含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃的制作方法

1.本技术涉及调光玻璃的领域，尤其是涉及一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃。


背景技术：

2.调光玻璃是一种具有可控的透光性的玻璃，能够实现透明与不透明状态的快速切换。调光玻璃包括聚合物分散液晶(pdlc)调光玻璃、电致变色(ec)玻璃、悬浮粒子装置(spd)调光玻璃等类型，其中pdlc调光玻璃是将pdlc调光组件复合于两层玻璃之中得到的，调光组件与玻璃之间通过胶膜连接。
3.pdlc调光组件的结构通常依次包括第一基材层、第一导电层、液晶层、第二导电层和第二基材层，其中第一基材层和第二基材层的材料相同或不同，且均为有机聚合物。
4.在对开态下的pdlc调光玻璃进行雾度检测时发现，第一基材层和第二基材层由于其材料内部或材料表面存在结晶、小颗粒等杂质，易使入射光线发生散射或漫反射，从而导致基材具有云雾状或浑浊的外观，使得调光玻璃存在一定的雾度，对玻璃的光学性能造成了影响。


技术实现要素：

5.为了改善入射光线通过pdlc调光组件的基材层时易发生散射或漫反射，导致调光玻璃的光学性能受到影响的缺陷，本技术提供一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃。
6.本技术提供的一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃采用如下的技术方案：一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，包括调光组件和位于所述调光组件两侧的胶膜层，所述调光组件包括液晶层，所述液晶层中含有黑色染料，至少一个所述胶膜层中含有黑灰色纳米材料，所述黑灰色纳米材料的色差值l在10-50范围内。
7.通过采用上述技术方案，在胶膜层中加入黑灰色纳米材料，由于材料为纳米级，对可见光通过调光玻璃的影响较小，通过实验发现，使用色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料，可对波长在400-700nm范围内的可见光起到吸收作用，从而将基材层结晶、小颗粒等杂质散射或漫反射产生的光线吸收，使得调光玻璃的开态雾度显著降低，改善了入射光线通过pdlc调光组件的基材层时易发生散射或漫反射，导致调光玻璃的光学性能受到影响的缺陷。
8.可选的，所述黑灰色纳米材料选自氧化铈、氧化钛、氧化铟锡、铯钨青铜、氧化钨、稀土硫化物和炭黑中的一种或多种。
9.通过采用上述技术方案，氧化铈、氧化钛、氧化铟锡、铯钨青铜、氧化钨、稀土硫化物和炭黑均为黑灰色的纳米材料，能够吸收因基材层杂质漫反射或散射产生的光线，选取色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料，可显著改善调光玻璃开态雾度较高的缺陷。
10.可选的，所述黑灰色纳米材料的平均粒径小于300nm。
11.通过采用上述技术方案，当黑灰色纳米材料的平均粒径小于300nm时，其尺寸小于可见光的波长，不影响可见光通过调光玻璃，对调光玻璃透光率的影响较小。
12.可选的，所述黑灰色纳米材料的总重量在所述胶膜层的总重量中的占比为0.05％～5％。
13.通过采用上述技术方案，黑灰色纳米材料可以填充在液晶层的一侧，也可以填充在液晶层的两侧，黑灰色纳米材料的填充效果与其填充总量相关，当黑灰色纳米材料的总重量在胶膜层总重量中的占比大于0.05％时，其对基材层杂质漫反射或散射产生的光线的吸收效果较好，而当黑灰色纳米材料的总重量在胶膜层总重量中的占比大于5％时，其对调光玻璃雾度的改善效果不明显，反而易导致调光玻璃在开态下的透光率受到较大影响，并造成资源的浪费和成本的上升。
14.可选的，所述胶膜层的材料选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇缩丁醛酯和离子型聚合物中的一种或多种。
15.通过采用上述技术方案，胶膜层可以是eva胶膜、poe胶膜和pvb胶膜中的一种，也可以是几种材料的共挤胶膜，在胶膜层中加入色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料，均可对pdlc调光组件基材层散射或漫反射产生的光线起到吸收作用。
16.可选的，所述黑色染料在所述液晶层中的重量百分比为0.01％-15％。
