温控窗膜及温控窗膜的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种温控窗膜及温控窗膜的制作方法。该温控窗膜包括：光谱选择膜；掺杂膜，设置于光谱选择膜的两个侧面上；以及柔性基膜，设置于光谱选择膜的一侧的掺杂VO2膜上。本发明专利技术通过在光谱选择膜的两个侧面上形成掺杂VO2膜，并利用掺杂VO2膜在高温时由于呈金属相而反射红外线，在低温态由于呈半导体相而透过红外线的性质，以及通过掺杂技术使所形成掺杂VO2膜的相变温度降至室温，从而实现了根据室内温度自动调节红外线透过率的目的，进而提高智能窗膜对红外光线的透过率的控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及窗膜
，具体而言，涉及一种温控窗膜及温控窗膜的制作方法。
技术介绍
目前，节能减排成为应对温室效应以及全球气候变化的重要途径之一。在汽车和建筑领域温度调节所需能耗是巨大的，入射到室内热量有70％是通过窗体透过的。在汽车或建筑玻璃内表面贴一层窗膜，能够有效的阻隔红外线和紫外线，保持可见光透过，降低空调能耗。此外，窗膜也可以减少车内或室内物品以及人员因紫外线照射造成的损伤。制备窗膜的方法包括湿式涂布和干式涂布。其中，湿式涂布包括浸沾式、滚轮式和刮刀式涂布等。例如，申请号为CN201110125866.1的中国专利通过湿式涂布工艺形成了一种既能有效隔热又有高透光率的窗膜。再例如，申请号为201210285669.0的中国专利通过湿式涂布工艺形成了一种具有高透光高隔热、抗刮等效果的窗膜。这类窗膜的隔热防紫外原理是在窗膜中加入对红外线、紫外线有吸收作用的物质。然而，窗膜吸收热量达到饱和后不再吸收热量，使得过多的热量储存在窗膜内，进而容易引起膜层老。一般情况下，这类窗膜一般寿命低于五年。干式涂布方法包括化学气相沉积、分子束外延、真空蒸镀和磁控溅射等。例如，国外一些窗膜生产企业用磁控溅射工艺制备成一种高透光和高隔热的窗膜，其隔热率能够达到90％，透光率能够达到80％。这类窗膜隔热原理为：在窗膜中溅射一层金属或金属氧化物，该金属或金属氧化物能够对光线进行选择性透过，即透过可见光，反射紫外线和红外线。此类窗膜不仅能实现高透光、高隔热、高隔紫外线的效果，而且使用寿命长，一般可使用5～10年。上述传统的窗膜由于一旦产品成型就无法改变其物理性质，从而无法根据外界条件自动调节隔热率。例如，在寒冷的冬季人们需要更多的热量入射到室内，而传统的窗膜无法达到这样的效果。为了获得节能效果更好的窗膜，研究人员把目光转向智能窗膜，即能够通过外界温度的改变来调节其透光率的窗膜。申请号为201310611551.7的中国专利公开了一种共挤双向拉伸功能聚酯智能调光膜及其制备方法，该智能调光膜具有根据环境温度变化对光热透反射特性进行自动调节的功能。申请号为201210019446.X的中国专利公开了一种智能温控节能复合贴膜，该智能温控节能复合贴膜可以实现冷热双向调节，从而达到冬天保暖、夏天隔热的效果。申请号为201310360653.6的中国专利公开了一种自动调节透光率的窗膜，该窗膜在强光环境下自动降低透光率，并由无色变为有色，而在弱光环境下自动恢复。然而，上述智能窗膜对红外光线的透过率控制精度不高，调温效果不明显(资料显示约为20％)，且其生产工艺(例如磁控溅射等)复杂，其相关研究集中在实验室阶段，目前还未见规模化的生产企业。另外，上述智能窗膜在可见光区的透光率低(可见光平均透过率不到50％)，不符合相关行业标准。针对这些问题，目前还没有有效的解决方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种温控窗膜及温控窗膜的制作方法，以提高智能窗膜对红外光线的透过率的控制精度。为此，本专利技术提供了一种温控窗膜，该温控窗膜包括：光谱选择膜；掺杂VO2膜，设置于光谱选择膜的两个侧面上；以及柔性基膜，设置于光谱选择膜的一侧的掺杂VO2膜上。