CN104582956A - 具有可电切换的光学性能的复合板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有可电切换的光学性能的复合板，其至少包括：-外板(1)和内板(2)，其经由中间层(11)平面地相互接合，-在中间层(11)中具有至少一个活性层(5)的可切换的功能元件(4)，和-平面地设置在外板(1)和活性层(5)之间的红外防护涂层(3)，其中红外防护涂层(3)含有至少三个对红外区域光线具有反射性能的功能层(14)。
Description
本发明涉及具有可电切换的光学性能的复合板、其制造方法和红外防护涂层在这种复合板中的用途。
具有可电切换功能元件的嵌装玻璃是已知的。该功能元件的光学性能可以通过施加电压来改变。对此的实例是例如由US
20120026573 A1和WO 2012007334 A1已知的电致变色功能元件。其它实例是例如由EP 0876608 B1和WO 2011033313 A1已知的SPD-功能元件（悬浮颗粒装置）。通过施加电压，可以控制通过电致变色或者SPD-功能元件的可见光透射率。因此，可以便利地用电使具有这种功能元件的嵌装玻璃变暗。
许多可切换功能元件具有受限的长期稳定性。特别是例如建筑物立面中或者汽车领域中嵌装玻璃外部区域中的功能元件，在其中所述功能元件经受日照。特别地，日照中的红外色谱部分导致功能元件老化。例如，所述老化可以表现为功能元件可能均匀和非均匀的不美观的变色。但是，所述老化也可以导致所述可切换功能元件的功能性变差，特别是导致切换状态之间反差减小。
因此，在WO 2007122426 A1中推荐，通过防护涂层保护复合板中的功能元件免受红外辐射。该防护涂层优选地含有一个或者两个反射红外辐射的功能性银层。但是，具有一个或者两个银层的防护涂层具有近红外区域中的高透射率。因此，虽然可以通过这种防护涂层减少功能元件的损害，但是不能完全将其避免。
本发明的目的在于，提供具有可电切换的光学性能的复合板，其具有改善的所述可切换功能元件的抗红外辐射防护。
根据本发明，本发明的目的通过根据独立权利要求1的具有可电切换光学性能的复合板来实现。优选的实施方案来自从属权利要求。
本发明的具有可电切换光学性能的复合板至少包括以下特征：
- 经由中间层平面地相互接合的外板和内板，
- 在中间层中的具有至少一个活性层的可切换功能元件，和
- 平面地设置在外板和活性层之间的红外防护涂层，
其中红外防护涂层含有至少三个对红外区域光线具有反射性能的功能层。
本发明的复合板优选地设定，例如在汽车或者建筑物的开放区中用以分隔内部与外部环境。在本发明的意义上，在安装位置上面向外部环境的板称为外板。在安装位置上面向内部的板称为内板。原则上，特别当该处需要抗红外辐射的防护时，本发明的复合板当然也可以用于建筑物的内部中。外板这时为面向红外辐射源的板。
如果元件含有至少一种材料，这在本发明的意义上包括该元件由该材料组成的情况。
在本发明的意义上，不仅其光学性能（例如可见光透射率）可以在两种离散状态（例如非透明和透明状态）之间切换的板称为具有可电切换的光学性能的复合板。其也理解为光学性能可以连续调节的复合板。
根据本发明，所述红外防护涂层平面地设置在所述外板和活性层之间。因此，从外部环境通过所述复合板进入的阳光首先射到该红外防护涂层上，并且随后射到所述功能元件上。阳光的红外辐射部分由于所述红外防护涂层被反射和/或被吸收，并且因此不（或者仅以明显减小的程度）射到该功能元件上。本发明的重要优点在于本发明产生的具有至少三个功能层的红外防护涂层。这样的红外防护涂层具有可见光谱区域中的高透射率，但是在临近可见光谱区域的近红外区域中已经具有高反射度。通过本发明的红外防护涂层，特别有效地保护所述功能元件免受红外辐射部分，而并不干扰地降低所述复合板在可见光谱区域中的透明度。通过活性层和外板之间的设置，有利地保护所述红外防护涂层在该复合板内部免受损害和腐蚀。
