CN104025173A

CN104025173A - 静电可控设备

Info

Publication number: CN104025173A
Application number: CN201280065902.2A
Authority: CN
Inventors: R.A.M.希克梅特; T.范博梅尔; C.E.蒂梅林; W.J.H.安瑟姆斯; J.J.范格拉比克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-09-03
Also published as: US20140338846A1; JP2015513013A; EP2801089A1; WO2013102821A1; US20170067290A1; JP6242342B2

Abstract

提供一种静电可控光学设备，其包括：透射衬底（101）；透射电极（102），其布置在所述衬底的表面上；透射介质层（103），其布置在所述电极上；以及柔性卷帘（104），其附接于所述介质层，所述柔性卷帘包括柔性电极（106）和设置在所述柔性电极上的柔性光学功能层（105），所述柔性卷帘具有自然地卷曲配置并且能够响应于静电力而在摊开方向上摊平。所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的至少一个被关于其形状、大小、和/或相对于所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的另一个的位置适配，以便允许所述柔性卷帘的部分摊平，但是防止其完全摊平。该静电可控光学设备提供改进的切换可靠性，并且制造起来相对简单。

Description

静电可控设备

技术领域

本发明涉及静电可控光学卷帘(roll-up blinds)的领域，并且涉及使用这种卷帘的光控制面板。

背景技术

传统地，进入房屋或建筑物的日光是使用手动操作的或由发动机操作的卷帘窗或百叶窗来控制的。在窗户必须保持一定程度透明度的地方（例如在车辆中），永久性遮光（有色）的窗玻璃经常被用来减少光和热的透射。

用于建筑物和车辆的日光控制的节能方面如今也正变得日益重要。例如，为了减少气候控制所耗费的能量，所期望的是允许控制通过窗户进入建筑物的阳光和热的量。还期望的是能够控制离开建筑物的光和/或热的量。

在最近几年中，所谓的智能窗已经得以发展，其允许使用例如电致变色层、液晶或悬浮颗粒的光透射控制。智能窗能够从透射状态切换到部分阻挡或反射的状态。然而，使用电致变色层的智能窗具有有色的外观，这对于许多应用可能不是所期望的。并且，悬浮颗粒设备在“打开”状态时经受低的透明度，这是由于颗粒在对齐状态时也进行光吸收。作为替代性选择，已经提出电学可控的“微窗帘”，其在卷起(rolled-up)状态时可以提供相比其他方案更高程度的透明度，并且其可以以任何所期望的模式被精准地控制。

US 4,266,339公开了包括可卷曲(rollable)的电极的静电设备，其包括玻璃衬底、沉积在玻璃表面上的透明导电氧化锡膜、以及覆盖在该导电氧化锡膜上的透明聚丙烯层。可变电极包括在一个表面上具有铝薄膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄片，该可变电极形成一个紧致卷曲(a tight roll)。电极的最外端接合到绝缘的聚丙烯层。当施加电势时，该可变电极被吸引至固定电极（氧化锡层）并且摊开(roll out)。利用阻止杆来防止电极完全摊平(unrolling)，该阻止杆用于保持卷边的轴线。然而，这种方案的缺陷在于制造起来困难并且因而成本高。

因此，本领域中存在对用于增强电学控制的薄膜窗帘的切换可靠性的改进技术方案的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服该问题并且提供改进的静电可控卷起设备，该设备提供从摊平状态到卷起状态的快速且可靠的切换。

根据本发明的第一方面，这个和其他目的通过一种静电可控光学设备来实现，该设备包括：

-透射衬底；

-透射电极，其布置在所述衬底的表面上；

-透射介质层，其布置在所述电极上；以及

-柔性卷帘，其附接于所述介质层，所述柔性卷帘包括柔性电极和设置在所述柔性电极上的柔性光学功能层，所述柔性卷帘具有自然地卷曲配置并且能够响应于静电力而在摊开方向上摊平，

