用于运行具有电可控光学特性的功能元件的设备的制作方法

本发明涉及一种用于运行至少一个具有电可控光学特性的功能元件的设备。

背景技术：

在交通工具领域和建筑领域中，具有电可控功能元件的复合基材（verbundscheiben）通常被用于遮阳或用于防窥。

因此例如以下挡风玻璃（windschutzscheiben）是已知的，即在其中以具有电可控光学特性的功能元件的形式集成有遮阳板。在此尤其是，可见范围中的电磁辐射的透射或散射行为是电可控的。功能元件通常是薄膜状的并且被层压到复合基材中或粘合到所述复合基材上。在挡风玻璃情况下，驾驶员可以控制基材本身相对于太阳辐射的透射行为。因此可以放弃传统的机械遮阳板。由此，可以减轻交通工具的重量并且在顶部区域中获得空间。此外，对遮阳板进行电控制对于驾驶员而言比手动向下弯折机械遮阳板更舒适。

具有这种电可控遮阳板的挡风玻璃例如从de102013001334a1、de102005049081b3、de102005007427a1和de102007027296a1中已知。

典型的电可控功能元件包含电致变色层结构或悬浮颗粒器件（suspendedparticledevice,spd）薄膜。用于实现电可控遮阳的其他可能的功能元件是所谓的pdlc功能元件（聚合物分散液晶（polymerdispersedliquidcrystal））。其有源层（aktiveschitcht）包含液晶，所述液晶被添入到聚合物基质中。透明平面电极相对于有源层布置两侧，使得可以在有源层中施加电场。如果不施加电压，则液晶无序地对准，这导致穿过有源层的光的强烈散射。如果给平面电极施加电压，则液晶沿共同的方向对准，并且光通过有源层的透射被提高。pdlc功能元件较少地通过降低总透射起作用，而是通过提高散射起作用，用以保证防眩（blendschutz）。us2017/090224a1和jp2013072895a示例性地描述这种pdlc功能元件。

技术实现要素：

因此，本发明所基于的任务是提供一种用于运行具有电可控光学特性的功能元件的经改善的设备，该设备尤其在其耐老化性方面得到改善。

通过根据独立权利要求1的设备解决本发明的任务。优选实施方案由从属权利要求得知。

根据本发明的用于运行具有电可控光学特性的功能元件的设备至少包括：

•具有输出电压u的电能量源，

•至少一个具有电可控光学特性的功能元件，和

•至少两个引线，其中电能量源和功能元件利用所述引线连接，

其中所述输出电压u具有交流电压，所述交流电压具有：

•40hz至210hz、优选45hz至105hz以及特别优选49hz至69hz的频率f，

•24v至100v、优选50v至75v以及特别优选60v至70v的最大幅度umax，

•以及在-80%umax和80%umax之间的输出电压u的范围中为0.05*umax/100μs至0.1*umax/100μs、以及在80%umax和-80%umax之间的输出电压u的范围中为-0.05*umax/100μs至-0.1*umax/100μs的边沿斜率。

这意味着，根据本发明的设备包含至少一个根据本发明的功能元件和用于其运行的其他装置。

边沿斜率（flankensteigung）如在数学上常见的那样可以被理解为输出电压u在时间上的导数（du(t)/dt），也就是说在分别说明的输出电压范围u之内（也即在-80%umax和80%umax之间（上升沿），或在80%umax和-80%umax之间（下降沿））在每个时间点的局部边沿斜率。边沿斜率在相应的上升沿或下降沿之内不一定是恒定的。重要的仅仅是，相应范围中的边沿斜率不偏离边沿斜率的根据本发明的范围。

在本发明的一种优选实施方式中，输出电压u也可以在上升沿或下降沿的相应区域中随时间t线性地伸展，使得边沿斜率在相应的区域中是恒定的。

最大幅度umax优选地是恒定的或在特定的温度范围上或在特定阈值温度之下是恒定的。

在另一有利的根据本发明的构型中，边沿斜率在-100%umax至-80%umax之间和在80%umax至100%umax之间的输出电压u的范围中小于0.05*umax/100μs（优选在0和0.05*umax/100μs之间），并且在100%umax至80%umax之间和在-80%umax至-100%umax之间的输出电压u的范围中大于-0.05*umax/100μs（优选在-0.05*umax/100μs和0之间）。

