[發明專利]可切換光學器件和可切換窗玻璃單元

在審

• 申請號: 202080047778.1
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN114026491A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: M·容格;M·烏克里斯;M·埃克特;R·內夫
• 申請（專利權）人: 默克專利股份有限公司
• 主分類號: G02F1/153
• 分類號: G02F1/153;G02F1/163;G02F1/167;G02F1/1685;G02F1/1333;G02F1/133;G02F1/01;E06B9/24
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 陳晰

提供可切換光學器件(10)，其依次包括第一基板(12)、第一導電層(14)、可切換層(18)、第二導電層(22)和第二基板(24)。可切換光學器件(10)還包括以下一個或兩個方面：在第一方面i)中，第一導電層(12)包括第一接觸區(30)和第二接觸區(32)，其中第一接觸區(30)與第二接觸區(32)電絕緣，并且其中可切換光學器件(10)包括用于將第一導電層(14)的第二接觸區(32)與第二導電層(22)電連接的電互連(38)。在第二方面ii)中，可切換光學器件(10)包括層壓到第一基板(12)和/或第二基板(24)的至少一個其他片材(28)，其中第一基板(12)、第二基板(24)和至少一個其他片材(28)具有基本相同的熱膨脹系數。在本發明的其他方面中提供可切換窗玻璃單元(200)，其包括至少一個玻璃窗格和至少一個可切換光學器件(10)。

本發明涉及一種可切換光學器件，其包括第一基板、第一導電層、可切換層、第二導電層和第二基板。此外，本發明涉及一種可切換窗玻璃(glazing)單元，其包括至少一個玻璃窗格和至少一個可切換光學器件。

R.Baetens等人的綜述文章“Properties,requirements and possibilities ofsmart windows for dynamic daylight and solar energy control in buildings:Astate-of-the-art review”,Solar Energy MaterialsSolar Cells 94(2010)第87-105頁介紹了可調色的智能窗戶。智能窗戶可以利用多種技術來調制光的透射率，例如基于電致變色的器件，液晶器件以及電泳或懸浮顆粒器件。基于液晶的器件通過施加電場來改變兩個導電電極之間液晶分子的取向，從而導致其透射率發生變化。

基于液晶的器件通常依次包括第一基板、可切換層和第二基板。可切換層包含至少一種液晶材料。兩個基板涂覆有透明電極，以允許借助電場控制可切換層。

在智能窗戶中，用于調制光的透射率的器件，在下文中稱為可切換光學器件，其通常被層壓到其他的片材或載體玻璃片上或者在兩個其他的基板或載體玻璃基板之間以保護可切換光學器件和用于機械剛性。在該層壓過程中，玻璃片借助于熱塑性夾層結合到可切換光學器件的基板上。在層壓過程中，夾層布置在一個或多個載體玻璃片與至少一個可切換光學器件之間。在通常涉及施加熱和/或升高的壓力或減壓的后續處理中，將至少一個片材、夾層和可切換光學元件結合。

智能窗戶可包括形成絕緣窗玻璃單元的附加窗格。此外，智能窗戶可以包括附加組件，例如用于機械安裝可切換光學器件和/或其他窗格的框架。

可切換光學器件對基板的尺寸變形敏感。在大多數可切換器件中，例如基于液晶的器件，光學特性強烈依賴于可切換層的厚度。在機械變形的基板的情況下，可切換層的厚度不均勻，導致光學特性的可見變化。當將可切換光學器件層壓到具有波紋的片材上時，可能會發生這種變形。這個問題在顯示面板領域是已知的并且在US 8,920,592 B2中討論過。智能窗戶通常比一般的LCD顯示器大，面積可能超過幾平方米。因此，器件尺寸變形的問題也適用于智能窗戶。

此外，可切換光學器件的基板會因機械應力而變形。這種機械應力可能是由組合具有不同熱膨脹系數的材料引起的。

GB 2497358 A公開了一種在門的縫隙(aperture)中構筑和安裝觀察面板的方法。觀察面板通過使用包括基本上為U形的支架的框架安裝。觀察面板的一部分被容納在支架的兩個相對的固定構件之間。然后將帶框架的觀察面板安裝在門的縫隙中。固定構件之一鄰近門的外表面定位，使得側向力僅沿一個方向作用在固定裝置上。

WO 02/29471 A1公開了用可切換和不可切換的窗戶增強件來改造窗戶的方法。使用例如固定條之類的安裝裝置將例如懸浮粒子器件(SPD)膜之類的窗戶增強件安裝在窗戶上。安裝裝置放置在窗戶的觀察窗格上。在窗戶增強件與觀察窗格之間形成具有與安裝裝置相同厚度的間隙。可將構件置于間隙中以保持間隙的寬度。