所述复合板当然也可以具有多于一个的本发明红外防护涂层。根据本发明，在所述功能元件的活性层和所述外板之间必须设置至少一个红外防护涂层。例如可以在该活性层和内板之间设置另外的红外防护涂层。
所述可电切换功能元件包括至少一个具有可切换的光学性能的活性层。该活性层平面地设置在透明的外部和内部平面电极（Flächenelektrode）之间。在此，该外部平面电极面向所述外板，并且该内部平面电极面向所述内板。所述平面电极和活性层通常与所述外板和内板的表面平行地设置。该平面电极以本身已知的方式与外部电压源电连接。所述电接触通过合适的连接电线，例如箔导体（Folienleiter）实现，其任选地经由所谓的集中导体（母线），例如导电材料或者导电印刷件（Aufdrucke）的带材与所述平面电极连接。
所述可切换的功能元件嵌入本发明复合板的中间层中。经由该中间层，所述外板和内板通过层压持续稳定地相互接合。该中间层含有至少一个热塑性粘合薄膜。该热塑性粘合薄膜含有至少一种热塑性聚合物，优选地含有乙烯乙酸乙烯酯（EVA）和/或聚乙烯醇缩丁醛（PVB）。因此，实现该中间层与外板和与内板的特别有利的接合。但是，所述热塑性粘合薄膜也可以例如至少含有聚氨酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚缩醛树脂、浇铸树脂、丙烯酸酯、氟化的乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。所述热塑性粘合薄膜的厚度优选为0.25 mm至1 mm，例如0.38 mm至0.76 mm。
原则上，所述功能元件可以例如施加到所述外板或者内板的内侧表面上。板的面向所述中间层的表面称为内侧表面。在一个优选的实施方案中，所述功能元件平面地设置在至少两个热塑性粘合薄膜之间。在此，该功能元件经由至少一个第一热塑性粘合薄膜与外板，并且经由至少一个第二热塑性粘合薄膜与内板接合。在此，第一和第二热塑性粘合薄膜与外板或者内板接触，并且导致该功能元件与外板和内板粘合成所述复合板。
在一个优选的实施方案中，在制造所述复合板时，提供所述功能元件作为预层压的薄膜-功能元件。在这种预层压的功能元件的情况下，实际的功能元件平面地设置在至少一个第一和至少一个第二载体薄膜之间。该第一载体薄膜优选地经由至少一个第一热塑性粘合薄膜与所述外板接合，并且该第二载体薄膜经由至少一个第二热塑性粘合薄膜与所述内板接合。所述中间层这时以与所述外板增大距离的顺序至少包括第一热塑性粘合薄膜、第一载体薄膜、外部平面电极、活性层、内部平面电极、第二载体薄膜和第二热塑性粘合薄膜。优点在于所述复合板的制造简单。所述预层压的功能元件可以在制造时容易地嵌入所述复合材料中，该复合材料随后用传统方法层压成复合板。通过所述载体薄膜，有利地保护所述功能元件免受损害，特别是腐蚀，并且也可以在制造复合板之前提供较大量的功能元件，这出于经济和工艺流程的原因可能是所希望的。
