具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃的制作方法
【專利說(shuō)明】具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃
[0001] 本發(fā)明涉及具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃，它的制造方法，和具有發(fā)光材料的 熱塑性膜在這樣的玻璃中的用途。
[0002] 具有可電切換的功能元件的玻璃，特別是復(fù)合玻璃是已知的。該功能元件的光 學(xué)性能可以通過(guò)施加電壓來(lái)改變。對(duì)此的一個(gè)實(shí)例是電致變色的功能元件，其例如由 US20120026573A1和W02012007334A1已知。另一例子是SPD-功能元件（懸浮顆粒裝置）， 其是例如從EP0876608B1和W02011033313A1已知?？梢?jiàn)光通過(guò)電致變色或者SPD-功能元 件的透射率可以通過(guò)施加電壓來(lái)控制。具有這樣的功能元件的玻璃因此可以方便地電致變 暗。
[0003] 許多可切換功能元件具有有限的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。對(duì)于室外區(qū)域中的玻璃中的功能元 件尤其如此，例如在建筑物立面或者在機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域中，在這里該功能元件曝露于日光輻 射下。日光輻射光譜的紫外光譜成分以及可見(jiàn)光的短波長(zhǎng)成分，特別是波長(zhǎng)小于大約410nm 的輻射，導(dǎo)致該功能元件的老化。該老化例如可以表現(xiàn)為該功能元件的無(wú)美感的變色或者 顏色變化，其可以是均勻的或者也可以是不均勻的。但是，該老化也會(huì)導(dǎo)致可切換功能元件 的功能劣化，特別是導(dǎo)致切換狀態(tài)之間對(duì)比度降低。
[0004] 保護(hù)該可切換功能元件防止UV輻射和短波可見(jiàn)光輻射的一種可想而知的可能性 在于，將UV阻隔劑或者UV吸收劑引入玻璃中，例如作為涂層或者混入聚合物膜中。這樣的 解決方案例如是從W02012/154663A1中已知的。UV阻隔劑過(guò)濾日光輻射中的紫外輻射以及 短波長(zhǎng)可見(jiàn)光范圍的輻射。由此，雖然保護(hù)了該功能元件防止老化；但是，通過(guò)該玻璃的光 線產(chǎn)生明顯的黃色變色。這樣的變色是不美觀的，并且通常特別是為汽車制造商所無(wú)法接 受的。另外，這樣的UV阻隔劑降低了可見(jiàn)光通過(guò)該玻璃的透射率。
[0005] 本發(fā)明的目的是提供具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃，其保護(hù)可切換功能元件防 止UV范圍和短波長(zhǎng)可見(jiàn)光范圍內(nèi)的輻射。該玻璃應(yīng)當(dāng)在可見(jiàn)光光譜范圍具有高的透射率， 并且通過(guò)其的光具有小的變色。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的是通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的具有可電切換的光學(xué)性 能的玻璃得以實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方案由從屬權(quán)利要求獲悉。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃至少包含下面的特征： -外部玻璃和 -可切換功能元件，其經(jīng)由至少一種熱塑性膜與該外部玻璃平面相連， 其中該熱塑性膜包含至少一種發(fā)光材料。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃（或玻璃組件）優(yōu)選擬用于例如機(jī)動(dòng)車輛或者建筑物的開(kāi)口 中，將室內(nèi)空間與外部環(huán)境分隔開(kāi)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，外部玻璃在安裝位置中面向外部環(huán) 境。該可切換功能元件布置在外部玻璃的室內(nèi)空間側(cè)。這意味著該外部玻璃布置在外部環(huán) 境和可切換功能元件之間。原則上，本發(fā)明的玻璃當(dāng)然也可以用于建筑物的內(nèi)部，特別是當(dāng) 那里需要保護(hù)防止UV輻射時(shí)。因此，該外部玻璃是布置在UV輻射源和功能元件之間的。
[0009] 在本發(fā)明的上下文中，具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃不僅指的是其光學(xué)性能例 如可見(jiàn)光的透射率可以在兩種非連續(xù)狀態(tài)例如不透明態(tài)和透明態(tài)之間切換的玻璃，還包括 將其理解為其光學(xué)性能無(wú)極可調(diào)的那些玻璃。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃包括至少一種熱塑性膜，該膜包含至少一種發(fā)光材料。根據(jù)本 發(fā)明，該具有發(fā)光材料的熱塑性膜至少平面布置在外部玻璃和可切換功能元件之間。該熱 塑性膜可以包括未布置在外部玻璃和功能元件之間的其它區(qū)域。該熱塑性膜例如可以伸出 超過(guò)功能元件。
