[发明专利]多状态智能窗、其制备方法及由其制得的多图案智能窗

说明书

本发明涉及一种多状态智能窗、其制备方法及由其制得的多图案智能窗，具体为：制备两个复合板并将二者间距排列形成空腔，在空腔内填充胶体粒子分散液后密封得到多状态智能窗；将多块多状态智能窗拼接即得多图案智能窗。多状态智能窗包括电极层I、电极层II、分散液层和绝缘微结构层，绝缘微结构层位于电极层I和/或电极层II与分散液层之间，分散液中分散有胶体粒子，胶体粒子具有电响应特性，多状态智能窗的色彩和透光性随着工作电极间电势差的变化而变化，多图案智能窗的图案随着每块多状态智能窗色彩和透光性的变化而变化。本发明方法操作简单，制得的多状态智能窗和多图案智能窗可调色彩丰富且色彩与透光性皆可调节，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于智能玻璃领域，涉及一种多状态智能窗、其制备方法及由其制得的多图案智能窗。

背景技术

智能窗是指可以通过光、热和电等外部因素调控透光性和色彩的窗户。随着绿色环保节能的观念深入人心，智能家居和智能建筑越来越引起人们的广泛关注，智能窗也受到人们的普遍重视，逐步进入生活与工业领域。智能窗的应用范围十分广泛，它不仅可以应用于建筑和交通工具(如飞机、高铁、汽车等)等领域的调光玻璃上，同时在媒介立面显示领域也有着广泛的研究前景，因此受到国内外的广泛关注，广大学者对其进行了更加深入而细致的研究。

但是目前的智能窗还存在着很多不足，智能窗的显示效果十分有限，广泛存在色彩种类单一，难以实现多色彩的显示，此外无法实现全遮光效果，并且无法实现透光性与多色彩的共同调节的现象。比如目前透光性可调节的代表—聚合物分散液晶(PDLC)，当对其施加外电场时，可呈现透明或者半透明状态，当撤去外加电场，液晶分子随机分布，呈现不透明状态，其不可实现全遮光，且无色彩。同时，当前智能窗的变色效果也不是很理想，目前常见的三氧化钨电致变色材料，随着外加电场的改变，其颜色只能实现从蓝黑色到淡蓝色之间的调节；聚苯胺电致变色器件，仅能实现无色、绿色、蓝色和紫色之间的调节。总之，当前常见的电致变色材料普遍存在色彩单一、透光性调节效果有限等问题，且难以实现透光性与色彩同时可调的缺点。随着人们对于智能窗应用领域的拓宽和应用要求的提高，发展色彩种类丰富，全遮光性可实现，实现色彩与透光性均可调节的智能窗迫在眉睫。

因此，开发一种可调色彩丰富、可实现全遮光性且兼具色彩与透光性调节功能的智能窗极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术智能窗色彩单一、透光性调节效果有限且难以实现透光性与色彩同时可调的缺陷，提供一种可调色彩丰富、可实现全遮光性且兼具色彩与透光性调节功能的一种多状态智能窗、其制备方法及由其制得的多图案智能窗。本发明的多状态智能窗可通过控制两电极的电场强度和电场方向从而使分散于智能窗的分散液中的胶体粒子按照一定规律自组装成反射不同波长光波的微结构，从而实现连续的、可见光范围全覆盖的色彩调节，同时由于微结构的存在，当施加的电场强度极大，可实现局部区域电场调控，诱导分散液中的胶体粒子在局部区域紧密堆积，其余区域没有或极少存在胶体粒子，实现透光性的转变。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

多状态智能窗，具有复合层结构，所述复合层包括电极层I、电极层II、分散液层和绝缘微结构层；

所述电极层I和电极层II整体透明且由绝缘基底层和导电层构成，所述分散液层位于电极层I和电极层II的导电层之间，所述绝缘微结构层位于电极层I和/或电极层II与分散液层之间，所述分散液中分散有胶体粒子，所述胶体粒子具有电响应特性；

所述多状态智能窗的色彩和透光性随着电极层I和电极层II之间的电势差的变化而变化。