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


此處公開(kāi)的主題通過(guò)示例進(jìn)行說(shuō)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(dòng)態(tài)I⑶，其采用了動(dòng)態(tài)涂層以公知的方式改變通過(guò)I⑶ 的可見(jiàn)光透射率；圖2示出了根據(jù)此處公開(kāi)的主題的具有多個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域的多窗格IGU的一個(gè)示例性實(shí)施例；圖3示出了根據(jù)此處公開(kāi)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(kāi)的主題的適用于動(dòng)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(yǔ)“示例性”的含義是“作為示例、例證或舉例說(shuō)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(kāi)的主題涉及多窗格中空玻璃單元(IGU)，其包括至少一個(gè)窗格或側(cè)窗 (lite)，其在窗格表面上具有動(dòng)態(tài)(即，可變的可見(jiàn)光透射率(Tvis)和/或可變的太陽(yáng)輻射熱獲得系數(shù)(SHGC))涂層，窗格提供至少兩個(gè)可獨(dú)立控制的動(dòng)態(tài)區(qū)域。圖IA和IB示出了常規(guī)的動(dòng)態(tài)I⑶100，其采用一種動(dòng)態(tài)涂層以公知的方式改變通過(guò)I⑶的可見(jiàn)光透射率。具體地，圖IA示出了處于清澈狀態(tài)的常規(guī)動(dòng)態(tài)I⑶100，圖IB示出了處于變暗狀態(tài)的常規(guī)動(dòng)態(tài)IGU 100。蒙片法已經(jīng)是一種嘗試用于制造具有多個(gè)可獨(dú)立控制區(qū)域的動(dòng)態(tài)IGU的常規(guī)方法。然而，蒙片法包括一些問(wèn)題會(huì)引起短路，這需要消除，在兩個(gè)可獨(dú)立控制的動(dòng)態(tài)區(qū)域之間的隔離區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)缺陷。其它嘗試過(guò)的技術(shù)包括那些會(huì)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(dòng)態(tài)區(qū)域或幾個(gè)獨(dú)立拋光的IGU內(nèi)，每個(gè)都具有可一起形成單個(gè)IGU組件的單動(dòng)態(tài)區(qū)域。根據(jù)此處公開(kāi)的主題，多區(qū)域動(dòng)態(tài)窗戶相比常規(guī)的動(dòng)態(tài)IGU具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如允許可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)動(dòng)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(dòng)態(tài)區(qū)域內(nèi)將太陽(yáng)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(dòng)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(kāi)主題的具有多個(gè)動(dòng)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(gè)窗格(或側(cè)窗)203。IGU框201以公知的方式容納并支撐每個(gè)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(gè)窗格203包括第一動(dòng)態(tài)區(qū)域204和第二動(dòng)態(tài)區(qū)域205。在一示例性實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)區(qū)域204和205為電致變色動(dòng)態(tài)區(qū)域。在另一示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域可為光致變色或熱致變色動(dòng)態(tài)區(qū)域。母線206以公知的方式連接到每個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域以獨(dú)立地將控制電壓施加到每個(gè)單獨(dú)的動(dòng)態(tài)區(qū)域。母線206在框201的外邊緣上可通電。每個(gè)單獨(dú)的動(dòng)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(jí)、內(nèi)部和/或外部的天氣條件，白天的時(shí)間，年度的時(shí)間等等。圖3示出了根據(jù)此處公開(kāi)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(gè)或兩個(gè)側(cè)窗203a和 203b可為透明的或半透明的?？商娲兀粋€(gè)或兩個(gè)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(gè)大約12mm至20mm的開(kāi)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(dòng)態(tài)涂層220。在一示例性實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)涂層220為形成動(dòng)態(tài)區(qū)域的電致變色涂層。根據(jù)此處公開(kāi)的主題，母線206和動(dòng)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(dòng)態(tài)區(qū)域之間成型很細(xì)、分得很開(kāi)的線。連接到每個(gè)單獨(dú)的動(dòng)態(tài)區(qū)域的母線以公知的方式穿過(guò)IGU的框可通電。因?yàn)槊總€(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域與IGU的其它動(dòng)態(tài)區(qū)域分隔開(kāi)，所以每個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域可獨(dú)立控制以改變穿過(guò)該區(qū)域的透射率。以公知的方式形成電致變色動(dòng)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(dòng)態(tài)涂層前設(shè)置在基底201上?？商娲?，在動(dòng)態(tài)區(qū)域噴鍍后或者在噴鍍過(guò)程中，母線206可超聲焊接到基底201。母線通過(guò)運(yùn)用基于預(yù)定動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域并且動(dòng)態(tài)區(qū)域形成為大區(qū)域時(shí)，可用激光削蝕來(lái)將一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域與另一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域分離或隔開(kāi)?？商娲?，例如如圖2所示，可沿I⑶的整個(gè)長(zhǎng)度范圍設(shè)置母線。對(duì)于該可替代的技術(shù)，可用激光消除或?qū)蓚€(gè)動(dòng)態(tài)涂層區(qū)域和母線隔離為不同的動(dòng)態(tài)區(qū)域。當(dāng)運(yùn)用該可替代的技術(shù)時(shí)， 應(yīng)注意除去在削蝕過(guò)程中噴射出的母線材料。通過(guò)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(dòng)態(tài)區(qū)域之間和母線之間出色的電隔離性能。