包括至少一個壓電元件的透明襯底、包括所述襯底的絕緣裝配玻璃以及襯底或裝配玻璃 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種透明襯底（1），其在其至少一面上包括至少一個透明壓電元件，每個壓電元件位于第一和第二透明電極之間，并且每個壓電元件（5）以及第一和第二透明電極是以層的形式，以使得形成至少一個透明壓電換能器。本發(fā)明提出了一種透明襯底，其包括至少一個壓電元件，所述壓電元件不妨礙穿過包括所述透明襯底的裝配玻璃的視野并且使得能夠精確地控制透明襯底的振動。
【專利說明】包括至少一個壓電元件的透明襯底、包括所述襯底的絕緣裝配玻璃以及襯底或裝配玻璃的使用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括至少一個壓電元件的透明襯底。

【背景技術(shù)】
[0002]已知通過向透明襯底傳輸機械波而使其振動。現(xiàn)有解決方案在于向透明襯底的表面上所貼合的整塊的一個或多個壓電換能器的端子上施加電壓。然而，這些換能器必須布置在透明襯底的外廓上以便不妨礙穿過包括透明襯底的裝配玻璃的視野。然而，在這些條件下，難以控制透明襯底的振動。
[0003]因此存在對于這樣的透明襯底的需要:所述透明襯底包括不妨礙穿過包括透明襯底的裝配玻璃的視野并且使得能夠精確控制透明襯底的振動的至少一個壓電元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明提出一種透明襯底，其在其至少一面上包括至少一個透明壓電元件，每個壓電元件位于第一和第二透明電極之間，并且每個壓電元件以及第一和第二透明電極是以層的形式，以使得形成至少一個透明的壓電換能器。
[0005]根據(jù)另一特性，透明壓電元件以及第一和第二透明電極各自都是以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式并且形成唯一的透明壓電換能器。
[0006]根據(jù)另一特性，所述一個或多個透明壓電元件以及第一和第二透明電極被布置成使得形成以矩陣的方式分布在透明襯底的表面上的多個透明壓電換能器。
[0007]根據(jù)另一特性，透明襯底包括:
-第一透明電極，其以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式，
-多個透明壓電元件，其以按矩陣的方式分布在透明襯底的表面上的多個部分的層的形式，所述透明壓電元件通過絕緣材料而彼此絕緣，
-多個第二透明電極，其以按矩陣的方式分布的多個部分的層的形式，每個第二透明電極被布置在單獨的透明壓電元件上。
[0008]根據(jù)另一特性，透明襯底包括:
-多個第一透明電極，其以按矩陣的方式分布在透明襯底的表面上的多個部分的層的形式；
-透明壓電元件，其以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式，
-第二透明電極，其以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式。
[0009]根據(jù)另一特性，透明襯底包括:
-多個第一透明電極，其以層線(ligne de couche)的形式，
-透明壓電元件，其以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式，
-多個第二透明電極，其以層線的形式。
[0010]根據(jù)另一特性,每個透明壓電元件由聚偏氟乙烯(polyfluorure de vinylidene)制成或由摻雜了鑭的鋯鈦酸鉛(PLZT)制成或由氧化鋅制成或由氮化鋁制成或由聚(苯乙烯-b-異戍二烯)(poly (styr6ne-b-1sopr6ne))的嵌段共聚物制成或由BaT13類型的鈦和鋇的氧化物制成。
[0011]根據(jù)另一特性，透明襯底由有機或無機玻璃制成。
[0012]根據(jù)另一特性，每個第一和第二透明電極被連至給定電勢。
[0013]根據(jù)另一特性，至少一個介電層被布置在每個第一和第二透明電極以及所述一個或多個透明壓電元件之間。
[0014]根據(jù)另一特性，以層的形式的第一和第二透明電極由薄層的堆疊構(gòu)成，所述薄層堆疊包括至少一個由透明導(dǎo)電氧化物制成的薄層和/或一個金屬薄層并且其中每個透明壓電元件是以薄層的形式。
[0015]本發(fā)明還涉及一種絕緣裝配玻璃，其包括:
-至少兩個透明襯底，其兩兩由氣體薄片(lame)間隔，透明襯底中至少一個如上所述，-所述一個或多個透明壓電換能器被適配成電連接到電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由經(jīng)受一個或多個振動的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的信號和/或向所述元件或向透明壓電換能器發(fā)送信號以便使透明襯底中之一振動。
