抗反射调光玻璃构造体的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请根据美国的35u.s.c.§1.119(b)或其它国家的类似法规，要求2019年1月22日提交的标题为“抗反射调光玻璃构造体”的美国临时专利申请no.62/795,173，以及2018年10月4日提交的标题为“多功能调光膜和包括此类膜的构造体”的美国临时专利申请no.62/741,078的优先权，其二者的全部内容均以其全部并入本文中。

本公开总体上涉及调光(例如，聚合物分散型液晶(pdlc)、悬浮颗粒装置(spd)或电致变色)玻璃构造体，和可以用于汽车或建筑窗户的调光玻璃构造体的形成方法。

背景技术：

可以将使用层状玻璃结构的调光玻璃构造体用作，例如但不限于，建筑或车辆窗户，包括能够在用于阻挡例如，可见光、红外线和/或紫外线能量、和/或提供私密的不透明(关(off))状态，和用于使得光或某些光穿过构造的透明(开(on))状态之间选择性地转换的内部隔断或天窗。也可以将某些调光玻璃构造体配置为具有反向模式排列。在设定的关的状态下，调光玻璃构造体是透明的，并且在施加电压的开的状态下，它是不透明的。

使用例如pdlc膜(不限制)的开关功能可以通过将电场施加至玻璃构造体内的调光pdlc材料或层来完成。当使pdlc材料经历施加的电场时，例如遍及pdlc中的聚合物基质而分散的液晶的液滴等离散形成物呈透明状态，因为液晶的长分子轴在电场的方向上排列为向列型(平行的)取向。平行取向提供光穿过的方向。

pdlc材料通常通过引发与液晶混合的单体的聚合，并且然后使聚合物基质固化来形成，导致液晶相分离为介由刚性聚合物骨架的不同的域。

在通常的调光玻璃构造体中，可以将调光材料(例如，pdlc、spd或电致变色)设置在两个例如聚对苯二甲酸乙二酯(pet)膜等聚合物膜之间，其可以在各聚合物膜和调光材料之间涂覆有透明的导电性材料(例如，如氧化铟锡(ito)等tco)。可以在pdlc膜的各侧上的至少一个玻璃基板之间层叠包括聚合物膜、透明导电性材料、和任意中间层的pdlc膜。

将电场从连接至透明的导电性材料的电压源施加至调光材料可以将调光材料从关的状态变为完全或部分开的状态。

因此，例如，在窗户、内部隔断或墙的建筑和运输应用(例如，车辆、飞机、火车、船等)中使用调光玻璃，其中期望从不透明状态改变为透明状态的能力。例如，不透明状态可以优选用于阻挡光和/或提供私密，并且透明状态可以优选用于可见性。pdlc调光玻璃构造体能够使用已知的电源和开关机构在关和开的状态、和部分开的状态之间转换。

包括pdlc构造的调光玻璃可以但不限于用于车辆中的包括在车辆前部的车辆驾驶员和在后部的乘客之间的内部隔断，以提供私密。

用作车辆中的隔断的常规调光夹层玻璃构造体101在图7中示出。具有表面121、122的第一玻璃基板102和具有表面123、124的第二玻璃基板106可以是钠钙硅酸盐玻璃的透明玻璃。

第一和第二粘接性聚合物中间层(103、105)可以是透明色的聚乙烯醇缩丁醛树脂(“pvb”)，调光功能膜层104(在图8中详细示出)由两个各自分别粘附至第一和第二玻璃基板(102、106)的粘接性聚合物中间层(103、105)夹持，以完成夹层玻璃构造体。

常规调光夹层玻璃中使用的常规调光功能膜构造在图8中示出。常规调光功能膜包括夹持在各自设置在第一和第二聚合物基板(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)基板)(202、205)之一上的第一和第二tco层(例如，ito)(203、204)之间的调光材料(例如，pdlc)层201。

目前的调光夹层玻璃构造体可能不具有期望的反射和/或吸收性质，并且允许来自玻璃构造体的不期望的高水平光反射。对于反射性会直接或间接不利地影响驾驶员的视觉的某些汽车玻璃应用，这可能是特别不期望的。

