1.3电致调光玻璃的研究现状

在众多电致变色材料中，阴极变色材料非晶氧化钨的研究最趋于实用，反电极一般采用与电致变色层互补的另一种电致变色材料，即如果变色层为阴极电致变色材料，则反电极用阳极电致变色材料。在外加电压作用下，阴极、阳极将会同时着色和退色，从而使着色态颜色更深而退色态透光率更高。这种互补变色的典型组合是WO一NiO，WO在还原态下着色，NiO在氧化态下着色，因而可使变色加深。同样.当WO处于氧化态时，NiO为还原态，从而可产生出高透过率的玻璃。离子导体层通常采用固态膜，因为虽然液体电解质有响应速度快、制作简单等优点，但也有难以封装、液体泄漏等弊端，无实用价值。Li离子是直径最小的金属离子，传输性能较稳定，因此，¨离子固体导体受到人们的极大关注。LiF、LiA1F4、Li N、LiA1C1等¨离子导体薄膜均具有较好的性能。

电致调光玻璃中使用最多的透明导电膜为含铟氧化锡(ITO)和含氟或铵的氧化锡(FrO或ATO)。对于大规格的电致调光玻璃来说.透明导电膜必须具有较低的薄膜电阻，以从玻璃边缘到中心减少电压降。就玻璃窗的实际规格来说，薄膜电阻应小于20 m：

2热致调光玻璃

2.1热致调光玻璃的工作原理

热致调光玻璃通常是由普通玻璃上镀一层可逆热致变色材料而构成。经过几十年的研究和发展.人们已经开发出了无机、有机、聚合物及生物大分子等各种可逆热致变色材料。但是，对于调光玻璃来说，变色温度要处于低温区才具有实用价值。在众多可逆热致变色材料中，以钒的氧化物为基础的薄膜涂层是人们研究的热点。其中，VO是人们最感兴趣的氧化物，因为它的相变温度(q'C)是68℃，在实际应用中具有重要意义。当温度低于68℃时，VO呈单斜晶系结构;温度高于68℃时，呈四方晶系结构。由于晶系结构的变化，VO的光学性质发生了很大的变化，而且这种变化是可逆的。

VO薄膜实用化的前提条件是将其相变温度由68℃降至接近室温。实验证实，相变温度随薄膜的制取方法和工艺而变化，另外还可以使用掺杂技术、氟化技术或降低表面应力的方法来降低薄膜的相变温度。通常所用的掺杂元素有铌、钼、钨等。F.C.Case通过掺杂0.9%的钨镀制了相变温度为38℃的VO薄膜。

2.2热致调光玻璃研究新进展

多年来，人们一直致力于低温热致调光玻璃的研发，并取得了可喜的成果。美、德、英等国先后研制了一种新型低温(20℃～50℃)热致调光材料。这种新型热致调光材料包含至少两种折射系数不同的物质。在温度较低时，这些物质靠分子间的作用力在分子水平上混合，达成均一相，此时材料透明：随着温度升高，分子热运动加剧，当温度升高到某一特定值时，发生相分离，形成无数个细微颗粒.对入射光造成强烈散射，因为大部分光线被漫反射，故此时材料变成不透明的白色。

这种新型热致调光材料可分为两种，一种是云胶(水凝胶)，另一种是聚合物的混合物。将云胶封于玻璃夹层中可制成热致调光玻璃，并且制成的调光玻璃因光学性能好、响应速度快而备受人们关注。云胶是由水和一种聚合物在低温时形成的均相交联凝胶，当温度升高到某一特定值时，云胶发生相分离.聚合物组分形成无数个尺寸和入射光波长相当的颗粒，散射入射光。日本富士XEROX公司则解析并且模仿乌贼和章鱼等头足纲动物色素细胞变色机理研制了一种颜料。把高浓度的颜料包裹在一种高分子凝胶体微粒中，常温状态下，光线通过;温度升高时，包裹着颜料的高分子凝胶体体积膨胀大约30倍，遂遮住阳光。

3液晶调光玻璃

3.1液晶调光玻璃的结构

液晶调光玻璃是根据液晶在电场作用下的有序排列特性而制成的一种新型玻璃，其基本结构，将液晶或液晶与塑料的混和液封装在树脂中，两边衬以带有透明导电膜的LB偏光膜，然后封装在两块玻璃之间制得液晶调光玻璃。

3.2液晶调光玻璃的工作原理

液晶分子通电前杂乱地排列，可使平行光线散开，即不透明状态：而通电后液晶分子排列呈一个方向，从而可让平行光线通过，即透明状态。液晶被封入树脂中，即使万一玻璃破碎，液晶也不会流出，安全性较好。

3.3液晶调光玻璃研究所面临的问题

从工业化开发方面考虑，需要研究的内容有：(1)研制寿命长、响应速度快、使用电压低且价格便宜的液晶材料;(2)树脂封装技术，要求树脂是透明的，且不破坏液晶的材料;(3)偏光膜的工艺特性，寻找出易获得、透光性好和对环境要求不高的偏光膜。

4结束语

美国SERI研究所的一项研究结果表明，调光玻璃可以使建筑物内的空调能耗降低25%左右，同时，还可以起到装饰作用.并可减少室内外的遮光设施，如窗帘、百叶窗等的装置费用。正因为有如此多的优点，美国、日本、欧洲等国家和地区相继制定计划，纷纷投入大量人力和财力，对调光玻璃进行研究。世界调光玻璃市场也在逐年扩大，2000年已达2000亿日元。在调光玻璃研究方面，日本和美国处于世界领先地位，我国在这方面的研究起步较晚，水平相对落后，应借鉴国外的研究经验，促进我国调光玻璃研究的发展。返回搜狐，查看更多