具有有与温度相关的切换行为的电可控光学特性的玻璃单元制造技术

本发明专利技术涉及一种具有电可控光学特性的玻璃单元，所述玻璃单元包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有有与温度相关的切换行为的电可控光学特性的玻璃单元


[0001]本专利技术涉及具有电可控光学特性的玻璃单元、其用途和用于控制所述玻璃单元的方法。

技术介绍

[0002]具有电可控光学特性的玻璃单元本身是已知的。所述玻璃单元包括装配有功能元件的复合板，所述功能元件的光学特性可以通过所施加的电压被改变。通过控制单元施加电压，所述控制单元连接到功能元件的两个平面电极上，功能元件的活性层位于所述两个平面电极之间。这种功能元件的示例是SPD功能元件（suspended particle device（悬浮粒子装置）），所述SPD功能元件例如从EP 0876608 B1和WO 2011033313 A1中已知。通过所施加的电压可以控制可见光通过SPD功能元件的透射。另一示例是PDLC功能元件（polymer dispersed liquid crystal（聚合物分散液晶）），所述PDLC功能元件例如从DE 102008026339 A1中已知。在此，活性层包含衬入到聚合物基质中的液晶。如果不施加电压，则液晶以无序的方式定向，这导致射过活性层的光的强烈散射。如果将电压施加到平面电极上，则液晶沿共同的方向定向，并且通过活性层的光的透射被增加。PDLC功能元件通过降低总透射比通过增加散射更少地起作用，由此可以防止自由的透视或保证防目眩。此外，电致变色功能元件例如从US 20120026573 A1、WO 2010147494 A1和EP 1862849 A1和WO 2012007334 A1中是已知的，其中由于由所施加的电压诱导的电化学过程而发生透射变化。
[0003]例如，这种玻璃单元可以被用作交通工具板，所述交通工具板的光透射行为于是可以以电的方式被控制。所述玻璃单元可以例如被用作顶窗板，以便减少太阳照射或减少干扰性反射。这种顶窗板例如从DE 10043141 A1和EP 3456913 A1中已知。同样提出了挡风板，其中通过可切换的功能元件实现电可控遮阳板，以便在机动车辆中代替传统的可机械折叠的遮阳板。具有电可控遮阳板的挡风板例如从DE 102013001334 A1、DE 102005049081 B3、DE 102005007427 A1和DE 102007027296 A1中已知。
[0004]同样已知的是，给这种玻璃单元或可切换功能元件配备多个分段，这些分段的光学特性可以彼此无关地被切换。因此，功能元件的一个区域可以选择性地被遮暗或被配备高度光散射，而其他区域保持透明。例如从WO 2014072137 A1中已知具有独立的分段的玻璃单元以及用于制造所述玻璃单元的方法。此外应该参照WO 2017157626 A1。
[0005]可以通过将电压施加到各个分段上来控制光学特性。因此，动画方案也是可能的，其中分段可以例如依次、随机零乱地或者从外部分段到内部分段被切换为遮暗的或不透明的或者透明的。然而，功能元件的光学特性是与温度相关的。因此，例如高于50
°
C的高温例如可能导致平面电极的电阻强烈地增高。如果随后在高温下将电压施加到特定的分段上，这随后导致在实际上关断的分段的附近产生电场。于是这些分段不通过有针对性地施加电压而是由于电场而变换其光学状态。
[0006]当功能元件在例如低于0
°
C的特别低的温度下被运行时，出现另一光学问题。在这种情况下，可以强烈地增加功能元件的切换时间。如果在两个光学状态之间的持续时间大
约（bei）通常处于一秒以下，则在低温下可能发生几分钟的持续时间，直至从一个光学状态已完全变换成另一光学状态。对于功能元件的没有经验的用户而言由此不禁产生功能元件不正确地起作用的猜测。针对该问题的解决方案在WO 2019111235 A1中得以公开。切换的持续时间可以借助于加热覆层被保持恒定，所述加热覆层在过低的温度的情况下使功能元件升温。然而，该解决方案需要使用加热覆层，所述加热覆层必须以电的方式被运行。因此空间附加地必须是可用的，并且必须保证其他电供应。WO 9837453 A1公开一种电致变色元件，其中将与温度相关的电压施加到电致变色元件上，以便能够实现尽可能快的色变。借助于温度探头确定温度，所述温度探头优选地直接在电致变色功能元件中进行测量。与温度相关的电压借助于与温度无关的并且优选地线性的电压斜坡（Spannungsrampe）被施加到电致变色功能元件上，以便实现功能元件的色变。

