转换电驱动的可变透射材料的方法及包含该材料的装置的制造方法
【专利说明】转换电驱动的可变透射材料的方法及包含该材料的装置
[0001]本申请是申请日为2009年9月22日、申请号为200980144799. 9、发明名称为“转换电驱动的可变透射材料的方法及包含该材料的装置”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及用于转换电驱动的可变透射层（variable transmission layer)的方法，并且涉及用作具有可选择性可转换的区域的窗（glazing)板的装置。
【背景技术】
[0003]电驱动的可变透射材料是众所周知的。例如，一种此类材料是液晶。液晶被使用于液晶显示器中并且依赖于某些液晶物质在存在或不存在所施加电场时的光学性质。在典型的器件中，液晶层（典型为ΙΟμπι厚）位于两个交叉的偏光片之间。选择液晶的取向使得在松弛的相态中液晶被扭转。这种被扭转的相态重定向了穿过第一偏光片的光，允许它透射穿过第二偏光片（并且若提供了反射体则被反射返回观察者）。因而器件看起来是透明的。当将电场施加于液晶层时，长分子轴倾向于与电池平行地排列从而在液晶层的中心逐渐解扭。在这种状态下，液晶元（mesogen)不重定向光，因而在第一偏光片所偏振的光在第二偏光片被吸收，并且器件随着电压的增加而损失透明度。这样，电场能够被用来使像素按需地在透明或不透明之间转换。
[0004]另一种众所周知的电驱动材料被称为悬浮粒子器件膜，或简称为sro膜。此类SPD膜在例如US 6, 301,040B1中进行了描述并且具有作为光阀的光调制单元的具体应用。
[0005]典型的sro膜包含分散遍布于封闭在一个或更多个刚性的或挠性的固态膜或板之内的液相的悬浮粒子。作为选择，sro膜可以包括含有分散的粒子的液体的不连续相，该不连续相被分散遍布于刚性的或挠性的固态膜或板的连续相。
[0006]当足够幅度的电场被施加于sro膜的两侧时，膜的透射性质受到影响。通常，活性SPD层被夹入一对平面的、光学透明的、导电性电极之间。电场经由平面电极来施加并且夹入电极之间的活性sro层受到方式一致的影响。
[0007]已知的是整个sro膜的透射状态能够从低水平（当膜被关闭时)改变为高水平(当膜被开启时）。必须将足够高的电场施加于膜的两侧以转换膜的透射状态。对于膜存在最大的光透射，并且可以通过施加幅度较小的电场来获得中等水平的透射。所施加电场低于某一幅度，sro膜不开启。
[0008]SPD膜通常用作层合的窗结构的夹层。
[0009]在所施加电场的影响之下具有可变光透射的性质的其他活性层材料同样是已知的，例如电子墨水膜或有机发光二极管（0LED)材料层。
[0010]此类电驱动的材料能够一致地从一种透射水平转换到另一种透射水平。也就是说，在电极之间中的介质基本上同时转换，因而对人眼而言，整张材料板从一种光透射水平变成另一种光透射水平。光学透射的变化可能是由于吸收或散射。
[0011]在某些应用中，并不希望转换整个窗区域而是只有所选择的区域可能需要转换。在W02007/010542A1中，这种效果通过使用预定形状的可转换膜来实现。在US2007/0053053A1中，像素阵列由SH)玻璃板形成，每个像素能够被设置于0%?100%的任意遮光水平，该范围的边界被认为是关闭的和开启的。通过选择哪个像素被关闭或开启，以及每个像素的遮光水平，可以在像素阵列中显示字母数字的字符。
[0012]此类现有技术的方法使用多于一片的sro膜，每个可转换区域使用一片。可转换的区域位于一对电极之间并且整个区域一致地转换。
