[发明专利]具有作为导电层的低辐射(LOW-E)涂层的特性转换窗

说明书

本申请涉及一种特性转换窗，和/或制备其的方法，特别是，一种具有低辐射(low-E)涂层的特性转换窗，具有足够的传导性，将电场提供给可转换的液晶层。

技术背景

特性转换窗的示例为电力地特性转换窗，其改变光传输特性来响应于电场。该技术的已知用途包括窗和/或车辆的玻璃、商业大楼(例如，办公室、会议室、大厅、大楼、店面等)，和/或住宅大楼。

透明窗，如是完全透明的，在一些情况下并不理想。例如，穿过车窗的阳光可能会使车辆的乘客觉得刺眼和/或使车辆的内部过热。因此，优选是窗可使一些光在有利时机被传输，并使光在其他有利时机被阻挡。为了控制窗的光透射，窗含有一种光致特性转换或热特性转换材料，其基于入射至材料上的光数量改变透射属性。透射属性的改变通常是自动的，并不能被人或其他干涉覆盖。

液晶(LCs)，例如聚合物分散液晶(PDLCs)和等离子寻址液晶(PALCs)，通过改变介质/层中液晶分子的方位来响应电场，使穿过液晶介质/层的光强度改变。恒定的电场可通过直流电(DC)电压被应用。选择性地，电场的极性可通过交流电(AC)电压的应用被周期性地转换。

施加的电压可与控制器(例如，电子控制单元、计时器、开关等)电连接，通过改变环境或其他条件被自动激活，或是通过人工操作的开关被激活。通过改变液晶介质/层的电场强度，LCs可甚至允许“打开”(透射或部分透射)状态和“关闭”(不透明或基本上不透明)状态之间的中间状态。

PDLCs通常是通过在液晶和单体的最初均匀混合物中诱导相位分离被制成。PDLCs的制备涉及相位分离，其可通过经紫外线(UV)或热固化或甚至溶剂的快速蒸发，单体基的聚合而被触发。当单体聚合时，液晶相位分离至微小的液滴或域，或是由固化的聚合物基的壁围绕的囊中，其提供支柱来保持LC。固化聚合物和LC的混合物在聚乙烯(PET)的两个片之间被结合，通常涂有透明导电氧化物(TCOs)通过应用的电场。当未寻址时(例如，当LC阈值电压以下的无电压和/或电压被应用时)，LC域内的向列纹理对于其他邻近的域被任意定向，由于光的散射，显示出稍白和/或不透明的。

图1(a)示出关闭状态下的相关技术PDLC玻璃窗100。配置两个玻璃基片102a，102b。导电涂层104被应用在外基片102a和102b各自的内表面。多个液晶(LC)滴108被配置在聚合物混合物106内。当没有电压被提供时，液滴108被任意定向，且入射光I将其反射，致使光以虚线箭头示出的方向散射。

在寻址状态下(当阈值电压以上的电压应用至液晶层时)，在不同域中的向列纹理与电场对齐，从而允许如图1(b)中所示的清楚状态。图1(b)是打开状态下的相关技术PDLC玻璃窗100。图1(b)类似于图1(a)，除了电压V通过导电104和一个或多个母线(未示出)被应用至PDLC层之外。电压使PDLC层的液晶滴基本上与电场平行对齐，允许入射光I穿过窗100来提供清楚状态。

虽然该技术在一些窗中表现出有所改进，但仍然具有缺陷。例如，暴露于太阳的辐射下可能会引起PDLC的退化。随着PDLC中的温度增加该退化可能会加重。

PDLC的退化可能会增加PDLC的反应时间，其可能会对人眼产生明显的闪烁。该退化可能会增加光波的散射，当PDLC为清除状态时在一定程度上会导致窗上残留阴霾并变暗。

Veerasamy的美国专利文献2009/0115922中试图通过使用低辐射(low-E)涂层克服缺点，其全部内容被纳入此处作为参考。

图2是根据美国专利文献2009/0115922实施例的相关技术的横截面视图。在图2的窗中，配置两个基片(例如，玻璃基片)202，204，包括外基片202和内基片204。低辐射涂层206被沉积在外基片202的内表面上。但是，用于施加电压穿过PDLC层214的透明导电氧化物(TCO)层212，则位于PDLC层214和低辐射涂层206之间。

提供第一及第二迭层208。第一及第二基于聚合物(例如，PET)层210被配置在第一及第二迭层208各自的内表面。可转换特性的PDLC层214被夹在第一及第二基本透明的导电氧化物(例如，TCO)层212之间。该TCO层可被溅射沉积到PDLC214的一个或者全部表面上，和/或第一及第二聚合物基层210各自的表面上。

美国专利文献2009/0115922中的低辐射涂层206减少了LC层214长期退化。但是附加层206增加了窗的厚度、制造时间、和生产成本。