因此，需要适合用于汽车应用，特别是用于汽车隔断墙，并且解决以上指出的缺点的调光夹层玻璃构造体。

技术实现要素：

示例性实施方案是一种调光夹层玻璃构造体，其包括：第一玻璃基板；第二玻璃基板；在第一和第二玻璃基板之间的调光功能膜；在第一玻璃基板和调光功能膜之间的第一粘接性聚合物中间层；和在第二玻璃基板和调光功能膜之间的第二粘接性聚合物中间层；调光功能膜包括：调光材料层，用第一透明导电性涂层形成的第一聚合物基板，其中第一聚合物基板在第一玻璃基板和调光材料层之间，和用第二透明导电性涂层形成的第二聚合物基板，其中第二聚合物基板在第二玻璃基板和调光材料层之间；其中，调光夹层玻璃构造体的从调光夹层玻璃构造体的至少一侧测量的、在开的(透明)状态下的总透光率高于50％，其中，调光夹层玻璃构造体的从调光夹层玻璃构造体的至少一侧测量的、在开的(透明)状态下的反射率等于或小于13％。

除了其它方面以外，示例性实施方案通常涉及构造为通过调光玻璃构造体的期望的抗反射性质来改善玻璃构造体的美学特征的调光玻璃构造体。在这方面，将深色层和/或抗反射层设置在玻璃构造体的调光功能膜的任一侧或两侧上。

为了包括参考附图的本公开的目的，“深色”层是在非变暗的状态下减少通过相同或类似的材料的可见光量的材料层，例如本领域已知的透明的钠钙玻璃或透明的pvb聚合物中间层。调光夹层玻璃构造体的“侧”是玻璃构造体的主表面。可以将调光夹层玻璃构造体提供为车辆中驾驶员侧和乘客侧之间的内部隔断、车辆的外部窗户(例如，挡风玻璃或天窗)、或者建筑物的内部隔断或外部窗户的一部分。“第一”玻璃基板是指当在车内窗户中使用时面向驾驶员侧(前方)的玻璃基板，或者在面向外部的窗户的外侧上的玻璃基板。“第二”玻璃基板是指当在车内窗户中使用时面向乘客侧(后方)的玻璃基板，或者在面向外部的窗户的内侧上的玻璃基板。术语“调光玻璃构造体”、术语“调光夹层玻璃构造体(slgc)”、和术语“夹层玻璃”彼此等同，并且在本公开中可互换使用。

在示例性实施方案中，可以将抗反射层设置为与第一和第二透明导电性涂层以及第一和第二玻璃基板中的至少之一相邻，由此降低来自玻璃构造体的光的反射。在调光功能膜的任一侧或两侧上的深色层也可以降低来自夹层玻璃的光的反射。深色的玻璃基板与透明的玻璃基板相比时，会吸收更多不需要的光透射，这会限制到达调光膜的光和从调光膜反射的光。可以使用已知的技术使这些和其它潜在的深色材料、层和/或基板变暗至各种程度，用于实现相对于调光功能膜的期望程度的可见性。

根据玻璃的应用，在开的(透明)状态下通过调光夹层玻璃的总透光率(lta)可以为至少50％，优选至少60％，并且更优选至少70％，进一步更优选至少80％。特别地，可以根据astmd1003-00，“透明塑料的雾度和光线透射率的标准测试方法(standardtestmethodforhazeandluminoustransmittanceoftransparentplastic)”，其中在使用光源a和步骤a“雾度计”的条件下测量总透光率。可以将具有由byk的积分球的雾度计“hazegardi”用于lta测量。对示例性实施方案，调光玻璃构造体在“开”(透明)状态下的总光反射率(rfx)优选小于13％，更优选小于9％，并且甚至更优选小于5％。

这些和其它实施方案可以进一步包括任意布置的任意适合数量的中间层，例如，用于反射和/或吸收可见光。例如但不限于，示例性实施方案可以任选地包括一个或多个红外线反射(ir)涂层/层、低发射率(低-e)涂层/层、紫外线(uv)阻挡涂层/层、防雾层、和/或油漆涂层。除了其它方面以外，与在已知的用于建筑应用的调光玻璃中的情况相比，具有或不具有附加的识别层的示例性实施方案可以使得通过玻璃构造体的光的透射更少。

本公开的范围不应限于文字描述或附图中阐述的部件的构造或布置的细节。本领域技术人员应当理解，示例性实施方案可以使用与本公开一致的其它部件、材料、结构、或设计来实践。另外，包括本公开的摘要在内的本公开的语言和术语是代表性的，并且将其提供用于本公开的目的，并且不应被认为是限制性的。