[0011] 從外部環(huán)境通過(guò)該玻璃的日光因此會(huì)首先落在帶有發(fā)光材料的熱塑性膜上，然后 到達(dá)該功能元件。典型的熱塑性膜對(duì)于低于特定的閾值波長(zhǎng)(這取決于熱塑性材料)的紫外 輻射是不透明的。因此，日光輻射的這部分UV成分不會(huì)到達(dá)功能元件和不會(huì)導(dǎo)致老化。高 于該閾值波長(zhǎng)的UV輻射以及可見(jiàn)光光譜范圍的短波長(zhǎng)成分被發(fā)光材料吸收，并因此同樣 不會(huì)（或者僅在明顯降低的程度）導(dǎo)致功能元件的老化。在本發(fā)明范圍內(nèi)，將可見(jiàn)光范圍 的短波長(zhǎng)成分尤其理解為小于或者等于410nm的輻射。已經(jīng)證實(shí)，保護(hù)該功能元件防止輻 射，特別是380nm-410nm的波長(zhǎng)范圍的福射，導(dǎo)致明顯降低的功能元件的老化。
[0012] 但是，與傳統(tǒng)的UV阻隔劑相反，輻射能并未簡(jiǎn)單地從日光輻射中濾掉。替代地，發(fā) 光材料又發(fā)射出部分輻射能作為發(fā)光輻射，其具有大于吸收輻射的波長(zhǎng)。與傳統(tǒng)的UV阻隔 劑相比，由此一方面通過(guò)該玻璃的光實(shí)現(xiàn)了較少的變色。另一方面，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光較高的透 射率。這些是本發(fā)明的大的優(yōu)點(diǎn)。
[0013] 該可電切換的功能元件包括至少一個(gè)活性層，其具有可切換的光學(xué)性能。該活性 層平面布置在外和內(nèi)透明平面電極之間。該外平面電極面向外部玻璃，該內(nèi)平面電極遠(yuǎn)離 外部玻璃。該平面電極和活性層通常平行于外部玻璃的表面布置。該平面電極與外部電源 以本身已知的方式電連接。該電接觸是通過(guò)合適的接線電纜例如箔導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其任選 經(jīng)由所謂的母線（Samme 11 e i ter )例如導(dǎo)電材料條或者導(dǎo)電印刷物與平面電極連接。
[0014] 在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案中，該可切換功能元件，優(yōu)選該可切換功能元件 的活性層包含至少一種有機(jī)材料，例如有機(jī)基質(zhì)。這樣的活性層特別易于因?yàn)閁V輻射而老 化。通過(guò)本發(fā)明的具有發(fā)光材料的熱塑性膜，特別有效地保護(hù)了這樣的功能元件防止老化 是的。
[0015] 本發(fā)明的熱塑性膜包含至少一種熱塑性聚合物，優(yōu)選乙烯乙酸乙烯酯（EVA)和/ 或者聚乙烯縮丁醛（PVB)，特別優(yōu)選聚乙烯縮丁醛。這樣的熱塑性膜在UV范圍內(nèi)具有低的 透明度，并且特別適用于混入發(fā)光材料。但是，該熱塑性膜也可以包含例如至少聚氨酯，聚 乙烯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚丙烯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸酯，聚氯乙 烯，聚醋酸酯樹(shù)脂，澆注樹(shù)脂，丙烯酸酯類，氟化的乙烯-丙烯，聚氟乙烯和/或乙烯-四氟 乙烯。
[0016] 該熱塑性膜的厚度優(yōu)選是0· 2mm-2mm，特別優(yōu)選0· 例如0· 38mm或者 0. 76mm。這對(duì)低厚度的玻璃、外部玻璃和功能元件之間穩(wěn)定的連接和UV輻射和短波長(zhǎng)可見(jiàn) 光的防護(hù)是特別有利的。
[0017] 在本發(fā)明范圍內(nèi)，術(shù)語(yǔ)"發(fā)光材料"具體包括發(fā)光顏料和發(fā)光染料。該發(fā)光材料可 以例如作為有機(jī)和/或無(wú)機(jī)發(fā)光化合物、離子、聚集體和/或分子構(gòu)成。
[0018] 該發(fā)光材料優(yōu)選在350nm-450nm，特別優(yōu)選380nm-420nm的范圍具有局部最大激 發(fā)。由此特別有利地吸收了 UV范圍和短波長(zhǎng)可見(jiàn)光范圍中的輻射。
[0019] 該發(fā)光材料優(yōu)選在410nm-600nm，特別優(yōu)選430nm-500nm的范圍具有局部最大發(fā) 射。這對(duì)通過(guò)玻璃的光的小的變色是特別有利的。
