专利名称：多窗格动态窗户及其制造方法
多窗格动态窗户及其制造方法
背景技术：
此处公开的主题涉及动态窗户，例如智能窗。更具体地，此处公开的主题涉及动态多窗格中空玻璃单元(I⑶)，其中至少一个窗格包括多个可独立控制的动态区域。
此处公开的主题通过示例进行说明，但不仅限于附图，附图中相同的附图标记表示类似的元件，其中图IA和IB示出了常规的动态I⑶，其采用了动态涂层以公知的方式改变通过I⑶ 的可见光透射率；图2示出了根据此处公开的主题的具有多个动态区域的多窗格IGU的一个示例性实施例；图3示出了根据此处公开的主题的多窗格I⑶的一部分的横截面A-A’(图2中所示)的视图；图4示出了根据此处公开的主题的适用于动态区域的固态电致变色装置的第一示例性实施例的剖面图。
具体实施例方式此处所用的词语“示例性”的含义是“作为示例、例证或举例说明”。此处作为“示例性”描述的任何实施例都不被解释为必定是优选的或优于其它实施例。此处公开的主题涉及多窗格中空玻璃单元(IGU)，其包括至少一个窗格或侧窗 (lite)，其在窗格表面上具有动态(即，可变的可见光透射率(Tvis)和/或可变的太阳辐射热获得系数(SHGC))涂层，窗格提供至少两个可独立控制的动态区域。图IA和IB示出了常规的动态I⑶100，其采用一种动态涂层以公知的方式改变通过I⑶的可见光透射率。具体地，图IA示出了处于清澈状态的常规动态I⑶100，图IB示出了处于变暗状态的常规动态IGU 100。蒙片法已经是一种尝试用于制造具有多个可独立控制区域的动态IGU的常规方法。然而，蒙片法包括一些问题会引起短路，这需要消除，在两个可独立控制的动态区域之间的隔离区域内会产生视觉缺陷。其它尝试过的技术包括那些会大大地增加IGU相关的生产成本的困难的制造技术。因此，常规实际的密封IGU已限制在单动态区域或几个独立抛光的IGU内，每个都具有可一起形成单个IGU组件的单动态区域。根据此处公开的主题，多区域动态窗户相比常规的动态IGU具有很多的优点，例如允许可通过一个或多个动态区域优化获取的自然日光，并且能够在窗户的其它动态区域内将太阳控制的优点最大化。可在距窗户边缘的任意距离内建立不同的动态区域以满足不同的设计目标和需要。图2示出了一种根据本发明公开主题的具有多个动态区域的多窗格IGU 200的示例性实施例。IGU 200包括IGU框201、密封件202和至少两个窗格(或侧窗)203。IGU框201以公知的方式容纳并支撑每个窗格203。窗格203之间的空间以公知的方式由密封件 202密封，从而使得该空间以公知的方式由空气和/或惰性气体，例如氩气、氪气和/或氙气填充。可替代地，窗格之间的空间也可抽真空从而使得该空间包括局部真空。I⑶200的至少一个窗格203包括第一动态区域204和第二动态区域205。在一示例性实施例中，动态区域204和205为电致变色动态区域。在另一示例性实施例中，至少一个动态区域可为光致变色或热致变色动态区域。母线206以公知的方式连接到每个动态区域以独立地将控制电压施加到每个单独的动态区域。母线206在框201的外边缘上可通电。每个单独的动态区域可以公知的方式独立控制，基于例如内部和/或外部的亮度级、内部和/或外部的天气条件，白天的时间，年度的时间等等。图3示出了根据此处公开的主题的多窗格I⑶的一部分的横截面A-A’ (如图2 所示)的视图。如图3所示，多窗格I⑶200包括第一侧窗203a、第二侧窗20北、间隔物 211、第一密封件212和第二密封件213。(框201未在图3中示出)第一和第二侧窗203a 和20 可由例如玻璃、亚克力(acrylic)和/或聚碳酸酯制成。一个或两个侧窗203a和 203b可为透明的或半透明的。可替代地，一个或两个侧窗203a和20 的一部分可为透明的或半透明的。间隔物211以公知的方式定位于第一侧窗203a和第二侧窗20 之间以形成空间214。在一示例性实施例中，间隔物211在第一侧窗203a和第二侧窗20 之间形成一个大约12mm至20mm的开口(或空间)。第一密封件212，例如硅基密封件和第二密封件213，例如丁基橡胶密封件，形成密封件202(图2)并以公知的方式密封地封住空间214。 可替代地或附加地使用其它密封材料。一种干燥剂(未示出)可以公知的方式放置在例如间隔物211内以防止冷凝并提高I⑶200的隔热性能。图3还示出了已设置在侧窗20 上的母线206和动态涂层220。在一示例性实施例中，动态涂层220为形成动态区域的电致变色涂层。