附图说明

并入并且构成本说明书的一部分的附图示出本公开的一个或多个实例方面，并且与详细描述一起用于解释其原理和实施方式。

图1示出根据本公开的示例性方面的调光玻璃构造体的一个实例；

图2示出根据本公开的示例性方面的调光玻璃构造体的另一个实例；

图3示出根据本公开的示例性方面的调光玻璃构造体的又一个实例；

图4示出根据本公开的示例性方面的实例调光玻璃构造体；

图5示出根据本公开的示例性方面的显示调光玻璃构造体在开的状态下的图；

图6示出根据本公开的示例性方面的显示调光玻璃构造体在关的状态下的图；

图7示出例如，用作在豪华车辆中的隔断的调光夹层玻璃的常规构造；

图8示出在调光夹层玻璃构造体中使用的调光功能膜的常规构造；和

图9示出在调光夹层玻璃的常规构造中的反射光的实例(待解决的问题)。

具体实施方式

pct公开号wo/2017/135182的“聚合物分散型液晶玻璃构造体”中描述了调光(pdlc)夹层玻璃构造体和pdlc夹层玻璃构造体的形成方法，其通过引用明确地整体并入本文中。

在以下描述中，为了说明的目的，阐述具体细节以促进对本公开的一个或多个方面的完整理解。然而，在某些或所有情况下可能明显的是，可以实践以下所述的任意方面，而不采用以下所述的特定的设计细节。

如本文中所描述的，可以将调光夹层玻璃用于包括内部隔断在内的车辆中的外部和内部应用。在某些实施方案中，可以优选将透明的玻璃基板和透明的聚合物中间层用在车辆内部隔断中，以在“开”(透明)状态下在驾驶员侧和乘客侧之间获得清晰的视力范围或可见性。例如，在透明状态下通过调光夹层玻璃的总透光率(lta)可以优选为至少50％，优选至少60％，并且更优选至少70％，进一步更优选80％。

尽管透明色玻璃基板和聚合物中间层对于实现如上所述的一定程度的总透光率是有用的，但是此类构造可能存在一些缺点。例如，来自透明导电性(例如，透明导电性氧化物)层(参见图9)的相对强的反射光可能不满足包括在车辆内部的调光玻璃在“开”(透明)状态下的特定用途的美学要求。在(全)反射会比“开”(透明)状态下高的“关”(不透明)状态下，可能进一步不满足美学要求。

在包括透明的钠钙玻璃基板而没有调光功能膜的实例常规夹层玻璃构造体中，玻璃构造体的总光反射率可以为约8％(来自第一玻璃基板102的表面121的约4％，加上来自第二玻璃基板106的表面124的约4％)。已经发现，如图9中所示的包括由两个粘接性聚合物中间层103、105夹持的调光功能膜层104的常规调光夹层玻璃构造体的总反射率在“开”状态下可以为约15％并且在“关”状态下可以为约20％。在某些实施方案中，调光夹层玻璃构造体在关的(不透明)状态下相对于开的(透明)状态下的总反射率会更高，至少部分是由于在关的(不透明)状态下从调光功能膜反射的散射光的贡献更大。总反射率测量可以在以下条件下进行：使用例如hunterlab的ultrascanxe等反射型颜色分光光度计，镜面加漫反射率(rsin)，光谱范围为360-750nm，波长间隔为10nm，脉冲氙气光源，和15cm的球体用于漫射光照明。在图9中，示出入射光301在第一透明导电性涂层203处反射为反射光302，并且在第二透明导电性涂层204处反射为反射光303。

在其它特征当中，本公开提供通过玻璃的至少一侧测量的，在“开”和“关”二者状态下光反射均降低的调光夹层玻璃构造体，其可以适合但不限于用于车辆中，例如车辆内部的隔断。对于玻璃，即使在车内隔断中，玻璃不具有面向外部的表面的情况下，也会关注反射率。

图1示出根据本公开的调光夹层玻璃构造体10的示例性实施方案。

第一玻璃基板28和第二玻璃基板34可以是任意适合的颜色和材料，包括透明的钠钙硅酸盐玻璃。玻璃基板28、34层叠在一起，在其之间具有调光功能膜14，其中调光功能膜14夹持在可以包括任意适合的中间层材料的第一和第二粘接性聚合物中间层30、32之间，所述中间层材料包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂(pvb)或乙烯乙酸乙烯酯(eva)。

