每當夜幕降臨,城市中的燈光就開始亮起來。室内的燈光、馬路旁邊的路燈、商場寫字樓的廣告招牌……五彩斑斓的光讓城市顯得更加魔幻。
但你注意到了嗎?在這五彩斑斓的光線中,有一種光線并不是由燈具發出的,而是由玻璃發出的。它就是今天要和大家分享的——發光玻璃。本文主要關注以下問題:
1. 什麼是發光玻璃;
2. 實際應用;
3. 制備工藝和原理。
一、什麼是發光玻璃1.定義發光玻璃是我們平時生活中随處可見的一種照明或裝飾材料,根據其發光方式、光源的不同,有不少種類。常見的主要有以下幾種:
a)LED發光玻璃
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發光玻璃介紹
LED發光玻璃是一種利用特殊夾膠工藝,将單個LED點光源以陣列形式封裝在兩片鋼化玻璃中間,形成安全夾層結構的LED平闆發光玻璃産品;
▲ LED發光玻璃結構圖
LED發光玻璃結構為夾層結構,在基闆玻璃和上蓋玻璃之間鑲嵌有LED點光源形成的陣列,點光源通過基闆玻璃上的導電線路實現通電,陣列間距根據不同的應用目标可大可小。由一個可編程控制器或計算機程序控制陣列中LED點光源亮或不亮兩種形态,并形成組合,基闆玻璃和上蓋玻璃之間可以選擇加或不加一層透明EVA膜(或PVB膜),實現多種組合的顯示或亮化方式。
b)激光内雕玻璃
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激光内雕玻璃是通過光的幹涉現象,将兩束激光從不同的角度射入透明物體(如玻璃、水晶等),準确地交彙在一個點上。由于兩束激光在交點上發生幹涉和抵消,其能量由光能轉換為内能,放出大量熱量,将該點融化形成微小的空洞,然後這些空洞就形成了所需要的圖案。
激光内雕玻璃是将一塊完整的玻璃通過激光在玻璃内部加工雕刻立體圖象,如花、鳥、魚、人、大自然美麗的風景及其它各種動植物。圖案完全在玻璃内部,配合彩色燈光,激光内雕玻璃可以展示絢麗的效果。
c)智能調光玻璃
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智能調光玻璃是一款将TFT液晶膜複合進兩層玻璃中間,經高溫高壓膠合後一體成型的夾層結構的新型特種光電玻璃産品。
▲智能調光玻璃結構圖
智能調光玻璃的中央是一層液晶膜(俗稱調光膜),液晶膜由PVB(聚乙烯醇縮丁醛酯,具有優良的柔軟性和撓曲性)膜覆蓋,再将液晶膜夾在兩層玻璃中間,然後置于高壓釜或一般的一步法爐子裡經過高溫高壓的過程膠合而成。使用者通過控制電流的通斷與否,控制玻璃的透明與不透明狀态。
2.優點a)LED發光玻璃優點
▲ LED發光玻璃
•安全:由于采用了夾層玻璃的制程,玻璃中的膠片會将玻璃牢固的粘接在一起,可使玻璃在受到強烈沖擊而破碎時粘在中間的膠片上,而不會出現玻璃碎片飛濺傷人等情況;
•環保:玻璃中間的調光膜及膠片可以屏蔽90%以上的紅外線及紫外線。屏蔽紅外線,可以起到減少熱輻射傳遞的作用;而屏蔽紫外線,可以保護室内的陳設不會因為紫外線輻射而出現褪色及老化等情況,也可以保護人體不受紫外線的直射而導緻疾病的産生;
• 隔音好:玻璃中間的調光膜及膠片具有聲音阻隔作用,這種玻璃可以有效的阻隔外界的噪音;
• 能耗低:玻璃發光依靠高亮度LED光源,節能且不發熱;
• 可設計:可與絲、絹等其他夾膠材料結合,樣式豐富,設計性強,能夠給空間帶來多樣化的科技元素;
• 美觀:透明導電膜刻線技術,隐藏電線,更美觀;
• 通透:LED發光玻璃保持了玻璃原有的高透光特性,視覺效果好。
b)内雕發光玻璃優點
▲ 激光内雕玻璃
•節能:所用激光器一般2瓦至5瓦,也就是激光器工作一千小時消耗2-5度電,就算加上傳動部件一小時也僅僅用電一度而已;
•環保:激光内雕是用激光束在玻璃内部雕刻,無粉塵、無揮發性物質、無排放物、無耗材,對外部環境不産生任何污染;
•自動化程度高:加工對象放到位後,整個生産過程由計算機全程控制,自動化程度高,相比傳統噴砂雕刻工藝,工人勞動強度大幅降低;
• 功能多:結合LED照明,産品圖像主動發光,美輪美奂,兼具廣告裝飾和照明的雙重功能。
c)智能調光玻璃優點
•隐私保護:通電變透明,斷電變霧化(透光不透明),狀态自由切換;
•安全:采用雙層鋼化玻璃夾膠工藝,可防止玻璃破碎後飛濺,具有安全玻璃的優良品質,強度高;
•環保:透光率高,中間的調光膜及膠片可以隔熱、阻隔太陽光中的絕大部分紫外線和紅外線;
•隔音:調光玻璃的調光膜與膠片具有一定的聲音阻隔作用;