其中所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的至少一个被关于其形状、大小、和/或相对于所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的另一个的位置适配，以便允许所述柔性卷帘的部分摊平，但是防止其完全摊平。通过防止所述设备的完全摊平，所述卷帘能够更加快速且更加可靠地卷回到其初始的卷起状态。

因此，在本发明的实施例中，当在电极上施加电场时，所述柔性卷帘仅部分地摊平，并且所述柔性卷帘的远端部分保持一个曲率。

该静电可控光学设备可以被适配以使得相比于所述卷帘的近端部分处的场强，所施加的电场在所述卷帘的远端部分处更弱或者不存在。通常地，可以相对于所述柔性电极来图案化所述透射电极，或者可以相对于所述透射电极来图案化所述柔性电极。这种设备制造起来相对容易并且无需用于应用诸如阻止杆的结构的附加步骤。例如，可以图案化所述透射电极和所述柔性电极中的至少一个以分别在所述透射电极或柔性电极的远端部分处或附近形成间隙。“间隙”意指存在不具有电极材料的区域。

在其他实施例中，如果完全摊平，柔性导电层将在摊开方向上延伸超出透明电极的边缘或间隙。然而，由于在不具有透明电极的地方没有静电力作用于柔性电极，因此卷帘的远端将不会摊平。

在其他实施例中，柔性卷帘在摊开方向上的远端部分可以比卷帘的主要部分导电性低，或者不导电。

在其他实施例中，透射电极和透射介质层可以被成形以形成物理地和静电地防止卷帘完全摊平的突起结构。例如，突起构件可以被提供在衬底和透射电极之间以便迫使透射电极从衬底突出。

在其他实施例中，位于柔性卷帘的远端处或附近的柔性光学功能层的部分可以比柔性光学功能层的其余部分更厚。

在另一方面中，本发明涉及一种光控制面板，其包括根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中多个卷帘被布置在共同的衬底上，并且其中所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的至少一个被关于其形状、大小、和/或相对于所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的另一个的位置适配，以便允许所述柔性卷帘中的至少一些的部分摊平，但是防止其完全摊平。

可选地，该面板可以进一步包括至少一个光电子设备，例如光伏电池或发光装置，通常地诸如LED的固态光源。

在又一方面中，本发明涉及一种包括如上所述的光控制面板的窗户。

此外，提供一种制造静电可控光学设备的方法，该静电可控光学设备包括多个如上所述的柔性卷帘, 该方法包括：

-在透射衬底上布置透射电极层；

-布置透射介质层以覆盖所述透射电极层；

-在所述透射介质层的部分上沉积粘合材料；

-在所述粘合材料和所述介质层上布置柔性膜，所述柔性膜包括柔性电极层和柔性光学功能层，并且所述柔性层具有自然地卷起配置并且能够响应于静电力而摊平；

-固化所述粘合材料；以及

-在包括粘合材料的所述部分之间的区域中切割柔性膜，以便产生所述多个柔性卷帘；

其中相对于所述柔性膜来图案化所述透射电极层，或者相对于所述透射电极层来图案化所述柔性导电层。例如，所述透射电极层可以被图案化以在该层的远端部分处形成间隙。

要注意的是，本发明涉及权利要求中所记载的特征的所有可能组合。

附图说明

现在将参照示出本发明的（多个）实施例的附图来更详细地描述本发明的这个和其他方面。

图1a和1b 示意性地示出根据本发明的实施例的静电可控光学设备的透视图。

图2-8 示出根据本发明的各种实施例的静电可控光学设备的截面侧视图。

图9 是根据本发明的实施例的光控制面板的透视图。

如附图所示，层和部分的大小可能出于图示的目的而被夸大，并且因而被提供用来图示本发明的实施例的一般结构。相同的附图标记始终用来指示相同的元件。

具体实施方式

现在将在下文参照附图更加完整地描述本发明，在附图中示出了本发明的现有优选实施例。然而，本发明可以具体体现为许多不同的形式并且不应当被解释为限于本文所提出的实施例；相反地，这些实施例是出于全面性和完整性而被提供的，并且向本领域技术人员完整地传达本发明的范围。

