本申请涉及用于调节能量通过的装置，其特征在于所述装置包括至少两个切换层S(1)和S(2)，所述切换层的一个配置在另一个的后面，其中所述切换层包含含有至少一种二色性化合物的液晶介质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于调节光学能量通过的具有两个液晶切换层的装置 本申请涉及用于调节能量通过的装置，其特征在于所述装置包含至少两个切换层 S (1)和S (2)，所述切换层的一个配置在另一个的后面，其中所述切换层包含含有至少一种 二色性化合物的液晶介质，和其中在所述装置的至少一个切换状态下，所述液晶介质分子 的配向在层S(I)和S(2)中不同。 出于本专利技术的目的，术语能量特别是指在UV_A、VIS和NIR区域中通过电磁辐射的 能量。又特别地，其是指非由通过通常用于窗户的材料（例如玻璃）吸收或仅以忽略不计 的程度吸收的辐射的能量。根据通常使用的定义，UV-A区域是指320-380nm的波长，VIS区 域是指380nm至780nm的波长，和NIR区域是指780nm至2000nm的波长。相应地，术语光 通常是指具有320nm和2000nm之间波长的电磁辐射。 出于本申请的目的，术语液晶介质是指在某种条件下具有液晶性质的材料。该材 料优选在室温下和在室温上下的一定温度范围中具有液晶性质。液晶介质可以包含单种的 化合物，或其可以包含多种不同的化合物。根据本专利技术的液晶介质通常包含至少一种其分 子具有细长形状（即在一个空间方向比在其它两个空间方向显著更长）的化合物。这种空 间方向也被称为分子的纵轴。 出于本申请的目的，二色性染料是指吸光化合物，其中吸收性能依赖于化合物相 对光的偏振方向的取向。根据本申请的二色性化合物通常具有细长的形状，即该化合物在 一个空间方向比在其它两个空间方向显著更长。这种空间方向也被称为分子的纵轴。 在用于调节能量通过面（例如玻璃面）的切换装置的领域中，在过去几年已经提 出了多种不同的技术解决方案。 -个有利的解决方案是使用包含与一种或多种二色性染料混合的液晶介质的切 换层。通过施加电压，二色性化合物分子的空间取向的变化可以在这些切换层中实现，引起 通过切换层透射率的变化。例如在WO 2009/141295中描述了相应的装置。 供选择地，如例如在US 2010/0259698中所描述的，这种类型透射率的变化也可 以在无电压的情况下通过温度诱导的由液晶介质的各向同性相向液晶相的转变实现。 所述出版物描述了使用如上所述构建且可以切换成具有相对高透射率的状态和 切换成具有相对低透射率状态（装置的明亮态和暗态）的单一切换层。基于此原理的装置 的特征在于它们在亮态和暗态之间的能量通过仅具有较小的差异。这种差异也被称为透射 率范围。 在这方面主要关注点是提供用于调节能量通过的装置，其具有尽可能最大的能量 调节能力，即通过其切换在通过该装置能量通过中实现尽可能大的差异。因此，例如它们可 以调节进入内部能量的输入，并且从而有效地调节此内部的温度。所需装置因此不仅实现 了以可见光形式能量通过的调节，而且还实现了以不可见热辐射形式能量通过的调节，特 别是具有780-2000nm波长的的NIR辐射。 此外，所关注的是另外存在具有非常高能量透射率的装置的明亮态。在来自外界 低能量辐射的情况下，这为在能量输入由装置调节的内部实现舒适状态的唯一方式。 现有技术描述了（US 2010/0259698)使用偏振器以增加用于调节能量通过的切 换装置的透射率范围。然而，这显著降低了装置的亮度透射率，如上所述这是不希望的。 在本专利技术的上下文中，现在已经发现以上提及的技术目的可以通过提供具有新颖 结构的用于调节能量通过的装置实现。 因此，本专利技术涉及用于调节穿过表面能量通过的装置，其中，所述装置包括至少两 个切换层S (1)和S (2)，其各自包含含有一种或多种二色性化合物的液晶介质，和其中所述 装置包括取向层0(1)、0(2)、0(3)和0(4)，其中所述切换层和取向层在所述装置中以顺序 0 (I)、S (I)、0 (2)、0 (3)、S (2)、0 (4)存在于相互平行的平面中， 其中邻接于0(2)的S(I)的液晶介质分子的取向轴OA(I)*和邻接于0(3)的S (2) 的液晶介质分子的取向轴OA(2)*存在于该装置的至少一个切换状态中，和取向轴OA(I)* 和OA(2)*不彼此平行并且平行于切换层的平面。 迄今为止在待查领域未提出这种类型的结构，虽然在现有技术中已知用于调节能 量通过的装置的多种不同技术解决方案。 这可能是因为必须要克服针对这种类型结构的技术偏见的事实。这种偏见认为用 于建筑结构的装置例如根据本专利技术的装置必须具有尽可能简单的结构。通常应当避免高复 杂性，即使在实践中已展现与较不复杂的组件同样长的寿命。 在土木工程领域的本领域技术人员的这种意见极为普遍，以致其已经并 入技术标准：DIN ISO 15686。为了讨论在因素组件质量内的子因素复杂性以及其 对于组件寿命的假设性影响，也参见F. Ritter, Lebensdauer von Bauteilen und BaueIementen-ModeIlierung und praxisnahe Prognose, Dissertation, Darmsta dt2011〇 然而，事后，根据本专利技术装置的优点（高亮透射率，伴随有大的透射范围）明显弥 补了复杂结构的缺点。迄今为止此二者均未观察到关于寿命的任何缺点。 在本申请的范围内，在向列液晶介质的情况下常用的术语取向轴用于表示液晶介 质分子的纵轴在空间的平均配向。液晶介质的个别分子的纵轴的个别配向不必相当于在每 种个别情况下的取向轴。 根据本专利技术，装置的层0(2)和0(3)不必直接彼此相接。在本专利技术优选的实施方 案中，一个或多个层位于它们之间，例如一个或多个玻璃层。 所述装置优选配置在较大平面结构的开口处，其中所述平面结构本身不允许能量 通过或仅会让较少程度的能量通过，并且其中所述开口具有相对高的能量透射率。所述平 面结构优选是墙壁或内部的其它边界。此外，所述平面结构优选覆盖至少相同大小的面积， 特别优选覆盖如其中配置根据本专利技术装置的开口的至少两倍大的面积。 所述装置优选特征在于其具有至少0. 05m2,优选至少0. lm2,特别优选至少0. 5m2和非常特别优选至少〇. 8m2的面积。 所述装置优选安装在建筑物、容器、车辆或其它基本密封空间的开口中。特别优选 安装在建筑物、容器、车辆或其它基本上密封空间的如上所述具有相对高能量透射率的开 口中。然而，所述装置可以用于任何所需的内部空间，特别是如果这些内部空间与环境仅具 有有限的空气交换并且具有光透射边界面，通过该边界面可以发生能量以光能的形式由外 部的输入。所述装置的用途特别与通过光透射面（例如通过窗户面）经受强烈日照的内部 空间相关。 因此，本专利技术还涉及如上所述根据本专利技术的装置用于调节通过实质上能量透射面 进入内部空间的能量通过，优选以日光形式的能量通过的用途。 然而，根据本专利技术的装置也可以用于美学空间设计，例如用于光和颜色效果。也可 以进行其信号活动。例如以灰色或以彩色包含根据本专利技术装置的门和壁元件可以切换至透 明。此外，所述装置还可以包含白色或彩色平面背光（其以亮度调节），或包含使用另一种 颜色（例如蓝色）的客体/主体显示器调节的彩色平面背光（例如黄色）。也可以在与根 据本专利技术的装置结合的自侧面照射的光源例如白色或彩色LED或LED链辅助下产生另外的本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于调节穿过的面能量通过的装置，其中所述装置包含至少两个切换层S(1)和S(2)，其各自包含含有一种或多种二色性化合物的液晶介质，和其中所述装置包含取向层O(1)、O(2)、O(3)和O(4)，其中所述切换层和取向层在所述装置中以顺序O(1)、S(1)、O(2)、O(3)、S(2、O(4)存在于相互平行的平面中，其中邻接于O(2)的S(1)的液晶介质分子的取向轴OA(1)*和邻接于O(3)的S(2)的液晶介质分子的取向轴OA(2)*存在于所述装置的至少一个切换状态中，和取向轴OA(1)*和OA(2)*不彼此平行并且平行于切换层的平面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·容格，A·拜尔，U·派特瓦尔，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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