具有作為導(dǎo)電層的低輻射(low-e)涂層的特性轉(zhuǎn)換窗的制作方法
【專利說明】具有作為導(dǎo)電層的低輻射(LOW-E)涂層的特性轉(zhuǎn)換窗
[0001]本申請涉及一種特性轉(zhuǎn)換窗，和/或制備其的方法，特別是，一種具有低輻射(1w-E)涂層的特性轉(zhuǎn)換窗，具有足夠的傳導(dǎo)性，將電場提供給可轉(zhuǎn)換的液晶層。
技術(shù)背景
[0002]特性轉(zhuǎn)換窗的示例為電力地特性轉(zhuǎn)換窗，其改變光傳輸特性來響應(yīng)于電場。該技術(shù)的已知用途包括窗和/或車輛的玻璃、商業(yè)大樓(例如，辦公室、會議室、大廳、大樓、店面等)，和/或住宅大樓。
[0003]透明窗，如是完全透明的，在一些情況下并不理想。例如，穿過車窗的陽光可能會使車輛的乘客覺得刺眼和/或使車輛的內(nèi)部過熱。因此，優(yōu)選是窗可使一些光在有利時機(jī)被傳輸，并使光在其他有利時機(jī)被阻擋。為了控制窗的光透射，窗含有一種光致特性轉(zhuǎn)換或熱特性轉(zhuǎn)換材料，其基于入射至材料上的光數(shù)量改變透射屬性。透射屬性的改變通常是自動的，并不能被人或其他干涉覆蓋。
[0004]液晶(LCs)，例如聚合物分散液晶(TOLCs)和等離子尋址液晶(PALCs)，通過改變介質(zhì)/層中液晶分子的方位來響應(yīng)電場，使穿過液晶介質(zhì)/層的光強(qiáng)度改變。恒定的電場可通過直流電(DC)電壓被應(yīng)用。選擇性地，電場的極性可通過交流電(AC)電壓的應(yīng)用被周期性地轉(zhuǎn)換。
[0005]施加的電壓可與控制器(例如，電子控制單元、計(jì)時器、開關(guān)等)電連接，通過改變環(huán)境或其他條件被自動激活，或是通過人工操作的開關(guān)被激活。通過改變液晶介質(zhì)/層的電場強(qiáng)度，LCs可甚至允許“打開”(透射或部分透射)狀態(tài)和“關(guān)閉”(不透明或基本上不透明)狀態(tài)之間的中間狀態(tài)。
[0006]PDLCs通常是通過在液晶和單體的最初均勻混合物中誘導(dǎo)相位分離被制成。PDLCs的制備涉及相位分離，其可通過經(jīng)紫外線(UV)或熱固化或甚至溶劑的快速蒸發(fā)，單體基的聚合而被觸發(fā)。當(dāng)單體聚合時，液晶相位分離至微小的液滴或域，或是由固化的聚合物基的壁圍繞的囊中，其提供〃支柱〃來保持LC。固化聚合物和LC的混合物在聚乙烯(PET)的兩個片之間被結(jié)合，通常涂有透明導(dǎo)電氧化物(TCOs)通過應(yīng)用的電場。當(dāng)未尋址時(例如，當(dāng)LC閾值電壓以下的無電壓和/或電壓被應(yīng)用時)，LC域內(nèi)的向列紋理對于其他鄰近的域被任意定向，由于光的散射，顯示出稍白和/或不透明的。
[0007]圖1 (a)示出關(guān)閉狀態(tài)下的相關(guān)技術(shù)TOLC玻璃窗100。配置兩個玻璃基片102a，102b。導(dǎo)電涂層104被應(yīng)用在外基片102a和102b各自的內(nèi)表面。多個液晶(LC)滴108被配置在聚合物混合物106內(nèi)。當(dāng)沒有電壓被提供時，液滴108被任意定向，且入射光I將其反射，致使光以虛線箭頭示出的方向散射。
[0008]在尋址狀態(tài)下(當(dāng)閾值電壓以上的電壓應(yīng)用至液晶層時)，在不同域中的向列紋理與電場對齊，從而允許如圖1(b)中所示的清楚狀態(tài)。圖1(b)是"打開"狀態(tài)下的相關(guān)技術(shù)TOLC玻璃窗100。圖1 (b)類似于圖1 (a)，除了電壓V通過導(dǎo)電104和一個或多個母線(未示出)被應(yīng)用至TOLC層之外。電壓使TOLC層的液晶滴基本上與電場平行對齊，允許入射光I穿過窗100來提供清楚狀態(tài)。
[0009]雖然該技術(shù)在一些窗中表現(xiàn)出有所改進(jìn)，但仍然具有缺陷。例如，暴露于太陽的福射下可能會引起I3DLC的退化。隨著TOLC中的溫度增加該退化可能會加重。
[0010]PDLC的退化可能會增加TOLC的反應(yīng)時間，其可能會對人眼產(chǎn)生明顯的閃爍。該退化可能會增加光波的散射，當(dāng)TOLC為清除狀態(tài)時在一定程度上會導(dǎo)致窗上殘留陰霾并"變暗"。
[0011]Veerasamy的美國專利文獻(xiàn)2009/0115922中試圖通過使用低輻射(1w-E)涂層克服缺點(diǎn)，其全部內(nèi)容被納入此處作為參考。
[0012]圖2是根據(jù)美國專利文獻(xiàn)2009/0115922實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的橫截面視圖。在圖2的窗中，配置兩個基片(例如，玻璃基片)202，204，包括外基片202和內(nèi)基片204。低輻射涂層206被沉積在外基片202的內(nèi)表面上。但是，用于施加電壓穿過I3DLC層214的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層212，則位于TOLC層214和低輻射涂層206之間。
[0013]提供第一及第二迭層208。第一及第二基于聚合物(例如，PET)層210被配置在第一及第二迭層208各自的內(nèi)表面。可轉(zhuǎn)換特性的I3DLC層214被夾在第一及第二基本透明的導(dǎo)電氧化物(例如，TC0)層212之間。該TCO層可被濺射沉積到H)LC214的一個或者全部表面上，和/或第一及第二聚合物基層210各自的表面上。
