包括液晶薄膜的玻璃面板制造技术

本发明专利技术涉及包括PDLC薄膜的层压汽车玻璃面板，将在小于100Hz的频率下的交流电供应给所述PDLC薄膜，其中电压非正弦地变化，并且最大均方根电压(RMS)不超过80V，并且优选不超过50V。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及包括液晶薄膜并且更具体地在其中分散液晶的聚合物薄膜(聚合物分散的液晶PDLC)的汽车窗玻璃。使用这些薄膜旨在允许窗玻璃的光学特性借助于电指令进行修改。更准确地说，该使用的目的是允许窗玻璃从它散射几乎所有入射光的状态转变到它尽可能少地散射的状态。这种状态的变化分别由在第一种情况下不存在电场和在第二种情况下施加电场来控制。出版物已经特别披露了这些窗玻璃可尤其以汽车车顶的形式来实现。这是例如在2014年2月28日提交的未公开的专利申请PCT/EP2014/05994的情况。在该专利申请中的目标应用受到各种约束，其中的某些约束是特定于汽车领域。在这些约束之中，以与这些薄膜的电气控制有关的条件为特征。在更常规的应用中，例如与形成用作建筑物中的屏障的分隔物有关，用于该电气控制的手段可以被适配而没有太多困难。它可以例如是所需要的电压或所消耗的功率的选择的问题。到电源的连接允许一定的纬度，即使然后要求设备选择最佳的条件。在汽车窗玻璃领域中实施意味着必须是通常不使用的电源。特别需要为薄膜的电极供应数十伏特的电压。正常地，当它不是大型卡车的问题时，机动车辆的DC电源能够供应约12至14伏特。因此，有必要转换这种供电以获得实现液晶薄膜所需的条件。类似地，该电源必须是AC电源并且实际上是可变频率电源。要求AC电流来防止这些晶体在聚合物中的所需分散的改变降低薄膜在它们的使用过程中的特性。这些薄膜的实施因此必定需要使用DC/AC转换器。除了这些基本条件外，车辆必须自主运行、以及增加功能部件的数量需要电力电源的事实意味着这些产品有必要消耗最小功率，即使，单独考虑，所述电力电源仍然相对适度。电源也必须在尺寸上尽可能小并通过合适的冷却保持在相当低的温度下。因此，这一切导致使用尽可能最少的功率的操作模式是优选的。液晶薄膜的供电条件首先依赖于实现的产品的性质。后者的选择取决于所需的光学特性。因此，没有太多的范围来改变这些条件。在汽车用途中，最好的性能计量是在这两个极端状态之间的散射的量，并且尤其是在致动状态下散射的量的变化的幅度。后者的量，为了满足制造商的要求，必须基本上不存在。在实践中，在建筑物分区应用中观察到约8％-10％的散射残留量。对于汽车应用，这个散射量必须优选低于5％并且有利地低于3％。如在上述现有的专利申请中指出的，残留散射部分地依赖于所施加的电压。然而，后者不能没有限制地增加。高于特定阈值，薄膜的“击穿”的风险变得显著。为了防止这个缺点，所施加的电压必然受到限制。为了具有令人满意的厚度的薄膜，即，使得能够实现，在一方面，最低可能的残留散射量，以及在另一方面，在未致动状态下非常高的散射量以便形成确保所寻求的隐私的真正的“屏障”的那些薄膜，所施加的电压一般不超过220V并且最经常是约70Vrms。所选择的频率取决于薄膜的响应时间。它是这样，使得观察者不会感觉到与该频率相关联的交替。视觉暂留导致使用不低于20Hz并且有利地不低于25Hz的频率。在最通常的应用中，选择约100Hz或更大的高得多的频率。此外，在常规的应用中，所使用的转换器产生基本上正弦的电压变化。还众所周知的是，PDLC薄膜对温度敏感。当后者增加时，电场的作用趋于减弱。晶体较不容易定向，因为它们变得更加可移动的。为了保持相同的作用，递送到薄膜的功率必须增加。超过一定限制，不再能够通过增加功率来补偿膜响应的损失。对于大多数PDLC薄膜，当将电场施加到薄膜上时薄膜根本上散射较少开始的温度是约60℃至80℃。如果温度下降，则薄膜恢复其初始特性。在约110℃-120℃的较高温度下，薄膜的降解可能成为不可逆的。制造商希望保持足够过渡直到至少50℃并且优选至少60℃的温度，以允许汽车窗玻璃暴露于的自然加热。以上解释的各种约束为实施条件的改善留出了有限的余量。尽管如此，诸位专利技术人已经寻求优化在汽车窗玻璃中使用PDLC薄膜的性能以及特别地功率消耗。所提出的解决方案是例如权利要求1中指出的。因此，它们已经表明，不遵循正弦曲线的电压的选择允许以较低的功率获得相似的光学效应。