在一种有利的根据本发明的构型中，边沿斜率在-90%umax至90%umax之间的输出电压u的范围中为0.05*umax/100μs至0.1*umax/100μs，并且在90%umax至-90%umax之间的输出电压u的范围中为-0.05*umax/100μs至-0.1*umax/100μs。

在一种有利的改进方案中，边沿斜率在-100%umax至-90%umax之间和在90%umax至100%umax之间的输出电压u的范围中小于0.05*umax/100μs，并且在100%umax至90%umax之间和在-90%umax至-100%umax之间的输出电压u的范围中大于-0.05*umax/100μs。

根据本发明的功能元件有利地布置在单基材或复合基材的外侧处或内侧处，或布置在复合基材的内部中。

在一种有利的改进方案中，根据本发明的设备具有温度计，所述温度计布置在功能元件处。温度计和功能元件之间的最大间隔优选地为10mm，并且特别优选地为1mm。温度计尤其直接地布置在功能元件处。

温度计例如是电阻温度计或通常是具有负温度系数（ntc）或正温度系数（ptc）、优选地以微型结构类型的热敏电阻。

温度计例如经由信号线路与能量源耦合。能量源被设计为使得可以在温度计处测量温度，并且可以使最大输出电压umax适配于温度。

本发明还包括一种用于控制根据本发明的设备的方法，其中

a）在温度计处测量温度t，以及

b）使输出电压u的最大幅度umax适配于温度，其中自特定的阈值温度ts起，随温度t升高使最大幅度umax减小，以及直到该阈值温度ts为止，随着温度t下降，使最大幅度umax提高。

对于在阈值温度ts之下的温度t，最大幅度umax优选地被保持恒定。

本发明还包括一种用于运行根据本发明的设备的方法，其中温度t在温度计处被测量并且输出电压u的最大幅度umax根据温度t被适配，其中

对于适用的是：，和

对于，适用的是：，

其中和，

以及ts=常数。

是低最大幅度，umax,o是高最大幅度；gu是低边沿斜率；go是高边沿斜率。

在一种优选实施方式中，和和。

在一种特别优选的实施方式中，和和。

在根据本发明的方法的另一优选实施方式中适用的是：

对于适用的是：常数，其中以及

对于，适用的是：，其中

以及ts=常数，其中，

特别优选地，并且例如。

在根据本发明的方法的另一优选实施方式中适用的是：

对于适用的是：常数，其中和

对于，适用的是：，其中

g=常数以及，以及

ts=常数，其中，

特别优选地，并且例如ts=50℃。

根据本发明的复合基材至少包括：

•由外基材、第一中间层、第二中间层和内基材组成的堆叠序列，其中所述中间层分别包含至少一种具有至少一种增塑剂的热塑性聚合物薄膜，和

•在第一中间层和第二中间层之间逐段地（abschnittsweise）布置有具有电可控光学特性的功能元件。

复合基材例如可以是交通工具的挡风玻璃或顶窗玻璃（dachscheibe）或其他交通工具玻璃化物，例如交通工具中、优选地在有轨车辆或公共汽车中的分离基材（trennscheibe）。可替代地，复合基材可以是建筑玻璃化物（例如在建筑物的外立面中），或建筑物的内部中的隔离基材。

术语“外基材”和“内基材”描述任意两个不同的基材。尤其是，外基材可以被称为第一基材，而内基材可以被称为第二基材。

如果复合基材被设置用于在交通工具或建筑物的窗口中相对于外部环境分开内部空间，则在本发明的意义上用内基材表示朝向内部空间（交通工具内部空间）的基材（第二基材）。用外基材表示朝向外部环境的基材（第一基材）。但是，本发明不局限于此。

根据本发明的复合基材包含具有电可控光学特性的功能元件，所述功能元件至少逐段地布置在第一中间层和第二中间层之间。第一和第二中间层通常具有与外基材和内基材相同的尺寸。

功能元件优选地平面地或者换句话说薄膜状地来构造。

在根据本发明的复合基材的一种有利构型中，中间层包含聚合物、优选地热塑性聚合物。

在根据本发明的复合基材的一种特别有利的构型中，中间层包含至少3重量百分比、优选至少5重量百分比、特别优选至少20重量百分比、还更优选至少30重量百分比并且尤其是至少40重量百分比的增塑剂。增塑剂包含三乙二醇双(2-乙基己酸酯)或优选地由三乙二醇双(2-乙基己酸酯)组成。

