專利名稱：透射率可變的透明面元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別設(shè)計為玻璃面的透明面元件，該透明面元件包括一結(jié)構(gòu)，通過施加工作電壓可以控制該結(jié)構(gòu)的可變的總透射率。本發(fā)明還涉及一種用于操作至少一個透明面元件的裝置和方法，以及一種包括至少一個透明面元件的車輛。
背景技術(shù)：
由DE102008060040A1已知了一種用于操作透射率可變的透明面元件、尤其是玻璃面的裝置。該裝置包括:具有源電壓的電的能量源；傳輸線；以及用于將源電壓轉(zhuǎn)換成透明面元件的工作電壓的器件。在此，該器件包括:轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有集成的控制單元，借助該控制單元能將源電壓轉(zhuǎn)換成低于工作電壓的交流電壓；和直接處于每個透明面元件上的、分別被分配給該面元件的變壓器，所述變壓器能由該交流電壓產(chǎn)生工作電壓。此外，由US6，804，040B2已知了一種用于控制懸浮顆粒裝置的供電電壓的裝置。該裝置包括:用于接收交流電壓信號的電連接件；用于在預(yù)定區(qū)域內(nèi)將該交流電壓信號劃分成多個獨立電壓信號的劃分單元；用于控制該劃分單元、以便提供選出的、基于電壓水平信息的電壓值的控制單元；以及用于在懸浮顆粒裝置上提供該選出的電壓水平的電連接件。可以借助輸入單元預(yù)定電壓水平信息，或者由檢測懸浮顆粒裝置上的光強的光電管預(yù)定電壓水平信息。本申請人的未提前公開的102010033556.8號專利申請描述了一種用于操作透射率可變的透明面元件、尤其是玻璃面的裝置。該裝置包括電的能量源、傳輸線和用于將該能量源的源電壓轉(zhuǎn)換成第一交流電壓的轉(zhuǎn)換器。這個用于將源電壓轉(zhuǎn)換成第一交流電壓的轉(zhuǎn)換器包括至少一個模擬振蕩電 路。這種裝置還包括分別一個直接布置在透明面元件上的、用于轉(zhuǎn)換第一交流電壓的變壓器。透明面元件分別包括可以通過施加工作電壓(該工作電壓是具有基頻(Nutzfrequenz)的交流電壓)來調(diào)節(jié)其透射率的構(gòu)件。該構(gòu)件分別是插入到各個面元件中或涂覆到各個面元件上的薄膜。該薄膜是所謂的懸浮顆粒裝置，在該懸浮顆粒裝置中加入了吸光顆粒，這些吸光顆粒在施加工作電壓時可達到最大透明度，并且其在無電壓狀態(tài)下可達到最小透明度。還描述了一種用于操作透明面元件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)改進的透明面元件、一種改進的、用于操作透明面元件的裝置和一種改進的、用于操作透明面元件的方法。本發(fā)明的目的還在于，提供一種新式的包括至少一個透明面元件的車輛。根據(jù)本發(fā)明，該目的在透明面元件方面通過權(quán)利要求1中給出的特征來實現(xiàn)，在裝置方面通過權(quán)利要求4中給出的特征來實現(xiàn)，和在方法方面通過權(quán)利要求8中給出的特征來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，該目的在車輛方面通過權(quán)利要求9中給出的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
一種特別設(shè)計為玻璃面的透明面元件包括結(jié)構(gòu)，通過施加工作電壓可以控制該結(jié)構(gòu)的可變的總透射率。根據(jù)本發(fā)明，該結(jié)構(gòu)包括多個薄膜，這些薄膜以分層的方式插入到面元件中和/或涂覆到面元件上，并且這些薄膜的透射率可相對彼此獨立地加以控制。上述薄膜是所謂的懸浮顆粒裝置(=SPD)，在該懸浮顆粒裝置中加入了吸光顆粒，這些吸光顆粒在施加工作電壓時可達到最大透明度，并且其在無電壓狀態(tài)下可達到最小透明度。sro薄膜的轉(zhuǎn)換性能與薄膜厚度有關(guān)，其中，隨著薄膜厚度增大，從透明度最小的停用狀態(tài)轉(zhuǎn)入透明度最大的激活狀態(tài)所需要的接通時間變長。