隔热玻璃研究（工艺前沿什么是发光玻璃）

每当夜幕降临，城市中的灯光就开始亮起来。室内的灯光、马路旁边的路灯、商场写字楼的广告招牌……五彩斑斓的光让城市显得更加魔幻。

但你注意到了吗？在这五彩斑斓的光线中，有一种光线并不是由灯具发出的，而是由玻璃发出的。它就是今天要和大家分享的——发光玻璃。本文主要关注以下问题：

1. 什么是发光玻璃；

2. 实际应用；

3. 制备工艺和原理。

一、什么是发光玻璃1.定义

发光玻璃是我们平时生活中随处可见的一种照明或装饰材料，根据其发光方式、光源的不同，有不少种类。常见的主要有以下几种：

a）LED发光玻璃

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发光玻璃介绍

LED发光玻璃是一种利用特殊夹胶工艺，将单个LED点光源以阵列形式封装在两片钢化玻璃中间，形成安全夹层结构的LED平板发光玻璃产品；

▲ LED发光玻璃结构图

LED发光玻璃结构为夹层结构，在基板玻璃和上盖玻璃之间镶嵌有LED点光源形成的阵列，点光源通过基板玻璃上的导电线路实现通电，阵列间距根据不同的应用目标可大可小。由一个可编程控制器或计算机程序控制阵列中LED点光源亮或不亮两种形态，并形成组合，基板玻璃和上盖玻璃之间可以选择加或不加一层透明EVA膜（或PVB膜），实现多种组合的显示或亮化方式。

b）激光内雕玻璃

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激光内雕玻璃是通过光的干涉现象，将两束激光从不同的角度射入透明物体（如玻璃、水晶等），准确地交汇在一个点上。由于两束激光在交点上发生干涉和抵消，其能量由光能转换为内能，放出大量热量，将该点融化形成微小的空洞，然后这些空洞就形成了所需要的图案。

激光内雕玻璃是将一块完整的玻璃通过激光在玻璃内部加工雕刻立体图象，如花、鸟、鱼、人、大自然美丽的风景及其它各种动植物。图案完全在玻璃内部，配合彩色灯光，激光内雕玻璃可以展示绚丽的效果。

c）智能调光玻璃

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智能调光玻璃是一款将TFT液晶膜复合进两层玻璃中间，经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。

▲智能调光玻璃结构图

智能调光玻璃的中央是一层液晶膜（俗称调光膜），液晶膜由PVB（聚乙烯醇缩丁醛酯，具有优良的柔软性和挠曲性）膜覆盖，再将液晶膜夹在两层玻璃中间，然后置于高压釜或一般的一步法炉子里经过高温高压的过程胶合而成。使用者通过控制电流的通断与否，控制玻璃的透明与不透明状态。

2.优点

a）LED发光玻璃优点

▲ LED发光玻璃

•安全：由于采用了夹层玻璃的制程，玻璃中的胶片会将玻璃牢固的粘接在一起，可使玻璃在受到强烈冲击而破碎时粘在中间的胶片上，而不会出现玻璃碎片飞溅伤人等情况；

•环保：玻璃中间的调光膜及胶片可以屏蔽90%以上的红外线及紫外线。屏蔽红外线，可以起到减少热辐射传递的作用；而屏蔽紫外线，可以保护室内的陈设不会因为紫外线辐射而出现褪色及老化等情况，也可以保护人体不受紫外线的直射而导致疾病的产生；

• 隔音好：玻璃中间的调光膜及胶片具有声音阻隔作用，这种玻璃可以有效的阻隔外界的噪音；

• 能耗低：玻璃发光依靠高亮度LED光源，节能且不发热；

• 可设计：可与丝、绢等其他夹胶材料结合，样式丰富，设计性强，能够给空间带来多样化的科技元素；

• 美观：透明导电膜刻线技术，隐藏电线，更美观；

• 通透：LED发光玻璃保持了玻璃原有的高透光特性，视觉效果好。

b）内雕发光玻璃优点

▲ 激光内雕玻璃

•节能：所用激光器一般2瓦至5瓦，也就是激光器工作一千小时消耗2-5度电，就算加上传动部件一小时也仅仅用电一度而已；

•环保：激光内雕是用激光束在玻璃内部雕刻，无粉尘、无挥发性物质、无排放物、无耗材，对外部环境不产生任何污染；

•自动化程度高：加工对象放到位后，整个生产过程由计算机全程控制，自动化程度高，相比传统喷砂雕刻工艺，工人劳动强度大幅降低；

• 功能多：结合LED照明，产品图像主动发光，美轮美奂，兼具广告装饰和照明的双重功能。

c）智能调光玻璃优点

•隐私保护：通电变透明，断电变雾化（透光不透明），状态自由切换；

•安全：采用双层钢化玻璃夹胶工艺，可防止玻璃破碎后飞溅，具有安全玻璃的优良品质，强度高；

•环保：透光率高，中间的调光膜及胶片可以隔热、阻隔太阳光中的绝大部分紫外线和红外线；

•隔音：调光玻璃的调光膜与胶片具有一定的声音阻隔作用；

•操作方便：能通过开关、遥控、蓝牙、APP等多种方式控制;