所述载体薄膜优选地含有至少一种热塑性聚合物，特别优选地含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。鉴于所述预层压的功能元件的稳定性，这是特别有利的。但是，该载体薄膜也可以例如含有乙烯乙酸乙烯酯（EVA）和/或聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚缩醛树脂、浇铸树脂、丙烯酸酯、氟化的乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。各个载体薄膜的厚度优选为0.1 mm至1 mm，特别优选为0.1 mm至0.2 mm。通过具有这样小厚度的载体薄膜，仅不显著地增加所述复合板的总厚度。
在本发明一个优选的实施方案中，将所述红外防护涂层施加到所述外板的内侧表面上。特别的优点在于所述复合板制造简单和成本有利。此外，可以使所述外板上的红外防护涂层简单地经受温度处理，由此特别改善通过该板的可见光透射率。所述功能元件含有在其间平面地设置所述活性层的外部平面电极和内部平面电极。
在本发明另外的实施方案中，所述红外防护涂层施加到所述中间层的薄膜上。该中间层的薄膜例如可以是第一热塑性粘合薄膜，经由其所述功能元件与所述外板接合。该中间层的薄膜例如可以是预层压功能元件的面向所述外板的第一载体薄膜。原则上，也可以将配有所述红外防护涂层的另外的热塑性薄膜嵌入所述复合材料中，优选地在第一热塑性粘合薄膜和第一载体薄膜之间。然而，这种解决方案的缺点是复合板的增大的厚度以及在所述中间层中不美观扭曲的风险。
在本发明一个优选的实施方案中，将所述红外防护涂层施加到预层压功能元件的第一载体薄膜上。之后，可以通过工艺流程有利地与红外防护涂层一起提供该功能元件。在一个实施方案中，所述红外防护涂层设置在背对功能元件并且面向第一热塑性粘合薄膜的第一载体薄膜的表面上。之前提供的、可能商业获得的预层压功能元件可以在制造所述复合板之前配有该红外防护涂层。该功能元件含有在其间平面地设置所述活性层的外部平面电极和内部平面电极。在另一个实施方案中，将所述红外防护涂层设置在面向功能元件的载体层的表面上。那么，在制造所述复合板之前，已经在预层压的功能元件的内部有利地保护该红外防护涂层免受损害和腐蚀。另外的优点在于，只要该红外防护涂层具有足够的电导性，其可以同时用作平面电极。
在本发明一个特别优选的实施方案中，将所述红外防护涂层施加到面向活性层的第一载体薄膜的表面上，并且该红外防护涂层是外部平面电极。所述功能元件含有红外防护涂层作为外部平面电极和内部平面电极，在其间平面地设置所述活性层。优选地借助至少一个合适的电线和任选的集中导体，该红外防护涂层是电接触的，并且与外部电压源连接。特别的优点在于，当该红外防护涂层和外部平面电极通过相同元件实现，并且不必作为不同的元件引入到所述复合板中时，所述复合板制造更简单。
本发明使用红外防护涂层作为外部平面电极的设计，在原则上不限于具有至少三个功能层的红外防护涂层。其例如也可以通过含至少两个对红外区域光线具有反射性能的功能层（例如两个或者三个功能层）的红外防护涂层实现。
所述红外防护涂层可以整面施加到所述外板的表面或者所述中间层的薄膜上。这时，该红外防护涂层的面积对应于所述复合板的面积。但是，该复合板也可以具有宽度例如为3 mm至50 mm的不配有红外防护涂层的边缘区域。这时，所述红外防护涂层与外部气氛没有接触，并且在所述复合板内部有利地被保护免受腐蚀。
本发明红外防护涂层的功能层优选为金属的，并且含有至少一种例如银、金、铜、镍和/或铬的金属或者金属合金。所述功能层非常特别优选地含有至少90重量%的金属，特别地至少99.9重量%的金属。该功能层可以由所述金属或者金属合金组成。该功能层特别优选地含有银或者含银合金。这种功能层在具有可见光谱区域中的高透射率同时，也具有在红外区域中的特别有利的的反射能力。