轉(zhuǎn)換性能還與環(huán)境溫度有關(guān)，其中，隨著溫度降低，接通時間變長?；谟啥鄠€薄膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式，這些薄膜的各自的厚度相對于單個薄膜的厚度減小。這樣就使該結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換性能得到了改進，這是因為分別具有小的厚度的分層的薄膜相對于具有較大的厚度的薄膜的接通時間減少。其結(jié)果是，特別是即使在環(huán)境溫度較低的情況下，也能使sro薄膜在停用狀態(tài)和激活狀態(tài)之間實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換，并且很快就能達到透明度的期望的狀態(tài)。因此，在將透明面元件應(yīng)用于車輛時，車輛乘客就能獲得更高的舒適度，始終保持最佳同時也是期望的視野以及能見度，并且從而達到更高的安全性。同時，基于薄膜的多層結(jié)構(gòu)能以特別有利的方式實現(xiàn)，可通過調(diào)節(jié)各個單獨的薄膜的各自的透射率來以較小而確定的分度分級調(diào)節(jié)面元件的總透射率。根據(jù)一種有利的改進方案，各個單獨的薄膜彼此電絕緣，從而避免薄膜間的相互影響。在透明面元件的一種設(shè)計方案中，至少一個薄膜這樣設(shè)計，使得可以通過施加和/或改變工作電壓來顯示出符號和/或文字，和/或在薄膜的至少兩層之間這樣插入符號形的和/或文字形的構(gòu)件，使得可以通過控制薄膜的透射率來顯示出符號和/或文字。其優(yōu)點是，借助該透明面元件可以很方便地顯示出標識、字符、廣告和/或其它設(shè)計元素。根據(jù)本發(fā)明，用于操作至少一個透明面元件的裝置的特征在于至少一個用于將第一交流電壓轉(zhuǎn)換成第二交流電壓以作為結(jié)構(gòu)的工作電壓的變壓器，其中，變壓器具有多個電輸出端，其中，每個輸出端分別與一個薄膜電I禹合，并且可以從第一交流電壓中為每個薄膜產(chǎn)生一個單獨的工作電壓。這樣就能以低投入對薄膜的透射率單獨進行控制，并且能以簡單的方式調(diào)節(jié)出透明面元件的確定的總透射率。由于所應(yīng)用的變壓器包括多個電輸出端，因此僅需要一個變壓器就能對該透明面元件的所有薄膜進行操作。該裝置特別還包括至少一個電的能量源、至少一條傳輸線和至少一個用于將該能量源的源電壓轉(zhuǎn)換成第一交流電壓的轉(zhuǎn)換器。根據(jù)一種有利的改進方案，借助至少一個轉(zhuǎn)換器可以從源電壓中產(chǎn)生電壓水平降低的第一交流電壓?；趯㈦娔芤赃@樣一個交流電壓的形式從能量源傳輸?shù)街辽僖粋€變壓器的情況，因此不需要投入大的高壓傳輸線，其中，所應(yīng)用的傳輸線基于由此實現(xiàn)的降低的絕緣投入而不僅僅具有突出的柔韌性的特征，并且還具有重量很輕且成本較低的特征。而且針對該至少一條傳輸線的較高電壓，以及針對特別是在車輛內(nèi)部的、其它電氣的和/或電子的系統(tǒng)以及能接 觸的和能導(dǎo)電的部件，也不需采取電屏蔽和電絕緣措施，或者僅需采取少量的電屏蔽和電絕緣措施，這是因為從所選用的電壓水平較低的交流電壓中能產(chǎn)生良好的電磁兼容性。也能以有利的方式簡化用于接觸保護的安全措施，也就是說用于保護防止觸電。
此外，借助變壓器還能以合適的方式從第一交流電壓中產(chǎn)生更高的第二交流電壓作為工作電壓。根據(jù)裝置的一種有利的改進方案，變壓器借助材料結(jié)合、力鎖合和/或形狀配合的連接而固定在透明面元件上。因此，所產(chǎn)生的第二交流電壓的傳輸距離就特別短，并且由此產(chǎn)生的電損耗也較低。根據(jù)本發(fā)明，用于操作至少一個透明面元件的方法的特征在于，對結(jié)構(gòu)的各個薄膜的透射率進行單獨調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)出面元件的確定的總透射率。