專利名稱：平面或基本為平面的發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作方法
平面或基本為平面的發(fā)光結(jié)構(gòu)
本發(fā)明涉及發(fā)光結(jié)構(gòu)，具體涉及一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括 具有相對主面并構(gòu)成內(nèi)部空間的兩個壁，位于內(nèi)部空間中的光源和用 于所述源的電源，該結(jié)構(gòu)具有至少一個完全透明的部分或全透明部分
用以形成至少一個進(jìn)光孔(light well),該結(jié)構(gòu)能通過至少一個所述 主面的至少一個發(fā)光區(qū)域來照明，具有反射可見光的反射表面且與發(fā) 光區(qū)域的至少一部分相對的元件。
在公知的發(fā)光結(jié)構(gòu)中，平板燈通常用于背光顯示設(shè)備的制造。這 些平板燈通常包括兩個結(jié)合在一起的玻璃片，兩個玻璃片間存在通常 小于幾個毫米的間隙，兩個片被密封，以便包含低壓氣體，在該壓力 下，通過放電產(chǎn)生紫外范圍內(nèi)的輻射，這會激發(fā)通常稱為熒光體的光 致發(fā)光材料，然后由它們發(fā)出可見光。
在公知結(jié)構(gòu)中，第一玻璃片在同一面支撐兩個包括陰極和陽極且 為相互貫穿的梳形形式的絲網(wǎng)印刷涂層(具體由銀制成)。該面(稱 為內(nèi)面)朝向包含等離子氣體的空間。第二玻璃片由分立隔離片并可 能由邊框與第一片保持一定距離。在陽極和陰極間產(chǎn)生"共面"放電， 即沿環(huán)抱玻璃基片的主面方向產(chǎn)生激發(fā)周圍的等離子氣體的放電。電 極由介質(zhì)涂層保護(hù)，通過對電流的電容性限制防止玻璃基片附近的離 子轟擊引起的電極材料損失。第二玻璃片的內(nèi)面涂有光致發(fā)光材料涂 層。
此外，對"智能"窗的需求持續(xù)增長，該"智能"窗的某些屬性可隨 意改變。
例如，美國專利6,679,617公開了能用作窗戶的平板燈，就是說 它可以在"關(guān)"狀態(tài)(未加電壓)時透過可見光，并在"開"狀態(tài)(加電 壓)時為房間和/或外面照明。
為此，光致發(fā)光涂層只存在于第二玻璃片內(nèi)面的某些區(qū)域，從而
形成例如帶狀發(fā)光區(qū)域，這些發(fā)光區(qū)域之間的間隔沿一個方向增加。 此外，為了增加室內(nèi)照明，第二玻璃片在其外側(cè)包括與發(fā)光帶相對的 反射帶。因此，通過犧牲光透射而得以改進(jìn)室內(nèi)照明。
本發(fā)明的目的是提供發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)是平面的或基本是平
面的，或者更泛泛地講，為細(xì)長的，它能夠在保持所需光透射的同時
提供最佳照明。
為此目的，本發(fā)明的主題是發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包括 一具有相互面對的主面并構(gòu)成內(nèi)部空間的兩個壁； 一位于內(nèi)部空間中的光源和用于所述源的電源； 所述結(jié)構(gòu)具有至少一個基本透明部分或全透明部分用以形成至
少一個進(jìn)光孔，所述結(jié)構(gòu)能夠通過至少一個所述主面的至少一個發(fā)光
區(qū)域照明；
一具有反射可見光的反射表面并與發(fā)光區(qū)域的至少一部分相對 放置的元件，
所述元件是可開關(guān)的，所述反射表面能夠在至少一個區(qū)域上成為 基本透明表面或全透明的表面，反之亦然。
因此，與發(fā)光結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的可開關(guān)元件使得能夠獲得所需的與光透 射和照明相關(guān)的性能。
通常，該結(jié)構(gòu)適用于建筑物或移動裝置(火車窗戶、輪船或飛行 器船艙的窗戶、工業(yè)交通工具的側(cè)窗、或甚至是后窗或擋風(fēng)玻璃的部 分)的任何窗戶。
也能想到，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于玻璃窗單元、建筑物特別是 辦公室中的房間間或陸地、空中或海上移動裝置的兩個區(qū)域/車廂間 的內(nèi)部分隔，或適用于窗戶或顯示柜臺，或任意類型的容器。
此外，作為雙層玻璃窗單元的一個玻璃面的替代，或者通過與雙 層玻璃窗單元關(guān)聯(lián)，例如與雙層玻璃窗單元結(jié)合，發(fā)光結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成 雙層玻璃窗單元的內(nèi)部部分。
本發(fā)明也涉及發(fā)光和/或具有顯示功能的建筑或裝飾元件的建 造，具體而言諸如平板光源、發(fā)光的、特別懸掛的、墻壁、發(fā)光瓷片
等。
在本發(fā)明中，"基本透明部分"(或替代地"基本透明表面")指構(gòu) 成均勻進(jìn)光孔(或可開關(guān)元件的表面)的發(fā)光結(jié)構(gòu)的那部分(或可開 關(guān)元件的表面)。
在本發(fā)明中，"全透明部分"(或"全透明表面")指構(gòu)成進(jìn)光孔(或 可開關(guān)元件的表面)的發(fā)光結(jié)構(gòu)的那部分，該進(jìn)光孔由能夠吸收或反 射發(fā)射光的一部分并以某種圖案分布在結(jié)構(gòu)(或可開關(guān)元件)的某部 分中的材料制成，以便可以透射足夠的可見光。