本发明红外防护涂层的各个功能层优选地具有5 nm至50 nm，特别优选8 nm至25 nm和非常特别优选10 nm至20 nm的厚度。在功能层的所述厚度范围内，实现可见光谱区域中的有利的高透射率和红外区域中的特别有利的反射度。
本发明的红外防护涂层可以含有多于三个功能层，例如四个或者五个功能层。所述红外防护涂层优选地含有刚好三个功能层。相比于具有多于三个功能层的红外防护涂层，具有三个功能层的红外防护涂层的制造更简单。已证明，具有刚好三个功能层的红外防护涂层可以在可见光谱区域中的高透射率的情况下，有效保护所述功能元件免受红外辐射。
在一个有利的实施方案中，在每两个相邻的红外防护涂层的功能层之间，设置至少一个介电层。当两个功能层之间不设置其它功能层时，那么这两个功能层视为相邻的。优选地，在第一功能层下设置另一个介电层。在此，第一功能层为至少三个功能层之一的层，其与表面具有最小距离并且在其上施加所述红外防护涂层。当一层比另一层具有与所述表面较小的距离时，那么该层设置在另一层之下。优选地，在最后的功能层上设置另一个介电层。在此，最后的功能层为至少三个功能层之一的层，其与所述表面具有最大距离并且在其上施加所述红外防护涂层。当一层比另一层具有与所述表面较大的距离时，那么该层设置在另一层之上。
因此，在一个特别优选的实施方案中，所述红外防护涂层包括n个功能层和（n+1）个介电层，其中交替地施加所述功能层和介电层，以便各个功能层设置在两个介电层之间。在此，n为整数。鉴于所述复合板的光学性能以及红外区域中的反射性能，这是特别有利的。通过所述介电层，该红外防护涂层可以特别地配有可见光谱区域中的抗反射性能，由此提高透射率。
各个介电层含有至少一个由介电材料构成的单层。介电层可以由介电材料的单层组成。介电材料的单层优选地含有至少一种氧化物（例如氧化锡、氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锰、氧化钨、氧化铌或者氧化铋）和/或至少一种氮化物（例如氮化硅、氮化锆或者氮化铝）。介电材料的所述单层特别优选地含有氮化硅。因此，获得所述红外防护涂层的光学性能的特别好的结果。介电材料的所述单层也可以具有例如铝、锆和/或硼的掺杂物。
各个介电材料的单层具有优选10 nm至100
nm，特别优选20 nm至70 nm的厚度。鉴于所述复合板的光学性能，这是特别有利的。
但是，一个或者多个介电层也可以含有多于一个单层。除了所述介电材料的单层，所述介电层例如可以含有至少一个平滑层。所述平滑层导致施加在该平滑层上的层的表面平滑。因此实现可见光谱区域中更高的透射率。所述平滑层例如可以含有非晶体（即无定形或者部分无定形）的氧化物。特别合适的是一种或者多种锡、硅、钛、锆、铪、锌、镓和铟元素的氧化物，例如锡锌混合氧化物。该平滑层例如可以具有3 nm至20 nm的厚度。除了所述介电材料的单层，所述介电层例如也可以含有至少一个调适层（Anpassungsschicht），其例如含有氧化锌并且例如具有3 nm至20 nm的厚度。通过调适层，进一步改进所述复合板的光学性能。
在一个有利的实施方案中，所述红外防护涂层是经退火的。为此，该红外防护涂层经受温度处理。在此，将该红外防护涂层优选地加热至至少200℃，特别优选至少300℃的温度。特别地，这样的温度处理尤其影响功能层的结晶度，并且导致可见光谱区域中的提高的透射率。如果将所述红外防护涂层施加到弯曲的复合板的外板上，可以在外板弯曲过程的范围内进行所述温度处理，其通常在例如500℃至700℃的提高的温度下实施。
原则上，所述功能元件可以是对于本领域技术人员本身已知的每种可电切换功能元件。当然，当本发明尤其与这种在红外辐射照射下老化的功能元件一起时，这是有利的。
