一種紅外反射薄膜、其制備方法及其紅外反射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紅外反射薄膜、其制備方法及 其紅外反射方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了實(shí)現(xiàn)陽(yáng)光的透射和反射，通常的作法是在玻璃上鍍膜，使得光線中某段波長(zhǎng) 的光可以被玻璃窗反射或透射?？梢愿鶕?jù)不同的反光和透光需求，采用不同材質(zhì)的膜，比如 需要隔熱保溫的效果時(shí)，可以選用對(duì)遠(yuǎn)紅外輻射熱有較高反射率的膜。但是采用這種方式 調(diào)節(jié)陽(yáng)光的反射和透射只能實(shí)現(xiàn)某一固定波段的反射，因?yàn)殄兡げＡ纬珊?，其光學(xué)性能 不能夠隨著需求改變而調(diào)整，但是隨著季節(jié)、天氣的變化、個(gè)人喜好的變化，人們的需求會(huì) 不斷的發(fā)生蓋板，而鍍膜玻璃難以適應(yīng)人們需求的變化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼。
[0003] 開發(fā)一種紅外反射波段可調(diào)節(jié)的紅外反射薄膜，能夠更好地適應(yīng)人們的需求的變 化，將能夠更好地在市場(chǎng)上推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種紅外反射薄膜、其制備方法及其紅外反射 方法。
[0005] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種紅外反射薄膜，包括相對(duì)設(shè)置的兩塊透光基材，所述兩塊透光基材之間封裝形成 調(diào)節(jié)區(qū)，所述調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)填充有液晶層，所述液晶層包括混合液晶材料和用于控制所述液晶 層厚度的間隔子，所述混合液晶材料中包含熱響應(yīng)液晶材料和手性添加劑，所述間隔子分 散在所述混合液晶材料中，在所述紅外反射薄膜的使用溫度范圍內(nèi)，所述混合液晶材料呈 手性向列相，隨著溫度改變，所述混合液晶材料的螺距變化。
[0006] 優(yōu)選地，兩塊所述透光基材相對(duì)的表面上設(shè)有平行配向?qū)?，所述熱響?yīng)液晶材料 在所述平行配向?qū)拥淖饔孟滦纬善叫杏谒鐾腹饣牡亩ㄏ蚺帕小?br>[0007] 優(yōu)選地，所述混合液晶材料包含70~100質(zhì)量份的熱響應(yīng)液晶材料和0.5~3質(zhì)量份 的手性添加劑。
[0008] 優(yōu)選地，所述間隔子的高度等于所述液晶層的厚度。
[0009] 優(yōu)選地，所述間隔子的材料為壓克力樹脂、玻璃、硅氧樹脂中的任一種。
[0010] 優(yōu)選地，所述透光基材的外表面上貼附有保護(hù)膜。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述透光基材的外表面涂覆有一層自黏膠，所述自黏膠夾于所述 透光基材與所述保護(hù)膜之間。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種如上所述的紅外反射薄膜的制備方法，包括以下步驟： S1:制備兩塊透光基材； S2:在兩塊所述透光基材相對(duì)的表面上制備配向?qū)樱?S3:取多個(gè)間隔子，置于一塊所述透光基材上，將另一塊所述透光基材放置在所述間隔 子上，將兩塊所述透光基材相對(duì)設(shè)置，制備成液晶盒； S4:取熱響應(yīng)液晶材料和手性添加劑混合，得到混合液晶材料，將所述混合液晶材料注 入所述液晶盒。
[0013]優(yōu)選地，所述S2制備的配向?qū)訛槠叫信湎驅(qū)印?br>[0014]此外，本發(fā)明還提供了一種如上所述的紅外反射薄膜的紅外反射方法，包括步驟： 通過(guò)改變溫度來(lái)調(diào)節(jié)混合液晶材料的螺距，從而實(shí)現(xiàn)所述紅外反射薄膜紅外反射波段的調(diào) To
[0015] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明提供了一種紅外反射薄膜，包括相對(duì)設(shè)置的兩塊透光基材，所述兩塊透光基材 之間封裝形成調(diào)節(jié)區(qū)，所述調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)填充有液晶層，所述液晶層包括混合液晶材料和用于 控制所述液晶層厚度的間隔子，所述混合液晶材料中包含熱響應(yīng)液晶材料和手性添加劑， 所述間隔子分散在所述混合液晶材料中，在所述紅外反射薄膜的使用溫度范圍內(nèi)，所述混 合液晶材料呈手性向列相，隨著溫度改變，所述混合液晶材料的螺距變化。手性向列相液晶 在螺旋軸方向上的螺旋結(jié)構(gòu)呈周期性排列，手性向列相液晶的指向矢在螺旋軸方向上旋轉(zhuǎn) 2π的間距稱為一個(gè)螺距，用P表示。