[0013]这样的多个相邻的sro膜的阵列具有它们难以被构造的问题。要转换多个区域，需要多于一片的电隔离膜，每片电隔离膜需要到其上的它自身的电连接。这使得转换更困难，因为现在有许多可转换的元件而不只有一个。另外，一旦构造了窗(该窗通常是具有在窗板之间的sro膜的层合窗)，可以转换的区域就被固定并且除非在以下的情况下否则不可以被改变:(a)拆除窗并且随后重新构造该窗使其具有能够选择性地转换的新的所需的一个以上的区域；或者(b)以具有适当配置的sro膜的新窗替换该窗。
[0014]需要提供电驱动的可变透射介质的可转换区域的方法，特别是当介质的形式是层时，其中可以在介质内选择被转换的区域。
【发明内容】
[0015]因此，本发明根据第一方面提供了转换电驱动的可变透射层的方法，该层为于第一电极和第二电极之间，其中足够高频率的交变电场被施加于第一电极和第二电极之间从而转换在第一电极和第二电极之间的层的选择区域。
[0016]通过选择性地转换层，从一种透射状态到另一种透射状态的转变没有一致地发生于整个层上，如同人眼所观察到的。电驱动的可变透射层的转换行为可以归因于该层的吸收性质或散射性质。
[0017]优选地，选择性转换的区域具有渐变的透射。
[0018]优选地，电驱动的可变透射层包括sro膜或含有膜的液晶。
[0019]优选地，所施加的交变电场的频率大于1kHz，更优选地大于10kHz，还要更优选地至少为20kHz。
[0020]适当地，用于按常规转换的sro膜的所施加的交变电压的频率为10Hz?400Hz。在该频率范围之下，在电极之间的整个膜上的sro膜从关闭状态到开启状态(以及反过来)的转换对于人眼是一致的。
[0021]优选地，电场经由具有可变的输出电压的电源来施加。优选地，电场经由具有可变的输出频率的电源来施加。优选地，电场经由具有可变的输出波形的电源来施加。优选地，存在与一个电极及电源串联的电阻器。
[0022]优选地，所施加的电场具有基本上为矩形的波形。
[0023]在一种优选的实施例中，电场由直接电连接施加于第一电极和/或第二电极。
[0024]在另一种实施例中，电场由至少一个远距离的远程电连接施加于第一电极和第二电极。
[0025]适当地，电场由多个与第一和/或第二电极关联的电连接器施加于第一和/或第二电极。
[0026]本发明根据第二方面还提供了用作窗板的装置，包括:窗材料板以及面对窗材料板的电驱动的可变透射层，该可变透射层被夹入第一电极和第二电极之间；以及电场发生器，与电极电通信并且被配置以产生足够强度且足够高频率的交变电场以转换在第一和第二电极之间的层的所选择区域。
[0027]优选地，该层被层合于两张窗材料板之间。适当地，该窗材料板之一或二者可以是玻璃的或塑料的。该窗材料板之一或二者可以被着色。
[0028]优选地，所选择区域具有渐变的透射。
[0029]优选地，电场发生器能够生成具有大于1kHz的，更优选地大于10kHz的，还要更优选地大于20kHz的频率的交变电场。
[0030]优选地，电场发生器经由至少一个到其上的直接电连接与第一电极和/或第二电极电通信。
[0031]在另一种实施例中，电场发生器经由多个电连接器与第一电极和/或第二电极电通信。
[0032]电场发生器可以经由多个电连接器与第一电极和/或第二电极电通信。
[0033]在一种优选的实施例中，窗板是交通工具的窗板。优选地，窗板是风挡或天窗。
[〇〇34]在另一种优选的实施例中，窗板是建筑物中的窗户。
【附图说明】
[0035]本发明的实施例现在将参考下列附图(没有按照比例)仅以实例的方式来描述，在附图中，
[0036]图1示出了具有夹入一对窗材料板之间的sro膜的常规的层合窗的平面图，其中sro膜处于关闭位置。
[0037]图2示出了具有夹入一对窗材料板之间的sro膜的常规的层合窗的平面图，其中sro膜处于开启位置。
[0038]图3示出了具有裁切区域从而使母线能够连接至导电层的sro膜的透视图。
[0039]图4示出了图2所示的窗沿着线A-A’的分解截面图。
[0040]图5示出了图2所示的窗沿着线B-B’的分解截面图。
[0041]图6示出了图2所示的窗沿着线B-B’的