光电功能膜、透光组件及其制备方法与车辆与流程

本发明涉及一种光电功能膜、透光组件及其制备方法与车辆。

背景技术：

1、目前，pdlc技术开始在汽车上作为一种新技术已被大规模使用。但是pdlc在应用中还面临着一些技术问题需要解决或者改善。一个技术问题有关pdlc电极制作：常规的pdlc膜片结构为两层pet和液晶高聚物组成，每层pet具有ito或其他导电层，光电功能膜的电极设置在两侧具有ito的pet上，电极制作相对繁琐。

2、另一个技术问题是膜片的封装：pdlc膜通常采用pvb胶膜进行封装，pvb胶膜中间的小分子可以通过膜片的间隙渗入中间的功能层，导致被渗透区域的功能层调光功能失效。目前，解决方案主要有两种：(1)将pvb替换为eva，相比pvb，eva对pdlc膜片的毒害效果更小。但全采用eva组合的玻璃在部分机械性能上较采用pvb的差，且缺乏量产的有色eva供产品配色。(2)对膜片进行防渗透的设计，目前采用的方案的基本思路是用特定的胶水将膜片的四周的边缘缝隙封住，堵住pvb小分子扩散进入膜片的通道。这种方法无需更换使用的pvb胶膜，不影响其机械性能。但是采用胶水封边(封装/密封)需要进行一定的深加工，耗时耗力。此外，现有的pdlc膜片通常采用上下基材错开半切然后连接电极的方式(如图14所示)，这使得在封边的时候，需要进行两面施胶处理，使得工艺过程较为复杂。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种光电功能膜、透光组件及其制备方法与车辆。该光电功能膜可实现可控分区调光，且结构简化、体积小、加工工艺难度小。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种光电功能膜，该光电功能膜包括叠层设置的光电功能层、第一导电层和第一基材层；所述第一导电层由两个以上的相互绝缘的电学分区组成，每个电学分区连接有对应的电极。

3、在上述光电功能膜中，所述第一导电层可以设于所述第一基材层与光电功能层之间、也可以设于所述光电功能层背向所述第一基材层的一侧、还可以设于第一基材层背向所述光电功能层的一侧。

4、常规的光电功能膜中通常设置两个导电层，将两个导电层同时通电或断电控制整个光电功能膜的工作状态。本发明的上述光电功能膜可只需设置一个(或共用)导电层(第一导电层)即可实现光电功能膜不同区域的可控调光。具体而言，本发明将第一导电层划分为若干个相互绝缘的电学分区，并在每个电学分区单独引出电极，则各电学分区向光电功能层的正投影覆盖的光电功能层区域可形成相应的相互独立的光学分区。通过对选定的两个以上的电极以及电学分区通电，能够使通电的电学分区对应的光学分区工作，而其他未通电的电学分区对应的光学分区处于不主动工作状态，各光学分区之间各自状态独立，从而实现光电功能膜的可控分区调光。

5、根据本发明的具体实施方案，上述光电功能层用于发挥光电功能，光电功能层中无需设置电连接的部件，通过导电层中各电学分区与电源之间的电相连即可产生光电功能层工作所需电压。在一些具体实施方案中，所述光电功能层向所述导电层的正投影的面积可以与导电层的面积大致相当。

6、根据本发明的具体实施方案，光电功能层中的各个光学分区的工作状态由对应的电学分区独立控制，这些电学分区位于同一平面(形成第一导电层)、并且位于光电功能层的同一侧。如图5所示，当光电功能层中的光学分区处于工作状态时，外部电源的正极和负极均连接第一导电层。

7、在上述光电功能膜中，在第一导电层中，相邻的电学分区之间的水平距离可控制介于10μm-1mm，进一步可以控制介于10μm-100μm。本发明中，“介于”是指包含两个端点的范围，例如上述相邻的电学分区之间的水平距离具体可以是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

8、在上述光电功能膜中，所述第一导电层的材质可以是金属导体(包括金属、金属氧化物等)，也可以是非金属导体。其中，金属导体可以包括tco(透明导电金属氧化物)和/或银等，非金属导体可以是碳材料，例如碳纳米材料(碳纳米管)、石墨等。在一些具体实施方案中，所述第一导电层的材质具体包括tco、银、碳材料中的一种或两种以上的组合，所述第一导电层可以是tco层、纳米银层、碳层(如石墨层、碳纳米管层)等。