在本发明一个有利的实施方案中，所述功能元件的活性层是电化学活性的层。这种功能元件作为电致变色的功能元件是已知的。可见光的透射率取决于离子在所述活性层中的嵌入度，其中离子例如通过在活性层和平面电极之间的离子储存层提供。可以通过施加在平面电极上引起离子迁移的电压影响透射率。合适的功能层例如至少含有氧化钨或者氧化钒。电致变色的功能元件例如从WO
2012007334 A1、US 20120026573 A1、WO 2010147494 A1和EP
1862849 A1中是已知的。
在本发明另一个有利的实施方案中，所述功能元件的活性层含有例如嵌入聚合物基质的液晶。这种功能元件作为PDLC-功能元件（聚合物分散液晶）是已知的。如果在平面电极上不施加电压，那么所述液晶是无规排列的，这导致通过活性层射入的光强烈散射。如果在平面电极上施加电压，那么液晶以共有的方向排列，并且光通过活性层的透射率提高。这样的功能元件例如从DE
102008026339 A1中是已知的。
在本发明另一个有利的实施方案中，所述功能元件是电致发光的功能元件。在此，所述活性层含有可以是无机或者有机（OLED）的电致发光材料。通过在平面电极上施加电压，激发活性层发光。这种功能元件例如从US 2004227462 A1和WO 2010112789 A2中是已知的。
在本发明另一个有利的实施方案中，所述功能元件的活性层含有悬浮的颗粒，其中借助在平面电极上施加电压可以改变通过所述活性层的光的吸收。这种功能元件作为SPD-功能元件（悬浮颗粒装置）例如从EP 0876608 B1和WO
2011033313 A1中是已知的。
在本发明的范围内，SPD-功能元件是特别优选的。令人惊奇地已显示， 可以非常特别有效地通过本发明的红外防护涂层来保护SPD-功能元件抗老化。
当然，除了所述活性层和平面电极，所述功能元件可以具有其它的本身已知的层，例如闸流层、拦截层（Blockerschicht）、抗反射层、防护层和/或平滑层。
所述功能元件的面积可以对应于所述复合板的面积。这时通过所述可切换功能元件实现所述复合板有利均匀变暗。为了保护该功能元件免受腐蚀，那么所述复合板的侧边优选地配有合适的密封。但是，特别是当边缘区域由紧固元件、框架或者印刷件覆盖时，所述复合板也可以替代地具有不配有所述功能元件的环绕的边缘区域。这时，在所述中间层内部有利地保护该功能元件免受腐蚀。
所述内部和/或外部平面电极优选地设定为透明的导电层。该平面电极优选地含有至少一种金属、金属合金或者透明的导电氧化物（透明导电氧化物，TCO）。所述平面电极可以含有例如银、金、铜、镍、铬、钨、氧化铟锡（ITO）、镓掺杂或者铝掺杂的氧化锌和/或氟掺杂或者锑掺杂的氧化锡。所述平面电极优选地具有200 nm至2µm的厚度。
所述外板和/或内板优选地含有非预加应力、部分预加应力或者预加应力的玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃，或者含有透明的塑料，特别优选硬性的透明塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。所述外板和/或内板可以是清澈和透明的，并且例如具有至少70%，优选至少85%的可见光谱区域中的透射率。但是，所述外板和/或内板也可以是着色或者染色的，并且例如具有20%至70%的可见光谱区域中的透射率。
所述外板和内板的厚度可以在宽范围内变化，并且因此在个别情况下顺应要求。所述外板和/或内板具有优选0.5 mm至15 mm，特别优选1 mm至5 mm和非常特别优选1.5 mm至3 mm的厚度，例如1.6 mm、1.8 mm或者2.1 mm。
