專利名稱：多窗格動態(tài)窗戶及其制造方法
多窗格動態(tài)窗戶及其制造方法
背景技術(shù)：
此處公開的主題涉及動態(tài)窗戶，例如智能窗。更具體地，此處公開的主題涉及動態(tài)多窗格中空玻璃單元(I⑶)，其中至少一個窗格包括多個可獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域。


此處公開的主題通過示例進(jìn)行說明，但不僅限于附圖，附圖中相同的附圖標(biāo)記表示類似的元件，其中圖IA和IB示出了常規(guī)的動態(tài)I⑶，其采用了動態(tài)涂層以公知的方式改變通過I⑶ 的可見光透射率；圖2示出了根據(jù)此處公開的主題的具有多個動態(tài)區(qū)域的多窗格IGU的一個示例性實(shí)施例；圖3示出了根據(jù)此處公開的主題的多窗格I⑶的一部分的橫截面A-A’(圖2中所示)的視圖；圖4示出了根據(jù)此處公開的主題的適用于動態(tài)區(qū)域的固態(tài)電致變色裝置的第一示例性實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)施例方式此處所用的詞語“示例性”的含義是“作為示例、例證或舉例說明”。此處作為“示例性”描述的任何實(shí)施例都不被解釋為必定是優(yōu)選的或優(yōu)于其它實(shí)施例。此處公開的主題涉及多窗格中空玻璃單元(IGU)，其包括至少一個窗格或側(cè)窗 (lite)，其在窗格表面上具有動態(tài)(即，可變的可見光透射率(Tvis)和/或可變的太陽輻射熱獲得系數(shù)(SHGC))涂層，窗格提供至少兩個可獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域。圖IA和IB示出了常規(guī)的動態(tài)I⑶100，其采用一種動態(tài)涂層以公知的方式改變通過I⑶的可見光透射率。具體地，圖IA示出了處于清澈狀態(tài)的常規(guī)動態(tài)I⑶100，圖IB示出了處于變暗狀態(tài)的常規(guī)動態(tài)IGU 100。蒙片法已經(jīng)是一種嘗試用于制造具有多個可獨(dú)立控制區(qū)域的動態(tài)IGU的常規(guī)方法。然而，蒙片法包括一些問題會引起短路，這需要消除，在兩個可獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域之間的隔離區(qū)域內(nèi)會產(chǎn)生視覺缺陷。其它嘗試過的技術(shù)包括那些會大大地增加IGU相關(guān)的生產(chǎn)成本的困難的制造技術(shù)。因此，常規(guī)實(shí)際的密封IGU已限制在單動態(tài)區(qū)域或幾個獨(dú)立拋光的IGU內(nèi)，每個都具有可一起形成單個IGU組件的單動態(tài)區(qū)域。根據(jù)此處公開的主題，多區(qū)域動態(tài)窗戶相比常規(guī)的動態(tài)IGU具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如允許可通過一個或多個動態(tài)區(qū)域優(yōu)化獲取的自然日光，并且能夠在窗戶的其它動態(tài)區(qū)域內(nèi)將太陽控制的優(yōu)點(diǎn)最大化?？稍诰啻皯暨吘壍娜我饩嚯x內(nèi)建立不同的動態(tài)區(qū)域以滿足不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)和需要。圖2示出了一種根據(jù)本發(fā)明公開主題的具有多個動態(tài)區(qū)域的多窗格IGU 200的示例性實(shí)施例。IGU 200包括IGU框201、密封件202和至少兩個窗格(或側(cè)窗)203。IGU框201以公知的方式容納并支撐每個窗格203。窗格203之間的空間以公知的方式由密封件 202密封，從而使得該空間以公知的方式由空氣和/或惰性氣體，例如氬氣、氪氣和/或氙氣填充。可替代地，窗格之間的空間也可抽真空從而使得該空間包括局部真空。I⑶200的至少一個窗格203包括第一動態(tài)區(qū)域204和第二動態(tài)區(qū)域205。在一示例性實(shí)施例中，動態(tài)區(qū)域204和205為電致變色動態(tài)區(qū)域。在另一示例性實(shí)施例中，至少一個動態(tài)區(qū)域可為光致變色或熱致變色動態(tài)區(qū)域。母線206以公知的方式連接到每個動態(tài)區(qū)域以獨(dú)立地將控制電壓施加到每個單獨(dú)的動態(tài)區(qū)域。母線206在框201的外邊緣上可通電。