发明人已经发现：卷回到初始的卷起状态的不可靠问题可以通过避免帘的完全摊平来减轻。有利地，这种完全摊平可以通过适当地适配面板的至少一个层的大小和/或形状来防止。

图1a-b图示了包括根据本发明的卷帘的面板的一般结构。设备100包括透射衬底101（通常为玻璃板），在其上布置有薄膜卷帘104。卷帘104具有自然地卷起配置并且可以响应于电势的施加而可逆地摊平（图1b）。相比于其卷起配置，在摊平的平面配置（图1b）中的卷帘104覆盖衬底101的更大部分。当移除所述电势时，卷帘104重新呈现其原始的卷起配置。

如图1b 所示，即便在摊平配置中，帘的远端也未完全摊平。实际上，本发明的发明人已经发现：通过防止帘的完全摊平（即通过在帘的远端处保持一定程度的曲率），所述帘将能够快速、可靠地切换回到初始的卷起状态。图2-8图示了实现该目的的多种措施。

如在本文所使用的，“透射”是指透射电磁辐射的至少一些波长的能力。透射物体可以是至少部分半透明的或完全透明的。此外，“透光”特别地是指透射可见电磁辐射以及可选地还透射其他波长的能力。透光物体具有至少某一程度的半透明度。“红外透射”或“IR透射”是指透射红外波长范围的电磁辐射（即，热辐射）的能力。IR透射的物体并不一定是透光的，但可以是透光的，并且因而可以是或可以不是半透明或透明的。

如本文所使用的，“光”是指可见光，即在约400nm到约740nm的波长范围内的电磁辐射。“红外”或“IR”是指波长比约700nm长（通常比750nm长）的电磁辐射。

如本文所使用的，“卷帘”是指柔性层或膜，其可以在卷起配置和能够覆盖下伏表面的至少部分摊平的（通常为平面的）配置之间进行可逆式转换。在本说明书中，“帘”一般并不旨在是指削弱的可见性或削弱的透光性，尽管卷帘的柔性光学功能层可以可选地具有光反射、光吸收或光引导的特性。

如本文所使用的，“光电子设备”是指采用光的量子机械效应、使用或产生光的半导体设备。光电子设备的示例包括光伏设备（例如，太阳能电池以及其他光电二极管）、激光二极管和发光二极管(也包括有机发光二极管)。

如本文所使用的，“光学接触”是指从一个物体延伸到另一个物体的光路径，其中所述物体光学接触。“直接光学接触”旨在意指所述光路径从第一物体延伸到第二物体而不必穿过诸如空气或光学元件的中间介质。

如本文所使用的，“近端”意指距离卷帘到下伏衬底的附接点较近，而相对地，“远端”是指距离卷帘到衬底的附接点较远。因此卷帘被防止摊平的那一端代表卷帘的远端。

如本文所使用的，相对于柔性电极层来图案化透射电极（或者反之亦然）意指透射电极层的一部分（特别地远端部分）是不连续的并且具有不同于柔性电极（呈现完全摊平状态时）的层形状或图案的图案，从而使得在柔性电极（通常为其远端部分）的特定区域处，如果完全摊平，柔性电极将与不具有透射电极材料的区域相对齐。

如在图中所示，层、区和域等的大小可能出于图示的目的而被夸大，并且因而被提供用来图示本发明的实施例的一般结构。

现在将参照图1更详细地描述卷帘的结构和功能。设备100包括平面衬底101，在其上布置有连接至电压源（未示出）的第一透射电极层102。绝缘介质层103（其可以是透射的）被布置在电极102上以覆盖电极102并且在空间上将其与卷帘104分离。卷帘104包括柔性光学功能层105，其通常由自支撑膜形成。在卷帘104意图面向介质层103的一侧上，光学功能层105被涂覆有第二电极层106，其也可以连接至所述电压源。

