[發明專利]包括微結構化漫射體的隔熱玻璃窗單元和微光學層以及方法

有效

• 申請號: 201580056794.6
• 申請日: 2015-10-06
• 公開（公告）號: CN107075898B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 賈斯廷·P·邁爾;馬丁·B·沃克;托馬斯·R·小霍芬德;史蒂文·J·麥克曼;丹尼爾·W·亨嫩;埃文·L·施瓦茨
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G02B1/10
• 分類號: G02B1/10
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 王靜;丁業平

本發明描述了轉印帶和制備轉印帶的方法。在一個方面，該轉印帶包括：具有結構化表面的模板層；設置在所述模板層的至少一部分上的回填層，所述回填層具有與所述結構化表面相對的微結構化表面；以及鄰近所述微結構化表面設置的層，其中鄰近所述微結構化表面設置的所述層具有與所述回填層不同的折射率。所述微結構化表面連同所述鄰近層一起作為漫射層起作用，或換句話講作為漫射界面起作用。本發明還描述了微光學窗用玻璃和制備微光學窗用玻璃的方法以及隔熱玻璃窗單元和制備隔熱玻璃窗單元的方法。

背景技術

隔熱玻璃窗單元(IGU)用于減少通過建筑外墻窗戶的熱損失。典型的IGU包括兩個窗格、一個隔框以及這三個元件形成的腔體。整合進IGU的微光學元件可用于將穿過IGU的一部分日光重定向至室內天花板，以增強常規的室內照明，從而提高建筑物的能效。在許多情況下，可能便利的是，通過例如施加折射或衍射光學結構至玻璃表面，直接將微光學元件整合到諸如IGU的腔體內玻璃的表面，諸如以引用方式并入本文的US2014/0021492和US2014/0178646中所述。

發明內容

日光重定向微光學元件向上重定向大部分日光。然而，一部分光可向下走，從而導致炫光。尤其當(例如棱鏡)結構為線性和水平取向時，入射光主要在豎直方向上折射/反射。日光高度準直，具有約0.5度的分散，看起來為太陽圓柱。日光重定向膜的效應是垂直傳播該光，從而形成“太陽圓柱”。

全部向下導向的光和太陽圓柱的亮度兩者共同促成炫光。使用本文所述的微結構化漫射體層通過減弱太陽圓柱的可見度減少炫光，同時仍然向上重定向至少80％入射角為30至60度的光。

在一些實施方案中，描述了轉印帶和制備轉印帶的方法。

在一個方面，轉印帶包括：具有結構化表面的模板層；設置在模板層的至少一部分上的回填層，回填層具有與結構化表面相對的微結構化表面；以及鄰近微結構化表面設置的層，其中鄰近微結構化表面設置的層具有與回填層不同的折射率。微結構化表面連同鄰近層一起作為漫射層起作用，或換句話講作為漫射界面起作用。

在另一方面，鄰近微結構化表面的層為粘合劑，并且粘合劑能夠將回填層(或微光學層)粘結到玻璃窗格的主表面。在另一個實施方案中，鄰近微結構化表面的層不是粘合劑。在該實施方案中，粘合劑層設置在轉印帶的外表面上，轉印帶能夠將回填層(或微光學層)粘結到玻璃窗格的主表面。在該后一個實施方案中，鄰近微結構化表面的層與外粘合劑層之間可存在一個或多個任選的附加層。

在另一方面，回填層設置在模板層上的圖案中，和/或鄰近(例如粘合劑)層設置在回填層的微結構化表面上的圖案中。在其它實施方案中，轉印帶可包括刻痕，由此使得僅刻出的部分轉印，從而在受體基底(例如玻璃)上形成圖案。本發明還提供制備和使用刻痕轉印帶的方法。

在一些實施方案中，描述了微光學窗用玻璃和制備微光學窗用玻璃的方法。

在一個方面，微光學窗用玻璃包括具有主表面的玻璃窗格；粘結到主表面的至少一部分的微光學層，微光學層包括具有微結構化表面的固化回填層，其中微結構化表面鄰近折射率與回填層不同的層。

在另一方面，所述的微光學窗用玻璃包括具有主表面的玻璃窗格、粘結到主表面的至少一部分的微光學層、以及鄰近折射率不同的層的微結構化界面。對于30°至60°的入射角，微光學窗用玻璃將至少80％的日光向上重定向并且不表現出太陽圓柱。

在其它實施方案中，描述了隔熱玻璃窗單元和制備隔熱玻璃窗單元的方法。

在一個方面，隔熱玻璃窗單元包括具有面向太陽的窗格外表面的玻璃窗格，其通過間隙與具有面向室內的外表面的玻璃窗格隔開，每個窗格均具有鄰近間隙的內表面。隔熱玻璃窗單元包括設置在隔熱玻璃窗單元外表面上的微光學層，以及設置在微光學層與面向室內的外表面之間的微結構化界面。

附圖說明

圖1A-1C示出了轉印帶的示意性剖視圖；