每個單獨(dú)的動態(tài)區(qū)域可以公知的方式獨(dú)立控制，基于例如內(nèi)部和/或外部的亮度級、內(nèi)部和/或外部的天氣條件，白天的時間，年度的時間等等。圖3示出了根據(jù)此處公開的主題的多窗格I⑶的一部分的橫截面A-A’ (如圖2 所示)的視圖。如圖3所示，多窗格I⑶200包括第一側(cè)窗203a、第二側(cè)窗20北、間隔物 211、第一密封件212和第二密封件213。(框201未在圖3中示出)第一和第二側(cè)窗203a 和20 可由例如玻璃、亞克力(acrylic)和/或聚碳酸酯制成。一個或兩個側(cè)窗203a和 203b可為透明的或半透明的?？商娲兀粋€或兩個側(cè)窗203a和20 的一部分可為透明的或半透明的。間隔物211以公知的方式定位于第一側(cè)窗203a和第二側(cè)窗20 之間以形成空間214。在一示例性實(shí)施例中，間隔物211在第一側(cè)窗203a和第二側(cè)窗20 之間形成一個大約12mm至20mm的開口(或空間)。第一密封件212，例如硅基密封件和第二密封件213，例如丁基橡膠密封件，形成密封件202(圖2)并以公知的方式密封地封住空間214。 可替代地或附加地使用其它密封材料。一種干燥劑(未示出)可以公知的方式放置在例如間隔物211內(nèi)以防止冷凝并提高I⑶200的隔熱性能。圖3還示出了已設(shè)置在側(cè)窗20 上的母線206和動態(tài)涂層220。在一示例性實(shí)施例中，動態(tài)涂層220為形成動態(tài)區(qū)域的電致變色涂層。根據(jù)此處公開的主題，母線206和動態(tài)涂層220均跨越側(cè)窗20 上的預(yù)定區(qū)域而設(shè)置。然后用一種激光劃片和/或削蝕工藝在預(yù)定動態(tài)區(qū)域之間成型很細(xì)、分得很開的線。連接到每個單獨(dú)的動態(tài)區(qū)域的母線以公知的方式穿過IGU的框可通電。因?yàn)槊總€動態(tài)區(qū)域與IGU的其它動態(tài)區(qū)域分隔開，所以每個動態(tài)區(qū)域可獨(dú)立控制以改變穿過該區(qū)域的透射率。以公知的方式形成電致變色動態(tài)區(qū)域各層的幾種示例性技術(shù)通常包括物理蒸汽噴鍍法、噴濺涂覆法、高溫噴涂技術(shù)和化學(xué)濕選技術(shù)，例如溶膠-凝膠法、旋涂技術(shù)和真空鍍膜技術(shù)。母線206可在成型任意動態(tài)涂層前設(shè)置在基底201上?？商娲?，在動態(tài)區(qū)域噴鍍后或者在噴鍍過程中，母線206可超聲焊接到基底201。母線通過運(yùn)用基于預(yù)定動態(tài)區(qū)域的尺寸和形狀的成形因素而置于基底201上。當(dāng)母線分別形成于每個動態(tài)區(qū)域并且動態(tài)區(qū)域形成為大區(qū)域時，可用激光削蝕來將一個動態(tài)區(qū)域與另一個動態(tài)區(qū)域分離或隔開?？商娲?，例如如圖2所示，可沿I⑶的整個長度范圍設(shè)置母線。對于該可替代的技術(shù)，可用激光消除或?qū)蓚€動態(tài)涂層區(qū)域和母線隔離為不同的動態(tài)區(qū)域。當(dāng)運(yùn)用該可替代的技術(shù)時， 應(yīng)注意除去在削蝕過程中噴射出的母線材料。通過激光削蝕形成的隔離線，通常有預(yù)定的精密寬度(即約10 μ m至100 μ m之間)，有整齊的邊緣，該邊緣具有在動態(tài)區(qū)域之間和母線之間出色的電隔離性能?？商娲兀瑢挾却笥?00 μ m的削蝕線也可使用。適用于生產(chǎn)削蝕線的激光包括固態(tài)激光，例如波長為1064nm的激光和準(zhǔn)分子激光，例如氟化氬和氟化氪準(zhǔn)分子激光，分別放射MSnm和193nm波長的激光。其它固態(tài)和準(zhǔn)分子激光也適用。圖4示出了根據(jù)此處公開的主題的適用于動態(tài)區(qū)域的一種固態(tài)電致變色裝置400 的第一示例性實(shí)施例的剖面圖。電致變色裝置400包括基底層401(即，側(cè)窗20 和固態(tài)電致變色單元402。電致變色單元402包括透明的導(dǎo)電層403、對電極(CE)層404 (正極)，離子導(dǎo)體(IC)層405，電致變色(EC)層406(負(fù)極)和透明導(dǎo)電層407。電壓V1加于導(dǎo)電層 403和導(dǎo)電層407之間以公知的方式控制單元402的透射率。不同的電壓可單獨(dú)加在IGU 的不同動態(tài)區(qū)域的不同單元上。單元402可以連續(xù)方式真空噴鍍在基底401上?？捎萌我环N噴鍍方法，即電子束，交流電噴濺法、直流電噴濺法或化學(xué)氣相沉積法，用以噴鍍單元402的不同層。另一示例性的適用于動態(tài)區(qū)域的固態(tài)電致變色裝置為多單元固態(tài)電致變色裝置，其公開在美國專利申請?zhí)?律師案號No. 155. 0001)，名稱為“多單元固態(tài)電致變色裝置”，發(fā)明人為Roger Phillips，其公開在此處引入作為參考。光致變色和熱致變色材料可用于一個或多個動態(tài)區(qū)域。適合的光致變色材料包括但不僅限于三芳基甲烷、二苯乙烯、氮雜芪、硝酮、俘精酸酐、螺吡喃、萘并吡喃、惡嗪螺旋體和醌類。適合的熱致變色材料包括但不僅限于液晶和染料隱色基。光致變色材料和熱致變色材料都可以公知的方式形成于基底201(圖2)上。光致變色或熱致變色動態(tài)區(qū)域不需要母線，這是因?yàn)楣夂蜔岱謩e調(diào)整材料的屬性。使用了光致變色和/或熱致變色動態(tài)區(qū)域的示例性實(shí)施例可為在朝向窗戶頂部具有至少一個電致變色動態(tài)區(qū)域的窗戶，該窗戶頂部可通過日光積極地控制，以及可為在朝向窗戶底部具有至少一個光致變色動態(tài)區(qū)域的窗戶， 該窗戶在直射光下可自變暗。雖然圖2中僅示出了兩個動態(tài)區(qū)域204和205，但應(yīng)理解可用任意數(shù)量的動態(tài)區(qū)域。并且，雖然示出的動態(tài)區(qū)域204和205為通常的矩形，但此處公開的主題可用具有多個并且每個都具有指定的形狀的動態(tài)區(qū)域，。進(jìn)一步地，雖然多窗格I⑶200示為通常的矩形，但此處公開的主題可用具有任意尺寸和形狀的多窗格IGU。進(jìn)一步地，應(yīng)理解此處公開的主題的一個示例性實(shí)施例可包括帶單窗格或側(cè)窗的窗戶，其包括多個獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域。此處公開的另一示例性實(shí)施例包括IGU，該IGU在一個窗格上包括多個電致變色窗戶的區(qū)域，在另一窗格上為透明玻璃。但此處公開的主題的另一示例性實(shí)施例包括IGU，該IGU在一個窗格上包括多個電致變色窗戶的區(qū)域，在另一窗格上為低輻射、彩色或反射玻璃。此處公開的主題的另外一示例性實(shí)施例包括IGU，該 IGU在一個窗格上包括多個電致變色窗戶的區(qū)域，在另一窗格上包括壓花玻璃或特種玻璃， 其中圖案或花色可與第一窗格的動態(tài)區(qū)域部分匹配、呼應(yīng)和/或?qū)φ铡?yīng)理解前述示例性實(shí)施例可設(shè)計(jì)成使得包括多個動態(tài)區(qū)域的側(cè)窗為清澈側(cè)窗、低輻射側(cè)窗、反射和/或部分反射側(cè)窗。并且，側(cè)窗的圖案和/或特征可突出強(qiáng)調(diào)窗戶內(nèi)每個動態(tài)區(qū)域的功能。例如，可在與至少一個動態(tài)區(qū)域相反的窗格(即，不包括動態(tài)區(qū)域的窗格)上加入絲網(wǎng)和/或增加的散射特征，例如用集光特征以加強(qiáng)日光的效果和/或減少眩光問題。但此處公開的主題的另一示例性實(shí)施例包括窗戶的窗格，其包括多個在窗框內(nèi)或幕墻內(nèi)的框中拋光的可獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域。盡管前述公開的主題為了清楚理解的需要已經(jīng)詳細(xì)進(jìn)行了說明，但很明顯可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行一定的變化和改動。相應(yīng)地，作為舉例說明的這些要考慮的不受限制的實(shí)施例以及此處公開的主題不僅限于這里給出的詳細(xì)描述，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等效物內(nèi)進(jìn)行改動。
權(quán)利要求
1.一種窗戶組件，包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域，其形成于可透光的單個基底上。
2.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，其特征在于，至少兩個電致變色區(qū)域可獨(dú)立控制。
3.如權(quán)利要求2所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個電致變色區(qū)域包括 第一透明導(dǎo)電層；形成為與第一透明導(dǎo)電層接觸的對電極層； 形成為與對電極層接觸的離子導(dǎo)電層； 形成為與離子導(dǎo)電層接觸的電致變色層；以及形成為與電致變色層接觸的第二透明導(dǎo)電層。