這種材料可以以網(wǎng)格形式或者幾何形狀陣列排列。該配置可以通 過由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任意方法淀積的涂層實現(xiàn)，諸如液相淀 積、真空淀積(蒸發(fā)、電磁濺射)、高溫分解(粉末或化學(xué)汽相淀積)、 或絲網(wǎng)印刷等?？梢岳醚谀Ｏ到y(tǒng)直接獲得所需的分布，或者通過激 光消融或通過化學(xué)或機(jī)械刻蝕來刻蝕均勻涂層。
該材料也可以是功能材料，例如光源的不透明光致發(fā)光材料、或 者可開關(guān)元件的反射材料和/或裝飾材料。
優(yōu)選地，至少在進(jìn)光孔中，550nm附近的透射因子(或相關(guān)吸收 劑和/或發(fā)射材料中的總透射因子)為10%或更高，優(yōu)選為30%或更 高，甚至是更優(yōu)選為50%或更高，70%或更高。
甚至更有益地，光透射(適當(dāng)?shù)胤降娜干?是10%或更高，優(yōu) 選為30%或更高，更優(yōu)選為50%或更高，甚至是70%或更高。
此外，將具有某種功能的涂層結(jié)合到根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光結(jié)構(gòu)中也 是有益的。這可以是具有阻擋紅外波長輻射功能(例如采用由介質(zhì)層 環(huán)繞的一個或多個銀層，或由諸如TiN或ZrN等氮化物或金屬氧化 物或鋼或Ni-Cr合金制成的層)、具有低發(fā)射率功能(例如由諸如 Sn02:F的摻雜金屬氧化物或摻錫的銦氧化物(ITO)或一個或多個銀 層制成)、具有防霧功能(通過親水層)或防塵功能(包含至少部分 地以銳鈦礦晶格形式存在的Ti02的接觸反應(yīng)涂層)的涂層，或其它 減反射多層結(jié)構(gòu)，例如Si3NVSi(VSi3N4/Si02類。
發(fā)光結(jié)構(gòu)在下述意義上來說可以是半透明的，即一個或多個區(qū)域 可以是全透明或基本透明的(例如在窗戶的中間區(qū)域)，而一個或多
個區(qū)域可以是不透明或半不透明的(例如窗戶的一個或多個邊界)。
不透明或全或基本透明區(qū)域可以包括裝飾發(fā)光圖案或顯示，正如
圖標(biāo)或商標(biāo)等。
不透明區(qū)域可以具有隱藏功能，用于保護(hù)隱私。
發(fā)光結(jié)構(gòu)可以具有一個或兩個發(fā)光面，照明可以在一個或每個面 上是均勻的，或者可以與一個或多個特定區(qū)域關(guān)聯(lián)。
可以在同一個表面產(chǎn)生強(qiáng)光的一個或多個發(fā)光區(qū)域和屏蔽光的 一個或多個發(fā)光區(qū)域。
取決于所需的應(yīng)用，發(fā)光結(jié)構(gòu)可以為任意尺寸。
壁可以是任意形狀它們的外形可以是多邊形、凹形或凸形，具 體地為方形或長方形，或具有恒定或可變曲率半徑的曲形，具體地為 圓型或橢圓形。
壁可以是平面或半球面的，它們優(yōu)選為由正如玻璃球等隔離片分 開恒定的距離。
壁可以優(yōu)選為具有光效果的玻璃基片，具體地為有色基片、有裝
飾的基片、結(jié)構(gòu)化基片、散開的基片等。
結(jié)構(gòu)可以由礦物材料密封，例如采用玻璃粉。 可開關(guān)元件優(yōu)選具有與壁相同的形狀，例如平面形狀。 該結(jié)構(gòu)可以包括一個可開關(guān)元件，用于某個面上的一個或所有的
發(fā)光區(qū)域，或者它可以包括若干可開關(guān)元件，用于某個面或兩個面上
的預(yù)定發(fā)光區(qū)域。
在一個優(yōu)選實施例中，反射表面位于內(nèi)部空間的外側(cè)。
優(yōu)選地，可開關(guān)元件的一部分或整個可開關(guān)元件可以位于內(nèi)部空
間的外側(cè)。
以此方式，可易于將傳統(tǒng)的發(fā)光結(jié)構(gòu)與可開關(guān)元件結(jié)合。 具有發(fā)射表面的可開關(guān)元件可以在550nm附近具有30%或更低
的外部反射因子，優(yōu)選為20%或更低，更優(yōu)選為10%或更低。
優(yōu)選地，具有反射表面的可開關(guān)元件可以進(jìn)一步在垂直入射時具
有30。/?；蚋偷耐獠抗夥瓷銻lp優(yōu)選為20°/?；蚋?該值為可見光
的波長范圍內(nèi)的平均值)。 這可以使發(fā)光結(jié)構(gòu)的反射水平受控，例如為了滿足現(xiàn)行的建筑物 正面反耀眼標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)選地，具有發(fā)射表面的可開關(guān)元件可以具有50%或更高的內(nèi)部 光反射RL2，優(yōu)選為60%或更高，或為了更高的效率甚至是70%。
具有基本透明表面的可開關(guān)元件可以在所述區(qū)域內(nèi)具有10%或 更高的光透射率Tl，優(yōu)選為25%或更高，甚至更優(yōu)選地為50%或更 高。
同樣，具有基本透明表面的可開關(guān)元件可以在所述區(qū)域內(nèi)具有 10%或更高的光透射率1，優(yōu)選為25%或更高，甚至更優(yōu)選地為50% 或更高。
具有反射表面的可開關(guān)元件可以在所述區(qū)域中具有10%或更低 的光透射率H，優(yōu)選為1%或更低，甚至更優(yōu)選地為0.1%或更低。
優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)可以包括調(diào)整反射表面的反射水平的裝置。
因此，可以選擇使所述表面處于中間狀態(tài)，例如為了獲得大約 50%的內(nèi)部光反射率Rl2以及大約30%的光透射率71，從而將大部分 光朝向一側(cè)，例如房間內(nèi)部，同時仍使部分光照明另一側(cè)，例如外面， 用以提供柔和的光線。因此，第一和第二照明區(qū)域與所述各自的面關(guān) 聯(lián)，照明是不對稱的。例如，可以選擇80%/20%的照明分布。