9、在上述第一导电层中，所述tco可以包括ito(氧化铟锡)、azo(铝掺杂的氧化锡)和fto(氟化氧化锡)中的一种或两种以上的组合；所述银可以是纳米银、例如纳米银线。则，所述第一导电层可以包括ito层、azo层、fto层、纳米银层、碳层中的一种或两种以上的组合。

10、在上述光电功能膜中，所述光电功能层的材质可以包括但不限于lc(染料液晶)、pdlc(聚合物分散液晶)ghlc(宾主液晶)、pnlc(聚合物网络液晶)、pslc(聚合物稳定液晶)、pilc(像素隔离型液晶)、ec(电致变色器件)、spd(悬浮颗粒)中的一种或两种以上的组合。

11、在上述光电功能膜中，每个电学分区分别连接有至少一个电极。各电学分区连接的电极可以位于导电层的同侧、对侧和/或邻侧。在一些具体实施方案中，所述第一导电层连接的所有电极可以位于所述光电功能层的同侧(如图5所示)，以便简化光电功能膜的制备工艺流程。

12、在上述光电功能膜中，所述光电功能层、第一导电层向第一基材层的正投影可以分别位于第一基材层的表面范围内。此时，第一基材层的面积分别大于等于光电功能层的面积、第一导电层的面积。

13、进一步地，所述光电功能层的面积、第一导电层的面积、第一基材层的面积可以相等或大致相当。

14、或者，进一步地，所述光电功能层、第一导电层向第一基材层的正投影也可以分别位于第一基材层的边缘以内，则第一基材层的面积分别大于光电功能层的面积、第一导电层的面积。此时光电功能膜的侧面呈现台阶状结构，有助于简化工光电功能膜的封装合片工艺。

15、根据本发明的具体实施放方案，上述光电功能膜还可以进一步包括第二基材层，所述第一基材层和第二基材层位于所述光电功能层的相对两侧。

16、在上述光电功能膜中，所述第二基材层向第一基材层的正投影可以位于第一基材层的边缘以内，此时所述第二基材层的面积小于第一基材层的面积。

17、在上述光电功能膜中，在水平方向上，所述第二基材层向第一基材层的正投影的边缘中的每个点到第一基材层的边缘的最小距离可以介于5mm-30mm，例如该最小距离可以是5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

18、在上述光电功能膜中，所述光电功能层向第二基材层的正投影可以位于第二基材层的表面范围内，此时所述光电功能层的面积可以小于等于第二基材层的面积。

19、在上述光电功能膜中，所述光电功能层向第一导电层的正投影可以位于第一导电层的表面范围内，则所述光电功能层的面积可以小于等于第一导电层的面积。进一步地，所述光电功能层向第一导电层的正投影可以位于导电层的边缘以内，则所述光电功能层的面积小于第一导电层的面积。

20、根据本发明的具体实施方案，当上述光电功能膜还包含除第一导电层以外的其他导电层时，除第一导电层以外的其他导电层可以根据实际需要连接或者不连接外部电极。

21、在上述光电功能膜中，所述光电功能膜还可以包括第二导电层，所述第二导电层与第一导电层可以分别位于所述光电功能层相对的两侧。

22、在上述光电功能膜中，所述第二导电层能够与通电状态的第一导电层形成覆盖光电功能层的感应电场。

23、在上述光电功能膜中，所述第二导电层可以(直接或间接)连接或不连接电极。当所述第二导电层不连接电极时，所述第二导电层还可以用于实现不需要通电的功能，如防雾、隔热等；当所述第二导电层连接有电极时，在光电功能层工作的同时或者开始工作之前，可通过电极向第二导电层通入直流电，通电的第二导电层升温加热光电功能层，从而提高光电功能层的工作响应速度、尤其是spd类光电功能层在低温环境中的工作响应速度。类似地，也可以通过向第一导电层的电极通电加热光电功能层使其升温，提高光电功能层在低温环境中的工作响应速度。在本发明提供的光电功能膜中，分区调光、加热、以及其他无需通电的功能可同时进行。

24、在一些具体实施方案中，所述第二导电层的材质可以是金属导体，例如可以包括ito层、fto层、low-e膜、红外反射膜、抗辐射膜、碳层等中的一种或两种以上的组合；也可以是非金属导体，例如碳纳米材料、石墨等碳材料。