17.通过采用上述技术方案，黑色染料具有提高太阳能阻隔率的作用，当黑色染料在液晶层中的重量百分比在0.01％-15％范围内时，黑色染料对调光玻璃的改善效果较好，而当黑色染料在液晶层中的重量百分比大于15％时，其对调光玻璃的改善作用不明显，反而易导致调光玻璃的透光率过低，并造成资源的浪费和成本的上升。
18.可选的，所述黑色染料为二向性染料，更具体的，所述黑色染料为正性二向性染料，所述黑色染料可以是正性二向性的黑色染料，也可以是几种正性二向性染料的复配，如正性二向性红色染料、正性二向性蓝色染料和正性二向性黄色染料的混合物，具体可选用偶氮类、蒽醌类或其他适用的正性二向性染料。
19.通过采用上述技术方案，具有二向色性的黑色染料可以增加调光玻璃开态和关态透光率的差值，使得调光玻璃在开态下更加明亮，而在关态下颜色更深，从而更加符合使用者的需求。
20.可选的，所述调光组件包括至少一个纳米银反射层。
21.通过采用上述技术方案，在调光组件中设置纳米银反射层，可以提高调光玻璃的红外阻隔率，使得调光玻璃在关态时能够呈现出镜面效果，从而保证使用者的私密性。
22.可选的，所述液晶层的两侧均设有导电层和基材层，所述纳米银反射层位于所述液晶层一侧的所述导电层和所述基材层之间，或所述纳米银反射层位于所述导电层和所述液晶层之间。
23.通过采用上述技术方案，纳米银反射层可设置于导电层和基材层之间，也可以设置在导电层和液晶层之间，均可起到较好的红外阻隔的效果。
24.可选的，所述调光组件包括基材层，所述基材层的材料选自pc、pet、pegt、pct和pbt中的一种或多种。
25.通过采用上述技术方案，基材层可以是pc、pet、pegt、pct和pbt中的一种，也可以是几种材料的共挤物。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.使用色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料，可对波长在400-700nm范围内的可见光起到吸收作用，从而将基材层结晶、小颗粒等杂质散射或漫反射产生的光线吸收，使得调光玻璃的开态雾度降低；2.黑色染料可以增加调光玻璃开态和关态透光率的差值，使得调光玻璃在开态下更加明亮，而在关态下颜色更深，从而更加符合使用者的需求，同时，黑色染料还具有提高太阳能阻隔率的作用；3.在调光组件中设置纳米银反射层，可以提高调光玻璃的红外阻隔率，使得调光玻璃在关态时能够呈现出镜面效果，从而保证使用者的私密性。
附图说明
27.图1是本技术实施例1中含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃的结构示意图。
28.图2是本技术实施例14中有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃的结构示意图。
29.附图标记说明：1、调光组件；11、第一基材层；12、第一导电层；13、液晶层；14、第二导电层；15、第二基材层；2、第一玻璃层；3、第二玻璃层；4、第一胶膜层；5、第二胶膜层；6、纳米银反射层。
具体实施方式
实施例
30.以下结合附图1-2对本技术实施例作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃。
32.实施例1参照图1，含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃包括调光组件1，调光组件1的一侧设有第一玻璃层2，调光组件1的另一侧设有第二玻璃层3，本实施例中，第一玻璃层2和第二玻璃层3均为浮法玻璃。调光组件1与第一玻璃层2通过第一胶膜层4固定连接，调光组件1与第二玻璃层3通过第二胶膜层5固定连接。本实施例中，第一胶膜层4和第二胶膜层5均为eva胶膜，第一胶膜层4中填充有炭黑，炭黑的重量在第一胶膜层4和第二胶膜层5的总重量中的占比为0.5％，炭黑的平均粒径为350nm。炭黑的色差值l为10，本技术中，黑灰色纳米材料的色差值l由分光色差仪测量，分光色差仪购买于杭州彩谱科技有限公司，牌号为cs-410。
33.参照图1，调光组件1包括依次设置的第一基材层11、第一导电层12、液晶层13、第二导电层14和第二基材层15。第一基材层11位于第一胶膜层4和第一导电层12之间，第一基材层11的一侧与第一胶膜层4固定连接，第一基材层11的另一侧与第一导电层12固定连接。本实施例中，第一基材层11的材料为pet。
34.参照图1，液晶层13的一侧与第一导电层12固定连接，液晶层13的另一侧与第二导电层14固定连接。本实施例中，第一导电层12和第二导电层14的材料均为氧化铟锡。液晶层13内添加有黑色染料，本实施例中，黑色染料为蒽醌类红染料、蒽醌类蓝染料和蒽醌类黄染料复配得到，黑色染料在液晶层13中的重量百分比为0.01％。第二基材层15位于第二胶膜层5和第二导电层14之间，第二基材层15的一侧与第二导电层14固定连接，第二基材层15的
