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3D玻璃橋:專利撐起懸空之旅

2017年11月16日13:28 | 來源:中國知識產權報
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原標題:3D玻璃橋:專利撐起懸空之旅

傳統玻璃橋選用的是雙層鋼化夾膠玻璃,其是將玻璃鋼化后進行進一步安全處理,把兩片或多片玻璃鋼粘合在一起,並在玻璃之間添加一層或多層有機聚合物薄膜,再經高溫高壓處理成型,具有很高的抗沖擊強度和安全性,常應用於玻璃幕牆以及玻璃橋梁領域。而視覺效果更為炫酷的3D玻璃橋採用的是雙層鋼化夾膠玻璃的升級版,即智能調光玻璃,其在傳統雙層鋼化夾膠玻璃的基礎上進行了光電改進,被廣泛地應用於戶外投影、室內隔斷等領域。

應用范圍廣闊

20世紀80年代,美國肯特州立大學的研發團隊提交了一件涉及雙層玻璃中的夾層薄膜技術的專利申請,申請號為US19840590996。該專利申請公開了一種改進的液晶調光材料,構成該材料的液晶微粒是在產生基質組分時通過控制其各相同性的相分離而自然形成,基質是固態的透光合成樹脂,在基質固化時產生由分散在基質內的液晶微粒組成的調光材料。智能調光玻璃正是在該技術的基礎上發展而來,其將上述液晶材料形成薄膜,夾於兩層玻璃中央,經高溫高壓膠合后一體成型,就有了如玻璃般透明並且能夠呈現不同光電影像的特種玻璃。

筆者在中國專利文摘數據庫和世界專利文摘數據庫中檢索后發現,智能調光玻璃領域的專利申請人主要集中在美國、日本、歐洲、韓國和中國等國家和地區。從全球智能調光玻璃領域的專利申請趨勢來看,從21世紀開始,該領域的專利申請量穩步增長,早期專利申請多出現在美國,而后日本、韓國的專利申請人也開始在該領域一展身手,專利申請數量近年來大有超過美國之勢。

智能調光玻璃於1996年進入國內市場,由於售價昂貴,並未大面積推廣。近5年來,隨著國內企業創新能力的不斷增強,智能調光玻璃的生產成本逐漸下降,日益受到建筑及設計行業的青睞,逐漸開始規模化應用。從國內專利申請趨勢來看,我國在該領域專利發展迅猛期是從2005年開始,國內的主要申請人為浙江西溪玻璃有限公司、北京科技大學、河北工業大學等。

智能調光玻璃接通電源后即可控制玻璃的透明度,具備隱私保護功能。此外,其還可替代普通幕布,作為投影屏幕在玻璃上呈現高清畫面圖像。目前,其已被廣泛用於商務辦公、家居生活、廣告展覽等諸多領域。我國專利申請人也加大了該領域的創新技術研發。如申請號為CN201310257881.0的專利申請,公開了一種聚合物分散液晶膜及其制備方法,該方法能夠在不加電壓的情形下提高聚合物分散液晶膜的對比度,降低光透過率,提高用戶的使用體驗。

創新技術涌現

此次備受關注的3D玻璃橋是智能調光玻璃在戶外的一次創新應用,行走在橋上,逼真的3D畫面給游客帶來了刺激體驗。關於其技術原理,在一件名為“調光玻璃層及其構成的過街天橋路面控制系統”,申請號為CN201710195020.2的專利申請中可窺一二。該專利申請文件顯示,調光玻璃層包括預聚物與向列相液晶,天橋路面單元包括底層透明鋼化玻璃層和頂層透明鋼化玻璃層,底層透明鋼化玻璃層和頂層透明鋼化玻璃層之間設置有調光玻璃層,調光玻璃層與底層透明鋼化玻璃層、頂層透明鋼化玻璃層之間均彼此粘接固定,頂層透明鋼化玻璃層上設置有振動傳感器,調光玻璃層通過電磁繼電器連接有供電電源,從而實現對天橋路面的調光。

近年來,智能調光玻璃技術愈發成熟,應用場景也日趨廣闊。但是,由於目前的智能調光玻璃都是剛性的,不能彎曲,限制了其制作工藝與應用領域。此外,其視角具有較大的限制,在側面方向上觀察會產生明顯的霧濁狀態,清晰度會大打折扣。

為了解決上述難題,近年來,該領域的研究重點正逐漸向雙穩態型薄膜發展。雙穩態型薄膜的最大優點在於保持霧態和透明態的同時,不需要保持持續通電狀態,僅在兩個狀態切換時通電即可,這就大大減少了能耗。申請號為CN201710522769.3的專利申請公開了一種液晶取向膜的制造方法,即為一種新型薄膜,其由具有自由基聚合性基團的聚硅氧烷和具有液晶性且感光性的基團以及自由基聚合性基團的單體進行自由基聚合而得,由此方法可得到一種兼顧光反應性和可靠性的用於光取向法的材料。申請號為CN201410797591.X的專利公開了一種多功能調光玻璃及其制作方法,通過該方法制得的調光玻璃具有遮影、遮光以及同時遮影和遮光3種功能,在調節遮光強度的基礎上通過調節遮影強度,可實現對貼近調光玻璃的物體的完全遮擋,充分保護隱私。

創新是引領技術發展的驅動力,我國相關企業在加強創新技術研發的同時不能忽視專利的保護作用,應加大在新型調光材料等領域的研發力度,增強在液晶材料、投影技術方面的專利布局,促進科技成果轉化,實現研發、保護、轉化的協同發展。有了專利的保駕護航,智能調光玻璃的前景會越來越廣闊。(王維)

(責編:楊軒(實習生)、熊旭)

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