本发明复合板的面积可以例如在100cm²至20 m²的宽范围内变化。例如常用于汽车嵌装玻璃和建造和建筑嵌装玻璃的复合板，优选地具有400 cm²至6 m²的面积。所述复合板可以具有任意的三维形状。该复合板优选是平面的或者在空间的一个或者多个方向轻微或者严重弯曲的。
所述外板、内板和/或中间层的薄膜可以具有其它合适的本身已知的涂层，例如抗反射涂层、抗粘附涂层、抗刮擦涂层、光催化涂层或者反射热辐射的涂层（低辐射涂层）。
本发明红外防护涂层在400 nm至750
nm的可见光谱区域中的透射率优选为大于或者等于65%，特别优选为大于或者等于70%（特别如果该红外防护涂层是经退火的）。
本发明红外防护涂层在800 nm至2000
nm的红外光谱区域中的平均透射率优选为小于或者等于10%，特别优选为小于或者等于5%。
本发明红外防护涂层在800 nm至900
nm的近红外区域中的平均透射率优选为小于或者等于15%，特别优选为小于或者等于10%，非常特别优选为小于或者等于5%和尤其为小于或者等于3%。
所述红外防护涂层的透射率可以通过测量配有该红外防护涂层的基材（例如所述外板或者经涂敷的薄膜）的透射率确定，并且通过未涂敷基材的透射率来校准。未涂敷基材的透射率可以在涂敷之前在相同基材上或者在相同构造的基材上测量。
本发明的目的进一步通过制造本发明具有可电切换的光学性能的复合板的方法来实现，其中至少
a) 将所述红外防护涂层施加到所述外板的内侧表面上或者所述第一载体薄膜的表面上，
b) 将所述具有可切换功能元件的中间层平面地设置在所述外板和内板之间，和
c) 将所述外板经由中间层与内板接合。
在一个有利的实施方案中，为了提高可见光谱区域中的透射率，在方法步骤(a)之后将所述红外防护涂层加热至至少200℃，优选至少300℃的温度。
通过本身已知的方法，优选地通过磁场辅助的阴极喷射来施加所述红外防护涂层。鉴于简单、快速、成本有利和均匀的基材涂敷，这是特别有利的。所述阴极喷射在例如由氩气构成的保护气体气氛中或者在例如通过加入氧气或者氮气的反应气体气氛中进行。但是，也可以通过本领域技术人员已知的其它方法，例如通过蒸发或者化学气相沉积（化学气相沉积，CVD）、通过等离子体增强气相沉积（PECVD）或者通过湿式化学方法施加所述红外防护涂层。
在方法步骤(b)中，所述功能元件优选地嵌入至少一个第一热塑性粘合薄膜和至少一个第二热塑性粘合薄膜之间。在此，优选地设置所述功能元件在第一载体薄膜和第二载体薄膜之间作为预层压功能元件。通过平面地相互交叠地设置第一载体薄膜、外部平面电极、活性层、内部平面电极和第二载体薄膜并且在热、真空和/或压力相互结合的作用下，制造该预层压的功能元件。
所述平面电极的电接触优选地在所述外板和内板接合成复合板之前或者在所述载体薄膜与功能元件接合之前进行。
方法步骤(c)优选地在热、真空和/或压力的作用下进行。可以使用本身已知的制造复合板的方法，例如压热法、真空袋法、真空环法、压延法、真空层压机或者其组合。
本发明的复合板优选地用在建筑物、特别是入口区域或者窗户区域中或者陆、空、海的交通工具中，特别是火车、轮船和机动车中例如作为后窗、侧窗和/或天窗。
本发明的复合板可以与其它板接合成隔离嵌装玻璃。
此外，本发明包括本发明红外防护涂层（含有至少三个对红外区域光线具有反射性能的功能层）在具有可电切换光学性能的复合板中用以保护可切换功能元件免受红外辐射的用途。
借助附图和具体实施方式进一步阐述本发明。所述附图为示意图并且不完全符合比例。所述附图绝不限制本发明。示出：
图1 通过本发明具有可电切换的光学性能的复合板的第一实施方案的横截面，
