用于调节光透射的装置的制作方法

文档序号:11287913阅读:236来源:国知局
用于调节光透射的装置的制造方法

本申请涉及用于调节光透射的可切换装置,其具有分段结构,其中分段结构的区段的切换状态通过触摸动作控制。

从本申请的意义上说,光被理解为在320nm至2000nm范围内的电磁辐射,即包括nir光、vis光和uv-a-光。优选地,通过可切换装置调节的光被理解为在电磁波谱的可见(vis)范围内的光。

从本发明的意义上说,电压被理解为通过一定rms(均方根)值、一定振幅、一定频率和/或一定波形表征的电信号。因此,其不仅以其窄的字面意思被理解。

用于调节光透射的可切换装置被理解为具有至少两个状态的装置,其中在这些状态中的一个状态(暗态或散射态)下,它们仅允许入射光的小部分完全通过,或者它们仅允许入射光的小部分未经散射地通过,而在这些状态中的另一个状态(清亮态)下,它们允许入射光的大部分通过。由于该功能,它们已经吸引了相当大的兴趣,特别是用于建筑或汽车应用中,用于改进室内气候和光条件。通常,这些装置通过横跨切换层(其包含功能材料)施加电压从一个状态切换到另一个状态。

不同的技术方案已经被提出并商业化用于该目的,其中包括基于液晶的可切换装置、电致变色可切换装置和基于悬浮颗粒的可切换装置。在基于液晶的可切换装置中,基于染料掺杂的小分子液晶的装置,和基于聚合物分散的液晶的装置目前具有高的技术相关性。不同技术方案的综述例如在r.baetens等人,solarenergymaterials&solarcells,2010,87-105中给出。

与常规的窗户相比,包括上述可切换装置的窗户允许立墙的新的设计和使用。用户可以通过界面随意决定通过窗户的光透射的程度。由于环境照明条件,通常期望仅切换窗户的特定部分。此外,取决于阳光透过窗户的角度,在许多情况下期望例如仅将窗户的上部分切换成暗态,并使窗户的下部分保持为清亮态。

具有很多个可切换区段的窗户目前是不可商购得到的。因此,至今在现有技术中尚未提出用于它们控制的明确的方案。

考虑到该技术状态,本发明提出了用于调节能量传递的可切换装置,其可以容易且直观地操作,并且该可切换装置能够选择性地切换它的在其整个区域内的区段。

本发明具有以下益处:所得装置可以通过加入密封剂和框架而容易地制成室外稳定和坚固的,它们易于制成对uv光稳定的,以及它们具有从暗态到清亮态的大的可调节透射的范围。此外,由于它们简单的配置,它们可以以成本有效的方式进行制造。

因此,本发明涉及用于调节光透射的可切换装置,其包括层堆叠,其包括第一基板层,第二基板层,位于第一和第二基板层之间的切换层,位于切换层和第一基板层之间的第一导电层,以及位于切换层和第二基板层之间的第二导电层,其中所述切换层包含当施加电压时改变其光透射率的材料,和其中所述第一和第二导电层中的至少一个包含多个绝缘区段和多个导电区段,其中所述绝缘区段和导电区段在导电层区域内交替,以及其中所述可切换装置的切换状态通过触摸动作控制。

以下图用于阐明本发明:

图1显示了根据本申请的可切换装置的层堆叠,其包括第一基板层(1)和第二基板层(5),第一导电层(2)和第二导电层(4),以及切换层(3)。

图2显示了根据本申请的可切换装置的层堆叠,其为中空玻璃元件(igu)的一部分,其除了图1的层之外还具有固体层(9),其优选来自玻璃;触摸敏感层(10),其为层堆叠的任选部件;以及气体填充空间(8a),其被间隔物(8b)包围。

图3显示了根据本申请的可切换装置的层堆叠,其为igu的一部分,其除了图1的层配置(其两次出现在层堆叠中,其中两个结构部分通过气体填充空间(8a)连接,气体填充空间被间隔物(8b)包围)之外还具有固体层(9),其优选来自玻璃;触摸敏感层(10),其为层堆叠的任选部件,以及气体填充空间(8a),其被间隔物(8b)包围。应当指出,由部件(8a)和(8b)组成的两个层中的至少一个可以省略。在这种情况下,基板层(1)或(5)和固体层(9)也可以省略(在合适的情况下)以简化结构。