卷帘104由于例如固有应力所导致的弹力而呈现其自然的卷起配置。该应力可能是由光学功能层105和电极层106各自的材料的不同热膨胀系数导致的，或者可能是由制备（例如，层沉积）方法引起的，例如US 7,684,105中所描述的那样。

当在第一电极102和第二电极106之间施加电场时，卷帘104由于静电力而摊平并且因而呈现在介质层103上展开的平面位置，如图1b 所示。当该电场被移除（电压被关闭）时，静电力被消除并且卷帘104由于如上所述的固有应力而恢复到其弯卷的位置（图1a）。由于该帘并不完全摊平而是在其远端部分处具有某一曲率的事实，所以卷回到初始的卷起状态的操作是更快且更可靠的。

例如，在一个实施例中，光学功能层105是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并且第二电极层106是铝层，其也足够薄以具有柔性。这些材料的不同热膨胀系数可以有助于导致卷帘104弯卷的弹力。当设备100竖直定向时卷帘同样保持卷起（弯卷）的位置。

可以假定三个（或四个）力确定卷帘104的行为，这些力为所述弹力、以及所述静电力，还有范德华力和在较小程度上的重力。所述弹力可以是由例如制造期间的收缩导致的。即使没有电场存在的时候，弹力也作用于第二电极层106。通过在第一电极102和第二电极106之间或跨第一电极102和第二电极106施加电压，获得静电力，该静电力的目的是(directed to)使包括第二电极106的卷帘104摊平并且使其保持在摊平状态。该静电力是通过施加所述电压而获得的第一电极102和第二电极106之间的吸引力。所述范德华力是介质材料103和卷帘104之间的力。该力取决于这两种介质之间的距离、介质的粗糙度以及材料特性；所述距离越小，范德华力就越大。最后，所述重力作用于卷帘104，这还取决于其定向。总体而言，卷帘204可以非常薄并且因此具有非常小的质量，并且据此所述重力可能是可忽略的。

为了使卷帘104摊平（启动）并且使其保持在其摊平状态，必须克服所述弹力，该弹力总是作用于卷帘104并且目的是使其卷曲或弯卷。出于此目的，必须产生足够的静电力，并且可以通过在透射第一电极层102和第二电极层106之间施加充足的电压来获得该静电力。为了使摊平的卷帘104返回到其卷曲（停用）状态（图1a），消除该电压以使得静电力不再作用于卷帘104。于是，在弹力大于范德华力的条件下，弹力导致卷帘104重新呈现其卷起状态。

图2和3图示了本发明的实施例，其中第一电极层102被适配成防止卷帘104的完全摊平。在图2的实施例中，电极层102比卷帘104短，即如果完全摊平，卷帘的远端部分将延伸超出电极层102。然而，由于在设备100的远端部分中不存在电场，所以卷帘并未摊平超出电极层102的延伸。

图3的实施例利用相同的原理，但是电极层102不是较短，而是被图案化以在设备100的远端部分处或附近提供间隙。该间隙导致局部弱化或不存在的电场，从而使得该帘无法摊平跨过(bridge)该间隙。不具有电极材料的图案化区域可以具有任何适合的形状，例如线或网格图案。电极层的部分102、102’可以是连接的。

设想电极层102可以是图1所示的整个区域上的连续层或不连续的图案化层。在其中电极层被图案化（例如以形成网格结构）的情况下，图案的间隙的尺寸可以被增加以便发挥与图3所示的电极层102相同的功能。

在其他实施例中，第一电极层102和介质层103可以被成形以防止帘104的完全摊平。例如，电极层102和/或介质层103的远端部分可以被成形以形成突起结构，以便通过机械和静电作用二者使卷帘的远端部分保持弯卷的形状。这种效果可以通过图4所示的实施例获得，其中突起构件109被设置在衬底101上并且由电极层102和介质层103覆盖，从而使得电极层和介质层也从由该电极层和该介质层形成的原本平面表面突出。突起构件可以可选地由与衬底相同的材料形成，但也可以替代性地形成在另一种材料上。突起构件109可以由聚合物材料制成，例如光致抗蚀剂材料。