25、在上述光电功能膜中，所述第二导电层向第一基材层的正投影可以位于第一基材层的边缘以内，此时第二导电层的面积小于第一基材层。

26、根据本发明的具体实施方案，可进一步在光电功能膜中设置绝缘材质形成的层结构、即绝缘层，所述绝缘层可以位于第一导电层与光电功能层之间或第二导电层与光电功能层之间。当向第一导电层或第二导电层施加较大电压时，绝缘层可防止电击穿。类似地，第一导电层与光电功能层之间、和/或第二导电层与光电功能层之间还可以设有导电材质形成的层结构、该层结构就是除了第一导电层和第二导电层以外的其他导电层。

27、相比于常规调光膜等光电功能膜需要设置至少两个导电层实现调光，本发明提供的上述光电功能膜可以只设置一个(或共用)导电层即实现可控调光，本发明的光电功能膜结构更加简化、加工难度更小、工艺流程更加简化。

28、本发明还提供了一种透光组件，该透光组件包括第一透光板、粘结层、第二透光板以及光电功能膜，该光电功能膜包括本发明提供的上述光电功能膜；所述光电功能膜位于所述第一透光板和第二透光板之间，所述粘结层夹设于第一透光板和所述光电功能膜之间以及所述光电功能膜与所述第二透光板之间。

29、在上述透光组件中，所述粘结层的材质可以包括pvb和/或eva。

30、在本发明的具体实施方案中，当光电功能膜中的光电功能层、第一导电层、第一基材层的面积分别相等或相当时，在上述透光组件中，所述光电功能膜的侧面还可以夹设有与光电功能膜厚度相等的粘结层，可以固定光电功能膜在透光组件中的位置。

31、在本发明的具体实施方案中，当光电功能膜中的光电功能层、第一导电层向第一基材层的正投影分别位于第一基材层的边缘以内时(即第一基材层面积分别大于光电功能层、第一导电层的面积)，所述透光组件中的粘结层可进一步包括第一粘结层和第二粘结层，所述第一粘结层夹设于第一透光板和所述光电功能膜的第一基材层之间，所述第二粘结层夹设于所述光电功能膜的第一基材层与所述第二透光板之间。

32、在上述透光组件中，所述第一粘结层可以包括eva层，所述第二粘结层可以包括pvb层和/或eva层。其中，第一粘结层包括eva层可以减小对光电功能膜中光电功能层的毒害作用，有助于光电功能层的功能稳定发挥。

33、本发明还提供了上述透光组件的制备方法，该制备方法包括：将第一透光板、粘结层的原料胶膜、光电功能膜、第二透光板按序叠放，升温成型、合片，得到调光玻璃。

34、根据本发明的具体实施方案，当光电功能膜中的光电功能层、第一导电层、第一基材层的面积分别相等时，上述制备方法还可以进一步包括：在将各层原料按序叠放之后、升温成型之前，在光电功能膜的侧面设置胶膜的操作。具体而言，可以是在光电功能膜的侧面设置与光电功能膜厚度相等或相当的粘结层的原料胶膜。

35、根据本发明的具体实施方案，当光电功能膜中的光电功能层、第一导电层向第一基材层的正投影分别位于第一基材层的边缘以内时，上述制备方法可以包括：将第一透光板、第一粘结层的原料胶膜、光电功能膜、第二粘结层的原料胶膜、第二透光板按序叠放，升温成型、合片，得到所述透光组件；其中，由于光电功能膜的侧面形成台阶结构，第一粘结层和第二粘结层的原料胶膜可同时从光电功能膜的两侧融化从而分别夹设于第一透光板与光电功能膜之间以及光电功能膜与第二透光板之间，因此该制备方法可以不包括在光电功能膜侧面设置胶膜的操作。

36、本发明还提供了一种车辆，该车辆的玻璃包括上述透光组件。

37、本发明的有益效果至少包括：

38、1、本发明提供的光电功能膜可仅设一个导电层实现可控分区调光，光电功能膜结构简化、体积小，成本低。

39、2、本发明提供的光电功能膜中所有电极均连接相同的导电层(第一导电层)，并且可进一步位于光电功能膜的同一侧，可大幅降低对电极制作设备的要求，降低电极加工工艺的难度和制作成本，也可明显提高光电功能膜的成品率。

40、3、本发明提供的透光组件可有效防止光电功能膜在使用过程中、特别是在高温条件下被毒性胶膜渗透，有利于保持光电功能膜的调光功能。同时，该透光组件各层结构之间粘结强度高，具有较高的机械性能和抗冲击性，也具有良好的耐老化性能。

41、4、本发明提供的透光组件在制作过程中，也可以无需在光电功能膜的侧面设置胶膜，从而降低加工难度，简化工艺流程，节约材料成本。