图4显示了可切换装置的第一导电层(2)的正视图,其具有多个平行间隔线形式的绝缘区段(7),和多个导电区段(6),其中绝缘区段和导电区段交替。

图5显示了堆叠在彼此之上的第一导电层(2)和第二导电层(4),其中从图的观察者的视角,第二导电层(4)处于第一导电层(2)之上,其中两个导电层(2)和(4)不完全重叠,而使第一导电层的相对较小的部分(2a)没有被第二导电层(4)覆盖,而第一导电层的相对较大的部分(2b)被第二导电层(4)覆盖。如图4中一样,在第一导电层(2)中存在多个导电区段(6)和多个绝缘区段(7),其中没有与第二导电层重叠的第一导电层的导电区段的部分用附图标记(6a)表示,与第二导电层重叠的第一导电层的导电区段的部分用附图标记(6b)表示。为了清楚,存在于导电层(2)和(4)之间的切换层(3)没有示于图5中。

图6显示了图1的层堆叠,其具有额外的特征:导电层(2)与堆叠中的其他层完全对齐,留有未被第二导电层(4)和切换层(3)覆盖并且由此从至少一侧可自由接近的第一导电层的部分(2a)。该图显示了与图5中所描述的相同的情况,仅从装置的侧面而不是从装置的顶部观察。

图7显示了连接至根据本申请的可切换装置的电部件的组件,包括触摸敏感装置(11),任选的计算机(12),可编程的逻辑控制器(13)(包括数字输出(13b)和模拟输出(13a)),具有优选可变电压的电压源(14),地电平(15),包括多个开关的装置(16),以及开关与可切换装置的导电层的导电区段的连接件(17)。

图7a显示了连接至根据本申请的可切换装置的电部件的供选择的组件,其包括触摸敏感装置(11),任选的计算机(12),可编程的逻辑控制器(13)(包括数字输出(13b)和模拟输出(13a)),ac电压源(14),其优选包含电h-桥,优选具有可变电压,常用电压(15a),信号电压(15b),包括多个开关的装置(16),开关与可切换装置的导电层的导电区段的连接件(17),其可以连接至常用输出或信号输出,以及连接至与不包括绝缘区段的基板连接的常用输出的连接件(18)。

图8显示了由软件定义的对可切换装置的触摸手势的结果。(a)为单击区段(该区段由虚线示出)并导致相应区段从开启到关闭或从关闭到开启的切换。(b)为在窗户的右侧区域中垂直拖动动作,其导致连续切换区段。向下拖动动作将区段连续切换到暗态,从顶部区段开始并持续到拖动动作停止。向上拖动动作将区段连续切换到亮态,从底部区段开始并持续到拖动动作停止。(c)为在窗户的底部区域中水平拖动动作,其中向左拖动导致开启的区段变暗,向右拖动过提高开启的区段的透射率。(d)为在底部右侧区域中双击,其导致将所有区段切换到暗态或将所有区段切换到亮态。

对于本发明的目的而言,导电层被理解为这样的层,当具有低电压的电压源连接至其和连接至位于切换层的相对侧的第二导电层时,如果可切换层位于两个导电层之间,可切换层的主面中每个上一个,则所述导电层以足以能够在可切换层的两个主面之间产生电场的方式导电。

类似的定义适用于术语“导电区段”。相反,绝缘区段被理解为不能够以相关程度导电的区段。特别地,它们通过形成与电传导的边界来实现使导电层中的导电区段彼此绝缘的目的。根据优选的实施方案,通过绝缘区段彼此划界的导电区段之间的电阻为大于1mω,优选大于10mω,特别优选大于50mω。

在导电层中构建绝缘区段的直接的手段是去除在这些位置的导电材料。本领域人员知晓适用于此的方法,特别是在微观水平上,例如激光烧蚀、化学刻蚀、激光光刻、机械压花技术和光压花。优选的方法是使用准分子激光器激光烧蚀。

供选择的方案将是在某些区段被覆盖的同时喷镀ito(氧化铟锡)或类似的导电材料涂层作为导电层,然后去除覆盖材料以获得没有涂层的玻璃区段。在以上段落中提及的方法可以用于该途径。另一种供选择的方法是将通过可溶液加工的导体的喷墨印刷仅在特定的区段涂覆导电材料,由此完全消除对构建绝缘区段的需求。