图2 来自图1的截取部分Z的放大图，
图3 通过本发明复合板的另一个实施方案的横截面，
图4 通过本发明复合板的另一个实施方案的横截面，
图5 借助图表的本发明和传统的红外防护涂层的透射率，
图6 借助流程图的本发明方法的具体实施方式，
图7 借助流程图的本发明方法的另一个具体实施方式，和
图8 借助流程图的本发明方法的另一个具体实施方式。
图1和图2各示出了本发明具有可电切换的光学性能的复合板的实施方案的细节。 该复合板包括经由中间层11与内板2接合的外板1。所述复合板设定为机动车后窗并且这样设置在安装位置上，以致外板1面向外部环境并且内板2面向汽车内部。外板1和内板2由钠钙玻璃组成并且具有1.6 mm的厚度。
可切换的功能元件4嵌入中间层11中。功能元件4是在外部平面电极6和内部平面电极7之间具有活性层5的SPD-功能元件。平面电极6和7经由未示出的集中导体和未示出的连接电线与外部电源相连。平面电极6和7由氧化铟锡（ITO）组成并且具有小于1 µm的厚度。活性层5含有悬浮在树脂中的极化的颗粒。取决于在平面电极6和7上施加的电压，所述悬浮颗粒沿着共同空间方向排列。通过所述颗粒排列，降低可见光的吸收。因此，可以便利地用电控制通过所述复合板的可见光透射率。
在制造所述复合板时，提供功能元件4作为预层压的功能元件8。预层压的功能元件8包括第一载体薄膜9和第二载体薄膜10之间的功能元件4。载体薄膜9和10由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）组成，并且具有0.125 mm的厚度。
预层压的功能元件8经由第一热塑性粘合薄膜12与外板1和经由第二热塑性粘合薄膜13与内板2接合。热塑性粘合薄膜12和13由乙烯乙酸乙烯酯（EVA）组成并且各自具有0.38 mm的厚度。因此，中间层11包括第一热塑性粘合薄膜12、（具有第一载体薄膜9、外部平面电极6、活性层5、内部平面电极9和第二载体薄膜10的）预层压的功能元件8和第二热塑性粘合薄膜13。
为了避免功能元件4的活性层5由于红外辐射受损，在外板1的内侧表面上施加红外防护涂层3。通过外板1进入所述复合板中的日照的红外辐射部分在射到活性层5上之前，可以由红外防护涂层3反射。
红外防护涂层3包括四个介电层15和三个功能层14，其交替着施加到所述外板上，以便每个功能层14设置在两个介电层15之间并且相邻的功能层14各自通过一个介电层15彼此分隔。功能层14由银（可能具有制造所致的杂质）组成并且具有例如约15 nm的层厚度。在最简单的实施方案中，介电层15各自含有例如是氮化硅的介电材料的单层。设置在两个功能层14之间的介电材料的每个单层各自具有例如约50 nm的层厚度。最上和最下的介电材料单层各自具有例如25 nm的层厚度。但是，介电材料15也可以各自含有两个或者更多个不同材料的单层。
本发明的具有三个功能层14的红外防护涂层3具有可见光谱区域中的高透射率。在红外区域中，红外防护涂层3具有高反射度和低透射率。相比于仅具有一个或者两个功能层的已知红外防护涂层，特别地在近红外区域中的反射度明显提高。由此，明显更有效地保护功能元件4抗老化。
红外防护涂层3在施加到外板1上之后经受温度处理。在此，例如将具有红外防护涂层3的外板1加热至至少300℃。通过所述温度处理，特别地提高功能层14的结晶度。由此，可见光的透射率和抗红外辐射的反射性能明显改善。