此外，可開關(guān)元件和光源可以獨(dú)立工作。因此，在分開工作的時 候，可以增加功能數(shù)。通過在使用光源時讓表面反射， 一側(cè)照明(單 向照明)是有利的。通過在未提供光源時讓表面反射，可以獲得鏡像 和/或密封功能。通過當(dāng)提供光源時讓表面透明，可以獲得雙向照明。 通過在未使用光源時讓表面透明，可以優(yōu)化光透射。
發(fā)光結(jié)構(gòu)可以具有一個或多個基本不透明的區(qū)域(不論是否是發(fā) 光的)和一個或多個透明區(qū)域(不論是否是發(fā)光的)。
結(jié)構(gòu)可以包括至少為全不透明的外圍區(qū)域，該外圍區(qū)域優(yōu)選為發(fā) 光的，或者與反射表面或者與透明表面相連。
該不透明區(qū)域可以構(gòu)成連續(xù)的背景，或者它可以形成圖標(biāo)、商標(biāo) 名、圖畫或其它等，例如它可以具有不透明幾何結(jié)構(gòu)陣列(方形、圓 形等)的行政，例如圖案尺寸朝向結(jié)構(gòu)的中間按順序減小，例如每組
圖案間保持恒定的距離。
發(fā)光區(qū)域可以完全覆蓋所述主面，優(yōu)選地提供均勻的照明。
根據(jù)一個特征，強(qiáng)度I可以等于100CdAi^或更高，優(yōu)選為500 Cd/n^或更高。
此夕卜，對0.4m2的面積來說，光通量L可以等于300流明或更高，
優(yōu)選為500流明或更高。
具有反射表面的元件可以使強(qiáng)度增加20%或更高。 可以區(qū)分幾個發(fā)光區(qū)域的照明(或者分布在一個壁上或者分布在
兩個壁上)。
在本發(fā)明的一個配置中，當(dāng)結(jié)構(gòu)包括若干與所述面關(guān)聯(lián)的發(fā)光區(qū) 域時，發(fā)光區(qū)域的覆蓋度優(yōu)選為10%或更高，優(yōu)選地為50%或更高。
發(fā)光區(qū)域的邊界可以是明顯的或模糊的。
在一個優(yōu)選實施例中，可開關(guān)元件包括可逆電化學(xué)鏡。
例如在題為"Reversible Electrochemical Mirror (REM) Smart Window" (D.M. Tench等，Proceedings of the 203rd Meeting of the Electrochemical Society, April 27-May 2， 2003， 1294頁)的文章中公開 了這種可逆電化學(xué)鏡(REM)。
可逆電化學(xué)鏡可以按順序包括
一第一基片；
一第一成核位置；
—電解液；
一第二成核位置；
一第二基片；以及
一第一和第二基片之間的金屬材料原子。
第一成核位置充分遠(yuǎn)離金屬材料用以通過電子沉積形成所述透 明表面，第二成核位置充分靠近金屬材料用以通過電子沉積形成所述 反射表面。
金屬材料可以是銀、銅或鉍，基片可以是玻璃。為了提供電流， 可以利用與基片相連的兩個透明電導(dǎo)層。
可開關(guān)元件也可包括多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括基于金屬氫化 物或稀土氫化物的活動層，例如基于釓鎂氫化物、釔氫化物或鑭氫化
物或其它基于包含鎳和鎂的合金；具有反射表面的活動層通過保留氣 體或通過電鍍操作引入諸如HT、 Li+、 K+ ("全固態(tài)")等單價離子的 移動能使其成為透明的。
例如在題為"Mg-Ni隱H films as selective coatings; tunable reflectance by layered hydrogenation" (J丄.M. van Michelen等,Applied Physics Letters, Vol. 84， Number 18, pp 3651-3653， 2Z， (2004).)的文章 中公開了具有保留氣體的第一種可開關(guān)元件。
例如在題為"Solid-state gadolinium-magnesium optical switch" (R. Armitage等，Applied Physics Letters, Vol. 75， Number 13, pp 1863-1865, 2Z， September 1999.)的文章中公開了第二種"全固態(tài)"可開關(guān)元件。在 全固態(tài)的一個配置中，該多層結(jié)構(gòu)可以按順序包括
一基于金屬或稀土氫化物的活動層；
一鈀層；
一電解液層；以及 一氧化鎢層。
例如可以通過電磁濺射在基片上淀積整個組合，利用一個或兩個 基片層壓形成組合，或者在雙層玻璃窗類的結(jié)構(gòu)中可以與氣體層結(jié)合 形成組合。
為了輸送電流，可以將兩個透明電導(dǎo)層(由ITO、 Sn02::F等制成) 用作電極。
在具有基于金屬或稀土氫化物或合金的活動層的實施例中，反射 表面可以位于內(nèi)部空間的外側(cè)，優(yōu)選為可以在與內(nèi)部空間最接近的位 置。
以此方式，反射表面與光源最近，可開關(guān)元件也具有受控的外部 光反射率Ru。
光源可以包括光致發(fā)光材料，優(yōu)選地至少一個壁具有至少部分地 涂有所述光致發(fā)光材料的內(nèi)面。
該材料可以通過UV輻射激發(fā)的作用激活。 可以想到能發(fā)出可見光的電致發(fā)光材料或等離子氣體，或更一般
地，能由電子束、X射線或Y輻射激活的任何熒光體材料。
兩個壁中的至少一個的全部或部分內(nèi)面可以(直接或間接地)涂
有光致發(fā)光材料。
在由等離子氣體激活的情形中，內(nèi)面的某些區(qū)域中的光致發(fā)光材
