可变透射率车窗制造技术

本发明专利技术提供了可变透射率车窗，该可变透射率车窗可响应于来自内部光传感器的读数调整其透射率，内部光传感器被定位成测量至少一个波长的光的强度，至少一个波长的光是可见光谱的真子集并且穿过窗之后进入包括窗的车辆内部。如果车辆的内部光强度太高，则窗变暗；类似地，如果车辆的内部光强度太低，则窗变亮。附加地或另选地，窗可转变到窗的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率并保持在中间透射率。

Variable transmission window

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变透射率车窗
本专利技术涉及可变透射率车窗。
技术介绍
可变透射率光学滤光器可结合到窗中以制造允许选择性地过滤透射穿过窗的电磁辐射的可变透射率窗。例如，当结合到车辆中(诸如车辆的天窗或乘客窗)时，可控制经由可变透射率窗进入和离开车辆的电磁辐射的强度和频率中的一者或两者来影响诸如车辆内的光强度的参数。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种可变透射率车窗。该窗包括：非不透明基板；切换材料，该切换材料附接到基板上并且被定位成使得穿过基板的至少一些光也穿过切换材料；电耦接到切换材料的第一电极和第二电极，其中切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中第一刺激和第二刺激中的至少一者包括在电极上施加电压；电压施加电路，用于在电极上选择性地施加不同的电压；内部光传感器，该内部光传感器被定位成测量穿过基板和切换材料之后进入包括窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，其中该至少一个波长的光是可见光谱的真子集；以及计算机可读介质和通信地耦接到计算机可读介质、内部光传感器和切换电路的处理器。计算机可读介质具有在其上编码的、可由处理器执行的程序代码，该程序代码在由处理器执行时使得处理器从内部光传感器获得该至少一个波长的光的强度测量结果；并且响应于该强度测量结果，增大或减小施加在电极上的电压的绝对值，使得切换材料的透射率增大或减小。该至少一个波长的光可包括波长范围，并且该波长范围的强度测量结果可以是该波长范围的累积强度。波长范围可以是连续的。波长范围可包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。该至少一个波长的光可包括至少两个不同的波长，并且处理器可获得该至少两个不同的波长中的每一者的强度测量结果。处理器还可确定由该至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；确定该有效颜色是否包括不期望色区的一部分，该不期望色区是包括该至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及响应于该有效颜色是否包括不期望色区的一部分而增大或减小电压的绝对值。该有效颜色可在不期望色区之外，并且处理器可因此增大电压以使切换材料变亮。该有效颜色可在不期望色区之内，并且处理器可因此减小电压以使切换材料变暗。该至少两个不同的波长可以是对应于蓝光和绿光的波长。窗还可包括温度传感器，该温度传感器通信地耦接到处理器并且被定位成测量切换材料的操作温度，并且处理器可使用该操作温度来确定有效颜色是否在不期望色区之内。窗还可包括外部光传感器，该外部光传感器通信地耦接到处理器并且被定位成测量未穿过切换材料的该至少一个波长的光的强度，并且处理器可确定该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比；并且使用该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比来确定有效颜色。处理器可增大电压的绝对值以增大切换材料的透射率并减小电压的绝对值以降低切换材料的透射率。根据另一方面，提供了一种可变透射率车窗，其包括：非不透明基板；切换材料，该切换材料附接到基板上并且被定位成使得穿过基板的至少一些光也穿过切换材料；电耦接到切换材料的第一电极和第二电极，其中切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中第一刺激和第二刺激中的至少一者包括在电极上施加电压；电压施加电路，用于在电极上选择性地施加不同的电压；以及计算机可读介质和通信地耦接到计算机可读介质和电压施加电路的处理器。计算机可读介质可具有在其上编码的、可由处理器执行的程序代码，该程序代码在由处理器执行时使得处理器将切换材料从第一透射率转变到介于切换材料的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率；并且将切换材料保持在约中间透射率一段时间。第一透射率可以是切换材料的最大透射率或最小透射率。处理器可施加占空比小于100％的脉冲宽度调制信号，以将切换材料转变到中间透射率并将切换材料保持在该中间透射率。处理器可施加在接通时的非零峰值电压和断开时的非零关断电压之间转变的脉冲宽度调制信号。处理器可施加第一脉冲宽度调制信号以将切换材料转变到中间状态，并且施加第二脉冲宽度调制信号以将切换材料保持在该中间状态，其中第一脉冲宽度调制信号的占空比高于第二脉冲宽度调制信号的占空比。