借助根據(jù)本發(fā)明的方法可以以低投入并且精確分級地或連續(xù)地調(diào)節(jié)出確定的總透射率。根據(jù)本發(fā)明的車輛具有至少一個透明面元件，其中，該面元件構(gòu)成車窗和/或車輛天窗?；谠撁嬖脑O(shè)計方式，特別是即使在溫度較低的情況下，也能以較短的轉(zhuǎn)換時間對車輛的車窗和/或天窗的透射率進行調(diào)節(jié)?；谠撁嬖脑O(shè)計方式，該面元件可以非?？焖俚卦诓煌偼干渎手g進行轉(zhuǎn)換，并且同時還可以通過調(diào)節(jié)各個單獨的薄膜的各自的透射率來以較小的確定的分度分級調(diào)節(jié)或無級地調(diào)節(jié)面元件的總透射率。因此便能改進車輛乘客的安全性和舒適度。在車輛的一種改進方案中，該車輛同樣包括用于控制和操作至少一個透明面元件的裝置，使得能以低投入對薄膜的透射率進行單獨控制，并且能以簡單的方式調(diào)節(jié)出透明面元件的確定的總透射率。


下面參照附圖詳細說明 本發(fā)明的實施例。圖中示出:圖1示出車輛的示意圖，該車輛包括多個總透射率可變的透明面元件；和圖2示出其中一個如圖1所示的透明面元件的示意圖。彼此相應(yīng)的部件在各圖中皆用同樣的附圖標記表示。
具體實施例方式需要說明的是，本發(fā)明的實施例優(yōu)選應(yīng)用于車輛、例如機動車中，其中，在該車輛上已有的車窗玻璃、天窗等等的透明度是可變的。圖1中示出車輛1，其包括多個透射率可變的透明面元件2至8。透明面元件2至8是玻璃面，特別是指車輛I的第一可運動的玻璃天窗(面元件2)、第二固定式玻璃天窗(面元件3)、右側(cè)和左側(cè)可運動的側(cè)窗(面元件4和面元件8)、右側(cè)和左側(cè)固定式側(cè)窗(面元件5和面元件7)以及后窗玻璃(面元件6)。透明面元件2至8分別具有一個在圖2中詳細示出的結(jié)構(gòu)9，該結(jié)構(gòu)包括多個以分層的方式布置的薄膜9.1至9.n，并且該結(jié)構(gòu)的總透射率是可調(diào)的。如圖2所示，薄膜9.1至9.η插入到面元件2至8中?？商鎿Q地或附加地，將薄膜9.1至9.η涂覆到各自的透明面元件2至8上。薄膜9.1至9.η設(shè)計為可以通過施加工作電壓Ub，特別是施加可單獨調(diào)節(jié)的工作電壓Ubi至UBn (該工作電壓是具有有效頻率的交流電壓)來調(diào)節(jié)其各自的透射率。薄膜9.1至9.η是所謂的懸浮顆粒裝置(=SPD)，在該懸浮顆粒裝置中加入了吸光顆粒，這些吸光顆粒在施加工作電壓Ub或工作電壓Um至UBn時可達到最大透明度，并且其在無電壓狀態(tài)下可達到最小透明度。在本發(fā)明的圖示實施例中，設(shè)有電池作為用于操作透明面元件2至8的能量源10，該電池具有直流電壓作為源電壓UQ。該直流電壓例如為12伏特。由于傳輸線11具有極佳的電磁兼容性，并且由于也不需要采取高壓防護措施，因此，使用低壓范圍內(nèi)的交流電壓來實現(xiàn)從能量源10到透明面元件2至8的電能傳輸是特別合適的，出于這個原因，在能量源10后面直接布置轉(zhuǎn)換器12。在未詳細示出的實施例中，設(shè)有多條傳輸線11和多個轉(zhuǎn)換器12。在此可能的是，為每個透明面元件2至8各設(shè)置一條傳輸線11和/或一個轉(zhuǎn)換器12。借助轉(zhuǎn)換器12可以將源電壓Uq轉(zhuǎn)換成其頻率可調(diào)或固定的第一交流電壓UAa，其中，第一交流電壓UAa優(yōu)選具有低于源電壓Uq的最高電壓水平。第一交流電壓Uaci特別根據(jù)以下公式得出:
權(quán)利要求
1.一種特別是被構(gòu)造成玻璃面的透明的面元件(2至8)，所述面元件包括一結(jié)構(gòu)(9)，通過施加工作電壓(Ub)能控制所述結(jié)構(gòu)的可變的總透射率，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)(9)包括多個薄膜(9.1至9.n)，所述薄膜以分層的方式插入到所述面元件(2至8)中和/或涂覆到所述面元件(2至8)上，并且所述薄膜的透射率能彼此獨立地加以控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明的面元件(2至8)，其特征在于，各個薄膜(9.1至9.η)彼此電絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透明的面元件(2至8)，其特征在于，所述薄膜(9.1至9.η)中的至少一個被構(gòu)造成，使得能通過施加和/或改變所述工作電壓(Ub)來顯現(xiàn)出符號和/或文字，和/或在所述薄膜(9.1至9.η)的至少兩層之間這樣插入符號形的和/或文字形的器件，使得能夠通過控制所述薄膜(9.1至9.η)的透射率來顯現(xiàn)出符號和/或文字。
4.一種用于操作至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的透明的面元件(2至8)的裝置，其特征在于至少一個用于將第一交流電壓(Uaci)轉(zhuǎn)換成至少一個第二交流電壓(Uac2)以作為結(jié)構(gòu)(9)的工作電壓(Ub)的變壓器(14至20)，其中，所述變壓器(14至20)具有多個電的輸出端(Al至An)，其中，每個輸出端(Al至An)分別與一薄膜(9.1至9.η)電聯(lián)接，并且能夠由所述第一交流電壓(Uaci)為每個薄膜(9.1至9.η)產(chǎn)生一單獨的工作電壓(Ubi 至 UBn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于至少一個電的能量源(10)、至少一條傳輸線(11)和至少一個用于 將所述能量源(10)的源電壓(Uq)轉(zhuǎn)換成所述第一交流電壓(Uaci)的轉(zhuǎn)換器(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，借助所述轉(zhuǎn)換器(12)能由所述源電壓(Uq)產(chǎn)生電壓水平降低的所述第一交流電壓(UAa)，借助所述變壓器(14至20)能由所述第一交流電壓(Uaci)產(chǎn)生電壓水平升高的所述第二交流電壓(Uac2)以作為工作電壓(Ub)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述變壓器(14至20)直接布置在透明的面元件(2至8)上。
8.一種用于操作至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的透明的面元件(2至8)的方法，其特征在于，對結(jié)構(gòu)(9)的薄膜(9.1至9.η)的透射率進行單獨調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)出所述面元件(2至8)的確定的總透射率。
9.一種車輛(1)，所述車輛包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的透明的面元件(2至8 )，其中，所述面元件(2至8 )構(gòu)成車窗和/或車輛天窗。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛(I)，包括根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別設(shè)計為玻璃面的透明面元件(2至8)，其包括一結(jié)構(gòu)(9)，通過施加工作電壓(UB)可以控制該結(jié)構(gòu)的可變的總透射率。根據(jù)本發(fā)明，該結(jié)構(gòu)(9)包括多個薄膜(9.1至9.n)，該薄膜以分層的方式插入到面元件(2至8)中和/或涂覆到面元件(2至8)上，并且該薄膜的透射率可相對彼此獨立地加以控制。本發(fā)明還涉及一種用于操作至少一個透明面元件(2至8)的裝置和方法，以及一種包括至少一個透明面元件(2至8)的車輛(1)。
文檔編號B60J3/04GK103249582SQ201180058929
公開日2013年8月14日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者J·塞策, S·米爾伯格, J·盧卡 申請人:戴姆勒股份公司