料的差別分布可以僅在該區(qū)域中將等離子能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽廨椛?，?br> 以形成發(fā)光區(qū)域(取決于光致發(fā)光材料的屬性，它們自己是不透明的
或透明的)和永久透明并置區(qū)域(形成進(jìn)光孔)。
有益地，可以選擇或調(diào)整光致發(fā)光材料，用以在廣泛的顏色中確
定照明顏色。
發(fā)光區(qū)域可以位于邊界附近。因此，發(fā)光區(qū)域可以構(gòu)成幾何形狀 (線、柱、點、方形或任何其它形狀)的陣列，這些形狀的間距和/ 或尺寸可以不同(一維或二維陣列，使幾個子陣列相互結(jié)合)。這些 形狀可由任何發(fā)光材料形成。
優(yōu)選地，為了在發(fā)光材料相對不透明時維持所需的光透射，可以 限制它的寬度，例如限制為幾十個mm。然而，系統(tǒng)將保持良好的發(fā) 光效率。
例如可以用(Y，Gd)B03:Eu獲得紅色，用LaP04:Ce，Tb獲得綠色， 用BaMgAl1()017:Eu獲得藍(lán)色。
有益地，發(fā)光材料可以是完全透明的，優(yōu)選地包括以矩陣形式散 布的熒光體微粒。
可以用YV04:Eu或Y203:Eu獲得紅色，用LaP04:Ce，Tb獲得綠色。
例如，矩陣是無機(jī)的，具體而言，優(yōu)選地包括硅酸鋰?；蛘撸?陣包括由諸如四乙氧基硅垸(TEOS)、四甲氧基硅垸(TMOS)、甲 烷氧基硅烷等硅醇鹽的聚合和縮聚物獲得的產(chǎn)物。矩陣的這些前身可 以與上述的它們之間的大量發(fā)光體微粒極好地兼容。
結(jié)構(gòu)可以將平板燈與各種電極配置結(jié)合
一如文件美國專利2004/0155571 Al和美國專利6 034 470中所 公開的外部或內(nèi)部共面電極；
—如文件WO 2004/015739 A2中所述，分別與兩個壁和內(nèi)面的外
側(cè)相連的兩個電極；
一如Kwak等在IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 31， No. 1， 2003， pp 176-179種的文件中所述，在壁的每個內(nèi)面上的一個電 極；以及
一混合結(jié)構(gòu)， 一個電極在內(nèi)面上，另一個在外面上。 可開關(guān)元件可被用于改進(jìn)對外側(cè)的照明或房間的照明。 電源優(yōu)選地可以包括內(nèi)部空間外與各自所選的玻璃類型的壁相 連的兩個電極。
例如， 一個電極或這些電極可以采用導(dǎo)電網(wǎng)格的形式，優(yōu)選地由 于導(dǎo)體的屬性并/或由于良好和優(yōu)秀的網(wǎng)格讓光穿過它，例如一個集 成到玻璃基片(強(qiáng)話玻璃)中或集成到諸如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、 乙烯/醋酸乙烯(EVA)等塑料膜或其它膜中，插入兩片塑料之間的 適當(dāng)位置。
電極也可以是層狀的，能覆蓋全部或部分的外或內(nèi)面。也可以僅 提供一個或兩個壁的面的某些區(qū)域，用以在相同的表面生成預(yù)定的發(fā) 光區(qū)域。
例如，在平面技術(shù)中(非共面電極)，這些層可以為平行帶狀陣 列，帶寬在0.1到15mm之間，在兩個靠近的帶之間是不導(dǎo)電空間， 該空間的寬度大于帶的寬度。因此這些層可以偏移180°，用以防止兩 個壁的兩個相對的導(dǎo)電帶相互面對。這能有益地降低玻璃基片的有效 電容，從而對用于燈的電源有益，并提高它的流明/瓦的效率。
這些層可以包括任何導(dǎo)電材料，這些導(dǎo)電材料的形式是可以由讓 光的平面元件，具體為可以作為薄層淀積在玻璃或淀積在諸如PET 等塑料膜上的形式。具體而言，優(yōu)選基于導(dǎo)電金屬氧化物或諸如摻氟 的氧化錫或ITO類的混合銦錫氧化物等具有電子空穴的氧化物形成 透明涂層。
該結(jié)構(gòu)可以包括至少一個透明元件，該透明元件覆蓋一個電極， 并從玻璃基片和/或塑料膜中選擇。
透明元件可以在它的外面涂有低發(fā)射率或防太陽光層。 更一般地，結(jié)構(gòu)可以包括低發(fā)射率或防太陽光層。壁之間的空間可以保持不變，優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)是平面的。
為了減小厚度并增加集成度，結(jié)構(gòu)也可以是這種混合結(jié)構(gòu)在包 括光源的部分和可開關(guān)元件之中，至少一個元件是公用的。
如上所述，本發(fā)明的主題也可以是組合或易用材料組合，它包括 至少一個發(fā)光結(jié)構(gòu)和/或要被結(jié)合的構(gòu)成元件。
本發(fā)明的主題也可以是將如上所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)用作交通工具的 玻璃窗或用作建筑物的窗戶。
最后，本發(fā)明的主題是包括至少一個如上所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)的雙層 玻璃窗單元。