可替代地，寬度大于100 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(zhǎng)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(zhǎng)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(kāi)的主題的適用于動(dòng)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(duì)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(dòng)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?cè)诨?01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(dòng)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(kāi)在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?律師案號(hào)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(kāi)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(gè)或多個(gè)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)電致變色動(dòng)態(tài)區(qū)域的窗戶，該窗戶頂部可通過(guò)日光積極地控制，以及可為在朝向窗戶底部具有至少一個(gè)光致變色動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域204和205，但應(yīng)理解可用任意數(shù)量的動(dòng)態(tài)區(qū)域。并且，雖然示出的動(dòng)態(tài)區(qū)域204和205為通常的矩形，但此處公開(kāi)的主題可用具有多個(gè)并且每個(gè)都具有指定的形狀的動(dòng)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(kāi)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(kāi)的主題的一個(gè)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(gè)獨(dú)立控制的動(dòng)態(tài)區(qū)域。此處公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例包括IGU，該IGU在一個(gè)窗格上包括多個(gè)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(kāi)的主題的另一示例性實(shí)施例包括IGU，該IGU在一個(gè)窗格上包括多個(gè)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(kāi)的主題的另外一示例性實(shí)施例包括IGU，該 IGU在一個(gè)窗格上包括多個(gè)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(dòng)態(tài)區(qū)域部分匹配、呼應(yīng)和/或?qū)φ?。?yīng)理解前述示例性實(shí)施例可設(shè)計(jì)成使得包括多個(gè)動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域的功能。例如，可在與至少一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域相反的窗格(即，不包括動(dòng)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(wèn)題。但此處公開(kāi)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(gè)在窗框內(nèi)或幕墻內(nèi)的框中拋光的可獨(dú)立控制的動(dòng)態(tài)區(qū)域。盡管前述公開(kāi)的主題為了清楚理解的需要已經(jīng)詳細(xì)進(jìn)行了說(shuō)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(dòng)。相應(yīng)地，作為舉例說(shuō)明的這些要考慮的不受限制的實(shí)施例以及此處公開(kāi)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(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種窗戶組件，包括多個(gè)動(dòng)態(tài)電致變色區(qū)域，其形成于可透光的單個(gè)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(gè)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(gè)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(duì)電極層； 形成為與對(duì)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(gè)。
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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)側(cè)窗包括清澈側(cè)窗，以及至少一個(gè)側(cè)窗包括多個(gè)動(dòng)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(gè)側(cè)窗包括低輻射側(cè)窗，以及至少一個(gè)側(cè)窗包括多個(gè)動(dòng)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(gè)側(cè)窗包括彩色側(cè)窗，以及至少一個(gè)側(cè)窗包括多個(gè)動(dòng)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(gè)側(cè)窗包括至少部分反射側(cè)窗，以及至少一個(gè)側(cè)窗包括多個(gè)動(dòng)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(dòng)態(tài)區(qū)域的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求1所述的窗戶組件，其特征在于，至少一個(gè)動(dòng)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(duì)電極層； 形成為與對(duì)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(dòng)態(tài)區(qū)域的至少一個(gè)。
17.一種方法，包括提供可透光的單個(gè)基底；以及在單個(gè)基底上形成多個(gè)動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)電致變色區(qū)域的步驟包括通過(guò)下面的步驟形成電致變色裝置在可透光的單個(gè)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(duì)電極層； 形成與對(duì)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(guò)將電致變色裝置的選定部分分隔形成多個(gè)電致變色區(qū)域從而形成多個(gè)動(dòng)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(gè)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(gè)動(dòng)態(tài)電致變色區(qū)域，其形成于單個(gè)透明的基底上，其中至少兩個(gè)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(gè)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(gè)側(cè)窗，其中至少一個(gè)側(cè)窗包括多個(gè)可獨(dú)立控制的動(dòng)態(tài)區(qū)域。
文檔編號(hào)E06B3/667GK102203370SQ200980124126
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)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(qǐng)人:索拉迪格姆公司