图5和6图示了本发明的实施例，其中柔性电极层106被适配成防止卷帘104的完全摊平。在图5中，柔性电极层106比光学功能层105短，并且可选地也比第一电极层102短。也就是说，光学功能层105的远端部分延伸超出柔性电极层106的远端部分。延伸超出柔性电极层106的光学功能层105的远端部分可以非常小。因此，卷帘的远端部分仍然可以弯卷。

在图6的实施例中，柔性电极106被图案化以在卷帘的远端附近形成间隙，从而使得摊平操作在所述间隙处由于较弱的电场而被抑制。

图7图示了本发明的另一实施例，其中介质层103在对应于卷帘的远端部分的区107中被制造得更厚，透射电极102和柔性电极106之间的距离同样如此，因而削弱了电场以使得静电力不超过负责使卷帘弯卷的弹力。

图8示出了本发明的又一实施例，其中光学功能层和柔性电极层的远端部分具有永久弯卷的形状，这是由于卷帘的远端111经由粘合接头110（例如胶）接合到光学功能层105的缘故。永久弯卷的形状可以通过在允许该帘弯卷之前应用未固化的粘合剂来获得（见下文）。

如以上所述，衬底101通常为玻璃板。然而，它也可以由塑料制成。该衬底可以具有可用于面板的意图应用的任何适合的尺寸和特性。该衬底还可以具有适合于意图应用的光学特性，例如一般地关于IR透射或透明度。

第一电极层102是应用在衬底101上的导电层。优选地，第一电极层是透明的，或者可以具有至少与衬底101相同程度的对可见光的透明度。例如，第一电极层102可以由诸如氧化铟锡（ITO）和氧化铝锌的金属化材料制成，或者由诸如聚苯胺和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）的导电聚合物制成。可选地，第一电极层202可以是图案化电极层。

介质层103使第一电极层102与卷帘104的第二电极（柔性导电层）106电绝缘。该介质层可以由任何适合的材料形成，例如氮化硅或氧化硅，或者诸如聚亚胺、苯并环丁烯（BCB）和SU-8的聚合材料。该介质层可以具有任何适合的光学特性，并且通常具有至少与衬底和第一电极层相同程度的对可见光的透明度。优选地，该介质层是透明的。该介质层可以具有从100nm到10μm的范围（例如从300nm到1μm的范围）内的厚度。

卷帘104通常经由诸如固化胶的粘合材料的粘合部分而被粘合到介质层。卷帘104的光学功能层105可以由自支撑的柔性膜（通常为聚合物膜）形成。适合用作柔性光学功能层的聚合物的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）及其组合。该光学功能层可以具有从约0.1到10μm的范围内的厚度。

在本发明的实施例中，光学功能层可以具有从1.3到1.9的范围内的折射率，这取决于所使用的材料。

此外，柔性光学功能层的光学特性可以被调谐，例如通过并入颗粒状材料或通过使用附加层（例如反射层，或具有不同折射率的层）。例如，诸如铝或银的一个或多个金属化层可以被用来提供反射特性。

在本发明的实施例中，光学功能层可以包括散射颗粒，例如氧化铝（Al₂O₃）或氧化钛（TiO₂）的颗粒。适合的颗粒大小可以是从0.1到5μm。为了提供入射光的部分漫反射，光学功能层可以具有从0.1到10%（按层的重量计）的范围内的散射颗粒含量。对于浓度高于10%（按重量计）的情况，基本可以实现光的全漫反射。然而，因为10%以上的浓度可能影响功能层的柔性，所以在一些实施例中，可能有利的是：光学功能层包括被布置成直接光学接触的至少两个薄层的堆叠，其中第一层包括高浓度的散射颗粒并且第二层不具有散射颗粒。