以下，將參考附圖所示的非限制實例詳細(xì)說明本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明第一實施例中的具有可開關(guān)元件的平面發(fā)光結(jié)構(gòu) 的橫截面圖2是本發(fā)明第一實施例的第一變例中的發(fā)光結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光 材料的第一配置的前視圖3是本發(fā)明第一實施例的第二變例中的發(fā)光結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光 材料的第二配置的前視圖4是本發(fā)明第一實施例的第三變例中的發(fā)光結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光 材料的第三配置的前視圖5是本發(fā)明第一實施例的第四變例中的發(fā)光結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光 材料的第四配置的前視圖6是本發(fā)明第二實施例中的具有可開關(guān)元件的平面發(fā)光結(jié)構(gòu) 的截面圖7是本發(fā)明第二實施例的變例中的發(fā)光結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光材料 的配置；
圖8和圖9是集成有根據(jù)本發(fā)明的一個或多個具有可開關(guān)元件的 發(fā)光結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)前視圖；以及
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的照明雙層玻璃窗單元的側(cè)視圖。
要指出的是，為了清晰起見，沒有按比例繪制所示對象的不同元件。
實例1
這涉及圖1概略示出的玻璃窗(為了易于査看繪圖，未按比例繪 制不同的材料)。
圖1示出了結(jié)構(gòu)1000，其包括
一平板燈1，主要由第一和第二玻璃片2、 3形成的兩個基片構(gòu) 成，第一和第二玻璃片2、 3構(gòu)成具有外面21、 31的內(nèi)部空間10; 以及
一可開關(guān)元件100，其具有可以反射可見光或?qū)梢姽饣就该?的表面，與外面31相對。
第一和第二玻璃片2、 3的內(nèi)面22、 32具有例如發(fā)射白光的透明 光致發(fā)光材料6、 7涂層。
構(gòu)成第一和第二電極的連續(xù)均勻?qū)щ娡繉?、 5直接淀積在外面 21、 31上，電極優(yōu)選為透明電極，例如由Sn02:F或ITO制備。
電極4、 5通過柔性墊片lla、 llb與高頻電源相連。
可開關(guān)元件100還包括電極102、 106，優(yōu)選地為透明層，例如 由摻氟Sn02制成。通常施加-lV到+lV的電勢差。
聚乙烯醇縮丁醛(PVB)類的透明塑料膜14位于外面21上，該 膜用于插入玻璃片16以形成迭片結(jié)構(gòu)。也可以采用膠粘樹脂。
作為具有非共面電極的結(jié)構(gòu)的變例，塑料膜14可以包括電極4 (金屬網(wǎng)格形式)，例如由諸如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯/醋酸 乙烯(EVA)等制成，或者該膜可以將電極4涂在其內(nèi)面上。電極4 可以位于玻璃片16的內(nèi)面上或在玻璃片16中(強(qiáng)化玻璃)。
優(yōu)選地，玻璃片16在其外面上涂有(一層或多層)透明、低發(fā) 射率或防太陽光層17。
在另一個變例中，也可以放置柔性或剛性透明塑料膜，其由PET、 離聚樹脂等制成，可以用作第一電極4的保護(hù)基片。
在新的變例中，也可以提供諸如聚碳酸酯等透明塑料片，或者插 入諸如聚亞安酯等。
如EVA膜或者合適的樹脂等透明塑料膜15位于外面31上，該
塑料膜用于插入構(gòu)成可開關(guān)元件100的一部分的玻璃基片101以形成
迭片結(jié)構(gòu)。
作為變例，塑料膜15可以包括(網(wǎng)格形式的)電極5，或者它 可以在其內(nèi)面包括電極5。電極也可以在玻璃基片101上。
也可采用可以將玻璃片3、 101粘在一起的任何類型的膠粘劑。
片2、 3連在一起，它們的帶有透明光致發(fā)光材料6、 7的第二面 22、 32相對，并例如通過密封玻璃粉8結(jié)合在一起，玻璃片之間的 間隙可以由位于片之間的玻璃隔離片9形成(通常小于5mm)。這里， 間隙約為0.3到5mm，例如0.4到2mm。
隔離片9可以是球形的。隔離片可以在它們暴露于等離子氣體中 的側(cè)表面上涂上相同或不同的透明光致發(fā)光材料6、 7。
在玻璃片2、 3之間的空間10中，具有低壓，通常是大氣壓的十 分之一，為諸如氙氣等稀有氣體，可選地，混合有氮?dú)饣蚝狻?br> 玻璃片2在靠近外圍處具有穿通其厚度的洞12，其外部開口被 密封墊13遮蔽，該密封墊具體由焊接到支撐電極4的片的外面上的 銅形成。
在申請WO 2004/015739 A2中說明了一種制造具有光源的部件l 的工藝。
可開關(guān)元件100是可逆電化學(xué)鏡，其按順序包括 一玻璃基片101，或者作為變例，透明塑料基片，諸如基于PET 的材料或任何合成基片； —第一電極102;
一第一成核位置103，例如由鉑制備；
一電解液104，例如，丁內(nèi)酯溶液中的AgI和LiBr混合物；
一第二成核位置105，例如由鉑制備；
一第二電極106;
一透明基片，優(yōu)選為玻璃片107，作為變例，為柔性或剛性的透 明塑料基片或任意的合成基片；以及
一可選地，低發(fā)射率或防太陽光層108。
第一成核位置108靠在一起，而第二成核位置105遠(yuǎn)遠(yuǎn)分開。優(yōu)
選為銀的金屬材料的原子M+能通過電子沉積在第一位置103上形成 反射表面109或半反射表面(中間狀態(tài))，或者在第二位置105上形 成導(dǎo)電島形式的基本透明表面(未示出)。
提供了用于通過調(diào)整電壓、通過測量電流量或通過電阻測量結(jié)果 來控制反射表面的反射水平的裝置(但未示出)。
可開關(guān)元件100和平板燈1能獨(dú)立工作。結(jié)構(gòu)1000具有30%或 更高的光透射率Tl。