另一侧与第二胶膜层5固定连接。本实施例中，第二基材层15的材料为pet。
35.实施例2-8实施例2-8与实施例1的区别在于，第一胶膜层4中添加的黑灰色纳米材料的种类、色差值l、平均粒径与重量百分比不同，黑色染料在液晶层13中的重量百分比不同，如下表1所示。
36.表1实施例2-8中第一胶膜层添加的黑灰色纳米材料种类、色差值l、平均粒径与重量百分比，及液晶层中黑色染料的重量百分比量百分比，及液晶层中黑色染料的重量百分比实施例9实施例9与实施例1的区别在于，实施例9中，第二胶膜层5中也填充有炭黑，第二胶膜层5中炭黑的重量在第一胶膜层4和第二胶膜层5的总重量中的占比为1％，第二胶膜层5中炭黑的平均粒径为200nm，第二胶膜层5中炭黑的色差值l为20。
37.实施例10-13实施例10-13与实施例9的区别在于，第二胶膜层5中添加的黑灰色纳米材料的种类、色差值l、平均粒径与重量百分比不同，如下表2所示。
38.表2实施例10-13中第二胶膜层添加的黑灰色纳米材料种类、色差值l、平均粒径与重量百分比
实施例14实施例14与实施例1的区别在于，实施例14中还设有纳米银反射层6。
39.参照图2，纳米银反射层6位于第一基材层11和第一导电层12之间，纳米银反射层6的一侧与第一基材层11固定连接，纳米银反射层6的另一侧与第一导电层12固定连接。本实施例中，纳米银反射层6的厚度为5nm。在其他一些实施例中，纳米银反射层6也可以设置于第一导电层12和液晶层13之间。
40.实施例15实施例15与实施例1的区别在于，实施例15中，第一胶膜层4为pvb胶膜。
41.实施例16实施例16与实施例1的区别在于，实施例16中，第一胶膜层4为eva/poe双层共挤胶膜。
42.实施例17实施例17与实施例1的区别在于，实施例17中，第一基材层11的材料为pc。
43.实施例18实施例18与实施例1的区别在于，实施例18中，第一基材层11的材料为pct。
44.对比例对比例1对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的第一胶膜层中未添加炭黑。
45.对比例2-4对比例2-4与实施例1的区别在于，第一胶膜层4中添加的黑灰色纳米材料的种类、色差值l、平均粒径与重量百分比不同，如下表3所示。
46.表3对比例2-4中第一胶膜层添加的黑灰色纳米材料种类、色差值l、平均粒径与重量百分比
性能检测试验检测方法分别对实施例1-18和对比例1-4中的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃进行下列测试：开态雾度检测：将含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃裁成100
×
100mm的片材，根据gb/t2410-2008，使用雾度测试仪对调光玻璃的雾度进行测量，测量时需通电，通电电压为48v，电流2a。
47.实施例1-18中含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃检测结果见表4。
48.表4实施例1-18中含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃的检测结果
对比例1-5中含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃检测结果见表5。
49.表5对比例1-5中含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃的检测结果对比例开态雾度对比例13.3％对比例22.8％对比例33.0％对比例43.0％对比例52.8％结合实施例1-18和对比例1并结合表4-5可以看出，在胶膜层中加入黑灰色纳米材料，能够对波长在400-700nm范围内的可见光起到吸收作用，从而将基材层结晶、小颗粒等杂质散射或漫反射产生的光线吸收，使得调光玻璃的开态雾度显著降低，改善了pdlc调光玻璃的光学性能。
50.结合实施例1-18和对比例1-5并结合表4-5可以看出，虽然对比例2-5中的黑灰色纳米材料对调光玻璃的开态雾度也有所改善，但当黑灰色纳米材料的色差值l在10-50范围内时，其对基材层结晶、小颗粒等杂质散射或漫反射产生的光线的吸收作用更加显著，从而大幅降低了开态下调光玻璃的雾度，使得pdlc调光玻璃的光学性能得到显著改善。