窗还可包括内部光传感器，该内部光传感器被定位成测量穿过基板和切换材料之后进入包括窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，并且该程序代码还可使得处理器从内部光传感器获得该至少一个波长的光的强度测量结果；并且当该至少一个波长的光的强度超过上强度阈值时，将切换材料转变到较暗的中间状态并将切换材料保持在该较暗的中间状态。当至少一个波长的光的强度低于下强度阈值时，处理器可将切换材料转变到较亮的中间状态并将切换材料保持在该较亮的中间状态。在该时间段期间，切换材料的透射率可以保持在中间透射率的50％以内、中间透射率的40％以内、中间透射率的30％以内、中间透射率的20％以内或中间透射率的10％以内。根据另一方面，提供了一种用于改变包括切换材料的可变透射率车窗的透射率的方法，该方法包括在包括窗的车辆内部获得穿过窗的至少一个波长的光的强度测量结果，其中该至少一个波长的光是可见光谱的真子集；并且响应于该强度测量结果，增大或减小施加在电极上的电压的绝对值，使得切换材料的透射率增大或减小。该至少一个波长的光可包括波长范围，并且该波长范围的强度测量结果可以是该波长范围的累积强度。波长范围可以是连续的。波长范围可包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。该至少一个波长的光可包括至少两个不同的波长，并且该强度测量结果可针对该至少两个不同波长中的每一者。该方法还可包括确定由该至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；确定该有效颜色是否包括不期望色区的一部分，该不期望色区是包括该至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及响应于该有效颜色是否包括不期望色区的一部分而增大或减小电压的绝对值。当该有效颜色在不期望色区之外时，可增大电压以使切换材料变亮。当该有效颜色在不期望色区之内时，可减小电压以使切换材料变暗。该至少两个不同的波长可以是对应于蓝光和绿光的波长。该方法还可包括测量切换材料的操作温度，并使用该操作温度来确定有效颜色是否在不期望色区之内。该方法还可包括测量未穿过切换材料的该至少一个波长的光的强度；确定该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比；并且使用至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比来确定有效颜色。可增大电压的绝对值以增大切换材料的透射率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变透射率车窗，所述窗包括：/n(a)非不透明基板；/n(b)切换材料，所述切换材料附接到所述基板并且被定位成使得穿过所述基板的至少一些光也穿过所述切换材料；/n(c)第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电耦接到所述切换材料，其中所述切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中所述第一刺激和所述第二刺激中的至少一者包括在所述电极上施加电压；/n(d)电压施加电路，所述电压施加电路用于在所述电极上选择性地施加不同的电压；/n(e)内部光传感器，所述内部光传感器被定位成测量穿过所述基板和所述切换材料之后进入包括所述窗的所述车辆内部的至少一个波长的光的强度，其中所述至少一个波长的光是可见光谱的真子集；和/n(f)计算机可读介质和处理器，所述处理器通信地耦接到所述计算机可读介质、所述内部光传感器和所述电压施加电路，其中所述计算机可读介质具有在其上编码的、可由所述处理器执行的程序代码，所述程序代码在由所述处理器执行时使得所述处理器：/n(i)从所述内部光传感器获得所述至少一个波长的光的强度测量结果；以及/n(ii)响应于所述强度测量结果，增大或减小施加在所述电极上的所述电压的所述绝对值，使得所述切换材料的所述透射率增大或减小。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170301 US 62/465,5301.一种可变透射率车窗，所述窗包括：
(a)非不透明基板；
(b)切换材料，所述切换材料附接到所述基板并且被定位成使得穿过所述基板的至少一些光也穿过所述切换材料；
(c)第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电耦接到所述切换材料，其中所述切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中所述第一刺激和所述第二刺激中的至少一者包括在所述电极上施加电压；
(d)电压施加电路，所述电压施加电路用于在所述电极上选择性地施加不同的电压；
(e)内部光传感器，所述内部光传感器被定位成测量穿过所述基板和所述切换材料之后进入包括所述窗的所述车辆内部的至少一个波长的光的强度，其中所述至少一个波长的光是可见光谱的真子集；和
(f)计算机可读介质和处理器，所述处理器通信地耦接到所述计算机可读介质、所述内部光传感器和所述电压施加电路，其中所述计算机可读介质具有在其上编码的、可由所述处理器执行的程序代码，所述程序代码在由所述处理器执行时使得所述处理器：
(i)从所述内部光传感器获得所述至少一个波长的光的强度测量结果；以及
(ii)响应于所述强度测量结果，增大或减小施加在所述电极上的所述电压的所述绝对值，使得所述切换材料的所述透射率增大或减小。