優(yōu)選地，將結(jié)構(gòu)1000用作照明玻璃窗。例如，將該結(jié)構(gòu)具有可 開關(guān)元件的那側(cè)朝向建筑物或交通工具的外面。這有利于封閉空間中 的照明。
利用反射表面109，具有面31的一側(cè)的照明強(qiáng)度I至少為 500Cd/m2，與傳統(tǒng)的發(fā)光結(jié)構(gòu)相比，估計有約30%的增加。對于0.4m2 的區(qū)域來說，光通量L至少為500流明，即估計有約30%的增加。
反射表面109也具有防太陽光屬性。
通過在關(guān)上平板燈時讓表面反射，可以獲得鏡子和/或隱蔽功能。 通過在打開燈時讓表面透明，可以獲得雙向照明。il過在關(guān)上燈時讓 表面透明，可以產(chǎn)生具有最大光透射率T^的傳統(tǒng)窗戶。
在該實施例的變例中，例如通過放置更小的元件或由通過第一和 第二成核位置限制為一個或多個區(qū)域，使反射表面覆蓋的區(qū)域小于外
面的區(qū)域。
因為透明光致發(fā)光材料6全部覆蓋內(nèi)面，所以照明是均勻分布的。
在第一變例中，如圖2所示，光致發(fā)光材料6均勻地覆蓋內(nèi)面的 中間區(qū)域，然后形成均勻隔開的框(在它們之間具有恒定的距離)， 該框朝向結(jié)構(gòu)邊緣寬度減小。發(fā)光面積的百分比是50%。中間區(qū)域中 的光透射率11是30%。
在第二變例中，如圖3所示，光致發(fā)光材料6是不透明的，并排 列成方形幾何形狀陣列。發(fā)光面積的百分比例如是75%。全光透射率 Tl是200/。。
在第三變例中，如圖4所示，光致發(fā)光材料6被配置為構(gòu)成具有 模糊邊緣的大中間發(fā)光區(qū)域。
在第四變例中，如圖5所示，光致發(fā)光材料6構(gòu)成發(fā)光圖標(biāo)。 每個發(fā)光區(qū)域可以由不同材料形成，例如用以提供多色照明。 實例2
這涉及圖6所示的玻璃窗(為了易于查看繪圖，未按比例繪制不
同的材料)。
圖6示出了結(jié)構(gòu)2000，其包括
—平板燈1'，主要由第一和第二玻璃片2、 3形成的兩個基片構(gòu) 成，第一和第二玻璃片2、 3構(gòu)成填充有等離子氣體且具有外面21、 31的內(nèi)部空間10;以及
一可開關(guān)元件200，其具有可以反射可見光或?qū)梢姽饣就该?的表面，與外面31相對。
第一和第二玻璃片2、 3的內(nèi)面22、 32具有不透明的光致發(fā)光材 料6'、 7'的涂層。材料6'、 7，位于外圍附近，用以讓最大透明度的區(qū) 域清楚。
構(gòu)成第一電極的連續(xù)均勻?qū)щ娡繉?被直接淀積在外面21、 31 上，電極優(yōu)選為透明電極，例如由摻氟的Sn02制備。 第二電極5與外面31相連。
電極4、 5通過柔性墊片lla、 llb與高頻電源相連。
可開關(guān)元件200也包括電極202、 206，優(yōu)選為透明層，例如由 摻氟Sn02或IT0制備， 一個電極接地，另一個具有通?？稍?3V到 +3V之間進(jìn)行調(diào)整的DC電勢差。
例如EVA或PVB類的透明塑料膜14位于外面21上，該膜用于 插入例如玻璃片16等玻璃基片以形成迭片結(jié)構(gòu)。
作為變例，膜14可以包括電極4 (以網(wǎng)格的形式)，或者該膜可 以在其內(nèi)面上包括電極4，或者電極4可以在玻璃片16上。
優(yōu)選地，在結(jié)構(gòu)被用作窗戶的地方，該玻璃片16在它的外面上 涂有(一層或者多層)透明、低發(fā)射率或防太陽光層17。
例如EVA膜或PVB類的塑料膜15位于外面31上，該塑料膜用 于插入構(gòu)成可開關(guān)元件200的一部分的玻璃基片201以形成迭片結(jié) 構(gòu)。電極5位于該玻璃基片201的內(nèi)面(在內(nèi)空間側(cè))上。
作為變例，塑料膜15可以包括電極5 (以網(wǎng)格的形式)，或者它
可以在其內(nèi)面上包括電極5，或者電極可以在外面31上。
可開關(guān)元件200是包括第一基片201，例如玻璃片，其涂有 一第一電極202;
一基于金屬氫化物的活動層203，取決于其氫含量，該層提供反 射或透明表面； 一鈀層204;
一電極層204'，例如無機(jī)固態(tài)電解層，例如基于Ta205或Zr02
等；
一構(gòu)成氫保留的氧化鎢層205;以及 一第二電極206。
可開關(guān)元件200進(jìn)一步包括透明保護(hù)元件，優(yōu)選地，該透明保護(hù) 元件包括
一迭片結(jié)構(gòu)插入物207，例如PVB、EVA或聚亞安酯等的塑料膜， 可能具有PET類的片； 一玻璃片208;以及 一可選地，低發(fā)射率或防太陽光層209。
在第一變例中，保護(hù)基片是柔性的或剛性的簡單塑料膜，其與電 極206結(jié)合。保護(hù)基片也可能是多余的，例如如果結(jié)構(gòu)替換了雙層玻 璃窗單元的玻璃片中的第一個，且當(dāng)電極206與該雙層玻璃窗單元的 第二玻璃片相對時。
在第二變例中，涂有元件202到206的基片成為最外面的基片， 在該情形下，與該基片接觸的是電極206，其后按順序為層205、電 解質(zhì)204'、層204和活動層203。在該配置中，最里面的基片用于組 合，它可以是玻璃面或透明塑料膜。
提供了用于通過調(diào)整電勢差的值來調(diào)整反射表面的反射水平的 裝置(但未被示出)。
可開關(guān)元件200和形成平板燈l'的部分能獨(dú)立工作。
當(dāng)層203處于反射狀態(tài)時，可開關(guān)元件200在外側(cè)(與空間10
相對)上具有小于20n/。的外部光反射率Ru。
在中間，結(jié)構(gòu)2000具有約20%的光透射率TL。
