[发明专利]节能膜

说明书

提供了一种节能膜。该膜包括第一透明衬底、第二透明衬底、设置在第一透明衬底与第二透明衬底之间的液晶层、以及设置在液晶层的外边缘上的衬垫。衬垫还可设置在第一透明衬底和第二透明衬底的外边缘上。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年11月21日提交的第561/729,166号美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

大多数常见的、非节能车窗和建筑物窗使用容易导热的单个玻璃窗格。常见的窗通过以下方式传递能量：(1)通过经由玻璃的直接传导、对流和辐射的非太阳能热增益；(2)以辐射形式的太阳能热增益；以及(3)来自通过玻璃的通风和渗入的气流。还存在市场上可售的窗技术，窗技术具有能够控制至车辆和建筑物内的热侵入的改进的能量效益。一种类型的节能窗具有多个窗格，例如两个玻璃窗格、三个玻璃窗格或四个玻璃窗格，该玻璃窗格利用窗格之间的隔热空气空间将热传递降至最低。当隔热空间填充有诸如氪或氩的无毒气体时，以及当在窗格之间使用低传导性窗格间隔件时，效率进一步提高。减少通过玻璃的热传递的另一方法是将低辐射(或low-e)涂层施加至玻璃表面。低辐射涂层通常为施加至外部玻璃窗格的显微镜可见的薄金属层或金属氧化物层。低辐射涂层阻止辐射穿透玻璃。在夏季，低辐射涂层还通过反射太阳光使建筑物保持更凉爽。在冬季，内部窗格上的低辐射涂层通过阻止散热维持室内温度。降低通过玻璃的热传递的其它方法包括应用附着至玻璃的彩色膜、染色膜或反射膜。相关技术的节能窗和能量效率等级在美国能源部出版物DOE/GO-DE-AC03-76SF00098PUB-788，1997年1月-5000的“Selecting Windows for EnergyEfficiency”中有所描述。

通过窗的热增益通常通过诸如U因子、R值、太阳能热增益系数(SHGC)和可见光透射率(VT或VLT)的能量性能特征来测量。低辐射涂层在寒冷天气期间将热反射回住宅中，并且在温暖天气期间将热反射回室外并且降低窗的U因子，但是隔热效率不如多窗格窗户。多窗格窗随着时间推移会出现隔热气体损耗和降低的能量效率。彩色窗、染色窗或反射窗在允许进入室内的光量(可见光透射率)方面受到限制。并且虽然用户在强烈的日光下需要具有固定色彩的窗膜，但是在阴天和在夜间不需要具有固定色彩的窗膜。在许多应用中，在建筑上也需要有色彩的窗。

因此，将有利的是提供热有效的窗膜和窗，该窗膜和窗透射最大比例的入射可见光强度，并同时阻断太阳的辐射能量且阻隔热能传递。还将有利的是提供用于寒冷气候的窗膜和窗，该窗膜和窗具有将冬季期间的热增益最大化的太阳能热增益系数，具有降低传导性热传递的U因子以及用于良好光传递的高可见透射率。此外，有利的是提供可施加至普通窗的膜，从而将窗转变成节能窗。另外，将有利的是膜为柔性的，使得其可弯曲以适应非平面的表面。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种膜。该膜包括第一透明衬底；第二透明衬底；设置在第一透明衬底与第二透明衬底之间的液晶层；以及设置在液晶层的外边缘上的衬垫。衬垫还可设置在第一透明衬底和第二透明衬底的外边缘上。

膜还可包括：设置在第一透明衬底与液晶层之间的第一透明导电层；以及设置在第二透明衬底与液晶层之间的第二透明导电层。在该实施方式中，衬垫还可设置在第一透明衬底、第二透明衬底、第一透明导电层和第二透明导电层的外边缘上。衬垫可为粘合剂，并且衬垫可包括多个间隔件。

膜还可包括红外(IR)反射层或紫外(UV)反射层。另外，膜还可包括至少一个偏振层。此外，膜还可包括布置在液晶层与第一透明导电层之间或布置在液晶层与第二透明导电层之间的聚酰胺层。第一透明衬底和第二透明衬底可大致上为柔性的以适应弯曲的表面。

液晶层可包括液晶材料和多个间隔件。间隔件可为棒，该棒被布置使得棒的直径限定液晶层的高度。可替换地，间隔件可包括棒、粘性球和/或纳米结构。间隔件可占据液晶层大约10％至20％的体积。