替代性地，在本发明的实施例中，光学功能层可以包括光吸收色素(pigment)，诸如分散在光学功能层中的光吸收颗粒或分子溶解于光学功能层中的光吸收分子。为了提供镜面反射特性，光学功能层可以包括薄反射金属层，比如铝。对于全镜面反射的情况，可以使用厚度为60nm或更厚的铝层。此外，光学功能层可以包括用于提供依赖于波长的反射的滤光器。

在一些实施例中，光学功能层可以包括波长转换材料，该波长转换材料将部分入射光转换成不同（通常更长）波长的光。将波长转换材料并入到光学功能层中在面板包括发光元件和它包括光伏设备这两种情况下可能是有利的，如以上所解释的那样。能够用于光学功能层中的波长转换材料的示例包括常规的有机和无机波长转换材料，比如无机磷光体、量子点（QD）和有机发光材料，诸如基于二萘嵌苯的材料，例如（商业上可从BASF获得的）Lumogen^® Red F 300或 F Red 305。

可以可选地使用光吸收和/或漫射和/或镜面反射材料来图案化光学功能层，以便在卷帘处于摊平的（平面）位置时产生诸如图形、文本或图像的视觉效果。

柔性电极层106可以是金属化层，例如氧化铟锡（ITO）、铝或银。层106的厚度可以在10nm到1μm的范围内，并且为该层提供柔性。当卷帘104意图是反射性的时，可能有利的是将铝层用作第二柔性电极层，这是因为这将降低对附加反射层的需求。

卷帘104可以是具有厘米范围内的尺寸的柔性薄片，例如从0.5到20cm的范围内的宽度和0.5到20cm的范围内的长度（摊平时）。

在卷曲状态时，单个卷帘104可以卷曲至少一整圈，并且通常卷曲若干圈。卷帘可以具有从1到10mm的范围内的曲率半径。通常地，曲率半径在卷帘的整个宽度上是均匀的。

本文所描述的卷帘可以用在光控制面板中，该光控制面板用于吸收、反射或以其他方式控制入射光，或者用于发射光，或者用于从光产生电能。这种光控制面板的一个示例在图9中示意性地示出。面板900包括衬底101和多个所述卷帘104（通常地，如图9所示的一个或多个卷帘104阵列）。在一些实施例中，第一电极层（第一导电层）可以具有平面内的延伸以便覆盖意图由多个卷帘覆盖的衬底表面，从而使得单个连续或不连续（图案化）的第一电极层可以被用来在若干卷帘的柔性电极层上施加电势。替代性地，每个卷帘104可以具有单个的第一电极层。

在本发明的实施例中，光学功能层105可以具有任何所期望的光学特性，例如，其是反射的、散射的、吸收的、或透射的。类似地，柔性电极层可以例如是反射的。通过适当地适配光学功能层105的特性，以及可选地还有柔性电极层的特性，图9的光控制面板可以被设计成吸收、反射或转换入射辐射。在这种实施例中，当卷帘处于卷起位置时，该面板可以透射如衬底101的特性所允许的电磁辐射，所述衬底在常规窗玻璃的情况下可以透射可见辐射和IR辐射二者。

在一些实施例中，光控制面板可以包括一个或多个光电子设备。光电子元件通常可以被布置成与所述衬底101和/或所述光学功能层105光学接触。在本发明的这种实施例中，要么是衬底101要么是光学功能层105可以用作波导，其将光引导到所述光电子元件或从所述光电子元件引导光。光电子设备可以例如包括诸如LED的固态光源，其用来经由卷帘104发射光。替代性地或附加地，所述光电子设备可以包括光伏电池，其被适配成经由卷帘104接收入射光并且将该光转换成电能。

在使用光源作为光电子设备的实施例中，诸如LED的固态光源可以被布置成与衬底和/或卷帘的光学功能层光学接触，以便分别将光发射到衬底和/或卷帘中。当被布置成与衬底光学接触时，由光源发射的光可以在衬底、电极层以及介质层内经历波导。卷帘通常可以包括光提取结构，其用于在卷帘处于摊平状态时提取光。