優(yōu)選地，將結(jié)構(gòu)2000用作照明玻璃窗。例如，結(jié)構(gòu)具有可開關(guān) 元件的那側(cè)朝向建筑物或交通工具的外面。這有利于封閉空間中的照 明。
當(dāng)層203處于反射狀態(tài)時，在具有面31的一側(cè)上邊緣照明強(qiáng)度 I至少為500Cd/m2，即估計有約30%的增加。對于0.4m2的區(qū)域來說， 光通量L至少為500流明，即估計有約30%的增加。
處于反射狀態(tài)下的層203也有防太陽光屬性。
在該第二實施例的變例中，例如通過放置更小尺寸的可開關(guān)元件 或通過僅刻蝕電極或由層202到206形成的多層結(jié)構(gòu)，反射表面覆蓋 的區(qū)域小于外面的區(qū)域。
在另一變例中，如圖7所示，光致發(fā)光材料6構(gòu)成幾何形狀60 的陣列，例如點等，該形狀的尺寸朝向基片2的中間將減小?？砷_關(guān) 元件用于增加照明，在透明狀態(tài)中，可以維持吸引人的外觀。
圖8是包含根據(jù)本發(fā)明的具有可開關(guān)元件的發(fā)光結(jié)構(gòu)的照明窗 戶3000的前視圖。
該窗戶具有發(fā)光結(jié)構(gòu)，例如圖1的發(fā)光結(jié)構(gòu)1000，從而形成橫 窗。傳統(tǒng)的絕緣玻璃窗面板41位于下部。
圖9是包含兩個根據(jù)本發(fā)明的具有可開關(guān)元件的平面發(fā)光結(jié)構(gòu) 的窗戶4000的前視圖。
窗戶4000是在左上部和在右下部例如具有圖2的發(fā)光結(jié)構(gòu)2000 的窗戶。兩個傳統(tǒng)的絕緣玻璃窗面板51位于右上部和左下部。
圖10是照明雙層玻璃窗單元5000的側(cè)視圖。
系統(tǒng)5000是照明雙層玻璃窗單元，其包括
一第一玻璃基片400;
一在兩個密封元件420之間的空氣空間或包含主要為氬氣的氣 體混合物的空間；以及
一根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光結(jié)構(gòu)，例如圖1的發(fā)光結(jié)構(gòu)，具有與第一玻 璃基片400相對的開關(guān)元件100。
優(yōu)選地，發(fā)光結(jié)構(gòu)1000位于最需要照明的那一側(cè)。
上述實例并不以任何方式限制本發(fā)明。
具體而言，在已說明的實施例中，電極由覆蓋玻璃片的整個區(qū)域 的外部涂層形成，但要理解到，至少一個玻璃片可以具有一組由幾個 區(qū)域形成的電極，其中每一個或大或小，并涂有連續(xù)涂層。
一個或更多的電極也可以位于內(nèi)部空間中，例如可開關(guān)元件具有
混合活動層，例如壁用作用于實例2中所述的由層202到206構(gòu)成的 多層結(jié)構(gòu)的基片。
電極組合可以被分別用于發(fā)光結(jié)構(gòu)的玻璃片2、 3中的每一個， 對一個玻璃片來說可以具有第一組合，而另一個玻璃片具有另一個組 合。
同樣，發(fā)光源可以是等離子氣體。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000、2000、3000、4000、5000)，包括-具有相互面對的主面(21到32)并構(gòu)成內(nèi)部空間(10)的兩個壁(2、3)；-位于所述內(nèi)部空間中的光源(6到7’)和用于所述源的電源(4、5)；所述結(jié)構(gòu)具有至少一個基本透明的部分或全透明的部分用以形成至少一個進(jìn)光孔，所述結(jié)構(gòu)能通過至少一個所述主面(21到32)的至少一個發(fā)光區(qū)域來照明；-具有反射可見光的反射表面(109、203)且與所述發(fā)光區(qū)域的至少一部分相對放置的元件(100、200)，其特征在于，所述元件是可開關(guān)的，所述反射表面能在至少一個區(qū)域成為基本透明表面(203)或全透明表面，反之亦然。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)，其特征在于， 所述反射表面(109、 203)位于所述內(nèi)部空間(10)的外側(cè)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(2000)，其特征在于，具 有所述反射表面(203)的所述可開關(guān)元件(2000)在約550nm處具 有30%或更低的外部反射因子，優(yōu)選地在垂直入射情況下具有30% 或更低的外部光反射率Ru。
4、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，它包括用于調(diào)整所述反射表面的反射水平的裝置。
5、 如權(quán)利要求中4所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)，其特征在 于，所述第一和所述第二發(fā)光區(qū)域分別與所述面(21到32)關(guān)聯(lián)， 而且所述照明是不對稱的。
6、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，所述可開關(guān)元件(100、 200)和所述光源(6到7')能 獨(dú)立工作。
7、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(2000)，其特征 在于，所述結(jié)構(gòu)包括至少全不透明且優(yōu)選地發(fā)光的外圍區(qū)域(60)。
8、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，至少在構(gòu)成所述進(jìn)光孔的部分中，所述結(jié)構(gòu)具有20% 或更高的光透射率Tl。