导电层可以由金属薄层,优选银薄层,或其他材料薄层制成,其中所述其他材料优选选自金属氧化物,更优选选自透明导电金属氧化物(tco),特别优选选自氧化铟锡(ito)、氟化氧化锡(fto)和铝掺杂的氧化锡(azo),或者选自银纳米线、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物,特别是pedot:pss、金属网或银纳米颗粒。

还优选第一和第二导电层是矩形的。在某些环境中,特别是当窗户用于交通工具如汽车中时,优选所述窗户具有非矩形形状。

还优选第一和第二导电层中仅有一个包含多个绝缘区段,和第一和第二导电层中的另一个不包含绝缘区段或者基本上不包含绝缘区段。

根据本发明优选导电层的绝缘区段和导电区段在导电层区域内以规则的图案交替。根据优选的实施方案,这样的图案由线的图案表示,所述线规则地间隔开并平行于彼此,优选也平行于导电层的边缘,其中所述导电层优选是矩形的。在这种情况下,所述线表示绝缘区段,以及所述线之间的间隔表示导电区段。优选地,平行和规则间隔的线之间的距离在每种情况下在1μm和1m之间,优选在1cm和50cm之间,特别优选在1cm和10cm之间。具有绝缘区段和导电区段的规则的图案的这样的导电层的代表性的实例示于图4中。

根据优选的实施方案,绝缘区段为宽度为0.2μm至100μm,优选为1μm至75μm,特别优选为10μm至50μm的线。

优选第一和第二导电层中的至少一个具有其中导电材料不存在或未活化的多个平行线,其中所述平行线表示绝缘区段,和所述层的其余部分表示导电区段。优选地,所述线在这种情况下规则地间隔开并平行于彼此。

优选在导电层内,导电区段通过绝缘区段彼此绝缘。通过绝缘区段彼此绝缘的两个相邻的导电区段之间的优选的电阻如上所述。这使得分别的导电区段中的每个的分别电接触和寻址成为可能。对于多个导电区段中的每一个而言,优选可以将电源独立地施加至相应的导电层的导电区段中的每个。这优选通过选自以下的手段实现:直接寻址、无源矩阵寻址、有源矩阵寻址和多路驱动。

对于待分别电接触的多个导电区段中的每个而言,可切换装置的层堆叠的以下结构化是优选的:

第一和第二导电层中的一个的一部分不与所述第一和第二导电层中的另一个在堆叠中重叠,优选为从至少一侧可自由接近的,并且该部分电连接至电压,优选电连接至电开关或控制可切换层的透射率的电信号。优选地,该部分在导电层的侧边缘上。

此外,优选不与第一和第二导电层中的另一个在堆叠中重叠的第一和第二导电层中的一个的一部分具有与导电层的导电区段中每个重叠的区域,其中优选地,在这些重叠的区域中,导电区段各自分别地电连接至电压,优选电连接至电开关或控制可切换层的透射率的电信号。第一和第二导电层的该特定的布置以层的前视图示于图5中,和以层的侧视图示于图6中。

优选不具有导电区段和绝缘区段的导电层被设置为零电压,即共同接地,而具有导电区段和绝缘区段的导电层连接至电压。

这样的操作方法示意性地示于图9中,其中部分a)显示了设置接地的电压,部分b)显示了当“开启”时施加至分段基板的电压(信号电压),和部分c)显示了当“关闭”时施加至分段基板的电压。在图9中,在曲线图中,x轴为时间,y轴为电压。

在另一个优选的实施方案中,不具有导电区段和绝缘区段的导电层被设置为常用电压,而具有导电区段和绝缘区段的导电层当其关闭时连接至常用电压,当其开启时连接至信号电压。

这样的操作方法示意性地示于图10中,其中部分a)显示了施加至未分段基板的常用电压,部分b)显示了当“开启”时施加至分段基板的电压(信号电压),和部分c)显示了当“关闭”时施加至分段基板的常用电压。在图10中,在曲线图中,x轴为时间,y轴为电压。

优选不与第一和第二导电层的另一个在堆叠中重叠的第一和第二导电层中的一个的导电区段中每个的部分具有1至10mm,优选2至8mm的宽度。在优选的实施方案中,这通过留有不与层堆叠的相邻层重叠的具有多个导电区段和多个绝缘区段的导电层的边缘实现。优选地,该边缘具有1至10mm,优选2至8mm的宽度。在该程序之后,在所述边缘上,导电区段是从一侧可接近的。

