光致变色玻璃包括用于聚集电加热件热辐射的红外辐射聚集层7。本实施例中，红外光led芯片6和致变色光led芯片均配置在透明基板4上。红外光led芯片6通电后会产生热能，热能值大小可由电流控制，从而实现对光致变色层1的可控加热。
40.通电会激发红外发光的led材料为外延生长的磷化镓(gap)、砷化镓(gaas)、磷砷化镓(gaasp)、磷铟砷化镓(gaasinp)、砷铝化镓(gaalas)化合物中一种或多种。
41.具体的，红外辐射聚集层7为透明红外热辐射吸收膜，将常用无机红外辐射吸收材料与透明树脂共混后制得制备，无机红外辐射吸收材料采用钨青铜、氧化铟锡、硫化铜或硼化镧中的任一种或多种。
42.本实施例中，致变色光led芯片和红外led芯片均的尺寸均小于人眼分辨率，也可以采用上述提到的mini led芯片或者micro led芯片之外的其他芯片。
43.本实施例中，光致变色玻璃中从外至内依次为紫外辐射阻隔层5、光致变色层1、致变色光发出层、红外辐射聚集层7，相邻两层之间通过热固化材料9固定在一起。本实施例中致变色光发出层内是透明基板和发光单元所在的区域，部分热固化材料9也处于致变色光发出层内。
44.光致变色玻璃在使用时，根据需要，通过控制器控制致变色光电控发光单元2启闭，控制光致变色玻璃是否变色，致变色光电控发光单元2启动后，光致变色玻璃变色，需要光致变色玻璃复明时，控制器控制加热件启动，光致变色玻璃温度升高，加速复明。本实施例中，光致变色玻璃用于调节光致变色玻璃两侧的明亮程度，根据需要使光致变色玻璃变色或者复明。
45.热固化材料为酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、硅醚树脂、以及有机
硅树脂中的一种或多种。
46.本技术中的光致变色玻璃能够采用微小的致变色光led芯片让其主动变色；另外，利用光致变色玻璃对热的敏感性，通过提高温度让它复明。增加主动变色和主动复明功能后，光致变色玻璃仍旧保持玻璃是透明的，对光致变色玻璃的透光率影响较小。
47.一种实施例中，如图2所示，与上述实施例的区别在于：本实施例中，电加热件为镀在透明基板4上的透明导电膜8，致变色光电控发光单元2配置在透明导电膜8上并通过透明导电膜8与电源接通。具体的，本实施例中透明导电膜8为均匀分散镀覆在透明基板4上的导电纳米颗粒。透明导电膜8的电阻为5-500ω/
㎡
。导电纳米颗粒可以采用金属纳米颗粒，如纳米银、纳米铜等，也可以采用金属氧化物纳米颗粒，如氟掺杂氧化锡、锡掺杂氧化铟、铝掺杂氧化锌等，还可以采用非金属纳米颗粒，如纳米石墨烯等。这些导电纳米颗粒具有一定的方阻，且颗粒尺寸小、分散均匀，因此将其镀覆在透明基板4后具有透明导电效果，通电流后由于方阻存在，会产生一定的焦耳热。
48.本技术中，致变色光电控发光单元2优选微米级别的电发光元件，例如采用上述实施例中提到的led芯片。
49.本技术中，如图3所示，光致变色玻璃可以完全吸收紫外线，对紫外线作用敏感。如图4所示，光致变色玻璃可以吸收大部分红外线，对红外线作用敏感。
50.图5为光致变色玻璃不同光强下变色表现。光致变色层1中光致变色玻璃在强光下变色明显，具有更低的变色后透光率。通过在光致变色玻璃中设置发光单元，能够使光致变色玻璃的变色明显。
51.本技术的光致变色玻璃可以作为用于需要装饰、明亮、遮阳的建筑物上，也可以用于汽车、火车等交通工具上。在使用时，根据需要，通过调控led芯片激发致变色光调控激发光强使光致变玻璃变色，根据需要，通过电加热件控制温度，加速光致变玻璃的复明。
52.综上分析，本技术中的光致变色玻璃可以完美衔接，实用性强，由于mini/micro led高透明的光学特性，光致变色玻璃可以在保证透光率不受影响的同时，通过调控led芯片激发紫外、短可见光或红外热辐射，实现通电控制光致变色玻璃的主动变色和复明。
53.上述实施例中的光致变色玻璃在使用时需要配置控制器对发光单元进行控制。一种实施例中，光致变色玻璃还包括用于驱动致变色光电控发光单元工作的控制器。
54.一种实施例中，电加热件采用加热电阻丝。
55.一种实施例中，光致变色玻璃在环境温度下复明，此时无需设置加热件。
56.一种实施例中，光致变色层也可以处于致变色光发出层的内侧。一种实施例中，紫外辐射阻隔层处于红外辐射聚集层的内侧。此时光致变色层可以依靠自然光中的紫外线变色，根据使用需求可以选择依靠电控led发光单元使光致变玻璃变色或者依靠自然光中的紫外线使光致变玻璃变色。
57.一种实施例中，光致变色玻璃之间通过胶粘固定。
58.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。