•操作方便:能通過開關、遙控、藍牙、APP等多種方式控制;
•投影觸控:在不透明狀态下作為可投影屏使用,結合觸控設備即可實現手指點觸操作。
二、實際應用1.LED發光玻璃
▲ LED發光玻璃天花
▲ LED發光玻璃天花及牆面
▲ LED發光玻璃護欄
▲LED發光玻璃綜合運用
LED發光玻璃具有通透、防爆、亮度高、能耗低、可設計等特點,廣泛應用在商業大樓、寫字樓、家居裝飾裝潢等領域中,可用作室内隔斷、天花、吊頂、樓梯、電梯、櫃台、地闆、燈箱、燈柱、照明設計、室内廣告設計等,給空間裝飾帶來多樣化的科技元素。
2.激光内雕玻璃
▲ 内雕玻璃牆面
▲内雕玻璃展櫃
▲ 大型内雕玻璃魚缸
▲ 内雕玻璃護欄
由于高的透光率以及安全和美觀的優點,KTV、酒吧、地闆,隔斷等地方大面積使用激光内雕玻璃。
3.智能調光玻璃
▲ 公共空間
▲ 商業辦公空間
▲家居空間
▲ 醫療機構
▲智能百葉窗
智能調光玻璃由于其獨特的功能,被廣泛的應用于商業辦公空間、住宅、醫療機構、博物館等地方,它除了通電即透光之外,還具有投影觸控功能。
三、制備工藝和原理1.LED發光玻璃
▲LED發光玻璃
LED發光玻璃各層次結構依次為:玻璃闆、粘接層、LED層、刻有LED電路的導電鍍膜玻璃闆。制作工藝步驟如下:
a)導電鍍膜玻璃闆清洗、幹燥;
b)在導電鍍膜玻璃闆上刻劃預先設計的LED電路;
c)在導電鍍膜玻璃闆上粘接LED光源;
d)粘接電源輸出引線;
e)烘幹,粘接LED和電源輸出輸入引線的導電鍍膜玻璃闆烘幹溫度為30~150℃,不得高于LED能承受的溫度;
f)鋪設中間粘接層,中間粘接層的總厚度要比LED的厚度至少多0.5㎜;
g)合片。将另一塊清洗幹燥過的玻璃闆預留5㎜左右的中間層也放在導電鍍膜玻璃闆上,然後将該玻璃複合體用耐高溫膠帶固定好;
h)抽真空預壓。将密封好的複合體移至高溫烘箱内,冷抽氣30分鐘以上再緩慢升高烘箱内溫度,在40~60℃保溫30分鐘左右,在30~90分鐘内将烘箱溫度升高到120~140℃,保溫30~60分鐘,然後自然冷卻;
i)高壓釜高溫高壓處理。溫度為140±10℃、空氣壓力為10~12±1bar恒溫恒壓至少45分鐘;
j)檢驗、包裝。
2.激光内雕玻璃
▲ 激光内雕玻璃
激光内雕玻璃采用的是激光内雕技術将平面或立體的圖案雕刻在玻璃或水晶内部的。下面我們來詳細了解一下激光内雕技術。
a)激光内雕過程
激光内雕就是激光機将一定波長的激光打入玻璃或水晶内部,令其内部的特定部位發生細微的爆裂形成氣泡,從而勾勒出預制形狀,這就是激光内雕的過程。
b)原理
激光内雕的原理其實也很簡單。激光要能雕刻玻璃,它的能量密度必須大于使玻璃破壞的某一臨界值(或稱阈值),而激光在某處的能量密度與它在該點光斑的大小有關,同一束激光,光斑越小的地方能量密度越大。這樣,通過适當聚焦,可以使激光的能量密度在進入玻璃及到達加工區之前低于玻璃的破壞阈值,而在希望加工的區域則超過這一臨界值,激光在極短時間内産生脈沖,其能量能夠在瞬間使水晶受熱破裂,從而産生極小的白點,從而在玻璃内部雕刻出預定的形狀。
3.智能調光玻璃a)原理
在自然狀态下,玻璃内部的液晶分子無規則的排列,液晶折射率比外面聚合物的折射率低,入射光在聚合物層發生散射,呈乳白色,即不透明。通電後彌散分布的液晶分子迅速從無規則排列變為定向有規則排列,使液晶的折射率與聚合物的折射率相等,入射光完全可以通過,形成透明狀态。
▲ 智能調光玻璃的投影功能
b)制作工藝
•采購玻璃原片:即采購玻璃,并清洗幹淨待用;
•剪裁液晶膜:将液晶膜裁剪為需要的大小,然後制作電極,制作電極即開電極、貼銅箔焊線等;
•玻璃疊片:在标準無塵車間按“玻璃-膠片-液晶膜-膠片-玻璃”的順序從下到上疊在一起,裁切多餘的膠片;
•高溫夾膠:将疊好片的調光玻璃放入夾膠設備進行夾膠,經過大概2小時後,調光玻璃就制作完成了。
别看調光玻璃制作過程簡單,制作難度其實并不低,對于細節處的把控更不是一般人能做到的,這也是一般的小廠根本無法制作出合格調光玻璃的原因。
小結近些年來,各種各樣的的玻璃材料層出不窮,其功能和作用也各不相同。有的能當裝飾品,有的能蓋房子,還有的能夠防彈……小夥伴們有沒有其他的材料想要了解的呢?歡迎留言告訴小編,小編來為你解答。
好了,今天的内容就分享到這了,最後還是用一張思維導圖總結一下今天的重點:
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