[發(fā)明專(zhuān)利]熱致變色窗及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410201047.4
• 申請(qǐng)日: 2014-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104153698B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔溶元;鄭映振;金暢奎;金賢斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 康寧精密素材株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B32B33/00
• 分類(lèi)號(hào): B32B33/00;E06B9/24;B32B9/04
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 王占杰,龔振宇

本申請(qǐng)要求在2013年5月13日提交的第10-2013-0053533號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的通過(guò)引用將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱致變色窗及其制造方法，更具體地講，涉及其陽(yáng)光透射率可根據(jù)溫度而調(diào)節(jié)的熱致變色窗及其制造方法。

背景技術(shù)

回應(yīng)于諸如石油的化學(xué)能源的價(jià)格飛漲，開(kāi)發(fā)新能源的必要性正在增加。另外，伴隨對(duì)這些新能源的需要，節(jié)能技術(shù)的重要性正在增加。事實(shí)上，普通房屋中至少60％的能耗歸因于取暖和/或降溫。具體地，普通房屋和建筑通過(guò)窗的損失高達(dá)其能量的24％。

因此，已經(jīng)進(jìn)行了在保持美觀和觀看特性(作為窗的基本功能)的同時(shí)，通過(guò)增加窗的密封性和隔離特性來(lái)減少通過(guò)窗損失的能量的各種嘗試。例如，代表性的方法包括改變窗的尺寸和安裝高隔離性的窗。

高隔離性的窗玻璃的類(lèi)型包括注氬(Ar)中空玻璃、真空窗、低輻射窗等，在注氬(Ar)中空玻璃中，將Ar氣設(shè)置在一對(duì)玻璃板之間以防止熱交換；在真空窗中，一對(duì)玻璃板之間的空氣被抽空。還有一種類(lèi)型的玻璃正在被研究，這種玻璃被具有特定的熱特性的層被覆以調(diào)節(jié)引入的太陽(yáng)能的量。

具體地，低輻射窗的表面上涂有金屬或金屬氧化物的薄層，金屬或金屬氧化物的薄層允許入射在窗上的大部分可見(jiàn)光進(jìn)入，使得房間內(nèi)部可保持明亮，同時(shí)可以阻擋紅外(IR)范圍的輻射。這種玻璃的作用是，它防止在冬天取暖時(shí)熱逸散到外部，并且在夏天還防止熱量從建筑外部進(jìn)入，由此減少了降溫和取暖的費(fèi)用。然而，由于這種窗的特性在于反射除了可見(jiàn)光之外的波長(zhǎng)，所以這種窗具有以下的缺點(diǎn)。具體地，其缺點(diǎn)在于，尤其在冬天，這種窗不允許IR范圍的陽(yáng)光進(jìn)入到房間內(nèi)，并且其陽(yáng)光透射率不根據(jù)季節(jié)(溫度)而調(diào)節(jié)。

因此，正在進(jìn)行對(duì)熱致變色窗的各種技術(shù)的開(kāi)發(fā)，通過(guò)用熱致變色材料被覆玻璃來(lái)提供熱致變色窗。當(dāng)玻璃達(dá)到預(yù)定的溫度或更高的溫度時(shí)，這樣的熱致變色窗阻擋近紅外(NIR)輻射和紅外(IR)輻射而允許可見(jiàn)光通過(guò)，由此防止室溫上升。因此，這可以提高降溫/升溫能效。

具體地，正在對(duì)通過(guò)用二氧化釩(VO₂)被覆玻璃產(chǎn)生的熱致變色窗進(jìn)行各種研究。VO₂的相變溫度為68℃，其接近于實(shí)際應(yīng)用可行的溫度。另外，因?yàn)閂O₂的光學(xué)常數(shù)(n，k)顯著地改變，所以易于控制VO₂的透射率。

然而，這樣的熱致變色薄膜不利之處在于具有由對(duì)于短波長(zhǎng)的高吸收系數(shù)引起的低可見(jiàn)光透射率和暗黃色的反射顏色。

因此，為了提高熱致變色窗的可見(jiàn)光透射率，在熱致變色窗上形成防反射層或通過(guò)光刻法使熱致變色薄膜圖案化。

圖1是示出了在相變之前(在20℃)和在相變之后(在90℃)兩個(gè)熱致變色窗的透射率基于波長(zhǎng)的變化的曲線(xiàn)圖。一個(gè)熱致變色窗具有被覆玻璃基板的VO₂薄膜，另一個(gè)熱致變色窗具有通過(guò)在形成在玻璃基板上的VO₂薄膜的上表面和下表面上分別沉積Al₂O₃和TiO₂薄膜所形成的防反射層。

如圖1所示，顯而易見(jiàn)的是，具有防反射膜的熱致變色窗的透射率在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)增加。盡管可見(jiàn)光透射率增加，但紅外(IR)范圍內(nèi)的透射率顯著地減小。減小的IR透射率使熱致變色窗的轉(zhuǎn)變特性(IR透射率在相變前后的變化)劣化。

另外，防反射膜具有包括堆疊在彼此上的高折射率薄膜和低折射率薄膜的多層結(jié)構(gòu)。這種類(lèi)型的沉積膜的缺點(diǎn)在于其制造工藝是復(fù)雜的。

此外，通過(guò)將熱致變色薄膜圖案化來(lái)增大熱致變色窗的透射率的方法的缺點(diǎn)在于其工藝是復(fù)雜的且昂貴的。

提供本發(fā)明的背景技術(shù)部分中公開(kāi)的信息僅是為了更好地理解本發(fā)明的背景技術(shù)，而不應(yīng)該被認(rèn)為是承認(rèn)或者以任何形式表明該信息形成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：第10-2008-0040439號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布(2008年5月8日)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各方面提供一種熱致變色窗和一種制造該熱致變色窗的方法，其中，可以增大熱致變色窗的可見(jiàn)光透射率。

在本發(fā)明的一方面，提供了一種熱致變色窗，所述熱致變色窗包括：基板；多個(gè)納米點(diǎn)，形成在基板上；以及熱致變色薄膜，被覆基板和納米點(diǎn)，熱致變色薄膜由熱致變色材料制成。設(shè)置在基板上的熱致變色薄膜的厚度小于設(shè)置在納米點(diǎn)上的熱致變色薄膜的厚度。