2.根据权利要求1所述的窗，其中所述至少一个波长的光包括波长范围，并且其中所述波长范围的所述强度测量结果是所述波长范围的累积强度。


3.根据权利要求2所述的窗，其中所述波长范围是连续的。


4.根据权利要求2或3所述的窗，其中所述波长范围包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的窗，其中所述至少一个波长的光包括至少两个不同的波长，其中所述处理器获得所述至少两个不同波长中的每一者的强度测量结果，并且其中所述处理器：
(a)确定由所述至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；
(b)确定所述有效颜色是否包括不期望色区的一部分，所述不期望色区是包括所述至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及
(c)响应于所述有效颜色是否包括所述不期望色区的一部分而增大或减小所述电压的所述绝对值。


6.根据权利要求5所述的窗，其中当所述有效颜色在所述不期望色区之外时，所述处理器增大所述电压以使所述切换材料变亮。


7.根据权利要求5或6所述的窗，其中当所述有效颜色在所述不期望色区之内时，所述处理器减小所述电压以使所述切换材料变暗。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的窗，其中所述至少两个不同波长是对应于蓝光和绿光的波长。


9.根据权利要求5至8中任一项所述的窗，还包括温度传感器，所述温度传感器通信地耦接到所述处理器并且被定位成测量所述切换材料的操作温度，并且其中所述处理器使用所述操作温度来确定所述有效颜色是否在所述不期望色区之内。


10.根据权利要求5至9中任一项所述的窗，还包括外部光传感器，所述外部光传感器通信地耦接到所述处理器并且被定位成测量未穿过所述切换材料的所述至少一个波长的光的强度，并且其中所述处理器：
(a)确定所述至少一个波长的光透射穿过所述基板和所述切换材料的百分比；以及
(b)使用所述至少一个波长的光透射穿过所述基板和所述切换材料的所述百分比来确定所述有效颜色。


11.根据权利要求1所述的窗，其中所述处理器增大所述电压的所述绝对值以增大所述切换材料的所述透射率，并且减小所述电压的所述绝对值以减小所述切换材料的所述透射率。


12.根据权利要求1所述的窗，其中所述程序代码还使得所述处理器：
(a)将所述切换材料从第一透射率转变到介于所述切换材料的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率；以及
(b)将所述切换材料保持在约所述中间透射率一段时间。


13.根据权利要求12所述的窗，其中所述第一透射率是所述切换材料的所述最大透射率或所述最小透射率。


14.根据权利要求12或13所述的窗，其中所述处理器施加占空比小于100％的脉冲宽度调制信号，以将所述切换材料转变到所述中间透射率并将所述切换材料保持在所述中间透射率。


15.根据权利要求12或13所述的窗，其中所述处理器施加脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号在接通时的非零峰值电压和断开时的非零关断电压之间转变。


16.根据权利要求12或13所述的窗，其中所述处理器施加第一脉冲宽度调制信号以将所述切换材料转变到所述中间状态并且施加第二脉冲宽度调制信号以将所述切换材料保持在所述中间状态，其中所述第一脉冲宽度调制信号的占空比高于所述第二脉冲宽度调制信号的占空比。


17.根据权利要求12至16中任一项所述的窗，其中所述程序代码还使得所述处理器：
(a)从所述内部光传感器获得所述至少一个波长的光的强度测量结果；以及
(b)当所述至少一个波长的光的所述强度超过上强度阈值时，将所述切换材料转变到较暗的中间状态并且将所述切换材料保持在所述较暗的中间状态。


18.根据权利要求17所述的窗，其中当所述至少一个波长的光的所述强度低于下强度阈值时，所述处理器将所述切换材料转变到较亮的中间状态并且将所述切换材料保持在所述较亮的中间状态。


19.根据权利要求12至18中任一项所述的窗，其中在所述时间段期间，所述切换材料的所述透射率保持在所述中间透射率的50％以内、所述中间透射率的40％以内、所述中间透射率的30％以内、所述中间透射率的20％以内或所述中间透射率的10％以内。