具有给定的基频F的非正弦并且尤其是梯形或方形电压可以通过包括更高谐波频率2F、3F等的系列表示。合适的基频的选择从而允许避免可能干扰荧光管光源，这些荧光管光源的频率通常是50Hz。优选地，根据本专利技术，电压根据梯形模式变化。使用“方形”模式导致电流的瞬时变化，这导致在每个周期开始时的非常突出的峰值。更渐进的电势变化允许电流峰值被最小化，如以下实例中所指示的。对于根据本专利技术选择的频率，电压上升时间有利地包括在0.5与2毫秒之间。所需功率减少的影响在PDLC薄膜的操作中、而且还在以热量消散总功率的约四分之一的转换器中有所体现。这种减少因此导致显著改善。有限的rms电压的选择还导致较低的最大电压。根据本专利技术，电压优选不高于55Vrms并且特别优选不高于50Vrms。通过限制电压，此外更容易满足在汽车标准中的安全约束集合。诸位专利技术人还已经表明，频率的限制是允许功率消耗减少的因素。然而，为了保持连续性的感知，频率不低于20Hz并且优选不低于25Hz。根据本专利技术，频率有利地是最多等于50Hz，但是，出于上述可能干扰的原因，优选不精确地选择50Hz的值。在所指示的条件下，在致动状态下在薄膜中消散的功率(其中残留散射不高于5％并且有利地不高于3％)可被限制为不超过10W每平方米薄膜的值，并且其可以有利地是低于5W每平方米。如果这些条件是如以上所指示的明确定义的，并且膜的选择适当，根据本专利技术的PDLC薄膜的实施使得有可能保持在致动状态下的散射处于非常低的值，包括当温度高于室温而不超过50℃或甚至60℃时。下面参考附图对本专利技术进行描述，其中：-图1示出了包括PDLC薄膜的窗玻璃的示意性分解视图；-图2示出了图1中的但装配的窗玻璃的截面示意图；-图3是示出了在未致动状态下随温度变化的漫射光(“雾度”)与总(即直接和漫射)透射(如在标准ASTM1003中定义的)的比例变化的曲线图；-图4类似于图3，该薄膜被致动；-图5示出了，对于三个单独的样品，随温度变化的在未致动状态下的直接透射率TL的变化；-图6示出了常规的电压信号模式和根据本专利技术的模式；-图7通过比较示出了在常规条件下和在根据本专利技术的条件下，在致动模式下的残留散射；-像图7一样，图8通过比较示出了对于致动模式的总透射率；-图9示出了不同有效电压对梯形信号的残留散射的影响。在图1和2中示出的窗玻璃旨在是汽车车顶的组成部分。在选择的此应用中，在所有的情况下要求低的光透射率，无论PDLC薄膜是否被致动。由于这个原因，由玻璃板和夹层形成的组件非常大幅度地降低透射。在所选择的实例中，窗玻璃包括两个玻璃板1和2。板1由透明玻璃制成以最小化它的太阳红外吸收。它是在其转向夹层的面上涂覆有一组选择性地反射红外线的层，该组层在图2中被标记示为6。在所选择的实例中，它是包括三个银层(其中介电层将这些金属层分隔开)的组。多层系统是在出版物WO2005/00348中描述的类型。透射通过该多层系统的入射能的比例从而被限制为大约一半。透明玻璃板和反射层的组合限制了窗玻璃以及因此PDLC薄膜的加热，当它暴露于太阳辐射时。在涂覆有反射层的玻璃板1下方，灰色PVB的第一夹层板3与PDLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括PDLC薄膜的层压汽车窗玻璃，所述PDLC薄膜通过频率低于100Hz的AC电流供电，电压非正弦地变化，“有效”电压的最大值不超过80Vrms并且优选不超过50Vrms。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 EP 14171131.71.一种包括PDLC薄膜的层压汽车窗玻璃，所述PDLC薄膜通过频率低于100Hz的AC电流供电，电压非正弦地变化，“有效”电压的最大值不超过80Vrms并且优选不超过50Vrms。2.根据权利要求1所述的窗玻璃，其中所述电压变化具有方形或梯形分布。3.根据权利要求2所述的窗玻璃，其中所述电压不超过55Vrms并且优选不超过50Vrms。4.根据权利要求2或3所述的窗玻璃，其中所述频率是最多等于50Hz。5.如权利要求4所述的窗玻璃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·维维勒，
申请(专利权)人：旭硝子欧洲玻璃公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE