[实用新型]一种用于具有液晶中介的可变散射特性的上光单元的导电支撑物及此上光单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于上光单元（vitrage）的电极，该上光单元具有液晶中介的可变散射特性，配备有一个通过施加交变电场而在一个透明状态和一个非透明状态之间可逆交替的液晶层。 

背景技术

已知上光单元的某些特性在合适的电力供应的作用下，更具体地在一定波长的电磁辐射下（特别是可见光和/或红外）的透射率、吸收率和反射率会发生改变，或甚至光散射特性会发生改变。 

可电控的包含液晶的上光单元可用于任何地方，无论是在建筑领域还是在汽车领域中，每当在给定时间透过上光单元的视线必须被阻止时。 

常规使用的电极是由混合的铟锡氧化物（ITO）制成。为了防止导电杂质（其大小大于或等于电极之间的距离）所产生的短路，每个ITO膜可涂覆有电介质如SiO₂或Si₃N₄制成的膜，如在文献US5808715中所描述。 

本发明的一个目的包括提供多个包含液晶的上光单元，该上光单元更加可靠稳定，而不会不利地影响其光学和电学特性。 

实用新型内容

为此目的，本发明首先提供了一种用于上光单元的导电支撑物（其具有液晶中介的可变散射特性），包括具有一个主面的一个第一透明基底（无机或有机玻璃制成），该主面以如下顺序包括多层薄膜： 

-（直接在主面或薄的底膜上，例如金属氧化物或氮化物制成的）一个电极，该电极包括一个膜，称为TCO膜，基于透明导电氧化物（优选基于锡和铟），优选具有的厚度e₀在从50nm至200nm的范围内； 

-基于氮化硅的第一屏障膜（基于SiN_x，优选Si₃N₄），该膜具有的厚 度e₁为至少5nm，是未掺杂的或任选掺杂的（优选使用铝），并且优选基本上由氮化硅组成，任选掺杂的（优选使用铝）；以及 

-在（优选直接在）第一屏障膜上的一个基于氧化硅的第二屏障膜（基于SiO_x，并且优选SiO₂），该膜具有的厚度e₂为至少30nm，优选至少45nm或甚至50nm，甚至更优选低于或等于80nm，并且优选基本上由氧化硅（二氧化硅）组成，此第二层膜是未掺杂的或任选掺杂的（优选使用铝）； 

厚度e₁小于e₂，和/或e₁小于80nm； 

第一和第二屏障膜的累积厚度e_b大于或等于50nm并且小于或等于150nm，甚至更优选小于或等于120nm。 

在本发明中，表述“屏障膜”应理解为是指提供了一个短路屏障的膜。 

申请人已确定一些短路来源： 

-大小大于或等于电极之间的距离的导电杂质，如已知的，例如源自用于处理玻璃的机器碎片的金属颗粒（铝、不锈钢等），玻璃的污染物（锡液滴等），或甚至聚合物/液晶混合物中的污染物； 

-但还有同一来源的大小小于电极之间的距离的导电杂质，如果形状不规则是尤其有害的； 

-具有高介电常数的非导电缺陷，因为液晶因此受到非常高的电场；以及 

-TCO膜的固有粗糙度（产生毛刺等）。 

根据本发明的所述至少两层屏障膜的使用，相比现有技术的所有单层膜提供了一种对多重来源的短路更有效的防御，因为： 

-适当地选择屏障膜的材料，以及e₁、e₂和e_b的最小值；并且 

-电介质界面的数量增加，从而降低了通过TCO上的膜的缺陷（孔、晶界、针孔等）的数量，这些缺陷可能导致形成短路。 

这两层屏障膜具有低介电常数（通常低于10），高击穿电压（通常高于4MV/cm），和“自愈”击穿模式。 

由于涉及光学调整的原因，所述（SiO_x）第二屏障膜应选择为具有比所述第一屏障膜更低的折射率（在可见光中）。 

优选厚度e_b和e₁也受到限制，以便简化沉积条件并确保获得良好的机械强度。与此相反，赋予第二层膜更大的最小厚度具有可使该多层物更有 效的效果，因为其显著降低了观察到短路的频率。