在一些实施例中，光电子设备可以是光伏电池（太阳能电池）。面板通常包括多个光伏电池。这种面板可以例如在窗户应用中是有用的，其在强太阳光下遮蔽建筑物内部并且同时利用太阳能来产生电。在这种实施例中，至少一个光伏电池被布置成与卷帘的光学功能层光学接触。例如，光伏电池可以被布置在该帘的一部分上，与光学功能层接触。布置有光伏电池的那部分可以是锚定部分，而卷帘在其与光伏电池相对的一侧上被粘合（通常使用光学胶）到衬底的介质层。在替代性实施例中，光伏设备被布置成与卷帘的光学功能层的侧向表面接触并且接收由卷帘引导的光。因此，在采用光伏电池的实施例中，光学功能层可以用作波导，其接收入射光并且将它引导至光伏设备的光活性层，其将光转换成电能。

所述光伏电池可以是能被制造得足够小以贴合在卷帘上或紧靠卷帘的任何常规光伏电池。适当地，单个光伏电池可以具有从0.5到20cm的长度和从0.5到20cm的宽度。光伏电池的厚度可以在从20μm到例如3mm的范围内。例如，在本发明中可能有利的柔性CIGS太阳能电池可以具有约30μm的厚度。光伏电池可以是独立于卷帘可控的。

例如，在其中面板被用于窗户应用的一些实施例中，面板可以在白天期间用作普通的窗玻璃面板，被卷起的卷帘103将光以及可选地IR辐射透射到房间、建筑物或车辆的内部。当日光变弱或消失时，可以开启LED 104来提供附加照明。于是可选地，一些或全部的卷帘103可以被摊平以防止光泄露到外部。因此，面板可以用作朝向房间或建筑物内部的发光窗，同时允许少量光或没有光逸散到外部。因而，它可能是一种非常节省能量的光源。这种实施例还能够与如上所述的光伏电池相组合。

根据本发明的静电可控光学设备可以按如下方式来产生。如上所述的导电层102通过常规技术沉积到衬底101上，例如通过化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、或其他常规涂覆或印刷技术。导电层102可以是通过印刷或通过光刻所产生的图案化层，例如形成网格图案。图案的尺寸可以被适配成产生根据图2和3的实施例。

在根据图5的实施例中，在电极102的沉积之前，将突起元件应用到衬底表面。

接下来，通过任何适合的技术在介质层上应用如上所述的介质层103，例如对于氮化硅使用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD），或者对于聚合层使用旋转涂覆。粘合材料（通常为胶）被应用到分布于介质材料表面上的、意图形成用于各个卷帘的锚定区的部分（通常作为细线）。在介质层和粘合部分上应用如上所述的柔性聚合材料（例如PET）的连续膜105，其先前已在意图面向介质层的一侧上被涂覆有薄导电层106。（形成光学功能层的）聚合材料的尺寸以及（形成柔性电极层106的）薄导电层的尺寸可以被适配成产生图6和7的实施例。

在将卷帘应用到粘合部分之后，可以固化粘合剂。当卷起已经经由粘合部分粘合时，包括光学功能层105和导电层106的涂层的连续膜例如通过激光切割而在粘合部分之间被分隔，以便形成多个单个卷帘104，每一个卷帘在其一个边缘附近经由粘合部分粘合到介质层。一旦被分隔（切割）以便仅在一端处被附接到介质层，每一个单个卷帘的自由端就由于如上所述的固有应力而弯卷。

图4的实施例的突起构件可以例如通过以下过程来产生：在衬底101上应用（例如通过印刷）包括引发剂的单体材料，并且随后固化该材料以便形成聚合材料的固体突起。替代性地，可以在衬底上沉积（例如通过印刷）聚合物材料的液体溶液，并且随后溶剂可以通过蒸发而被移除以便使突起凝固。接下来，电极层103和介质层可以如以上所述来沉积。

图8的实施例可以通过以下过程来产生：在通过切割形成各个帘之前，将未固化的粘合材料109应用到帘的远端部分。在切割如上所述的各个卷帘之后，卷帘弯卷（如上所解释的）并且随后可以固化粘合剂以便将帘的远端固定为弯卷的形状。