[0020] 該發(fā)光材料優(yōu)選包含下式的對(duì)苯二甲酸羥基烷基酯！R1-COO-Ph(OH) x-COO-R2，其 中Rl、R2是具有1-10個(gè)C原子的烷基或者烯丙基，Ph是苯環(huán)，OH是鍵合到苯環(huán)上的羥基， 和X是整數(shù)1-4。該結(jié)構(gòu)通式是：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃，其至少包含： -外部玻璃⑴和 -可切換功能元件（4)，其經(jīng)由至少一個(gè)熱塑性膜（12)與外部玻璃（1)平面相連， 其中熱塑性膜（12)包含至少一種發(fā)光材料（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其中熱塑性膜（12)不包含UV阻隔劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的玻璃，其中功能元件⑷包含至少一種有機(jī)材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的玻璃，其中功能元件（4)平面布置在兩個(gè)載體膜（9,10)之 間，和其中載體膜（9,10)之一至少經(jīng)由熱塑性膜（12)與外部玻璃（1)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的玻璃，其中阻隔膜（14)布置在熱塑性膜（12)的遠(yuǎn)離外部 玻璃⑴的表面上，其優(yōu)選至少包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的玻璃，其中熱塑性膜（12)至少包含乙烯乙酸乙烯酯（EVA) 和/或聚乙烯縮丁醛（PVB)，并且優(yōu)選具有0. 的厚度，和其中發(fā)光材料（3)優(yōu)選混 入到熱塑性膜（12)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的玻璃，其中發(fā)光材料⑶在350nm-450nm，優(yōu)選 380nm-420nm的范圍具有最大激發(fā)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的玻璃，其中發(fā)光材料⑶在410nm-600nm，優(yōu)選 430nm-500nm的范圍具有最大發(fā)射。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8之一的玻璃，其中發(fā)光材料（3)包含至少一種具有化學(xué)式 Rl-COO-Ph (OH) X-COO-R2的羥基烷基對(duì)苯二甲酸酯，其中 Rl，R2是具有1-10個(gè)C原子的烷基或烯丙基， Ph是苯環(huán)， OH是鍵合到苯環(huán)上的羥基，和 X是整數(shù)1-4， 至少優(yōu)選2, 5-二羥基對(duì)苯二甲酸二乙酯。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之一的玻璃，其中熱塑性膜（12)包含0.1 kg/m3-20kg/m3,優(yōu)選 I kg/m3-7 kg/m3 的發(fā)光材料（3)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的玻璃，其中熱塑性膜（12)在380nm-410nm的波長(zhǎng)范圍具 有小于或者等于10%的透射率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11之一的玻璃，其中功能元件（4)是SPD-、TOLC-、電致變色或者 電致發(fā)光功能元件，優(yōu)選SF1D功能元件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的玻璃，其是外部玻璃（1)和內(nèi)部玻璃（2)的復(fù)合玻璃，其 中功能元件（4)平面布置在外部玻璃（1)和內(nèi)部玻璃（2)之間。
14. 具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃的制造方法，其中至少 a) 將至少一種發(fā)光材料（3)施加到熱塑性膜（12)上或者混入其中， b) 將至少一個(gè)外部玻璃（1)、熱塑性膜（12)和可切換的功能元件（4)以此順序彼此平 面疊置，和 c) 將功能元件（4)經(jīng)由熱塑性膜（12)與外部玻璃（1)相連。
15. 包含至少一種發(fā)光材料的熱塑性膜（12)在根據(jù)權(quán)利要求1-13之一的具有可電切 換的光學(xué)性能的玻璃中用于保護(hù)可切換的功能元件（4)防止UV輻射和短波長(zhǎng)可見(jiàn)光范圍， 特別是380nm-410nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的福射的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有可電切換的光學(xué)性能的玻璃，其至少包含：-外部玻璃(1)和-可切換功能元件(4)，其經(jīng)由至少一個(gè)熱塑性膜(12)與外部玻璃(1)平面結(jié)合，其中該熱塑性膜(12)包含至少一種發(fā)光材料(3)。
【IPC分類】B32B17-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104837625
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380063723
【發(fā)明人】J.門尼希
【申請(qǐng)人】法國(guó)圣戈班玻璃廠
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2013年11月12日
【公告號(hào)】CA2893198A1, WO2014086555A1