上述未重叠的部分可以通过两个相同尺寸的导电层的错位实现,优选错位1至10mm的距离,特别优选2至8mm的距离。这以层的前视图示于图5中,和以层的侧视图示于图6中。供选择地,可以选择一个导电层在尺寸方面不同于另一个导电层,从而留有上述未重叠的部分。此外,供选择地,可以通过从不具有导电区段和绝缘区段的导电层中切下一个或多个块得到未重叠的部分。

根据本发明的优选的实施方案,对于多个导电区段中的每一个而言,被导电区段的区域覆盖的切换层的特定区段的切换状态可以独立于切换层的其他区段的切换状态进行选择。优选地,可以独立地选择的切换层的特定区段的每个的切换状态通过在触摸敏感层上的触摸动作控制,其中所述触摸动作优选选自点击手势、双击手势和拖动手势。

优选在可切换装置的层堆叠中,第一导电层与第一基板层直接相邻,而第二导电层与第二基板层直接相邻。特别优选第一导电层和第一基板层通过涂覆有如以上针对导电层所描述的金属层或其他材料层的第一玻璃片或聚合物片形成,而第二导电层和第二基板层通过涂覆有如以上针对导电层所描述的金属层或其他材料层的第二玻璃片或聚合物片形成。

根据另一个优选的实施方案,第一导电层与第一基板层不直接相邻,且第二导电层与第二基板层不直接相邻,而是在相应的基板层和相应的导电层之间存在阻隔层,所述阻隔层优选为阻挡离子迁移的阻隔层,特别优选为sio2层。

此外,sio2层可以存在于导电层和配向层或切换层之间。

还优选层堆叠包括至少一个,优选两个配向层,所述配向层位于切换层和导电层之间,与切换层直接接触。由配向层产生的液晶的配向应当与可切换装置的期望的模式(即所需的扭转角)相对应。例如,对于扭转向列模式而言,第一配向层应当布置为垂直于第二配向层。例如,在双盒布局中,第二盒的第一配向层应当布置为垂直于第一盒的第二配向层。

根据本发明的装置的层堆叠优选以以下序列包括以下层:

-第一基板层

-第一导电层

-第一配向层

-可切换层

-第二配向层

-第二导电层

-第二基板层。

根据在某些环境中优选的一个实施方案,可切换装置的层堆叠包括偏振层,其优选位于基板层中的一个和切换层之间,或者位于基板层的外部,在基板层的远离切换层的面上。特别优选地,偏振层位于基板层的外部,在基板层的远离切换层的面上。根据优选在某些环境中的另外的实施方案,可切换装置的堆叠层包括两个偏振层,所述偏振层中的一个位于切换层的一侧,另一个位于切换层的相对侧。偏振层选自吸收和反射偏振层。偏振层应当在光谱的可见部分中偏振。当用于朝向外部的窗户中时,它们应当是光(或uv)稳定的。一个偏振方向的透射值优选应当小于10%。其他偏振方向的透射值优选应当大于90%。偏振层的取向应当垂直于相邻的液晶配向层的取向。

还优选层堆叠包括uv阻挡层,其阻挡波长在350nm至390nm范围内的光的透射。优选地,uv阻挡层具有不大于95%的在350nm至390nm范围内的透射率。

此外,在特定的环境中,优选第一和第二基板中的至少一个结合至固体材料层,其优选来自玻璃或聚合物。所述结合优选通过层压或胶合。这样的实施方案在交通工具(如汽车)的窗户中的装置的应用中是特别优选的。

此外,优选触摸敏感层存在于可切换装置的层堆叠的内部或其上。触摸敏感层优选位于装置的外表面上,例如在基板层的外部面上,或者在远离可切换层的位于基板层之上的另一个层的外部面上。根据另一个优选的实施方案,触摸敏感层在包括可切换装置的中空玻璃元件中位于包围气体填充空间的两个层中的一个的内部面上,或者在双盒配置中位于包围气体填充空间的两个层中的一个的内部面上,如在工作实施例和图3中所示。在供选择的优选的实施方案中,触摸敏感层存在于外部触摸敏感装置中,所述外部触摸敏感装置通过电布线或通过无线连接(例如通过wifi、蓝牙或ir发射器)连接至可切换装置。

