[发明专利]带有过压保护的光学有源玻璃化物

说明书

本发明处于光学有源玻璃化物（Verglasungen）的技术领域，其中可以通过输送电功率来改变光学特性，并且根据本发明的类型涉及一种结构，在其中这种光学有源玻璃化物通过电路连接到功率源上。

在建筑物和车辆中越来越多地使用光学有源玻璃化物，其中光学特性可以通过输送电功率有目的地来改变，以便例如通过玻璃化物的不同的光学穿透性（透明度）来无级地调节入射光的量。

这种玻璃化物这样广泛已知并且已经以多种方式在专利文献中进行了描述。其中例如包括电致变色的玻璃化物，其包含电致变色材料构成的光学有源层，该电致变色材料能够可逆地存储和释放阳离子。通过施加不同极性的电压，可以控制阳离子的储存或释放，以便由此影响电致变色的玻璃化物的透明度。仅仅示例性地参见欧洲专利EP 0338876、EP 0408427、EP 0628849和美国专利5,985,486，其中深入地描述了电致变色的玻璃化物。

这种光学有源玻璃化物例如也是PDLC玻璃化物（PDLC＝聚合物分散型液晶），其也包含液晶层作为光学有源层。液晶层的液晶（这些液晶在没有施加的电压情况下任意取向并且在该状态中将光强烈散射）可以通过施加电压而在一个方向中取向，其中液晶在该状态中由于与环境匹配的折射系数而仅仅略微地散射光，使得极大地提高了液晶层的透明度。

这种光学有源玻璃化物例如也是SPD玻璃化物（SPD＝悬浮颗粒器件），其包含悬浮颗粒的层作为光学有源层，其中不同于PDLC玻璃化物，并不是光散射而是光学有源层的光吸收可以通过施加电压来改变，以便由此控制SPD玻璃化物的透明度。

对于这种光学有源玻璃化物而言共同的是，如果施加超过与相应类型相关的边界电压的电压，则它们被不可逆地损毁。如果例如将超过边界电压的电压施加到电致变色的玻璃化物上，则在玻璃化物中会形成气体，破坏电介质并且将光学有源层氧化、减少和分解。除了损坏玻璃化物之外，由此导致的功能影响也在安全技术的方面关系重大（例如在由于玻璃化物提高的透明度引起的不希望的内室过热情况下）。

施加不允许地高的电压的一个可能原因是由于使用者的错误操作。于是，例如在实践中不能排除的是，由于无知或者不注意而将光学有源玻璃化物连接到具有过高输出电压的电功率源上。此外，例如电致变色玻璃化物在所施加的电压的极性方面具有与相应的结构关联的特定的连接配置，使得电致变色的玻璃化物必须以合适的极来连接。因为用于降低透明度的边界电压通常高于用于提高透明度的边界电压，所以尤其是可能出现如下情况：通过错误极性的功率源引起玻璃化物的不可逆的损坏。

此外，不能排除的是，电功率源由于功能干扰而发出不允许地高的电压。

针对在光学有源玻璃化物的供电中的不允许地高的电压的另一常见原因是电压尖峰，如其例如在车辆中通过操作点火装置或者一般地在雷雨情况下会出现的那样。如果例如在建筑物中将光学有源玻璃化物连接到电网，则可能通过电击会产生电压尖峰，通过这些电压尖峰而不可逆地损坏玻璃化物。

为了避免这一点，已知的是，在建筑物中的电网内或者在车辆的车载电网中设置过压保护装置，使得保护光学有源玻璃化物免受电网的电压尖峰影响。US 2005/0063036 A1公开了一种在供电单元的电路中的过压保护装置。然而，在实践中表明的是，在电网端子和光学有源玻璃化物之间的电路中也由于高频的交变电磁场而感应地出现电压尖峰，如其例如通过操作点火装置或者在雷雨情况下会出现的那样。在这种情况下，电网的过压保护装置无效。

为了避免在光学有源玻璃化物的供电装置的电路中感应产生的电压尖峰，可能的是，将电网端子尽可能接近玻璃化物地设置或者将电网端子和玻璃化物之间的电线路保持得尽可能短。然而，这种方式通常是不可能的，因为电网端子通常操作不便或者所需的电功率在玻璃化物的位置、譬如在正面上或者其他的未被针对湿气进行保护的区域上出于安全技术的原因而不可到达。也可能的是，在电网端子和玻璃化物之间的电线路设置有金属屏蔽物，然而实践显示，这种屏蔽物的有效性通常并不满足实践的要求。

因此，本发明的任务是，提出一种可能性，通过其能够可靠地并且安全地避免由于不允许地高的电压导致的光学有源玻璃化物的损坏。

该任务和其他任务根据本发明的建议通过一种具有独立权利要求的特征的结构来解决。本发明的有利的扩展方案通过从属权利要求的特征给出。

根据本发明给出了一种结构，该结构类型上包括至少一个光学有源玻璃化物，其中至少一个光学特性如透明度、光散射性、光反射性和/或显色可以通过输送电功率、即通过施加电压或者电流来改变。