增塑剂在此是使塑料更柔软、更柔韧、更可塑和/或更有弹性的化学试剂。所述增塑剂将塑料的热弹性范围朝向较低的温度推移，使得塑料在使用温度的范围中具有期望的更有弹性的特性。其他优选的增塑剂是羧酸酯，尤其是难挥发的羧酸酯、脂肪、油、软树脂和樟脑。其他增塑剂优选地是三乙二醇或四乙二醇的脂族二酯。特别优选地，作为增塑剂使用3g7、3g8或4g7，其中第一数字表示乙二醇单元（ethlenglycoleinheiten）的数目，并且最后的数字表示化合物的羧酸部分中的碳原子的数目。因此，3g8代表三乙二醇双(2-乙基己酸酯)，即代表公式的化合物。

在根据本发明的复合基材的另一特别有利的构型中，中间层包含至少60重量百分比、优选至少70重量百分比、特别优选至少90重量百分比并且尤其是至少97重量百分比的聚乙烯醇缩丁醛。

每个中间层的厚度优选地为0.2mm至2mm、特别优选为0.3mm至1mm、尤其是0.3mm至0.5mm、例如0.38mm。

在根据本发明的复合基材的一种有利构型中，功能元件逐段地或完全地由阻挡薄膜直接地包围。阻挡薄膜被构造为使得所述阻挡薄膜防止增塑剂从中间层通过阻挡薄膜扩散到功能元件的有源层中，这破坏其电可控光学特性。

在根据本发明的复合基材的一种特别有利的构型中，阻挡薄膜是低增塑剂的，优选地具有小于3重量百分比、特别优选小于1重量百分比并且尤其是小于0.5重量百分比的增塑剂含量。完全特别优选地，阻挡薄膜是无增塑剂的，也就是说不有针对性地添加增塑剂。阻挡薄膜包含聚合物或由聚合物组成、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）或聚氟乙烯（pvf）。

阻挡薄膜也可以包含低增塑剂聚乙烯醇缩丁醛（pvb），其具有小于3重量百分比的增塑剂含量。

可控功能元件典型地包括在两个平面电极之间的有源层。有源层具有可控光学特性，其中可以通过施加到平面电极上的电压来控制所述可控光学特性。平面电极和有源层典型地基本上平行于外基材和内基材的表面布置。平面电极以本身已知的方式与外部电压源电连接。电接触通过合适的连接线缆、例如薄膜导体实现，其可选地经由所谓的汇流导体（busbar（汇流排））、例如导电材料条或导电印刷物（aufdrucke）与平面电极连接。

平面电极优选地被设计为透明的导电层。平面电极优选地包含至少一种金属、金属合金或透明导电氧化物（transparentconductingoxide,tco）。平面电极例如可以包含银、金、铜、镍、铬、钨、氧化铟锡（ito）、掺杂镓或掺杂铝的氧化锌和/或掺杂氟或掺杂锑的氧化锡。平面电极优选地具有10nm至2μm、特别优选地20nm至1μm、完全特别优选地30nm至500nm的厚度。

功能元件除了有源层和平面电极以外还可以具有本身已知的其他层、例如势垒层（barriereschichten）、阻隔层、防反射层、保护层和/或平滑层。

功能元件优选地作为具有两个外部载体薄膜的多层薄膜存在。在这种多层薄膜情况下，平面电极和有源层布置在两个载体薄膜之间。在这里，外部载体薄膜指的是载体薄膜形成多层薄膜的两个表面。由此，功能元件可以作为层压的薄膜被提供，所述层压的薄膜可以有利地被处理。功能元件有利地通过载体薄膜被保护免受损坏、尤其是腐蚀。多层薄膜按所说明的顺序至少包含一个载体薄膜、一个平面电极、有源层、另一平面电极和另一载体薄膜。载体薄膜尤其是承载平面电极，并且为液态的或柔软的有源层给予必要的机械稳定性。