进一步地，掺杂VO2膜中的掺杂元素为W、Mo、Er、Nb、Ce和Mg中任一种或多种。进一步地，掺杂VO2膜中的掺杂元素的掺杂百分比为1％～10％。进一步地，掺杂VO2膜的总厚度为120～150nm。进一步地，光谱选择膜由金属层和设置于金属层的两个侧面上的种子层组成。进一步地，金属层的材料为Ag、Au、Rh或Pt；种子层的材料为锌或钛。进一步地，金属层的厚度为1～20nm；位于金属层的一侧的种子层的厚度为1～20nm。进一步地，柔性基膜的材料为透明柔性聚酯，且柔性基膜的雾度≤2。进一步地，柔性基膜的厚度为10～50μm。同时，本专利技术还提供了一种温控窗膜的制作方法，包括在柔性基膜上形成光谱选择膜的步骤，该制作方法还包括在光谱选择膜的两个侧面上形成掺杂VO2膜的步骤。进一步地，在形成光谱选择膜的步骤中，形成由金属层和位于金属层的两个侧面上的种子层组成的光谱选择膜。进一步地，在形成种子层的步骤中，部分种子层的材料被氧化形成氧化层。进一步地，形成掺杂VO2膜、种子层和金属层的工艺为磁控溅射工艺。本专利技术通过在光谱选择膜的两个侧面上形成掺杂VO2膜，并利用掺杂VO2膜在高温时由于呈金属相而反射红外线，在低温态由于呈半导体相而透过红外线的性质，以及通过掺杂技术使所形成掺杂VO2膜的相变温度降至室温，从而实现了根据室内温度自动调节红外线透过率的目的，进而提高智能窗膜对红外光线的透过率的控制精度。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术实施方式所提供的温控窗膜的剖面结构示意图；以及图2示出了本申请实施方式所提供的温控窗膜在不同温度下的透射谱。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。由
技术介绍
可知，现有智能窗膜对红外光线的透过率控制精度不高，调温效果不明显。本专利技术的专利技术人针对上述问题进行研究，提出了一种温控窗膜。如图1所示，该温控窗膜包括：光谱选择膜30；掺杂VO2膜20，设置于光谱选择膜30的两个侧面上；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温控窗膜，其特征在于，所述温控窗膜包括：光谱选择膜(30)；掺杂VO2膜(20)，设置于所述光谱选择膜(30)的两个侧面上；以及柔性基膜(10)，设置于所述光谱选择膜(30)的一侧的所述掺杂VO2膜(20)上。

【技术特征摘要】
1.一种温控窗膜，其特征在于，所述温控窗膜包括：
光谱选择膜(30)；
掺杂VO2膜(20)，设置于所述光谱选择膜(30)的两个侧面上；以及
柔性基膜(10)，设置于所述光谱选择膜(30)的一侧的所述掺杂VO2膜(20)上。
2.根据权利要求1所述的温控窗膜，其特征在于，所述掺杂VO2膜(20)中的掺杂元素为
W、Mo、Er、Nb、Ce和Mg中任一种或多种。
3.根据权利要求2所述温控窗膜，其特征在于，所述掺杂VO2膜(20)中的掺杂元素的掺
杂百分比为1％～10％。
4.根据权利要求1所述的温控窗膜，其特征在于，所述掺杂VO2膜(20)的总厚度为
120～150nm。
5.根据权利要求1所述的温控窗膜，其特征在于，所述光谱选择膜(30)由金属层(33)
和设置于所述金属层(33)的两个侧面上的种子层(31)组成。
6.根据权利要求5所述的温控窗膜，其特征在于，所述金属层(33)的材料为Ag、Au、Rh
或Pt；所述种子层(31)的材料为锌或钛。
7.根据权利要求5所述的温控窗膜，其特征在于，所述金属层(33)的厚度为1～20nm；位<...

【专利技术属性】
技术研发人员：于甄，高建聪，解金库，胡坤，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32