•投影触控：在不透明状态下作为可投影屏使用，结合触控设备即可实现手指点触操作。

二、实际应用1.LED发光玻璃

▲ LED发光玻璃天花

▲ LED发光玻璃天花及墙面

▲ LED发光玻璃护栏

▲LED发光玻璃综合运用

LED发光玻璃具有通透、防爆、亮度高、能耗低、可设计等特点，广泛应用在商业大楼、写字楼、家居装饰装潢等领域中，可用作室内隔断、天花、吊顶、楼梯、电梯、柜台、地板、灯箱、灯柱、照明设计、室内广告设计等，给空间装饰带来多样化的科技元素。

2.激光内雕玻璃

▲ 内雕玻璃墙面

▲内雕玻璃展柜

▲ 大型内雕玻璃鱼缸

▲ 内雕玻璃护栏

由于高的透光率以及安全和美观的优点，KTV、酒吧、地板，隔断等地方大面积使用激光内雕玻璃。

3.智能调光玻璃

▲ 公共空间

▲ 商业办公空间

▲家居空间

▲ 医疗机构

▲智能百叶窗

智能调光玻璃由于其独特的功能，被广泛的应用于商业办公空间、住宅、医疗机构、博物馆等地方，它除了通电即透光之外，还具有投影触控功能。

三、制备工艺和原理1.LED发光玻璃

▲LED发光玻璃

LED发光玻璃各层次结构依次为：玻璃板、粘接层、LED层、刻有LED电路的导电镀膜玻璃板。制作工艺步骤如下：

a）导电镀膜玻璃板清洗、干燥；

b）在导电镀膜玻璃板上刻划预先设计的LED电路；

c）在导电镀膜玻璃板上粘接LED光源；

d）粘接电源输出引线；

e）烘干，粘接LED和电源输出输入引线的导电镀膜玻璃板烘干温度为30~150℃，不得高于LED能承受的温度；

f）铺设中间粘接层，中间粘接层的总厚度要比LED的厚度至少多0.5㎜；

g）合片。将另一块清洗干燥过的玻璃板预留5㎜左右的中间层也放在导电镀膜玻璃板上，然后将该玻璃复合体用耐高温胶带固定好；

h）抽真空预压。将密封好的复合体移至高温烘箱内，冷抽气30分钟以上再缓慢升高烘箱内温度，在40~60℃保温30分钟左右，在30~90分钟内将烘箱温度升高到120~140℃，保温30~60分钟，然后自然冷却；

i）高压釜高温高压处理。温度为140±10℃、空气压力为10~12±1bar恒温恒压至少45分钟；

j）检验、包装。

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术将平面或立体的图案雕刻在玻璃或水晶内部的。下面我们来详细了解一下激光内雕技术。

a）激光内雕过程

激光内雕就是激光机将一定波长的激光打入玻璃或水晶内部，令其内部的特定部位发生细微的爆裂形成气泡，从而勾勒出预制形状，这就是激光内雕的过程。

b）原理

激光内雕的原理其实也很简单。激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必须大于使玻璃破坏的某一临界值（或称阈值），而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关，同一束激光，光斑越小的地方能量密度越大。这样，通过适当聚焦，可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值，而在希望加工的区域则超过这一临界值，激光在极短时间内产生脉冲，其能量能够在瞬间使水晶受热破裂，从而产生极小的白点，从而在玻璃内部雕刻出预定的形状。

3.智能调光玻璃

a）原理

在自然状态下，玻璃内部的液晶分子无规则的排列，液晶折射率比外面聚合物的折射率低，入射光在聚合物层发生散射，呈乳白色，即不透明。通电后弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为定向有规则排列，使液晶的折射率与聚合物的折射率相等，入射光完全可以通过，形成透明状态。

▲ 智能调光玻璃的投影功能

b）制作工艺

•采购玻璃原片：即采购玻璃，并清洗干净待用；

•剪裁液晶膜：将液晶膜裁剪为需要的大小，然后制作电极，制作电极即开电极、贴铜箔焊线等；

•玻璃叠片：在标准无尘车间按“玻璃-胶片-液晶膜-胶片-玻璃”的顺序从下到上叠在一起，裁切多余的胶片；

•高温夹胶：将叠好片的调光玻璃放入夹胶设备进行夹胶，经过大概2小时后，调光玻璃就制作完成了。

别看调光玻璃制作过程简单，制作难度其实并不低，对于细节处的把控更不是一般人能做到的，这也是一般的小厂根本无法制作出合格调光玻璃的原因。

小结

近些年来，各种各样的的玻璃材料层出不穷，其功能和作用也各不相同。有的能当装饰品，有的能盖房子，还有的能够防弹……小伙伴们有没有其他的材料想要了解的呢？欢迎留言告诉小编，小编来为你解答。

好了，今天的内容就分享到这了，最后还是用一张思维导图总结一下今天的重点：

玻璃文中部分图片源于网络，如有侵权，请联系我们~

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