载体薄膜优选地包含至少一种热塑性聚合物、特别优选地低增塑剂或无增塑剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）。这就多层薄膜的稳定性而言是特别有利的。然而，载体薄膜也可以包含其他低增塑剂或无增塑剂的聚合物或由其组成，例如乙烯醋酸乙烯酯（eva）、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚缩醛树脂、铸模树脂、丙烯酸酯、氟化乙丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。每个载体薄膜的厚度优选地为0.1mm至1mm、特别优选地为0.1mm至0.2mm。

典型地，载体薄膜分别具有导电覆层，所述导电覆层朝向有源层并作为平面电极起作用。

在根据本发明的复合基材的另一有利构型中，功能元件是pdlc功能元件（polymerdispersedliquidcrystal，聚合物分散液晶）。pdlc功能元件的有源层包含添入到聚合物基质中的液晶。如果不给平面电极施加电压，则液晶无序地对准，这导致穿过有源层的光的强散射。如果给平面电极施加电压，则液晶沿共同的方向对准，并且通过有源层的光的透射被提高。

但是原则上也可能的是，使用其他类型的可控功能元件，例如电致变色功能元件或spd功能元件（suspendedparticledevice，悬浮颗粒器件）。所提及的可控功能元件及其功能方式对于本领域技术人员而言本身是已知的，使得在这一点上可以放弃详尽的描述。

作为多层薄膜的功能元件在商业上是可购买的。要集成的功能元件典型地从具有较大规模的多层薄膜以期望的形状和大小冲裁而成。这可以以机械方式进行，例如用刀具。在一种有利的实施方案中，冲裁（ausschneiden）借助于激光进行。已经表明，在这种情况下，侧边缘比在机械切割情况下更稳定。在机械切割的侧边缘情况下，可能存在以下风险：材料仿佛回退，这在视觉上是显眼的并且不利地影响基材的美观。此外，触碰平面电极的风险增加。

所述功能元件经由第一中间层的区域与外基材连接并经由第二中间层的区域与内基材连接。中间层优选地平面地彼此重叠地布置并且相互层压，其中功能元件插入两个层之间。于是，中间层的与功能元件重叠的区域构成将功能元件与基材连接的区域。在基材的在此处中间层彼此具有直接接触的其他区域中，它们可以在层压时被融合，使得两个最初的层可能不再能被识别，并且代替地存在一个均质的中间层。

中间层可以例如通过唯一的热塑性薄膜来构造。中间层也可以构造为两层、三层或多层的薄膜堆叠，其中各个薄膜具有相同或不同的特性。中间层也可以由不同的热塑性薄膜的区段构成，其侧边缘毗邻。

在根据本发明的复合基材的一种有利的改进方案中，第一或第二中间层的以下区域被上色或着色，即经由所述区域，功能元件与外基材或内基材连接。因此，与未上色或着色的层相比，该区域在可见光谱范围中的透射减少。因此，中间层的上色/着色的区域降低挡风玻璃在遮阳板的区域中的透射。尤其是，功能元件的美观印象得到改善，因为上色导致更中性的外观，这给观察者留下更愉快的印象。

在本发明的意义上，电可控光学特性被理解为以无级的方式可控制的这种特性，但同样地也被理解为可以在两个或更多个离散状态之间切换的这种特性。

对遮阳板的电控制例如借助于开关、旋转式调节器或滑动调节器进行，所述开关、旋转式调节器或滑动调节器集成在交通工具的扶手（armaturen）中。但也可以将用于调节遮阳板的按钮集成到挡风玻璃中，例如电容式按钮。可替代地或附加地，遮阳板可以通过无接触式方法、例如通过识别手势或者根据由摄像机和合适的分析电子设备确定的瞳孔或眼睑状态被控制。可替代地或附加地，可以通过对到基材上的光入射进行探测的传感器控制遮阳板。

中间层的上色或着色区域优选地具有10%至50%、特别优选20%至40%的在可见光谱范围中的透射。从而在防眩和光学外观方面实现特别好的结果。

中间层可以通过单个热塑性薄膜构造，其中上色或着色区域通过局部上色或着色产生。这种薄膜例如可通过共挤压（koextrusion）获得。可替代地，可以将未上色的薄膜区段和上色或着色的薄膜区段装配成热塑性层。