触摸敏感层优选选自电容式触摸敏感层、电阻式触摸敏感层、声波触摸敏感层、电容式表面电容式触摸敏感层、投射电容式触摸敏感层、互电容触摸敏感层、自电容触摸敏感层、红外格栅触摸敏感层、红外丙烯酸类投射触摸敏感层、光学成像触摸敏感层、分散信号技术触摸敏感层和声学脉冲识别触摸敏感层。特别优选地,其选自电容式触摸敏感层和电阻式触摸敏感层。

根据优选的实施方案,可切换装置包括互相连接并含有触摸敏感层的组件,包括将触摸敏感层的输出信号转译为输出信号的一个或多个逻辑元件优选可编程的逻辑控制器(plc)或计算机的组件,可以取决于输入信号改变输出电压的一个或多个电压源,以及取决于输入信号能够将多个导电区段中的每一个开启或关闭的多个开关。

开关在信号/电压(当可切换装置的区段应当开启时)和可切换装置的相应区段关闭的位置(关闭信号或完全没有信号)之间切换。plc驱动各种开关:在该实施例中,每个开关均为继电器。当其从plc接收到电压时其处于一个位置,当其没有从plc接收到电压时处于另一个位置。plc被编程为将继电器设置在期望位置所需的信号。根据本发明也可以使用其他开关类型,例如mosfet。如果两个装置使用不同的操作系统,则优选在触摸敏感装置和plc之间具有计算机。如果触摸敏感装置和plc能够彼此直接通信,则优选不使用计算机。

根据另一个优选的实施方案,可切换装置的特征在于触摸敏感层连接至运行软件的计算机,所述软件将触摸屏的输出信号转译成修正信号,所述修正信号进一步被传递到可编程的逻辑控制器,所述可编程的逻辑控制器使用数字输出信号控制多个开关的切换状态并且其使用模拟输出信号控制由一个或多个电压源提供的电压,其中所述一个或多个电压源连接至多个开关,其中所述开关取决于其切换状态向可切换装置的导电层的导电区段施加电压,由此决定可切换层的相应部分的透射率。

根据另一个优选的实施方案,可切换装置的特征在于触摸敏感层连接至可编程的逻辑控制器,所述可编程的逻辑控制器运行将触摸屏的输出信号转译成改正信号的软件,并且其由此使用数字输出信号控制多个开关的切换状态并且其使用模拟输出信号控制由一个或多个电压源提供的电压,其中所述一个或多个电压源连接至多个开关,其中所述开关取决于其切换状态向可切换装置的导电层的导电区段施加电压,由此决定可切换层的相应部分的透射率。

根据一个优选的实施方案,多个开关中的每个开关连接至具有可独立调节的电压的分别的电源。这使得可切换装置中的每个区段能够独立地切换到不同的透射程度。

特别是为了获得较高的切换对比度,优选可切换装置包括堆叠,所述堆叠包括如上所描述的第一可切换装置和如上所描述的第二可切换装置。任选地,第一和第二可切换装置通过位于第一和第二可切换装置之间的气体填充空间和间隔物分隔。这样的双盒装置示意性地描绘于图3中。供选择地,第一和第二可切换装置使用层压材料或光学透明的粘合剂彼此直接连接。在另一个实施方案中,第一和第二可切换装置共用一个基板层,所述基板层作为顶部可切换装置的底部基板层和底部可切换装置的顶部基板层二者。

在双盒装置的情况下,层堆叠优选以以下序列包括以下层:

-第一基板层

-第一导电层

-第一配向层

-可切换层

-第二配向层

-第二导电层

-第二基板层

-气体填充空间和包围其的间隔物,或者层压层

-第一基板层(重复的)

-第一导电层(重复的)

-第一配向层(重复的)

-可切换层(重复的)

-第二配向层(重复的)

-第二导电层(重复的)

-第二基板层(重复的)。

作为该层堆叠的变体,气体填充空间和包围其的间隔物或层压层,以及选自第二基板层和第一基板层(重复的)中的一个层可以被省略。

在双盒装置的情况下,优选第二可切换装置的导电层的绝缘区段和导电区段的图案精确地对应于第一可切换装置的导电层的绝缘区段和导电区段的图案。

此外,在以上描述的双lc盒配置的情况下,优选其包括堆叠,所述堆叠包括第一可切换装置和第二可切换装置,其中与第二可切换装置相邻的基板上的第一可切换装置的配向层的取向,和与第一可切换装置相邻的第二可切换装置中的配向层的取向彼此垂直。