技术实现思路

[0007]存在对玻璃单元的需求，其中其电可控光学特性的切换行为被改善。本专利技术所基于的任务是提供这种经改善的玻璃单元和用于控制所述玻璃单元的方法。
[0008]根据本专利技术，该任务通过具有电可控光学特性的玻璃单元来解决。玻璃单元包括：
‑
具有功能元件的复合板，所述功能元件具有电可控光学特性，和
‑
控制单元，所述控制单元与功能元件电连接。
[0009]控制单元具有数据组或所编程的函数，所述数据组或所编程的函数将电压斜坡分配给事先规定的温度范围内的每个温度。控制单元此外适用于
‑
确定功能元件的温度，
‑
根据所确定的温度从数据组中选择或借助于所编程的函数计算电压斜坡，以及
‑
以所选择的或计算的电压斜坡将电压施加到功能元件上。
[0010]该任务此外通过一种用于控制具有电可控光学特性的玻璃单元的方法来解决。该方法的特征在于，通过控制单元（a）确定功能元件的温度，（b）根据所确定的温度从数据组中选择或借助于所编程的函数计算电压斜坡，以及（c）以所选择的或计算的电压斜坡将电压施加到功能元件上。
[0011]在下面一起介绍玻璃单元和方法，其中阐述和优选的设计方案同样地涉及玻璃单元和方法。如果结合该方法描述了优选的特征，则从中得出玻璃单元也优选地相应地被设计并且是适合的。相反，如果结合玻璃单元描述了优选的特征，则从中得出方法优选地也相应地被实施。该玻璃单元被设置用于被使用在交通工具或建筑物中。复合板被设置用于在窗户开口（尤其是交通工具的窗户开口，但是可替代地也为建筑物或房间的窗户开口）中将内部空间相对于外部环境隔开。
[0012]本专利技术所基于的认识是：典型的电可控功能元件的切换行为是与温度相关的。通过确定温度并且从数据组中选择电压斜坡或借助于所编程的函数计算电压斜坡，可以使切换行为适配于温度。由于用于在两个切换状态之间变换的时间是与温度相关的，因此根据功能元件的温度，在两个切换状态之间进行了变换之前可能过去几分钟，但也可能持续少于一秒。根据本专利技术，可以通过玻璃单元根据功能元件的温度计算或选择电压斜坡，电压以
所述电压斜坡逐级地被施加到功能元件上，由此用于在两个切换状态之间变换的持续时间可以被加速或放慢。
[0013]“规定的温度范围”是储存在数据组中或构成所编程的函数的定义范围并且必须在使用功能元件之前规定的温度区间。
[0014]规定的温度范围优选地从
‑
30
°
C延伸直至120
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有电可控光学特性的玻璃单元，所述玻璃单元包括：
‑
具有功能元件（4）的复合板（100），所述功能元件（4）具有电可控光学特性，以及
‑
控制单元（10），所述控制单元与所述功能元件（4）电连接，其中所述控制单元（10）具有数据组或所编程的函数，所述数据组或所编程的函数将电压斜坡分配给事先规定的温度范围内的每个温度，其中所述控制单元（10）适用于
‑
确定所述温度，
‑
根据所确定的温度从所述数据组中选择或借助于所编程的函数计算电压斜坡，以及
‑
以所选择或计算的电压斜坡将所述电压施加到所述功能元件（4）上。2.根据权利要求1所述的玻璃单元，其中所述功能元件（4）包括至少两个具有不同光学特性的切换状态，并且为了在两个切换状态之间变换而需要与温度相关的切换时间，并且因此在每个任意的温度范围中均存在具有时间t
max
的温度，所述时间对应于尽可能长的所需要的切换时间，其中每个根据所确定的温度选择或计算的电压斜坡均导致切换时间t
Schalt
，所述切换时间大于或等于t
max
，使得在将所述电压施加到所述功能元件（4）上时得出所述切换时间t
Schalt
，其中任意的温度范围指的是在至少1
°
C、优选地至少2
°
C、尤其是至少5
°
C上延伸的温度范围。3.根据权利要求1或权利要求2所述的玻璃单元，其中所述功能元件（4）被划分成至少两个分开的分段（S1、S2、S3、S4）并且每个分段（S1、S2、S3、S4）均与所述控制单元（10）电连接，使得对于每个分段（S1、S2、S3、S4）能够彼此独立地以所选择或计算的电压斜坡施加所述电压。4.根据权利要求3所述的玻璃单元，其中所述控制单元（10）适用于首先将所述电压施加到所述至少两个分开的分段（S1、S2、S3、S4）中的第一分段（S1）上，并且适用于只有在所述切换时间t
Schalt
之后才将所述电压施加到所述至少两个分开的分段（S1、S2、S3、S4）中的另一分段（S2）上，其中所述至少两个分开的分段（S1、S2、S3、S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：