上色或着色区域可以是均匀着色或上色的，也就是说具有与位置无关的透射。但是，上色或着色也可以是不均匀的，尤其是可以实现透射变化曲线（transmissionverlauf）。在一种构型中，随着距上边缘的间隔增加，在上色或着色区域中的透射率至少逐段地减小。因此，可以避免上色或着色区域的锋利边缘，使得从遮阳板到挡风玻璃的透明区域的过渡逐渐地进行，这看起来在美观上更吸引人。

在一种有利的构型中，第一中间层的区域、也即在功能元件和外基材之间的区域是上色的。这在外基材的俯视图上引起特别美观的印象。第二中间层在功能元件和内基材之间的区域可选地附加地可以着色或上色。

具有电可控功能元件的复合基材可以有利地被构造为具有电可控遮阳板的挡风玻璃。

这种挡风玻璃具有上边缘和下边缘以及在上边缘和下边缘之间伸展的两个侧边缘。用上边缘表示被设置用于在安装位置中朝向上的边缘。用下边缘表示被设置用于在安装位置中朝向下的边缘。上边缘通常被称为顶部边缘，并且下边缘被称为发动机边缘（motorkante）。

挡风玻璃具有中心视场，对所述中心视场的光学质量提出高的要求。中心视场必须具有高的光透射（典型地大于70%）。所述的中心视场尤其是由本领域技术人员称为视场b、视野b或区b的视场。视场b及其技术要求均在联合国欧洲经济委员会（un/ece）的控制编号43（ece-r43，“einheitlichebedingungenfürdiegenehmigugndersicherheitsverglasungswerkstoffeundihreseinbausinfahrzeuge”）中得以确定。在那里，视场b在附件18中被定义。

于是，功能元件有利地布置在中心视场（视场b）之上。这意味着，功能元件布置在挡风玻璃的中心视场和上边缘之间的区域中。功能元件不必覆盖整个区域，而是完全定位在该区域内并且不伸入到中心视场中。换句话说，功能元件相比于中心视野具有距挡风玻璃的上边缘更小的间隔。因此，中心视场的透射不受功能元件影响，该功能元件定位在与向下弯折状态下的经典机械遮阳板类似的位置处。

挡风玻璃优选地被设置用于机动车，特别优选地用于载客汽车。

在一种优选构型中，功能元件、更确切地说功能元件的侧边缘由第三中间层环绕地包围。第三中间层以框架状的方式构造有凹处，其中功能元件被插入到所述凹处中。第三中间层同样可以由热塑性薄膜构成，其中通过冲裁将凹处引入到了所述热塑性薄膜中。可替代地，第三中间层也可以由围绕功能元件的多个薄膜区段组成。中间层优选地由总共至少三个平面地彼此重叠布置的热塑性层构成，其中中间的层安排有凹处，其中功能元件布置在所述凹处中。在制造时，第三中间层被布置在第一和第二中间层之间，其中所有中间层的侧边缘优选地布置在盖（deckung）中。第三中间层优选地大致具有与功能元件相同的厚度。由此，通过位置上受限的功能元件引入的挡风玻璃的局部厚度差被补偿，使得可以避免在层压时玻璃破裂。

功能元件的在通过挡风玻璃透视（durchsicht）时可见的侧边缘优选地与第三中间层齐平地布置，使得在功能元件的侧边缘和中间层的所分配的侧边缘之间不存在空隙。这尤其是适用于功能元件的下边缘，所述下边缘典型地是可见的。因此，第三中间层和功能元件之间的界限在视觉上不太显眼。附加地，边缘可以通过黑色印刷、例如在基材的外侧上被掩盖。

在一种优选的构型中，功能元件的下边缘和（一个或多个）中间层的上色区域的下边缘适配于挡风玻璃的上边缘的形状，这引起光学上更吸引人的外观。

由于挡风玻璃的上边缘典型地是弯曲的，尤其是凹状弯曲的，因此功能元件的下边缘和上色区域的下边缘优选地也设计成弯曲的。特别优选地，功能元件的下边缘基本上平行于挡风玻璃的上边缘来构造。但是也可能的是，由两个分别直的半部构建遮阳板，所述半部彼此成一角度布置，并且与上边缘的形状以v形的方式近似。

在本发明的一个构型中，功能元件通过绝缘线被划分成分段。绝缘线尤其是引入到平面电极中，使得平面电极的分段彼此电绝缘。各个分段彼此独立地与电压源连接，使得可以单独地操控所述分段。因此可以对遮阳板的不同区域独立地进行切换。特别优选地，绝缘线和分段在安装位置中水平地布置。从而遮阳板的高度可以由用户控制。在这里术语“水平地”应被宽泛地解释并且表示在挡风玻璃情况下在挡风玻璃的侧边缘之间伸展的展开方向。绝缘线不一定必须是直的，而是也可以是轻微弯曲的，优选地适配于挡风玻璃的上边缘的可能弯曲，尤其是基本上平行于挡风玻璃的上边缘。垂直绝缘线同样是可能的。

绝缘线例如具有5μm至500μm、尤其是20μm至200μm的宽度。分段的宽度、也即相邻绝缘线的间隔可以由本领域技术人员根据要求在各个情况下适当地选择。

可以在制造功能元件期间通过激光烧蚀、机械切割或蚀刻来引入绝缘线。已经层压的多层薄膜也可以事后还借助于激光烧蚀被分割。

功能元件的上边缘和侧边缘或所有侧边缘在通过复合基材透视时优选地由不透明的覆盖印刷物或通过外部框架掩蔽。挡风玻璃典型地具有由不透明珐琅制成的环绕的外围覆盖印刷物（abdeckdruck），所述覆盖印刷物尤其是用于保护用于安装挡风玻璃所使用的粘合剂免受uv辐射并且对其在视觉上进行掩蔽。该外围覆盖印刷物优选地被用于也掩蔽功能元件的上边缘和侧边缘，以及所需要的电端子。于是，遮阳板有利地集成到挡风玻璃的外观中，并且仅仅下边缘可能会被观察者看到。优选地，不仅外基材而且内基材均具有覆盖印刷物，从而防止从两侧透视。

功能元件也可以具有凹处或孔，例如在所谓的传感器窗或摄像机窗的区域中。这些区域被设置用于被装备有传感器或摄像机，其功能将会受光路中的可控功能元件影响，例如雨传感器。也可能的是，实现具有至少两个彼此分离的功能元件的遮阳板，其中在功能元件之间存在间隔，所述间隔为传感器窗或摄像机窗提供空间。

功能元件（或在多个功能元件的上述情况下功能元件的全部）优选地布置在复合基材或挡风玻璃的整个宽度上，其中扣除具有例如2mm至20mm的宽度的双侧边缘区域。功能元件也距上边缘优选地具有例如2mm至20mm的间隔。因此，功能元件封装在中间层之内并且被保护免于与周围大气接触并且免受腐蚀。

外基材和内基材优选地由玻璃制成，特别优选由钠钙玻璃制成，如对于窗基材常见的那样。然而，基材也可以由其他玻璃种类制成，例如石英玻璃、硼硅玻璃或铝硅玻璃（alumino-sililat-glas），或由刚性透亮塑料、例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。基材可以是透亮的，或者也可以是上色的或着色的。挡风玻璃在此必须在中心视野中具有足够的光透射，优选根据ece-r43在主透视区域a中至少70%。

外基材、内基材和/或中间层可以具有其他合适的、本身已知的覆层，例如抗反射覆层、防黏覆层、防划伤覆层、光催化覆层或遮阳覆层或低e覆层）。

外基材和内基材的厚度可以宽泛地变化，并且因此可以在各个情况下被适配于需求。外基材和内基材优选地具有0.5mm至5mm、特别优选地1mm至3mm的厚度。

本发明基于发明人的认识：如果功能元件处的电压尽可能快速地达到其最大值或最小值，则是有利的。由于功能元件的通常大的容量，为此需要大的切换电流，这强烈地对引线、功能元件的接触部和平面电极加热，并且由此导致功能元件的快速老化。在此特别关键的是具有较高接触电阻的位置，例如在引线到接触平面电极的汇流导体的过渡处，或在汇流导体和平面电极之间的过渡处。在那里，可能出现局部较高的温度，所述较高的温度使平面电极或功能元件的有源层损坏或过早地老化。通过根据本发明的减小的边沿斜率可以避免这样的局部温度过高。

如已经提到的，如果尽可能快速地达到在功能元件处的最大或最小电压，则这对于光学透明度是有利的。在矩形信号或梯形信号情况下，在边沿和平台（plateau）之间的快速过渡可能导致对邻近电子设备的电磁兼容性（emv）方面的问题。过渡的倒圆（abrundung）通过减少干扰信号来改善电磁兼容性。

本发明还包括根据本发明的用于运行具有电可控光学特性的功能元件的设备在交通工具或建筑物中的内玻璃化物或外玻璃化物中的应用，其中电可控功能元件被用作遮阳，或用作防窥（sichtschutz）。

本发明还包括根据本发明的用于运行具有电可控光学特性的功能元件的设备在交通工具的挡风玻璃或顶窗玻璃中的应用，其中电可控功能元件被用作遮阳板。

本发明的一个大的优点在复合基材作为挡风玻璃情况下在于，可以放弃装配在交通工具顶部处的、可机械折叠的经典遮阳板。因此，本发明也包括交通工具、优选机动车、尤其是载客汽车，其不具有这种经典的遮阳板。

本发明此外包括用于与将具有电可控光学特性的功能元件与挡风玻璃的外基材或内基材连接的中间层的上色或着色区域的应用，其中，通过中间层的上色或着色区域和所述功能元件实现电可控遮阳板。

附图说明

根据附图和实施例更详细地阐述本发明。附图是示意图，并且不按比例绘制。附图不以任何方式限制本发明。其中：

图1a示出根据本发明的用于运行具有电可控光学特性的功能元件的设备的构型的俯视图，

图1b示出沿着剖线x-x'穿过图1a的复合基材的横截面，

图1c示出图1b中的区域z的放大图示，

图2a示出与时间t相关的输出电压u的图表，

图2b示出来自图2a的图表的与时间t相关的输出电压u的放大片段，

图3示出与温度t相关的最大输出电压umax的图表。

具体实施方式

图1a示出用于运行具有电可控光学特性的功能元件2的设备100。设备100包括电能量源1，所述电能量源经由两个引线3与功能元件2导电连接。功能元件2在这里例如布置在复合基材10的内部中。

图1b示出通过根据本发明的复合基材10的横截面。复合基材10包括外基材11和内基材12，所述外基材和内基材经由第一中间层13a和第二中间层13b相互连接。外基材11具有2.1mm的厚度，并且例如由透亮的（klaren）钠钙玻璃构成。内基材12具有1.6mm的厚度，并且例如同样由透亮的钠钙玻璃构成。复合基材10例如可以作为交通工具玻璃化物作为顶窗玻璃布置在机动车的顶部中。在另一实施例中，复合基材10可以作为建筑玻璃化物（architekturverglasung）与其他基材一起布置在窗户的框架中用于装隔离玻璃（isolierverglasung）。

在第一中间层3a和第二中间层3b之间布置有功能元件2，所述功能元件在其光学特性方面可以通过电压被控制。

可控功能元件2例如是pdlc多层薄膜，所述pdlc多层薄膜由在两个平面电极22、23和两个载体薄膜24、25之间的有源层21构成。有源层21包含聚合物基质，所述聚合物基质具有其中分散的液晶，所述液晶根据施加到平面电极上的电压对准，由此光学特性可以被控制。载体薄膜24、25由pet构成并且具有例如0.125mm的厚度。载体薄膜24、25配备有朝向有源层21的由ito构成的覆层，所述覆层具有厚度约为100nm，所述覆层形成平面电极22、23。平面电极22、23经由未示出的汇流导体（例如，通过含银丝网印刷来构造）与引线3电连接以及由此与能量源1电连接。

中间层13a、13b分别包括具有0.38mm厚度的热塑性薄膜。中间层13a、13b例如由78重量百分比（gew.%）的聚乙烯醇缩丁醛（pvb）和作为增塑剂的20重量百分比的三乙二醇双(2-乙基己酸酯)（triethyleneglycolbis(2-ethylhexanoate)）组成。

电能量源1输出输出电压u，所述输出电压经由引线3被施加到平面元件2的平面电极22、23上并且所述输出电压通过电压的高度控制平面元件2的光学特性、也即这里是对于可见光的透明度。

图2a示出根据时间t的能量源1的输出电压u的图表。在设备运行期间、也即在连接的功能元件情况下，输出电压u由能量源1输出。

图2b示出图2a的图表的放大片段。输出电压u基本上是具有轻微倾斜的边沿和倒圆角的梯形电压。输出电压u在最小值为-umax（负最大输出电压）和最大值为umax（正最大输出电压）之间变换，并且例如在-65v和+65v之间变换。

频率例如为50hz，从而周期持续时间为p=20ms。

在-80%umax和+80%umax之间、也即在-52v和+52v之间的上升沿的边沿斜率为0.075*umax/100μs、也即4.875v/100μs。因此，上升时间t1、也即从-52v至+52v的上升沿的时间长度为1066.6μs。在80%umax和-80%umax之间、也即在+52v和-52v之间的下降沿的边沿斜率例如为-0.075*umax/100μs、也即-4.875v/100μs。因此，从+52v至-52v的下降沿的时间长度同样为1066.6μs。

边沿斜率对于在80%umax和100%umax之间的值下降，并且明显小于0.075*umax/100μs。相应的内容适用于100%umax至80%umax、-80%umax至-100%umax和-100%umax至-80%umax之间的区域。通过对矩形信号的角进行倒圆来改善设备100的电磁兼容性（emv）并且显着地减少例如对环境中的电子设备的干扰。

由于在-80%umax和+80%umax之间以及在80%umax和-80%umax之间的范围中减小的边沿斜率，层系统的再充电电流减小，并且由此引线和有源层的加热减少。由此可以实现显着的耐老化性。

图3示出与温度t相关的输出电压u的与温度相关的最大幅度umax的图表。

根据本发明的方法的一个实施方式，将输出电压u的最大输出电压umax适配于功能元件2的温度t。温度t由温度计5测量，所述温度计5在这里例如直接地布置在功能元件2上（参见例如图1a、1b和1c）。

在这里所示的示例中，在阈值电压ts之下，输出电压u的最大幅度umax是恒定的（=umax,k）。在例如50℃的阈值温度ts之上，最大幅度umax被降低。最大幅度umax对于大于阈值温度ts的温度t例如为umax,k-1.0v/℃*(t-ts)。也就是说，在65v的最大输出电压umax（在温度范围≤ts中）和75℃的温度t时，与温度相关的最大输出电压umax例如为65v-1.0℃*(75℃-50℃)=40v。

如发明人的研究得出的，这种与温度相关的最大输出电压umax足以在最终光学特性方面实现期望的切换结果，即实现与在较低温度范围中较高的最大输出电压情况下可比较的透明度值和不透明度值。同时，节省用于运行的能量，并且降低功能元件的不必要的附加加热，这提高其寿命。

在不想受理论约束的情况下，可以在简单模型中理解这种行为：pdlc膜包含嵌入两个透明薄膜之间的聚合物液晶膜。在固体聚合物内有任意取向的电极化液晶分子，所述液晶分子可以在施加特定的电压的情况下在其电场中对准。

pdlc膜对温度变化非常敏感。在此出现两种竞争效应。在温度升高时，极化液晶分子的自运动增加，这使得其在电场中的对准变得困难。然而，同时，液晶的黏性大大降低，即液晶分子可以更容易地被极化并且在电场中被对准。此外，在液晶分子处发生相变。

如发明人令人惊奇地确定的，在较高温度下，总体需要较低的电场并因此需要较低的电压，以实现与较低温度范围中较高的最大输出电压可比的透明度值和不透明度值。由此，可以在提高的温度下节省能量，并且通过避免高电压来爱护pdlc膜，这提高其寿命。

附图标记列表

1电压源

2具有电可控光学特性的功能元件

3引线

5温度计

6信号线路

10复合基材

11外基材

12内基材

13a第一中间层

13b第二中间层

21功能元件5的有源层

22功能元件5的平面电极

23功能元件5的平面电极

24载体薄膜

25载体薄膜

100设备

f频率

g温度系数

go高温度系数

gu低温度系数

p周期持续时间

t时间

t1上升时间

t温度

ts阈值温度

u输出电压

umax输出电压u的最大幅度

umax,o输出电压u的高最大幅度

umax,u输出电压u的低最大幅度

umax,k对于温度t≤ts的输出电压u的最大幅度

x-x'剖线

z放大区域。