优选地,可切换装置中的切换层通过施加电场在至少两个不同的切换状态之间切换,其中所述状态中的一个是暗态或散射态,而另一个状态是清亮态。根据在某些环境中优选的实施方案,装置的切换状态中的至少一个为切换层散射光的状态。根据供选择的优选的实施方案,装置的切换层的切换状态均不散射光。装置的暗态被理解为非散射状态,其中相对低比例的光透射通过该装置。装置的清亮态被理解为非散射状态,其中相对高比例的光透射通过装置。装置的散射态被理解为这样的状态,其中装置是不透明的,这是由于通过装置的光被散射的事实,这意味着在进入装置之前为平行的光的射线由通过装置而偏转并由此变为非平行。

可切换装置中的切换层优选选自电致变色切换层、悬浮颗粒切换层、电泳切换层和液晶切换层。

液晶切换层优选选自含聚合物的液晶切换层和基于小分子的液晶切换层,优选选自基于小分子的液晶切换层。根据另一个优选的实施方案,它们基于含聚合物的液晶和小分子液晶的组合。

此外,优选液晶切换层包含至少一种二向色性染料。

用于根据本发明的切换层中的优选的二向色性染料为苯并噻二唑染料,如在wo2014/187529中所公开的,二酮吡咯并吡咯染料,如在wo2015/090497中所公开的,噻吩并噻二唑染料,萘嵌苯(rylene)染料,偶氮染料,蒽醌染料,吡咯亚甲基染料和丙二腈染料。

根据优选在某些环境中的一个实施方案,液晶切换层选自含聚合物的液晶切换层,优选选自聚合物分散液晶(pdlc)切换层。

优选地,液晶切换层包含一种或多种溶于液晶材料的染料,其中所述液晶材料优选包含一种或多种液晶有机化合物,其选自小分子和聚合物材料,优选选自小分子。

用于根据本发明的切换层中的优选的液晶材料公开于以下申请中:wo2014/090367,wo2015/090506,和尚未公开的ep14001335.0。

优选地,液晶材料在切换状态中的至少一个下处于向列液晶态,更优选在所有切换状态下均处于向列液晶态。

优选地,在暗态下,液晶材料处于沿面状态,而在清亮态下,液晶材料处于垂面状态。在这种情况下,垂面状态通过向可切换层施加电场实现。然而,液晶切换层的功能的其他模式是可行的,并且由技术人员基于其在基于液晶的切换装置的领域中的知识进行选择。

还优选在暗态下,液晶材料处于选自向列非扭转、向列扭转和向列超扭转的状态下,而在清亮态下,所述材料处于垂面状态。

本发明还涉及窗户,其包括以上所描述的可切换装置,优选特征在于其包括中空玻璃元件,其中所述可切换装置位于中空玻璃元件的内部。根据优选的实施方案,包括可切换装置的窗户的特征在于其包括分别的触摸敏感装置,其优选位于窗户的框架上。触摸敏感装置优选作为控制窗户或者其区段中的一个或多个的透明度的界面。

本发明还涉及根据本申请的可切换装置或者根据本申请的窗户在建筑或交通工具中的用途。交通工具意在包括,特别是汽车、公共汽车、船、火车、有轨电车和飞机。术语建筑意在包括容器或移动的或临时的建筑。

附图列表

图1显示了根据本申请的可切换装置的层堆叠的侧视图。

图2显示了作为igu的一部分的根据本申请的可切换装置的层堆叠的侧视图。

图3显示了作为igu的一部分的根据本申请的可切换装置的层堆叠的侧视图,其中根据本申请的两个可切换装置堆叠在彼此之上以形成双液晶(lc)盒装置。

图4显示了根据本申请的导电层的前视图,其具有多个导电区段和多个绝缘区段。

图5显示了堆叠在彼此之上的第一导电层和第二导电层的前视图,其中两个导电层不完全重叠。

图6显示了根据本申请的可切换装置的层堆叠的侧视图,其中两个导电层不完全重叠。

图7显示了连接至可切换装置的电部件的组件。

图7a显示了连接至可切换装置的电部件的供选择的组件。

图8示意性地显示了在可切换装置的表面上进行的触摸手势的位置和形式。

图9显示了根据装置的第一操作模式施加至分段基板的信号。

图10显示了根据装置的第二操作模式施加至未分段基板的信号和施加至分段基板的信号。

附图标记列表

1第一基板层

2第一导电层

2a不与第二导电层在堆叠中重叠的第一导电层的部分

2b与第二导电层在堆叠中重叠的第一导电层的部分

3切换层

4第二导电层

5第二基板层

6第一导电层的导电区段

6a不与第二导电层重叠的第一导电层的导电区段的部分

6b与第二导电层重叠的第一导电层的导电区段的部分

7导电层的绝缘区段

8a气体填充空间

8b间隔物

9固体层,优选玻璃层

10触摸敏感层

11触摸敏感装置

12计算机

13可编程的逻辑控制器(plc)