根據(jù)以下公式:λ=ΡΧη，其中，λ為單一螺距的手性向列相 液晶反射波長(zhǎng)，η為液晶的平均光折射率；Δλ=(ηθ-ηο)ΧΡ=ΔηΧΡ，其中，Δλ為反射光譜帶 寬，Δ η為雙折射率；當(dāng)Ρ值改變時(shí)，液晶所反射的波長(zhǎng)以及反射的頻寬也會(huì)隨之改變，故我 們可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度，調(diào)節(jié)混合液晶材料中呈手性向列相的液晶材料的比例，使得混合液 晶材料的螺距發(fā)生改變，從而調(diào)節(jié)紅外反射薄膜的反射波段，以適應(yīng)光反射和透射的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為紅外反射薄膜的俯視圖； 圖2為紅外反射薄膜的截面圖； 圖3為紅外反射薄膜處于較高的使用溫度時(shí)的部分截面圖； 圖4為紅外反射薄膜處于較低的使用溫度時(shí)的部分截面圖； 圖5為紅外反射薄膜低于使用溫度時(shí)的部分截面圖； 圖6為紅外反射薄膜在不同工作溫度的反射曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明提供了一種紅外反射薄膜，包括相對(duì)設(shè)置的兩塊透光基材1，所述 兩塊透光基材1之間通過(guò)邊框2封裝形成調(diào)節(jié)區(qū)，所述調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)填充有液晶層，所述邊框2將 所述液晶層包圍封閉在內(nèi)，所述液晶層包括混合液晶材料3和用于控制所述液晶層厚度的 間隔子4,所述混合液晶材料3中包含熱響應(yīng)液晶材料和手性添加劑，所述間隔子4分散在所 述混合液晶材料3中，在所述紅外反射薄膜的使用溫度范圍內(nèi)，所述混合液晶材料3呈手性 向列相，隨著溫度改變，所述混合液晶材料3的螺距變化。
[0018] 參照?qǐng)D2,所述間隔子4的厚度等于所述液晶層的厚度，所述間隔子4的材料應(yīng)不影 響液晶性質(zhì)，比如，所述間隔子4的材料可為壓克力樹脂、玻璃、硅氧樹脂中的任一種，所述 間隔子4的形狀可為微型小球或者其他形狀，厚度根據(jù)紅外反射薄膜需要制成的厚度改變， 可以為數(shù)微米到數(shù)十微米，所述間隔子4用于控制所述液晶層的厚度，防止所述液晶層隨著 溫度變化發(fā)生厚度的變化。兩塊所述透光基材1相對(duì)的表面上設(shè)有平行配向?qū)?,所述熱響 應(yīng)液晶材料在所述平行配向?qū)?的作用下形成平行于所述透光基材1的定向排列。所述混合 液晶材料3包含70~100質(zhì)量份的熱響應(yīng)液晶材料和0.5~3質(zhì)量份的手性添加劑，由于手性添 加劑的存在所述混合液晶材料3呈手性向列相。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述熱響應(yīng)液晶材料 可為西安彩晶光電科技股份有限公司的CSV14190S，手性添加劑材料可為結(jié)構(gòu)式如I所示的 液晶材料，
[0019] 參照?qǐng)D3,所述紅外反射薄膜的使用溫度范圍為-20t>5(rC，當(dāng)紅外反射薄膜處于 較高的使用溫度時(shí)，即20°050°(：時(shí)，其部分截面圖如圖3,所述混合液晶材料3呈手性向列 相，所述混合液晶材料3的螺距較小。根據(jù)以下公式:λ=ΡΧη，其中，λ為單一螺距的手性向列 相液晶反射波長(zhǎng)，η為液晶的平均光折射率；Δ λ=(ηθ-ηο) ΧΡ=ΔηΧΡ，其中，Δ λ為反射光譜 帶寬，Δη為雙折射率，在處于較高的使用溫度時(shí)，所述紅外反射薄膜的反射波段處于近紅 外波段，且發(fā)射光譜帶寬較窄，遠(yuǎn)紅外波段和可見光可以透過(guò)所述紅外反射薄膜。
[0020] 參照?qǐng)D4,當(dāng)紅外反射薄膜處于較低的使用溫度時(shí)，s卩-2〇°c>2(rc時(shí)，其部分截面 圖如圖4,部分混合液晶材料3由手性向列相向近晶相轉(zhuǎn)變，使得所述混合液晶材料3的螺距 增大，同樣根據(jù)λ=ΡΧη和Δ λ=(ηθ-ηο) ΧΡ= Δ nXP，在處于較低的使用溫度時(shí)，所述紅外反 射薄膜的反射波段處于遠(yuǎn)紅外波段，且發(fā)射光譜帶寬較寬，近紅外波段和可見光可以透過(guò) 所述紅外反射薄膜。
[0021 ]參照?qǐng)D5，當(dāng)紅外反射薄膜低于使用溫度時(shí)，即低于-20°C時(shí)，所述混合液晶材料3 全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻嗯帕?，紅外光和可見光均可從紅外反射薄膜透射。當(dāng)紅外反射薄膜高于 使用溫度時(shí)，即高于50°C時(shí)，所述混合液晶材料3轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。所述混合液晶材料3隨著溫度 改變，發(fā)生從近晶相-手性向列相-液態(tài)的改變，以