调光功能膜14可以包括各种层，包括调光材料核层16，在核层16的两侧上的透明导电性材料20、22，和其上施加有透明导电性材料20、22的聚合物膜18、24。在夹层玻璃10中，聚合物中间层30、32直接接触聚合物膜18、24。调光材料层16可以是在施加电流时提供调光功能的任意适合的材料。调光材料核层16可以包括，例如，pdlc、spd、或电致变色材料。根据包括调光材料核层16的雾度的最终玻璃的期望特性，pdlc膜可以是优选的。聚合物膜18、24可以包括任意适合的聚合物，包括聚对苯二甲酸乙二酯(pet)。透明导电性层20、22可以包括任意透明导电性材料，其可以包括各种氧化物或纳米线材料。透明导电性氧化物可以特别地包括氧化铟锡(ito)。纳米线材料可以是银纳米线(agnw)。

透明导电性层20、22可以增加夹层玻璃10的反射率。包括ito包容材料的导电性材料具有加至玻璃基板28、34的反射率的反射率，并且使玻璃10的整体反射率提高。在光路存在变化处会发生反射。例如，当空气中的光遇到玻璃表面时，玻璃表面的折射率与空气的折射率不同，并且一些光改变方向并且从玻璃表面反射出。反射的量取决于折射率的变化，其中相邻层的折射率的阶跃变化越大，导致在相邻层界面处的反射率越大。因此，减小折射率的变化可以降低表面的反射率。可以进一步通过减少可能到达反射面的光量来降低反射率。调光夹层玻璃包括可以对玻璃的总反射率有贡献的几个表面。本文中公开的实施方案提供调光夹层玻璃的整体反射率的降低。可以理解的是，可以将本文中公开的实施方案单独地或以组合用于各玻璃中。

在图1所示的示例性实施方案中，聚合物中间层30、32中的至少之一是设置为深色层以降低在透明导电性层20、22处的反射的私密颜色(深色)中间层。为了降低来自前侧和后部乘客侧的反射，聚合物中间层30、32二者可以均是私密颜色(深色)中间层。私密颜色(深色)中间层可以比透明的中间层吸收更多的光，这可以减少到达反射导电性层20、22的光量。如此，减少的到达反射层的光量可以减少会从其中反射的光量。

除了其它方面以外，根据中间层在调光玻璃构造体中的个数、种类、和布置，深色层和/或基板使用的材料和暗度，可以实现通过玻璃构造体的具有一定的总透光率(lta)的各种反射程度。深色的聚合物中间层可以是任意适合的颜色，其可以包括浅蓝绿色、浅青铜色、浅蓝色、浅灰色、灰色、石板灰色或鼠尾草灰色，以实现一定程度的反射。调光夹层玻璃构造体在“开”(透明)状态下的总光反射(rfx)可以优选小于13％，更优选小于9％，并且甚至更优选小于5％。同时，总透光率lta可以优选为高于50％，更优选高于60％，并且更优选高于70％，进一步更优选高于80％。

图5和图6示出在开的状态下和在关的状态下的调光夹层玻璃构造体。如图5和图6中所示，将调光夹层玻璃构造体(slgc)84布置在例如，如布置在驾驶员的座位和乘客的座位之间的隔断等位置。通过控制器82控制调光夹层玻璃构造体84为开的(透明)状态和关的(不透明)状态，在未示出的控制操作下的开的状态期间，所述控制器82在连接至透明导电性层的电极之间施加一定的电压。

如图5中所示，在开的状态期间，控制器82供给一定的电压，以使得调光夹层玻璃构造体84变为开的状态，由此使玻璃构造体84透明。在开的状态下的总透光率lta优选为高于50％，更优选高于60％，并且更优选高于70％。玻璃构造体84在开的状态下的总光反射rfx小于13％，更优选小于9％，并且甚至更优选小于5％。当驾驶员或乘客选择控制调光夹层玻璃构造体84以提供私密时，控制器82随着进入关的状态而切断供给至调光夹层玻璃构造体84的电源，由此使调光夹层玻璃构造体84不透明。在关的状态下的总透光率lta优选小于60％，更优选小于55％，并且更优选小于50％。使用光源a通过iso9050(2003)测量的可见光透射率可以小于10％，更优选小于5％，并且更优选小于2％。玻璃构造体84在关的状态下的rfx小于17％，更优选小于13％，并且甚至更优选小于9％。调光夹层玻璃构造体84在开的和关的状态之间转换可以快速改变调光夹层玻璃构造体84的透明度，或者逐渐改变调光夹层玻璃构造体84的透明度，使得调光夹层玻璃构造体84的透明度呈现在透明和不透明之间淡入和淡出。在某些实施方案中，可以将开的和关的状态颠倒，使得调光膜在关的状态下透明并且在开的状态下不透明。