[0016]根據(jù)另一特性，包括至少一個透明壓電元件的一個或多個透明襯底的至少一個面轉(zhuǎn)向氣體薄片。
[0017]根據(jù)另一特性，當(dāng)兩個透明襯底各自包括至少一個透明壓電元件時或者當(dāng)同一襯底的兩個面各自包括至少一個透明壓電元件時，兩個透明襯底的表面上或者透明襯底的兩個面上透明壓電換能器的數(shù)目及分布是等同的。
[0018]本發(fā)明還涉及將上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃用于清潔包括至少一個透明壓電元件的一個或多個透明襯底上的灰塵或水，這通過由電子設(shè)備向所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個壓電換能器發(fā)送信號以便使得所述一個或多個透明襯底振動并且使所述一個或多個透明襯底的灰塵或水掉落。
[0019]本發(fā)明還涉及將上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃用作揚聲器，這通過由電子設(shè)備向包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的所述一個或多個壓電換能器傳輸信號以便使得所述透明襯底振動并且擴散可聽信號。
[0020]本發(fā)明還涉及將上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃用作麥克風(fēng)，這通過將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的振動進行變換，所述振動在可聽信號的效應(yīng)下產(chǎn)生并且通過所述一個或多個壓電換能器而變換成旨在被記錄的電脈沖。
[0021]本發(fā)明還涉及將上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃用作發(fā)電機，這通過將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的振動進行變換，所述振動在機械激勵的效應(yīng)下產(chǎn)生并且通過所述一個或多個壓電換能器而變換成電信號以用于產(chǎn)生電。
[0022]本發(fā)明還涉及將上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃用于使來自其上安置了所述透明襯底或裝配玻璃的建筑物的外部或內(nèi)部的聲音衰減或相應(yīng)地放大，這通過由電子設(shè)備接收和分析由包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的第一信號并且由電子設(shè)備將與第一信號反相或相應(yīng)地同相的第二信號發(fā)送到所述透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器或者在裝配玻璃包括有包含了至少一個透明壓電元件的至少兩個透明襯底的情況下發(fā)送到裝配玻璃的另一透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器。
[0023]一種套件包括上述透明襯底或上述絕緣裝配玻璃以及電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由包括至少一個透明壓電元件的至少一個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的信號和/或向包括至少一個透明壓電元件的至少一個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器發(fā)送信號以便使絕緣裝配玻璃的透明襯底之一振動和/或記錄由所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器響應(yīng)于襯底的振動所發(fā)射的電信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]現(xiàn)在將對照附圖來描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中:
?圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的透明襯底的橫剖面示意視圖；
?圖2表示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的透明襯底的面的示意視圖；
?圖3表示了根據(jù)第二實施例的透明襯底的第一示例沿圖2的A-A軸的橫剖面示意視圖；
?圖4表示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的透明襯底的第二示例的面的示意視圖；
?圖5表示了圖4的透明襯底沿A-A軸的橫剖面示意視圖；
?圖6表示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的透明襯底的第三示例的面的示意視圖；
?圖7表示了圖6的透明襯底沿A-A軸的橫剖面示意視圖；
?圖8表示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的透明襯底的第四示例的面的示意視圖；
?圖9a和9b表示了圖8的透明襯底分別沿A-A軸和沿B-B軸的橫剖面示意視圖。
[0025]不同的圖中等同的參考標(biāo)號表示類似或等同的元件。

【具體實施方式】
[0026]透明襯底被定義為具有玻璃功能的襯底，其尤由鈉鈣玻璃制成或由塑料制成，所述塑料例如為以下類型:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或還有聚(乙烯-共-四氟乙烯)(poly (6thyl6ne-co-tetrafluoroethyIene)) (ETFE)0
[0027]術(shù)語“透明”自連續(xù)和/或離散譜線所組成的頻譜、對于人眼可見的波長定義了大于1%、并且優(yōu)選地大于40%的總透射(直接和漫射的)。這些可見波長被包括在350和800nm之間。
[0028]壓電換能器由壓電材料構(gòu)成并且被適配成將諸如振動之類的機械移動變換成電信號并且反之亦然。
[0029]本發(fā)明涉及一種透明襯底，其在其至少一面上包括位于兩個透明電極之間的至少一個透明壓電元件。所述一個或多個壓電元件和透明電極是以層的形式。所述一個或多個壓電元件和透明電極被布置成使得形成至少一個透明壓電換能器。
[0030]于是，這樣的透明襯底，其只包括透明元件，使得能夠不妨礙穿過包括這樣的透明襯底的裝配玻璃的視野或光透射。所述一個或多個壓電換能器可以被布置在透明襯底的表面上無論何處，這使得能夠更加有效地控制透明襯底的振動。
[0031]圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的透明襯底的示意視圖。
[0032]透明襯底I在其一面上包括第一透明電極6，其上置有透明壓電層5，所述透明壓電層5其自身上置有第二透明電極7。
[0033]第一和第二透明電極6、7以及透明壓電層5各自都是以被沉積在透明襯底I的整個表面上的層的形式。所述(壓電或電極)層優(yōu)選為薄層。所述電極作為變型可以通過液體沉積或通過溶膠-凝膠來沉積。
[0034]透明壓電層5旨在經(jīng)由第一和第二透明電極6、7而電連接到電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由一個或多個透明壓電元件5所接收的信號和/或經(jīng)由一個或多個透明壓電元件5而發(fā)送信號和/或記錄由一個或多個透明壓電元件5所發(fā)射的電信號。壓電層起到壓電換能器的作用。其被分布在襯底的整個表面上這一事實使得能夠更好地分析和/或控制襯底的振動。
[0035]透明電極6、7優(yōu)選地由薄層堆疊構(gòu)成，所述薄層堆疊包括至少一個由透明導(dǎo)電氧化物所制成的薄層和/或一個金屬薄層。透明電極6、7的厚度被包括在10和500nm之間。透明電極6、7的方塊電阻優(yōu)選地小于或等于500 Ω/ □、甚至小于或等于100 Ω/ □、甚至小于或等于50 Ω/ 口。
[0036]所述一個或多個透明壓電元件5例如由聚偏氟乙烯(polyfluorure devinylidene)制成或由摻雜了鑭的鋯鈦酸鉛(PbO-ZrO2-T12) (PLZT)制成或由氧化鋅制成或由氮化鋁制成或由聚(苯乙烯_b-異戊二烯)的嵌段共聚物制成或由BaT13類型的鈦和鋇的氧化物制成。每個壓電元件的厚度被包括在Inm和10 μ m之間、優(yōu)選地在0.5和5 μ m之間。
[0037]在運行時，每個透明電極6、7處于不同電勢。例如，一個電極接地并且另一電極處于不同于地電勢的電勢。壓電層因此形成了被分布在襯底的整個表面上的唯一壓電換能器。
[0038]圖2表示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的透明襯底的示意視圖。在該實施例中，透明襯底I包括多個透明壓電換能器，其在圖2上通過方形單元來表示，并且以矩陣的方式而布置。使多個壓電換能器以矩陣的方式分布這一事實使得能夠?qū)⒚總€壓電換能器彼此獨立地電連接到電子設(shè)備。特別地，每個透明壓電換能器在兩個透明電極之間并且經(jīng)受電勢差。優(yōu)選地，該電勢差對于每個壓電換能器是不同的。這于是使得能夠接收或發(fā)送具有大量諧波的信號，因此得到與根據(jù)圖1的實施例的壓電換能器相比精確得多的信號。壓電換能器被分布在襯底的整個表面上這一事實還使得能夠非常精確地分析和/或控制襯底的振動。
[0039]每個透明壓電換能器可以以各種方式實現(xiàn)。圖3至9示出了圖2的實施例的不同實現(xiàn)示例。在全體這些圖中，透明壓電元件5和透明電極6、7的材料和厚度等同于針對圖1的第一實施例已描述的。
[0040]圖3表示了根據(jù)第二實施例的透明襯底的第一示例沿圖2的A-A軸的橫剖面示意視圖。
[0041]在該第一示例中，透明襯底I包括第一透明電極6，其以被分布在襯底的整個表面上的層的形式、優(yōu)選地以薄層的形式。該第一透明電極6被適配成連接到電子設(shè)備。在運行時，第一透明電極6處于給定電勢，優(yōu)選地接地。
[0042]在該第一透明電極6上，透明襯底I包括以矩陣的方式分布的多個透明壓電元件5。透明壓電元件5是以壓電層的部分的形式，優(yōu)選地以薄層的部分的形式。透明壓電元件5通過電絕緣材料8而彼此分隔。
[0043]在每個壓電元件之上，透明襯底I包括第二透明電極7。于是存在以矩陣的方式分布的多個第二透明電極7。每個第二透明電極7覆蓋單獨透明壓電元件5的表面并且通過透明電連接器10而連至襯底邊緣。每個透明電連接器10使得能夠?qū)崿F(xiàn)從每個第二透明電極7到電子設(shè)備的電連接。每個透明電連接器10在絕緣材料之上以便與壓電元件絕緣。在運行時，每個第二透明電極7處于給定電勢，不同于地電勢，如果第一透明電極6接地的話。每個透明電連接器10與第二透明電極7優(yōu)選地以相同材料并且優(yōu)選地具有相同厚度，這使得能夠簡化襯底的制造。壓電元件、絕緣材料和第二電極例如通過絲網(wǎng)印刷、借助于掩模而被沉積。各圖完全不是按比例的。優(yōu)選地，透明電連接器10非常細(xì)。
[0044]在圖3的配置中，每個透明壓電元件5形成壓電換能器。
[0045]圖4和5表示根據(jù)第二實施例的透明襯底的第二示例的示意視圖。
[0046]在該第二示例中，透明襯底I包括以矩陣的方式分布在襯底I的表面上的多個第一透明電極6。為了便于制造襯底，由第一透明電極6的材料制成的層可以沉積在襯底的整個表面上并且每個第一電極6可以通過槽9而與層的其余部分絕緣，所述槽9圍繞每個電極并且具有層的厚度。每個第一透明電極6通過透明電連接器10而連至透明襯底I的邊緣。為了便于制造襯底，每個槽9可以同時圍繞第一透明電極6以及其透明電連接器10。每個槽9可以例如通過激光蝕刻、通過絲網(wǎng)印刷、借助于掩?；蜻€通過光刻來實現(xiàn)。這些槽優(yōu)選足夠細(xì)以使得不妨礙視野。各圖完全不是按比例的。優(yōu)選地，透明電連接器10非常細(xì)。
[0047]每個第一透明電極6之上置有被布置在透明襯底I的整個表面上的透明壓電層5，所述透明壓電層5其自身上置有第二透明電極7，所述第二透明電極7同樣以被布置在透明襯底I的整個表面上的層的形式。每個槽9因此在沉積了壓電層之后由壓電層的材料(其為電絕緣的)填充，這確保了第一透明電極6相對于彼此的電絕緣。
[0048]在運行時，第二透明電極7優(yōu)選地接地并且每個第一透明電極6處于給定電勢，不同于地電勢，如果第二透明電極7接地的話。在圖4和5的配置中，透明襯底I在第一透明電極6所處的地方包括多個透明壓電換能器。
[0049]圖6和7表示了根據(jù)第二實施例的透明襯底的第三示例的示意視圖。
[0050]在該第三示例中，透明襯底I至少在其面之一上包括第一透明電極6，其以被布置在透明襯底I的整個表面上的層的形式。第一透明電極6上置有透明壓電層5，所述透明壓電層5同樣被布置在透明襯底I的整個表面上。透明壓電層5之上置有多個第二透明電極7，所述第二透明電極7以矩陣的方式分布在襯底I的表面上。每個第二透明電極7通過透明電連接器10而連至透明襯底I的邊緣。第二透明電極7和透明電連接器10例如通過絲網(wǎng)印刷或借助于掩模而實現(xiàn)。各圖完全不是按比例的。實際上，透明電連接器10非常細(xì)。
[0051]在運行時，第一透明電極6優(yōu)選接地并且每個第二透明電極7處于給定電勢，不同于地電勢，如果第一透明電極6接地的話。在圖6和7的配置中，透明襯底I在第二透明電極7所處的地方包括多個透明壓電換能器。
[0052]圖8、9a和9b表示了根據(jù)第二實施例的透明襯底的第四示例的示意視圖。
[0053]在該第四示例中，透明襯底I包括多個第一透明電極6，所述第一透明電極6以彼此平行的行的形式，被布置在透明襯底I的整個表面上。第一透明電極6例如通過激光蝕亥Ij、通過絲網(wǎng)印刷、借助于掩模或還通過光刻而實現(xiàn)。
[0054]第一透明電極6之上置有透明壓電層5，所述透明壓電層5被布置在透明襯底I的整個表面上。壓電層的材料(其為電絕緣的)因此填充兩個相鄰行之間的間隔，這確保了第一透明電極6相對于彼此的電絕緣。
[0055]透明壓電層5之上置有多個第二透明電極7，所述第二透明電極7以彼此平行的列的形式，被布置在透明襯底I的整個表面上。第二透明電極7例如通過絲網(wǎng)印刷或借助于掩模而實現(xiàn)。
[0056]每個第一和每個第二透明電極6、7被布置在透明襯底I的兩個相對的邊緣之間。在運行時，每個第一透明電極6和每個第二透明電極7處于給定電勢，優(yōu)選地不同于地電勢。在圖8、9a和9b的配置中，透明襯底I在第一和第二透明電極6、7之間的相交處包括多個透明壓電換能器。
[0057]在全體實施例中，襯底可以在其面的單獨一個上或者在其兩個面上包括一個或多個壓電換能器。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的所有實施例的透明襯底可以用于單一裝配玻璃中或用于多重或絕緣裝配玻璃中。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的多重或絕緣裝配玻璃包括至少兩個透明襯底以及被布置在兩個相鄰?fù)该饕r底之間的間隔框，所述間隔框靠近透明襯底的邊緣。間隔框使得能夠維持透明襯底之間的間距。兩個透明襯底之間的間隔，稱為空氣薄片或氣體薄片，填充有空氣或稀有氣體。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的絕緣裝配玻璃可以包括:包含了至少一個透明壓電元件的單獨透明襯底或者在兩個襯底中至少之一上包含了至少一個透明壓電元件的至少兩個透明襯底。在其中絕緣裝配玻璃的多個透明襯底各自包括多個透明壓電元件的情況下或者在其中同一襯底的兩個面各自包括至少一個透明壓電元件的情況下，在不同透明襯底的表面上或者在同一透明襯底的兩個面上透明壓電元件的數(shù)目和空間分布優(yōu)選是等同的。同樣，包括至少一個透明壓電元件5的所述一個或多個透明襯底I的面(在其中壓電換能器只在襯底的一個面上的情況下)優(yōu)選地轉(zhuǎn)向氣體薄片。
[0061]透明襯底I的透明電極6、7旨在電連接到電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析和/或發(fā)送電信號。
[0062]在全體實施例中，每個透明襯底I在每個透明電極6、7以及所述一個或多個透明壓電元件5之間可以包括至少一個絕緣層。絕緣層使得能夠防止在兩個電極6、7之間的任何短路。事實上，在缺少絕緣層的情況下，由于灰塵粒、在沉積薄層期間的電弧或還由于襯底或壓電元件的缺陷，可能突然發(fā)生短路。然而，短路對系統(tǒng)是有害的，因為其導(dǎo)致壓電效應(yīng)的減少。
[0063]于是，優(yōu)選地，至少一個絕緣層被布置在透明電極6和所述一個或多個透明壓電元件5之間和/或至少一個絕緣層被布置在透明電極7和所述一個或多個透明壓電元件5之間。優(yōu)選地，至少兩個絕緣層、甚至至少三個絕緣層被布置在透明電極6和所述一個或多個透明壓電元件5之間和/或至少兩個絕緣層、甚至至少三個絕緣層被布置在透明電極7和所述一個或多個透明壓電元件5之間。當(dāng)存在至少兩個重疊的絕緣層時，這些層由不同材料制成。另外，當(dāng)存在至少兩個重疊的絕緣層時，優(yōu)選地存在非晶質(zhì)層/晶質(zhì)層的交替。此外，位于所述一個或多個壓電元件之上和之下的絕緣層可以是不同材料的。
[0064]每個絕緣層是介電層，其可以通過溶膠-凝膠、ALD、CVD、磁控管濺射或還通過PECVD 而沉積。每個絕緣層例如由 Si02、Ti02、SiN、AIN、HfO2、Al203、Y203、Si0N、Zr02、Ta205、SnO2、或還SnZnOx制成。絕緣層還可以由接連或同時沉積的這些材料的組合所制成。
[0065]此外，為了避免所述一個或多個壓電元件中電壓的顯著損耗，有必要的是絕緣層的厚度盡可能最低。于是，位于透明電極6、7和所述一個或多個透明壓電元件5之間的全體絕緣層的厚度小于所述一個或多個壓電元件的厚度的30%、優(yōu)選地小于所述一個或多個透明壓電元件5的厚度的10%。
[0066]另外，由介電材料制成的所述一個或多個絕緣層使得能夠使透明電極6、7的薄層抗反射。
[0067]此外，在全體實施例中，每個透明襯底I由有機或無機玻璃制成。每個透明襯底I的厚度被包括在10 μ m和1mm之間、對于有機玻璃而言優(yōu)選地在10 μ m和500 μ m之間并且對于無機玻璃而言優(yōu)選地在500 μ m和5mm之間、甚至在Imm和3mm之間。
[0068]透明襯底I的表面由壓電換能器的覆蓋率(換能器的數(shù)目和面積)是根據(jù)玻璃的面積和厚度、以及根據(jù)所旨在的應(yīng)用來適配的。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的單一裝配玻璃或多重裝配玻璃可以用于不同應(yīng)用，如，例如清潔透明襯底上的灰塵或水、或還用于在起揚聲器的作用時擴散音頻信號、或還用于起麥克風(fēng)的作用、或還用于發(fā)電。
[0070]于是，如果絕緣裝配玻璃的單獨透明襯底I配備有至少一個透明壓電元件，則僅僅該襯底易于通過由電子設(shè)備將適配信號經(jīng)由透明電極6、7發(fā)送給所述一個或多個透明壓電換能器而振動，或者還易于經(jīng)由透明壓電換能器5而產(chǎn)生通過透明電極6、7傳輸給電子設(shè)備的電信號。
[0071]如果絕緣裝配玻璃的至少兩個透明襯底I各自配備有至少一個透明壓電元件，則這些不同襯底都易于通過由電子設(shè)備將適配信號經(jīng)由透明電極6、7發(fā)送給所述一個或多個透明壓電換能器而振動，或者還易于經(jīng)由透明壓電換能器5而產(chǎn)生通過透明電極6、7傳輸給電子設(shè)備的電信號。
[0072]聲衰減可以涉及來自其上安置了絕緣裝配玻璃的建筑物或者裝備有根據(jù)本發(fā)明的透明襯底的房間之外的噪聲(這些噪聲是我們在內(nèi)部力圖不要聽到的)，或者還用于衰減在建筑物或房間的內(nèi)部所產(chǎn)生的噪聲以使得它們不被傳輸向建筑物外部。為此，由于噪聲所引起的襯底的振動被機械地傳輸?shù)剿鲆粋€或多個透明壓電換能器并且由被布置在襯底上的所述一個或多個透明壓電換能器檢測到。振動通過所述一個或多個透明壓電換能器而被變換成以電脈沖形式的電信號。所產(chǎn)生的電信號由電子設(shè)備接收，所述電子設(shè)備對其進行分析并且向同一襯底(在裝備有包括至少一個壓電元件的單獨襯底的多重裝配玻璃或單一裝配玻璃的情況下)或另一襯底(在裝配有包括至少一個壓電元件的至少兩個襯底的多重裝配玻璃的情況下)的所述一個或多個透明壓電換能器發(fā)送與所接收的信號反相的信號，以便消除噪聲。在裝備有兩個根據(jù)本發(fā)明的襯底的裝配玻璃的情況下，噪聲可以由被布置在襯底噪聲側(cè)上的壓電換能器所檢測并且由被布置在相對襯底上的壓電換能器所衰減。在其兩個面包括壓電換能器的襯底的情況下，噪聲可以由被布置在襯底位于噪聲側(cè)的面上的壓電換能器所檢測并且由被布置在襯底相對面上的壓電換能器所衰減。
[0073]聲放大以相同方式運行，其中由電子設(shè)備所發(fā)送的信號是同相而非反相。
[0074]在裝配有兩個根據(jù)本發(fā)明的襯底的裝配玻璃的情況下，系統(tǒng)可以是可逆的，從而可選地衰減來自外部或內(nèi)部的噪聲。
[0075]清潔包括至少一個壓電元件的透明襯底上的灰塵或水通過由電子設(shè)備向所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器發(fā)送電信號而實現(xiàn)。所述一個或多個透明壓電換能器將電信號變換成振動，以使得使所述一個或多個透明襯底振動并且使所述一個或多個透明襯底的灰塵或水掉落。
[0076]將包括至少一個壓電元件的襯底用作揚聲器是通過由電子設(shè)備向透明襯底的所述一個或多個壓電換能器傳輸電信號而實現(xiàn)的。所述一個或多個透明壓電換能器將電信號變換成振動以便使透明襯底振動并且擴散可聽信號。
[0077]將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底用作麥克風(fēng)是通過將可聽信號的效應(yīng)下所產(chǎn)生的透明襯底的振動變換成旨在被記錄的電脈沖而實現(xiàn)的，所述振動通過所述一個或多個透明壓電換能器而變換成電信號并且傳輸給電子設(shè)備以用于記錄。
[0078]將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底用作發(fā)電機是通過將機械激勵(例如風(fēng))的效應(yīng)下所產(chǎn)生的透明襯底的振動變換成電而實現(xiàn)的，所述振動通過所述一個或多個透明壓電換能器變換成電信號以用于通過電子設(shè)備而產(chǎn)生電。
[0079]本發(fā)明還涉及包括絕緣裝配玻璃和電子設(shè)備的套件，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由包括至少一個壓電元件的一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的信號和/或向包括至少一個壓電元件的一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器發(fā)送信號以便使絕緣裝配玻璃的透明襯底之一振動和/或記錄由所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的電信號。
[0080]所述電子設(shè)備包括連至能量源(例如城市電流)的微控制器。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的透明襯底已被實現(xiàn)。由氧化鋅(ZnO)制成的I μ m厚的絕緣壓電層已被沉積在2.1mm厚的玻璃上的兩個50nm厚的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電層之間。換能器的面積(裝配玻璃的活性面積)為5X5cm2。在上ITO層和下ITO層之間的電勢差的施加使得能夠生成使ZnO層變形的電場。這因此激勵玻璃。該透明襯底已成功地用作揚聲器。
【權(quán)利要求】
1.一種透明襯底(1)，其在其至少一面上包括至少一個透明壓電元件(5)，每個壓電元件(5)位于第一和第二透明電極(6、7)之間并且每個壓電元件(5)以及第一和第二透明電極(6、7)是以層的形式，以使得形成至少一個透明壓電換能器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明襯底(1)，其中透明壓電元件(5)以及第一和第二透明電極(6、7)各自以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式并且形成唯一的透明壓電換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明襯底(1)，其中所述一個或多個透明壓電元件(5)以及第一和第二透明電極(6、7 )被布置成使得形成以矩陣的方式分布在透明襯底(1)的表面上的多個透明壓電換能器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明襯底(1)，包括: -第一透明電極(6)，其以被布置在透明襯底(1)的整個表面上的層的形式， -多個透明壓電元件(5)，其以按矩陣的方式分布在透明襯底(1)的表面上的多個部分的層的形式，所述透明壓電元件(5)通過絕緣材料(8)而彼此絕緣， -多個第二透明電極(7)，其以按矩陣的方式分布的多個部分的層的形式，每個第二透明電極(7 )被布置在單獨的透明壓電元件(5 )上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明襯底(1)，包括: -多個第一透明電極(6)，其以按矩陣的方式分布在透明襯底(1)的表面上的多個部分的層的形式， -透明壓電元件(5)，其以被布置在透明襯底(1)的整個表面上的層的形式， -第二透明電極(7 )，其以被布置在透明襯底(1)的整個表面上的層的形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明襯底(1)，包括: -多個第一透明電極(6)，其以層線的形式， -透明壓電元件(5)，其以被布置在透明襯底的整個表面上的層的形式， -多個第二透明電極(7)，其以層線的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中之一所述的透明襯底(1)，其中每個透明壓電元件(5)由聚偏氟乙烯制成或由摻雜了鑭的鋯鈦酸鉛(PLZT)制成或由氧化鋅制成或由氮化鋁制成或由聚(苯乙烯-b-異戊二烯)的嵌段共聚物制成或由BaTi03類型的鈦和鋇的氧化物制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中之一所述的透明襯底(1)，其中透明襯底(1)是由有機或無機玻璃制成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中之一所述的透明襯底(1)，其中至少一個介電層被布置在每個第一和第二透明電極(6、7)以及所述一個或多個透明壓電元件(5)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中之一所述的透明襯底(1)，其中以層的形式的第一和第二透明電極(6、7)由薄層的堆疊構(gòu)成，所述薄層的堆疊包括至少一個由透明導(dǎo)電氧化物制成的薄層和/或一個金屬薄層，并且其中每個透明壓電元件(5)是以薄層的形式。
11.一種絕緣裝配玻璃,包括: -至少兩個透明襯底，其通過氣體薄片而兩兩間隔，透明襯底中至少一個是根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的， -一個或多個透明壓電換能器，其被適配成電連接到電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由經(jīng)受一個或多個振動的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的信號和/或向所述元件或向所述透明壓電換能器發(fā)送信號以便使透明襯底中之一振動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的絕緣裝配玻璃，其中包括至少一個透明壓電元件的所述一個或多個透明襯底的至少一個面轉(zhuǎn)向氣體薄片。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的絕緣裝配玻璃，其中，當(dāng)兩個透明襯底各自包括至少一個透明壓電元件時或者當(dāng)同一襯底的兩個面各自包括至少一個透明壓電元件時，在兩個透明襯底的表面上或者在透明襯底的兩個面上透明壓電換能器的數(shù)目和分布是等同的。
14.將根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃用于清潔包括至少一個透明壓電元件的所述一個或多個透明襯底上的灰塵或水，這是通過由電子設(shè)備向所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個壓電換能器發(fā)送信號以便使所述一個或多個透明襯底振動并且使所述一個或多個透明襯底的灰塵或水掉落。
15.將根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃用作揚聲器，這是通過由電子設(shè)備向包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的所述一個或多個壓電換能器傳輸信號以便使透明襯底振動并且擴散可聽信號。
16.將根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃用作麥克風(fēng)，這是通過將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的振動進行變換，所述振動在可聽信號的效應(yīng)下產(chǎn)生并且通過所述一個或多個壓電換能器而變換成旨在被記錄的電脈沖。
17.將根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃用作發(fā)電機，這是通過將包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的振動進行變換，所述振動在機械激勵的效應(yīng)下產(chǎn)生并且通過所述一個或多個壓電換能器而變換成電信號以用于產(chǎn)生電。
18.將根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃用于衰減或相應(yīng)地放大來自其上安置了透明襯底或裝配玻璃的建筑物外部或內(nèi)部的聲音，這是通過由電子設(shè)備接收和分析由包括至少一個透明壓電元件的透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的第一信號以及由電子設(shè)備將與第一信號反相或相應(yīng)地同相的第二信號發(fā)送到所述透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器或者在裝配玻璃包括有包含了至少一個透明壓電元件的至少兩個透明襯底的情況下發(fā)送到裝配玻璃的另一透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器。
19.一種套件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的透明襯底或者根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的絕緣裝配玻璃以及電子設(shè)備，所述電子設(shè)備被適配成接收和分析由包括至少一個透明壓電元件的至少一個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器所發(fā)射的信號和/或向包括至少一個透明壓電元件的至少一個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器發(fā)送信號以便使絕緣裝配玻璃的透明襯底之一振動和/或記錄由所述一個或多個透明襯底的所述一個或多個透明壓電換能器響應(yīng)于襯底的振動所發(fā)射的電信號。
【文檔編號】H01L41/08GK104272482SQ201380023215
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月3日
【發(fā)明者】C.萊德爾, V.莫羅, J.魯赫曼-埃波塞斯特恩丘斯, 孫佳玫, M.皮東, D.拉明, A.韋爾熱 申請人:法國圣戈班玻璃廠