根据此处公开的主题，母线206和动态涂层220均跨越侧窗20 上的预定区域而设置。然后用一种激光划片和/或削蚀工艺在预定动态区域之间成型很细、分得很开的线。连接到每个单独的动态区域的母线以公知的方式穿过IGU的框可通电。因为每个动态区域与IGU的其它动态区域分隔开，所以每个动态区域可独立控制以改变穿过该区域的透射率。以公知的方式形成电致变色动态区域各层的几种示例性技术通常包括物理蒸汽喷镀法、喷溅涂覆法、高温喷涂技术和化学湿选技术，例如溶胶-凝胶法、旋涂技术和真空镀膜技术。母线206可在成型任意动态涂层前设置在基底201上。可替代地，在动态区域喷镀后或者在喷镀过程中，母线206可超声焊接到基底201。母线通过运用基于预定动态区域的尺寸和形状的成形因素而置于基底201上。当母线分别形成于每个动态区域并且动态区域形成为大区域时，可用激光削蚀来将一个动态区域与另一个动态区域分离或隔开。可替代地，例如如图2所示，可沿I⑶的整个长度范围设置母线。对于该可替代的技术，可用激光消除或将两个动态涂层区域和母线隔离为不同的动态区域。当运用该可替代的技术时， 应注意除去在削蚀过程中喷射出的母线材料。通过激光削蚀形成的隔离线，通常有预定的精密宽度(即约10 μ m至100 μ m之间)，有整齐的边缘，该边缘具有在动态区域之间和母线之间出色的电隔离性能。可替代地，宽度大于100 μ m的削蚀线也可使用。适用于生产削蚀线的激光包括固态激光，例如波长为1064nm的激光和准分子激光，例如氟化氩和氟化氪准分子激光，分别放射MSnm和193nm波长的激光。其它固态和准分子激光也适用。图4示出了根据此处公开的主题的适用于动态区域的一种固态电致变色装置400 的第一示例性实施例的剖面图。电致变色装置400包括基底层401(即，侧窗20 和固态电致变色单元402。电致变色单元402包括透明的导电层403、对电极(CE)层404 (正极)，离子导体(IC)层405，电致变色(EC)层406(负极)和透明导电层407。电压V1加于导电层 403和导电层407之间以公知的方式控制单元402的透射率。不同的电压可单独加在IGU 的不同动态区域的不同单元上。单元402可以连续方式真空喷镀在基底401上。可用任一种喷镀方法，即电子束，交流电喷溅法、直流电喷溅法或化学气相沉积法，用以喷镀单元402的不同层。另一示例性的适用于动态区域的固态电致变色装置为多单元固态电致变色装置，其公开在美国专利申请号(律师案号No. 155. 0001)，名称为“多单元固态电致变色装置”，发明人为Roger Phillips，其公开在此处引入作为参考。光致变色和热致变色材料可用于一个或多个动态区域。适合的光致变色材料包括但不仅限于三芳基甲烷、二苯乙烯、氮杂芪、硝酮、俘精酸酐、螺吡喃、萘并吡喃、恶嗪螺旋体和醌类。适合的热致变色材料包括但不仅限于液晶和染料隐色基。光致变色材料和热致变色材料都可以公知的方式形成于基底201(图2)上。光致变色或热致变色动态区域不需要母线，这是因为光和热分别调整材料的属性。使用了光致变色和/或热致变色动态区域的示例性实施例可为在朝向窗户顶部具有至少一个电致变色动态区域的窗户，该窗户顶部可通过日光积极地控制，以及可为在朝向窗户底部具有至少一个光致变色动态区域的窗户， 该窗户在直射光下可自变暗。虽然图2中仅示出了两个动态区域204和205，但应理解可用任意数量的动态区域。并且，虽然示出的动态区域204和205为通常的矩形，但此处公开的主题可用具有多个并且每个都具有指定的形状的动态区域，。进一步地，虽然多窗格I⑶200示为通常的矩形，但此处公开的主题可用具有任意尺寸和形状的多窗格IGU。进一步地，应理解此处公开的主题的一个示例性实施例可包括带单窗格或侧窗的窗户，其包括多个独立控制的动态区域。此处公开的另一示例性实施例包括IGU，该IGU在一个窗格上包括多个电致变色窗户的区域，在另一窗格上为透明玻璃。但此处公开的主题的另一示例性实施例包括IGU，该IGU在一个窗格上包括多个电致变色窗户的区域，在另一窗格上为低辐射、彩色或反射玻璃。此处公开的主题的另外一示例性实施例包括IGU，该 IGU在一个窗格上包括多个电致变色窗户的区域，在另一窗格上包括压花玻璃或特种玻璃， 其中图案或花色可与第一窗格的动态区域部分匹配、呼应和/或对照。应理解前述示例性实施例可设计成使得包括多个动态区域的侧窗为清澈侧窗、低辐射侧窗、反射和/或部分反射侧窗。