可以使用本领域已知的常规方法来产生光电子设备（例如LED或光伏设备）并将其应用到面板。

根据本发明的面板可以作为窗玻璃而被应用以便形成建筑物的窗户、或者例如汽车、潜艇或航空航天应用中的车辆的窗户。例如，面板可以形成双层玻璃窗的永久窗玻璃中的一个。替代性地，面板可以是永久地或可拆分地放置于双层玻璃窗的两个窗玻璃之间或者单层玻璃窗或双层玻璃窗前面的窗玻璃。在一些实施例中，面板可以被用作汽车的天窗。在其他实施例中，面板可以被用作用于专业或家庭场景的建筑特征、内部发光窗或隐蔽窗。

本领域技术人员认识到本发明绝不限于以上所述的优选实施例。相反地，在所附权利要求范围内的许多修改和变形是可能的。

此外，根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究，实施所要求保护的发明的技术人员能够理解和实现对所公开实施例的变形。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载于相互不同的从属权利要求中的简单事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims

1.一种静电可控光学设备，其包括：

-透射衬底（101）；

-透射电极（102），其布置在所述衬底的表面上；

-透射介质层（103），其布置在所述电极上；以及

-柔性卷帘（104），其附接于所述介质层，所述柔性卷帘包括柔性电极（106）和设置在所述柔性电极上的柔性光学功能层（105），所述柔性卷帘具有自然地卷曲配置并且能够响应于静电力而在摊开方向上摊平，

其中所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的至少一个被关于其形状、大小、和/或相对于所述透射电极、所述透射介质层、所述柔性电极和所述柔性光学功能层中的另一个的位置适配，以便允许所述柔性卷帘的部分摊平，但是防止其完全摊平。

2.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中，当在电极上施加电场时，所述柔性卷帘部分地摊平并且所述柔性卷帘的远端部分保持一个曲率。

3.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其被适配以使得相比于所述卷帘的近端部分处的场强，所述电场在所述卷帘的远端部分处更弱或者不存在。

4.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中相对于所述柔性电极来图案化所述透射电极，或者相对于所述透射电极来图案化所述柔性电极。

5.根据权利要求4所述的静电可控光学设备，其中所述透射电极（102）和所述柔性电极（106）中的至少一个被图案化以便分别在所述透射电极（102）或柔性电极（106）的远端部分处或附近提供间隙。

6.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中如果完全摊平，所述柔性导电层就在所述摊开方向上延伸超出所述透明电极的边缘（102’）或间隙。

7.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中所述柔性卷帘在所述摊开方向上的远端部分比所述卷帘的主要部分导电性低，或者不导电。

8.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中所述透射电极和所述透射介质层被成形以形成突起结构。

9.根据权利要求7所述的静电可控光学设备，其中突起构件被提供在所述衬底和所述透射电极之间以便迫使所述透射电极从所述衬底突出。

10.根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中位于所述柔性卷帘的远端处或附近的所述柔性光学功能层的部分比所述柔性光学功能层的其余部分更厚。

11.一种光控制面板（900），其包括根据权利要求1所述的静电可控光学设备，其中多个卷帘（104）被布置在共同的衬底上，并且其中所述透射电极（102）、所述透射介质层（103）、所述柔性电极（106）和所述柔性光学功能层（105）中的至少一个被关于其形状、大小、和/或相对于所述透射电极（102）、所述透射介质层（103）、所述柔性电极（106）和所述柔性光学功能层（105）中的另一个的位置适配，以便允许所述柔性卷帘中的至少一些的部分摊平，但是防止其完全摊平。

12.根据权利要求11所述的光控制面板，其进一步包括光电子设备。

13.根据权利要求11所述的光控制面板，其中所述光电子设备包括光伏电池。

14.根据权利要求12所述的光控制面板，其中所述光电子设备包括发光装置。

15.一种包括根据权利要求1至12中任一项所述的光控制面板的窗户。