13aplc的模拟输出

13bplc的数字输出

14ac电压源

15gnd

15a常用电压

15b信号电压

16包括多个开关的切换装置

17开关与可切换装置的导电层的导电区段的连接件

18常用输出

a在区段上的单击手势

b在窗户的右侧的垂直拖动手势

c在窗户的底部的水平拖动手势

d在窗户的底部右侧的区域中的双击手势

以下工作实施例用于阐述本发明。它们不被解释为以超出权利要求书中提出的限制的任何方式限制本发明。

工作实施例

1)具有分段结构的可切换窗户的制造

商购得到四个导电ito涂覆玻璃片(80nm厚的ito层)。为了获得分段面板,在这些片中的两个上,通过激光烧蚀ito涂层构建电绝缘区段。为此,使用具有300mj/cm2的强度和>40脉冲/位置的准分子激光器。激光器的强度适合于ito层的厚度。以规则间隔线图案构建的区段如在图4中所示。为了避免在最终制品中激光线的可见性,线宽度选择为25μm。另外两个导电ito涂覆玻璃片不通过激光烧蚀处理。

在洗涤所有四个片之后,将聚酰亚胺印刷在它们的ito涂层上。然后将基板在烘箱中烘烤,摩擦聚酰亚胺以获得配向层。随后,将四个基板布置为两个液晶(lc)盒,其中配向层朝向内部,各自由分段和未分段的片二者组成。在一侧上构建片的小的非重叠区域,其具有3-5mm的宽度,其允许接触所有区段(参见图6,单lc盒的简化示意图,没有显示配向层)。用染料掺杂的液晶混合物以25μm盒宽以扭转向列构型填充盒。所用的混合物与在公开的专利申请wo2014/135240中使用的混合物相同,其被称为混合物“h2”,与0.11重量%的染料d1,0.15重量%的染料d2和0.23重量%的染料d3组合,其中染料d1、d2和d3也以这些名称在以上专利申请中提及。

随后将由此获得的两个lc盒组合成如在图3中示意性显示的双盒结构,以获得具有染料掺杂的双lc盒布局的可切换窗户。将电容触摸箔(从prodisplay,hoyland,英国商购得到)结合至外部玻璃片的外侧,如在图3中示意性显示的。

将电布线在可接近位置施加至片的所有导电区段。

2)将窗户与触摸敏感箔接触以实现可触摸控制的窗户

根据图7中显示的示意图,两个lc盒的导电区段中每个连接至分别的开关,其能够将相应的区段在gnd和电源供应(0-24vac)之间切换。使用可编程逻辑控制器(plc)的数字输出(do)控制开关。电源供应的电压也通过plc设置,通过plc的模拟输出控制。触摸箔连接至pc,其运行相应的驱动程序并包括软件,所述软件定义特定的触摸区域和在触摸敏感箔上的手势的效果。pc连接至plc以决定在触摸事件之后期望的窗户状态。

在软件中定义的触摸区域和触摸手势允许使用水平拖动动作控制装置的灰度,用触摸切换各个区段,用双触摸同时切换所有区段,和通过垂直拖动动作切换连续的区段,由此模拟百叶窗。

图8显示了液晶窗户的触摸手势的效果:单击将相应区域中的区段在其开启和关闭状态(a)之间切换。在窗户的一侧存在区域(b),在此垂直向下拖动动作导致将区段连续切换至暗(从顶部区段开始并持续到拖动动作停止)或向上拖动动作导致将区段连续切换至亮(从底部开始并持续到拖动动作停止),从而导致部分切换的窗户。在底部存在区域(c),在此向左拖动导致开启的区段变暗,向右拖动导致使开启的区段的亮度增加。在底部右侧区域(d)中双击将所有区段在暗态和亮态之间切换。在图8中的虚线表示区段(通过激光烧蚀构建的导电层的绝缘区段)的定位。

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