20.一种可变透射率车窗，所述窗包括：
(a)非不透明基板；
(b)切换材料，所述切换材料附接到所述基板并且被定位成使得穿过所述基板的至少一些光也穿过所述切换材料；
(c)第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电耦接到所述切换材料，其中所述切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中所述第一刺激和所述第二刺激中的至少一者包括在所述电极上施加电压；
(d)电压施加电路，所述电压施加电路用于在所述电极上选择性地施加不同的电压；和
(e)计算机可读介质和处理器，所述处理器通信地耦接到所述计算机可读介质和所述电压施加电路，其中所述计算机可读介质具有在其上编码的、可由所述处理器执行的程序代码，所述程序代码在由所述处理器执行时使得所述处理器：
(i)将所述切换材料从第一透射率转变到介于所述切换材料的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率；以及
(ii)将所述切换材料保持在约所述中间透射率一段时间。


21.根据权利要求20所述的窗，其中所述第一透射率是所述切换材料的所述最大透射率或所述最小透射率。


22.根据权利要求20或21所述的窗，其中所述处理器施加占空比小于100％的脉冲宽度调制信号，以将所述切换材料转变到所述中间透射率并将所述切换材料保持在所述中间透射率。


23.根据权利要求20或21所述的窗，其中所述处理器施加脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号在接通时的非零峰值电压和断开时的非零关断电压之间转变。


24.根据权利要求20或21所述的窗，其中所述处理器施加第一脉冲宽度调制信号以将所述切换材料转变到所述中间状态并且施加第二脉冲宽度调制信号以将所述切换材料保持在所述中间状态，其中所述第一脉冲宽度调制信号的占空比高于所述第二脉冲宽度调制信号的占空比。


25.根据权利要求20至24中任一项所述的窗，还包括内部光传感器，所述内部光传感器被定位成测量穿过所述基板和所述切换材料之后进入包括所述窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，并且其中所述程序代码还使得所述处理器：
(a)从所述内部光传感器获得所述至少一个波长的光的强度测量结果；以及
(b)当所述至少一个波长的光的所述强度超过上强度阈值时，将所述切换材料转变到较暗的中间状态并且将所述切换材料保持在所述较暗的中间状态。


26.根据权利要求25所述的窗，其中当所述至少一个波长的光的所述强度低于下强度阈值时，所述处理器将所述切换材料转变到较亮的中间状态并且将所述切换材料保持在所述较亮的中间状态。


27.根据权利要求20至26中任一项所述的窗，其中在所述时间段期间，所述切换材料的所述透射率保持在所述中间透射率的50％以内、所述中间透射率的40％以内、所述中间透射率的30％以内、所述中间透射率的20％以内或所述中间透射率的10％以内。


28.根据权利要求20所述的窗，还包括内部光传感器，所述内部光传感器通信地耦接到所述处理器并且被定位成测量穿过所述基板和所述切换材料之后进入包括所述窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，其中所述至少一个波长的光是所述可见光谱的真子集，并且其中所述程序代码还使得所述处理器：
(a)从所述内部光传感器获得所述至少一个波长的光的强度测量结果；以及
(b)响应于所述强度测量结果，增大或减小施加在所述电极上的所述电压的所述绝对值，使得所述切换材料的所述透射率增大或减小。


29.根据权利要求28所述的窗，其中所述至少一个波长的光包括波长范围，并且其中所述波长范围的所述强度测量结果是所述波长范围的累积强度。


30.根据权利要求29所述的窗，其中所述波长范围是连续的。


31.根据权利要求29或30所述的窗，其中所述波长范围包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。


32.根据权利要求28至31中任一项所述的窗，其中所述至少一个波长的光包括至少两个不同的波长，其中所述处理器获得所述至少两个不同波长中的每一者的强度测量结果，并且其中所述处理器：
(a)确定由所述至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；
(b)确定所述有效颜色是否包括不期望色区的一部分，所述不期望色区是包括所述至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及
(c)响应于所述有效颜色是否包括所述不期望色区的一部分而增大或减小所述电压的所述绝对值。


33.根据权利要求32所述的窗，其中当所述有效颜色在所述不期望色区之外时，所述处理器增大所述电压以使所述切换材料变亮。


34.根据权利要求32或33所述的窗，其中当所述有效颜色在所述不期望色区之内时，所述处理器减小所述电压以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·P·斯米特，杜安·拉姆，格伦·R·布莱纳，乔纳森·R·萨贞特，杰瑞米·G·芬顿，道格拉斯·M·维珍，布罗德里克·W·阿尔布莱特，
申请(专利权)人：思维奇材料公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA