[发明专利]引入含有改良的基体聚合物的膜的悬浮颗粒装置光阀和制备该基体聚合物的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年2月21日提交的美国临时专利申请60/775,062的优 先权，该申请的主题在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于含有液体颗粒悬浮物的光阀中的膜，其中在本文中，光 阀一般被称为悬浮颗粒装置或SPD光阀，或简称SPD。本发明的膜含有改 良的基体聚合物。本发明还涉及制备该基体聚合物的方法。更具体地，本发 明涉及制备对基片有很好的粘结力和附着性的基体聚合物的方法，该方法用 于形成在固化时发生交联类型的SPD膜。

背景技术

SPD光阀的调光功能已经为人们了解了七十多年了。在那时候已经提出 这些光阀用于许多应用中，包括例如α数字显示器和电视显示器、用于灯的 滤光器、照相机、光纤和光显示器(optical display)、和窗口、遮阳蓬顶、 遮光板、眼镜、护目镜、镜子等，以控制可能由此通过或反射的光量。窗户 的例子包括但不限制于，用于商业建筑、温室和住宅的建筑上的窗户，用于 车辆、轮船、火车、飞机和航天器的窗口，用于包括窥视孔的门的窗户和用 于如其中包括隔间的烤箱和冰柜的视窗。本文中描述类型的光阀同以上说明 的如悬浮颗粒装置或SPD一样也是公知的。

本文所使用的术语“光阀”描述了由通过小距离隔开的两个壁形成的池， 且至少一个壁是透明的。这些壁上具有通常是以透明导电涂层形式的电极。 任选壁上的电极上具有薄的透明绝缘保护涂层。该池包括调光元件(本文有 时称作可活化材料(activatable material))，该调光元件没有限制，可以是颗 粒液体悬浮物或者整个元件的一部份，该调光元件可以包括其中分布有颗粒 液体悬浮物的液滴的塑料膜。

该液体悬浮物(有时本文中称为液体光阀悬浮物或光阀悬浮物)含有悬 浮在液体悬浮介质中的小颗粒。没有施加电场时，由于布朗运动，液体悬浮 物中的颗粒假设是随机的位置。因此，通过该池的光束取决于该池的结构、 颗粒的性质和浓度以及光的能含量而被反射、传递或者吸收。因此该光阀在 关闭状态下相对较暗。然而，当通过光阀中的液体光阀悬浮物施加电场时， 颗粒排成直线，并且对于许多悬浮物，大部分光都能够通过该池。因此该光 阀在开启状态下相对较透明。

对于许多应用，全部或部分可活化材料即调光元件，优选为塑料膜而不 是液体悬浮物。例如，在用作可变的光透射窗的光阀中，在其中分布有液体 悬浮物液滴的塑料膜优选为单独的液体悬浮物，因为流体静压作用如与光悬 浮物高柱相关的膨胀，可以通过使用膜而避免，且可能泄露的风险也可以避 免。使用塑料膜的另一个优点是，在塑料膜中，颗粒一般只存在于非常小的 液滴中，并因此当该膜在电压下反复活化时不会明显地聚集。

本文使用的光阀膜(本文中有时也称为SPD膜)指含有用于或打算用 于SPD光阀中的颗粒悬浮物的膜或片、或多于其中一种。这种光阀膜应当 含有(a)分散在封装于一个或多个刚性或柔性固体膜或片中整个连续液相中 的颗粒悬浮物，或(b)含有分散颗粒的液体不连续相，这种不连续相分散在整 个刚性或柔性固体膜或片的连续相中。该光阀膜还可以含有一种或多种附加 层，如没有限制的膜、涂层或片或它们的组合，该层可以为该光阀膜提供以 下一种或多种性能，例如，(1)抗划伤性，(2)防紫外线辐射，(3)红外线能量 反射，(4)用于将施加的电场或磁场传送到可活化材料的导电性，和(5)绝缘 保护涂层。

  用于SPD膜的普通(但不限制)结构包括五层，即，从一侧到另一侧： (1)第一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料片，厚度在5-7密耳左右，(2)在所 述第一PET片上很薄的透明导电氧化铟锡(ITO)涂层，(3)SPD乳液的固化层 (即交联的)，厚度通常为2-5密耳，和(4)在(5)第二PET塑料基片上的第二氧 化铟锡(ITO)涂层。如上所述，提供了其它功能的附加层可任选地增加到上 述五层SPD膜中。而且，该SPD膜可以与例如透明的热熔融粘合膜和/或玻 璃片或较厚的透明塑料片层压，以提供强度和刚性，并在环境压力中保护组 合单元的各个部分，否则，环境压力会破坏其工作特性。