智能调光玻璃全面解析
智能调光玻璃基础介绍
智能调光玻璃,又称为电控调光玻璃、液晶玻璃、电控变色玻璃等,是一种将液晶膜复合进两层玻璃中间,经过高温高压胶合后一体成型的夹层结构的新型特种光电玻璃产品。它能够通过控制电流的通断,实现玻璃的透明与不透明状态的瞬间转换,从而满足隐私保护、投影显示等多种需求。
工作原理
智能调光玻璃的工作原理基于液晶分子的排列变化。在自然状态下,液晶分子无规则地排列,使得入射光在聚合物层发生散射,呈现乳白色不透明状态。当给调光玻璃通电后,电场作用使液晶分子迅速从无规则排列变为定向有规则排列,此时液晶的折射率与聚合物的折射率相等,入射光可以完全通过,玻璃瞬间呈现透明状态。通过控制电流的通断,即可实现玻璃透明与不透明状态的自由切换。
性能特点
智能调光玻璃具备多种优异性能:
- 隐私保护功能:用户可以随时控制玻璃的透明与不透明状态,保护个人隐私。
- 投影功能:由于液晶膜夹层的特性,调光玻璃可以作为投影屏幕使用,替代普通幕布,呈现高清画面图像。
- 安全性:采用夹层玻璃制程,即使玻璃破碎,碎片也会粘在中间的胶片上,防止飞溅伤人。
- 环保节能:能屏蔽90%以上的红外线及紫外线,减少热辐射及传递,具有隔热保温效能,节约能源。
- 隔音性:中间的调光膜及胶片具有声音阻尼作用,可有效阻隔噪音。
- 控制方式多样化:支持开关、光控、声控、温控、遥控、远程网络控制等多种控制方式。
优点与缺点
优点
- 美观实用:能够根据需求自由切换透明与不透明状态,既美观又实用。
- 多功能性:集隐私保护、投影显示、隔音隔热等多种功能于一体。
- 安全性高:采用夹层玻璃制程,提高了安全性。
- 环保节能:能有效屏蔽红外线和紫外线,减少热辐射及传递,节约能源。
缺点
- 反光率高:制作过程中需要在玻璃两侧贴透明电极,并涂液晶层,导致反光率较高,可能影响部分场景的使用效果。
- 成本较高:生产成本比普通玻璃高,价格也相对昂贵。
- 施工难度大:安装需要专业技术人员进行操作,施工难度较大。
- 调光响应速度有待提高:目前市场上智能调光玻璃的调光响应速度还不够快,尤其在强光场景下可能会影响使用效果。
发展历史
智能调光玻璃诞生于20世纪80年代末,由美国肯特州立大学的专家发明了电控调光玻璃并申请专利。最初,由于生产成本高昂,调光玻璃仅少量用于政府部门及公共事业部门。后来随着生产技术的不断优化改良和国民经济的高速增长,调光玻璃逐渐量产并进入特定应用场景。2003年,智能调光玻璃进入中国市场,虽然初期因价格昂贵使用场景受限,但近年来随着价格的下降和技术的成熟,开始被建筑设计行业接受并大规模应用,并逐步进入汽车玻璃行业成为智能座舱的重要组成部分。
应用场景
建筑领域
- 幕墙:智能调光玻璃可用于建筑幕墙,根据外部光线强度和室内需求自动调节透光度,提升建筑外观和室内舒适度。
- 浴室隔断:在浴室中使用智能调光玻璃作为隔断,既保护隐私又增加空间通透性。
- 办公室设施:可作为高档办公室设施使用,替换传统窗帘和混凝土墙面,提升办公环境的美观性和功能性。
汽车领域
- 天窗或天幕玻璃:根据外部光线强度和车内人员需求自动调节透光度,提升驾乘舒适性。
- 后排玻璃:作为隐私玻璃使用,保护车内隐私。
- 挡风玻璃:与AR HUD功能结合,自动调节挡风玻璃上HUD显示区域的透明度,提高驾驶安全性。
- 后视镜:具有防眩目功能,减少眩光对驾驶员的影响。
智能家居
智能调光玻璃还可用于智能家居领域,如作为百叶窗保护浴室、卧室及客厅的隐私或充当家庭影院的可切换投影屏等。
选购技巧
品质检测
- 透光率测试:品质好的调光玻璃通电时透光率极好,清晰透明;断电时透光而不透明,可有效保护隐私。简易测试方法是将手掌放在玻璃背面,在断电状态下从正面观察,应只能看到模糊的背影而无法看到指纹。
- 中间膜材质:对于应用于卫浴隔断及外立面幕墙及门窗等非室内用途的智能电控调光玻璃,应询问中间膜为EVA层夹层还是PVB层夹层,并索要中间膜证明书以确认材质。
功能性选择
- 根据应用领域对玻璃功能性的要求选择相应的玻璃面板。例如,对安全系数要求较高的公共建筑及浴室、室外幕墙应用等领域应选用钢化玻璃作为调光玻璃面板;对防火要求很高的客户可选用防火玻璃做面板;应用于需要弯曲的地方需选用弯玻璃做面板等。
特殊需求
- 如果遇到调光玻璃需要挖空固定的情况,应事先询问厂家是否具备相关经验或能否满足要求,以避免不必要的麻烦和损失。
厂商实力
- 购买成熟的智能电控调光玻璃产品时,应要求厂商提供数个做过的知名工程及实例图片供参考,以评估厂商的实力和产品质量。
未来发展趋势
技术创新
未来,智能调光玻璃将在技术创新方面不断取得突破。例如,研发新型的电解质材料和电极结构以加快离子的传输速度,从而提高EC调光玻璃的响应速度;采用更好的隔热材料和膜层结构以增强隔热性能等。
功能拓展
智能调光玻璃将与车辆的其他智能系统进行更深入的集成。例如,与自动驾驶系统联动自动调节玻璃的透光度;与智能照明系统配合实现灯光效果的优化和氛围的营造;与车载娱乐系统连接作为投影屏幕使用等。
市场推广
随着国产供应商不断突破技术瓶颈实现智能调光玻璃的量产,并通过规模化生产和技术优化逐渐降低产品成本,智能调光玻璃将逐渐从高端车型向中低端车型普及,市场渗透率有望不断提高。同时,汽车厂商、玻璃供应商和科技公司之间的合作将更加紧密共同推动智能调光玻璃技术的发展和应用。
总结
智能调光玻璃作为一种集美观、实用、多功能于一体的新型特种光电玻璃产品,在建筑、汽车、智能家居等领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和成本的降低,智能调光玻璃的市场渗透率将不断提高为人们的生活带来更多便利和舒适。