并且，侧窗的图案和/或特征可突出强调窗户内每个动态区域的功能。例如，可在与至少一个动态区域相反的窗格(即，不包括动态区域的窗格)上加入丝网和/或增加的散射特征，例如用集光特征以加强日光的效果和/或减少眩光问题。但此处公开的主题的另一示例性实施例包括窗户的窗格，其包括多个在窗框内或幕墙内的框中抛光的可独立控制的动态区域。尽管前述公开的主题为了清楚理解的需要已经详细进行了说明，但很明显可以在所附的权利要求的范围内进行一定的变化和改动。相应地，作为举例说明的这些要考虑的不受限制的实施例以及此处公开的主题不仅限于这里给出的详细描述，而是可以在所附权利要求的范围和等效物内进行改动。
权利要求
1.一种窗户组件，包括多个动态电致变色区域，其形成于可透光的单个基底上。
2.如权利要求1所述的窗户组件，其特征在于，至少两个电致变色区域可独立控制。
3.如权利要求2所述的窗户组件，其特征在于，至少一个电致变色区域包括 第一透明导电层；形成为与第一透明导电层接触的对电极层； 形成为与对电极层接触的离子导电层； 形成为与离子导电层接触的电致变色层；以及形成为与电致变色层接触的第二透明导电层。
4.如权利要求3所述的窗户组件，其特征在于，窗户组件包括中空玻璃单元(I⑶)、幕墙和窗框部分中的一个。
5.如权利要求4所述的窗户组件，其特征在于，可透光的单个基底包括玻璃、亚克力和聚碳酸酯中的一种。
6.如权利要求1所述的窗户组件，其特征在于，可透光的单个基底包括玻璃、亚克力和同样的聚碳酸酯中的一种。
7.如权利要求1所述的窗户组件，在所述基底的至少一边上进一步包括支撑可透光的单个基底的框。
8.如权利要求7所述的窗户组件，其特征在于，窗户组件包括中空玻璃单元(I⑶)，以及其中，可透光的单个基底包括侧窗。
9.如权利要求8所述的窗户组件，其特征在于，I⑶包括至少两个侧窗。
10.如权利要求9所述的窗户组件，其特征在于，至少一个侧窗包括清澈侧窗，以及至少一个侧窗包括多个动态电致变色区域。
11.如权利要求9所述的窗户组件，其特征在于，至少一个侧窗包括低辐射侧窗，以及至少一个侧窗包括多个动态电致变色区域。
12.如权利要求9所述的窗户组件，其特征在于，至少一个侧窗包括彩色侧窗，以及至少一个侧窗包括多个动态电致变色区域。
13.如权利要求9所述的窗户组件，其特征在于，至少一个侧窗包括至少部分反射侧窗，以及至少一个侧窗包括多个动态电致变色区域。
14.如权利要求9所述的窗户组件，其特征在于，进一步包括由光致变色和热致变色材料中的一种形成的动态区域的至少一个。
15.如权利要求1所述的窗户组件，其特征在于，至少一个动态区域包括 第一透明导电层；形成为与第一透明导电层接触的对电极层； 形成为与对电极层接触的离子导电层； 形成为与离子导电层接触的电致变色层；以及形成为与电致变色层接触的第二透明导电层。
16.如权利要求1所述的窗户组件，进一步包括由光致变色和热致变色材料中的一种形成的动态区域的至少一个。
17.一种方法，包括提供可透光的单个基底；以及在单个基底上形成多个动态电致变色区域。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，形成多个动态电致变色区域的步骤包括通过下面的步骤形成电致变色装置在可透光的单个基底上形成第一透明导电层； 形成与第一透明导电层接触的对电极层； 形成与对电极层接触的离子导电层； 形成与离子导电层接触的电致变色层； 形成与电致变色层接触的第二透明导电层；以及通过将电致变色装置的选定部分分隔形成多个电致变色区域从而形成多个动态电致变色区域。
19.
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，至少两个电致变色区域为可独立控制的。
全文摘要
窗户组件包括多个动态电致变色区域，其形成于单个透明的基底上，其中至少两个电致变色区域可独立控制。在示例性实施例中，窗户组件包括一中空玻璃(IGU)，以及至少一个透明基底包括侧窗。在另一示例性实施例中，IGU包括至少两个侧窗，其中至少一个侧窗包括多个可独立控制的动态区域。
文档编号E06B3/667GK102203370SQ200980124126
公开日2011年9月28日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者D·加斯基尔, P·埃杰顿 申请人:索拉迪格姆公司