[0014]美國專利文獻(xiàn)2009/0115922中的低輻射涂層206減少了 LC層214長期退化。但是附加層206增加了窗的厚度、制造時間、和生產(chǎn)成本。
[0015]因此，應(yīng)理解，在用于涂層制品的本領(lǐng)域中需要一種用于克服上述一個或多個和/或其他缺點(diǎn)的技術(shù)。此外，應(yīng)理解，在本領(lǐng)域中需要一種被改進(jìn)的特性轉(zhuǎn)換涂層制品，例如，用于車窗，絕緣玻璃窗單元等。
[0016]示例性實(shí)施例概述
[0017]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提供低輻射涂層，其可足以導(dǎo)電，向涂層制品的液晶層(例如，PDLC層)提供電場。
[0018]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，一種特性轉(zhuǎn)換窗，包括:第一玻璃基片和第二玻璃基片；液晶層，配置在至少所述第一玻璃基片和所述第二玻璃基片之間；低輻射涂層，配置在至少所述液晶層和所述第一玻璃基片之間，其中，所述低輻射涂層包括至少一個含有銀的紅外(IR)反射層，位于至少第一和第二介質(zhì)層之間；基本透明的導(dǎo)電涂層，配置在至少所述液晶層和所述第二玻璃基片之間，從而電壓經(jīng)由位于所述液晶層兩側(cè)的所述低輻射涂層和所述導(dǎo)電涂層被施加至所述液晶層，且其中，通過調(diào)整經(jīng)由所述低輻射涂層和所述導(dǎo)電涂層被施加至所述液晶層的至少一部分的電壓，所述窗在至少第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間選擇性地特性轉(zhuǎn)換，且所述窗在所述第一狀態(tài)下，比所述第二狀態(tài)具有更高的可見光透射率。
[0019]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，一種特性轉(zhuǎn)換窗，包括:第一基片和第二基片；液晶層，配置在至少所述第一玻璃基片和所述第二玻璃基片之間；第一和第二透明導(dǎo)電涂層，配置在所述液晶層的兩側(cè)，從而電壓經(jīng)由所述第一和第二透明導(dǎo)電涂層被施加至所述液晶層，其中，通過調(diào)整經(jīng)由所述第一和第二透明導(dǎo)電涂層被施加至所述液晶層的至少一部分的電壓，所述窗在至少第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間選擇性地特性轉(zhuǎn)換，且所述窗在所述第一狀態(tài)下，比所述第二狀態(tài)具有更高的可見光透射率，其中，所述第一和第二透明導(dǎo)電涂層中的至少一個被圖案化至互相電隔離的至少第一、第二和第三不同的電尋址區(qū)域中，從而所述涂層的所述第一、第二和第三電尋址區(qū)域被分別地電尋址，其中，所述涂層的所述第一電尋址區(qū)域，用于將電壓施加至所述液晶層，來調(diào)整所述窗的可見光透射率；和電激活裝置，其中，所述涂層的所述第二電尋址區(qū)域、所述電激活裝置、和所述涂層的所述第三電尋址區(qū)域被串聯(lián)電連接。
[0020]附圖簡要說明
[0021]圖1是示出相關(guān)技術(shù)I3DLC窗的橫截面視圖。
[0022]圖2是示出相關(guān)技術(shù)I3DLC窗的橫截面視圖。
[0023]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的窗的至少一部分的橫截面視圖。
[0024]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的窗的至少一部分的橫截面視圖。
[0025]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的窗的至少一部分的橫截面視圖。
[0026]圖6 (a)和(b)是示出用于制備涂層制品的步驟的橫截面視圖，具有低輻射涂層的多個電隔離區(qū)域，可用于圖3-5中的任何一個實(shí)施例。
[0027]圖7(a)和(b)是分別示出含有獨(dú)立尋址導(dǎo)電區(qū)域的窗的至少一部分的橫截面和俯視圖，可用于圖3-5中的任何一個實(shí)施例。
[0028]圖8 (a)和(b)是分別示出含有電激活元件的窗的至少一部分的橫截面和俯視圖，可用于圖3-5和/或7中的任何一個實(shí)施例。
[0029]圖9 (a)和(b)是分別示出含有電激活元件的窗的至少一部分的橫截面和俯視圖，可用于圖3-5和/或7中的任何一個實(shí)施例。
[0030]圖10是示出示例性低輻射涂層的橫截面圖，可用于圖3-9中的任何一個實(shí)施例。
[0031]圖11是示出示例性低輻射涂層的橫截面圖，可用于圖3-9中的任何一個實(shí)施例。
[0032]示例性實(shí)施例的具體說明
[0033]參照附圖對示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。整個附圖中相同的參照符號表示相同的部件。附圖的目的在于向本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員示出示例性實(shí)施例。相應(yīng)地，其非等比例也都不是相同尺度。
[0034]在此所使用的用語〃在…之上〃或〃由…支撐〃表示直接(即接觸)或間接位于兩個意思，其之間配置有其他層。此外，示出的涂層中的一些層可在一些實(shí)施例中被去除，而同時，在本發(fā)明的其