4.如權(quán)利要求3所述的窗戶組件，其特征在于，窗戶組件包括中空玻璃單元(I⑶)、幕墻和窗框部分中的一個。
5.如權(quán)利要求4所述的窗戶組件，其特征在于，可透光的單個基底包括玻璃、亞克力和聚碳酸酯中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，其特征在于，可透光的單個基底包括玻璃、亞克力和同樣的聚碳酸酯中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，在所述基底的至少一邊上進(jìn)一步包括支撐可透光的單個基底的框。
8.如權(quán)利要求7所述的窗戶組件，其特征在于，窗戶組件包括中空玻璃單元(I⑶)，以及其中，可透光的單個基底包括側(cè)窗。
9.如權(quán)利要求8所述的窗戶組件，其特征在于，I⑶包括至少兩個側(cè)窗。
10.如權(quán)利要求9所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個側(cè)窗包括清澈側(cè)窗，以及至少一個側(cè)窗包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
11.如權(quán)利要求9所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個側(cè)窗包括低輻射側(cè)窗，以及至少一個側(cè)窗包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
12.如權(quán)利要求9所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個側(cè)窗包括彩色側(cè)窗，以及至少一個側(cè)窗包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
13.如權(quán)利要求9所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個側(cè)窗包括至少部分反射側(cè)窗，以及至少一個側(cè)窗包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
14.如權(quán)利要求9所述的窗戶組件，其特征在于，進(jìn)一步包括由光致變色和熱致變色材料中的一種形成的動態(tài)區(qū)域的至少一個。
15.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個動態(tài)區(qū)域包括 第一透明導(dǎo)電層；形成為與第一透明導(dǎo)電層接觸的對電極層； 形成為與對電極層接觸的離子導(dǎo)電層； 形成為與離子導(dǎo)電層接觸的電致變色層；以及形成為與電致變色層接觸的第二透明導(dǎo)電層。
16.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，進(jìn)一步包括由光致變色和熱致變色材料中的一種形成的動態(tài)區(qū)域的至少一個。
17.一種方法，包括提供可透光的單個基底；以及在單個基底上形成多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，形成多個動態(tài)電致變色區(qū)域的步驟包括通過下面的步驟形成電致變色裝置在可透光的單個基底上形成第一透明導(dǎo)電層； 形成與第一透明導(dǎo)電層接觸的對電極層； 形成與對電極層接觸的離子導(dǎo)電層； 形成與離子導(dǎo)電層接觸的電致變色層； 形成與電致變色層接觸的第二透明導(dǎo)電層；以及通過將電致變色裝置的選定部分分隔形成多個電致變色區(qū)域從而形成多個動態(tài)電致變色區(qū)域。
19.
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，至少兩個電致變色區(qū)域?yàn)榭瑟?dú)立控制的。
全文摘要
窗戶組件包括多個動態(tài)電致變色區(qū)域，其形成于單個透明的基底上，其中至少兩個電致變色區(qū)域可獨(dú)立控制。在示例性實(shí)施例中，窗戶組件包括一中空玻璃(IGU)，以及至少一個透明基底包括側(cè)窗。在另一示例性實(shí)施例中，IGU包括至少兩個側(cè)窗，其中至少一個側(cè)窗包括多個可獨(dú)立控制的動態(tài)區(qū)域。
文檔編號E06B3/667GK102203370SQ200980124126
公開日2011年9月28日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者D·加斯基爾, P·埃杰頓 申請人:索拉迪格姆公司