51.结合实施例1-8和表4可以看出，增加液晶层13中黑色染料的重量百分比，对调光玻璃的雾度没有造成负面影响；当色差值l在10-50范围内时，不同种类和不同重量的黑灰色纳米材料均对调光玻璃的开态雾度有较好的改善作用，而黑灰色纳米材料的平均粒径对调光玻璃的开态雾度影响较小，但当黑灰色纳米材料的平均粒径过于大时，会导致调光玻璃的透光率较低，从而影响玻璃的正常使用。
52.结合实施例1和实施例9-13并结合表4可以看出，在一层胶膜中加入黑灰色纳米材料，和在两层胶膜中均加入黑灰色纳米材料，均可对调光玻璃的开态雾度有明显的改善作用。
53.结合实施例1和实施例14并结合表4可以看出，在调光玻璃中加入纳米银反射层，不仅能够起到提高红外阻隔率和关态雾度的作用，且对玻璃的开态雾度没有负面影响。
54.结合实施例1和实施例15-16并结合表4可以看出，胶膜层可以是eva胶膜、poe胶膜和pvb胶膜中的一种，也可以是几种材料的共挤胶膜，在胶膜层中加入色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料，均可对pdlc调光组件基材层散射或漫反射产生的光线起到吸收作用。
55.结合实施例1和实施例17-18并结合表4可以看出，基材层材料的选取会对调光玻璃整体的雾度有所影响，但色差值l在10-50范围内的黑灰色纳米材料均可对调光玻璃的开态雾度有明显的改善作用。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：包括调光组件(1)和位于所述调光组件(1)两侧的胶膜层，所述调光组件(1)包括液晶层(13)，所述液晶层(13)中含有黑色染料，至少一个所述胶膜层中含有黑灰色纳米材料，所述黑灰色纳米材料的色差值l在10-50范围内。2.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述黑灰色纳米材料选自氧化铈、氧化钛、氧化铟锡、铯钨青铜、氧化钨、稀土硫化物和炭黑中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述黑灰色纳米材料的平均粒径小于300nm。4.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述黑灰色纳米材料的总重量在所述胶膜层的总重量中的占比为0.05%～5%。5.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述胶膜层的材料选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇缩丁醛酯和离子型聚合物中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述黑色染料在所述液晶层(13)中的重量百分比为0.01%-15%。7.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述黑色染料为二向性染料。8.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述调光组件(1)包括至少一个纳米银反射层(6)。9.根据权利要求8所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述液晶层(13)的两侧均设有导电层和基材层，所述纳米银反射层(6)位于所述液晶层(13)一侧的所述导电层和所述基材层之间，或所述纳米银反射层(6)位于所述导电层和所述液晶层(13)之间。10.根据权利要求1所述的含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其特征在于：所述调光组件(1)包括基材层，所述基材层的材料选自pc、pet、pegt、pct和pbt中的一种或多种。

技术总结
本申请涉及调光玻璃的领域，具体公开了一种含有黑灰色纳米材料的低雾度调光玻璃，其包括调光组件和位于调光组件两侧的胶膜层，调光组件包括液晶层，液晶层中含有黑色染料，至少一个胶膜层中含有黑灰色纳米材料，黑灰色纳米材料的色差值L在10-50范围内。本申请具有改善PDLC调光组件的基材层存在一定的雾度，导致调光玻璃的光学性能受到影响的缺陷的效果。光玻璃的光学性能受到影响的缺陷的效果。光玻璃的光学性能受到影响的缺陷的效果。


技术研发人员：李民 王磊
受保护的技术使用者：上海海优威应用材料技术有限公司
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2023/10/7