图2示出根据本公开的调光夹层玻璃构造体40的另一个示例性实施方案。第一玻璃基板42和第二玻璃基板44是例如绿色、深绿色或灰色的钠钙硅酸盐玻璃等深色玻璃，其设置为深色层以降低透明导电性氧化物层20、22处的反射。玻璃基板42、44中的一者或二者可以是根据各种实施方案的深色玻璃基板。与层叠体中的其它深色层一样，深色玻璃基板42、44可以吸收光，减少到达内部反射层的光，并且因此减少从此类内部层反射的光量。

图3示出根据本公开的调光夹层玻璃构造体46的又一个示例性实施方案，其与前述图1和图2中的示例性实施方案相结合。在图3中，第一玻璃基板42和第一粘接性聚合物中间层30中的至少之一是深色层，并且第二玻璃基板44和第二粘接性聚合物中间层32中的至少之一是深色层。在某些实施方案中，所有玻璃基板和聚合物中间层可以是深色的。

通过解决通过玻璃的折射率的变化，调光夹层玻璃的反射率可以进一步降低。如图4中所示，本公开的一个实施方案可以在玻璃内包括至少一个抗反射层、或折射率匹配层。随着夹层玻璃中两个相邻层之间的折射率的差增加，在层的界面处的反射率提高，这提供夹层玻璃的总反射率的提高。折射率匹配层(indexmatchinglayer)可以例如，通过将折射率设置在相邻层的折射率之间而在界面处提供更渐变的折射率和更少的反射。在图4中，调光功能膜层60由两个各自分别粘附至第一和第二玻璃基板52、58的粘接性聚合物中间层54、56夹持，以完成夹层玻璃构造体。可以将透明介电层70、72涂覆在透明导电性层64、66和聚合物膜62、68之间。透明介电层70、72可以是抗反射层。抗反射层可以包括无机或有机的低折射率层、高折射率层、或其组合。透明介电层70、72可以包括但不限于si、ti、al或zr的氧化物、氮化物或氮氧化物中的任意一种。在某些实施方案中，可以将抗反射层和/或折射率匹配层涂覆在透明导电性层和调光材料层之间。在该情况下，抗反射层或折射率匹配层可以是导电或半导电的，以提供从透明导电性层至调光材料层的电流。在某些实施方案中，可以将抗反射和/或折射率匹配层涂覆在透明导电性层的两个表面上(即，在透明导电性层和聚合物膜之间，以及在透明导电性层和调光材料层之间)。在某些实施方案中，可以将抗反射和/或折射率匹配层设置在与透明导电性层相对的聚合物膜的一个或两个表面上。

在进一步的实施方案中，可以将抗反射层设置在至少一个玻璃基板52、56的表面上。特别地，夹层玻璃的外部玻璃表面可以具有抗反射层，以减小穿过玻璃的光经历的折射率变化。

在本文中公开的夹层玻璃构造体可以通过任意适合的层叠工艺来形成。层叠工艺可以包括在玻璃层叠体中排列包括玻璃基板、聚合物中间层、和调光膜的构造层。然后，可以将玻璃层叠体脱气和高压釜处理，其包括在一定温度和压力(例如，110至160℃和10至15bar)下处理以层叠玻璃层叠体。

提供本公开的以上说明以使本领域技术人员能够制造或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的实质或范围的情况下，本文中定义的通常的原理可以应用于其它改变。此外，以上与附图相关的说明描述了实例，并且不代表可以实现的或在权利要求的范围内的仅有实例。

此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护所描述的方面和/或实施方案的要素，除非明确说明限于单数形式以外，否则复数形式也是可以考虑接受的。另外，除非另有说明，否则任意方面和/或实施方案的全部或部分可以与任意其它方面和/或实施方案的全部或部分一起采用。因此，本公开不限于本文中描述的实例和设计，而是应当赋予与本文中公开的原理和新颖特性一致的最宽范围。