9、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)，其特征 在于，所述發(fā)光區(qū)域基本覆蓋所述面(22、 32)，且優(yōu)選地提供均勻 照明。
10、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)，其特 征在于，所述可開關(guān)元件(100)包括可逆電化學(xué)鏡。
11、 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)，其特征在于，所述 可逆電化學(xué)鏡(100)按順序包括一第一基片(107);—第一成核位置(105);一電解液(104); 一第二成核位置(103); 一第二基片(101);以及一在所述第一和第二成核位置之間的金屬材料原子(M+)，所述第一成核位置充分遠(yuǎn)離所述金屬材料，以通過電子沉積形成 所述透明表面，所述第二成核位置充分靠近所述金屬材料，以通過電子沉積形成所述反射表面(109)。
12、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(2000)，其特 征在于，所述可開關(guān)元件(200)包括多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括 基于金屬氫化物、稀土氫化物或包含鎳和鎂的合金的活動層(203)、 具有所述反射表面的所述活動層(203)能通過氣體(205)的保留或 單價離子的遷移而成為透明的。
13、 如權(quán)利要求12所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(2000)，其特征在于，所述 多層結(jié)構(gòu)可以按順序包括—基于金屬或稀土氫化物的所述活動層(203); 一鈀層(204); 一電解層(204');以及 一氧化鎢層(205)。
14、 如權(quán)利要求12或13所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(2000)，其特征在于， 所述反射表面(203)位于所述內(nèi)部空間(10)的外側(cè)，與所述內(nèi)部 空間最近。
15、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，所述光源包括光致發(fā)光材料(6到7')。
16、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)，其特征在于，所述 光致發(fā)光材料(6到7)是基本透明的，優(yōu)選地包括以矩陣形式散布 的熒光體微粒。
17、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，所述電源包括位于所述內(nèi)部空間(10)外側(cè)并與所選的 玻璃類型的壁(2、 3)分別相關(guān)聯(lián)第一和第二電極(4、 5)。
18、 如權(quán)利要求17所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)，其特征在 于，所述第一和第二電極(4、 5)是基本透明的導(dǎo)電層。
19、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，它包括低發(fā)射率或防太陽光層(17)。
20、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000到5000)， 其特征在于，在所述壁(2、 3)之間的所述空間(10)保持不變， 優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)是平面的。
21、 一種組間或易用的工具，其特征在于， 其包括如權(quán)利要求1到20中任意一項所述的至少一個所述發(fā)光結(jié)構(gòu)和/或要被結(jié)合的其構(gòu)成元件。
22、 將如權(quán)利要求1到21中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(IOOO到 5000)用作交通工具的玻璃窗或用作建筑物的窗戶。
23、 一種雙層玻璃窗單元(5000)，包括至少一個如權(quán)利要求
到20中任意一項所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光結(jié)構(gòu)，更具體地是平面或基本上為平面的發(fā)光結(jié)構(gòu)(1000)，其包括具有相對主面(21到32)并構(gòu)成內(nèi)部空間(10)的兩個壁(2、3)；位于內(nèi)部空間中的光源(6)和用于所述源的電源；該結(jié)構(gòu)具有至少一個基本上透明的部分或全透明部分用以形成至少一個進(jìn)光孔，該結(jié)構(gòu)能通過至少一個所述主面(21到32)的至少一個發(fā)光區(qū)域來照明；具有反射可見光的反射表面(109)且與發(fā)光區(qū)域的至少一部分相對的元件(100)。本發(fā)明的特征在于，所述元件是可開關(guān)的，所述反射表面能在至少一個區(qū)域成為基本透明的表面(203)或全透明表面，反之亦然。
文檔編號E06B9/24GK101189407SQ200680005732
公開日2008年5月28日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者G·奧代, T·貝爾廷-穆羅, X·方東, 張經(jīng)維 申請人:法國圣-戈班玻璃公司