图3示出了通过本发明具有可电切换的光学性能的复合板的另一个实施方案的横截面。外板1、内板2、热塑性粘合薄膜12和13、载体薄膜9和10和功能元件4 如图1中构造。将红外防护涂层3施加到背对功能元件4的第一载体薄膜9表面上并且因此设置在第一热塑性粘合薄膜12和第一载体薄膜9之间的复合板中。也可以通过这样放置的红外防护涂层3有效地阻止活性层5 的老化。
替代地，红外防护涂层3也可以施加到第一热塑性粘合薄膜12上。也可以替换地将红外防护涂层3施加到在制造所述复合板时嵌入第一热塑性粘合薄膜12 和载体薄膜9之间的其它薄膜上。
图4示出了通过本发明具有可电切换的光学性能的复合板的另一个实施方案的横截面。红外防护涂层3施加到面向活性层5的第一载体薄膜9表面上。本身导电的红外防护涂层3同时用作外部平面电极6。由此，使所述复合板的制造简化。此外，红外防护涂层3经由未示出的集中导体和连接电线与外部电源相连。另外，在预层压的功能元件8内部有利地保护红外防护涂层3免受腐蚀和其它损害。因此，可以时间上在制造所述复合板之前，较大量地提供具有整合的红外防护涂层3的预层压的功能元件8。
替代地，当然可以将例如由氧化铟锡构成的其它层施加到红外防护涂层3上作为外部平面电极6。
图5示出了通过具有本发明红外防护涂层3的复合板的透射率图表。红外防护涂层3施加到外板1内侧表面上，并且包括三个银的功能层14。红外防护涂层3是经退火的。该图表进一步示出了通过具有传统红外防护涂层的复合板的透射率，该红外防护涂层仅含有两个银的功能层并且施加到另一个嵌入所述中间层中的PET热塑性薄膜上。为了更好地比较所述红外防护涂层的透射率，所述复合板不具有功能元件4。明显可看出，本发明红外防护涂层3具有红外辐射区域中，特别甚至近红外区域中的较小的透射率。因此，通过本发明红外防护涂层3更好地保护功能元件4对抗由于红外辐射的老化。
图6 示出了本发明制造具有可电切换的光学性能的复合板的方法的具体实施方式。该具体实施方式产生根据图1的本发明复合板。首先，将红外防护涂层3施加到外板1的内侧表面上。随后，经涂敷的外板1经受300℃下的温度处理。可切换的功能元件4在外部平面电极6和内部平面电极7之间含有活性层5。在第一载体薄膜9和第二载体薄膜10之间提供可切换的功能元件4作为预层压的功能元件8。以给出的顺序平面地相互交叠地设置内板2、第二热塑性粘合薄膜13、预层压的功能元件8、第一热塑性粘合薄膜12和外板1，并且随后在温度、压力和/或真空的作用下层压成所述复合板。
图7示出了本发明制造具有可电切换的光学性能的复合板的方法的具体实施方式。该具体实施方式产生根据图3的本发明复合板。可切换的功能元件4在外部平面电极6和内部平面电极7之间含有活性层5。在第一载体薄膜9和第二载体薄膜10之间提供可切换的功能元件4作为预层压的功能元件8。在背对功能元件4的第一载体薄膜9表面上施加红外防护涂层3。以给出的顺序平面地相互交叠地设置内板2、第二热塑性粘合薄膜13、预层压的功能元件8、第一热塑性粘合薄膜12和外板1，并且随后在温度、压力和/或真空的作用下层压成所述复合板。
图8示出了本发明制造具有可电切换的光学性能的复合板的方法的具体实施方式。该具体实施方式产生根据图4的本发明复合板。首先，将红外防护涂层3施加到第一载体薄膜9表面上。以给出的顺序平面地相互交叠地设置第一载体薄膜9、活性层5、内部平面电极7和第二载体薄膜10，以便红外防护涂层3面向活性层5。此外，用作外部平面电极6的红外防护涂层3合适地电接触。具有红外防护涂层3的第一载体薄膜9、活性层5、内部平面电极7和第二载体薄膜10在温度、压力和/或真空的作用下接合成预层压的功能元件8。随后，以给出的顺序平面地相互交叠地设置内板2、第二热塑性粘合薄膜13、预层压的功能元件8、第一热塑性粘合薄膜12和外板1，并且此后在温度、压力和/或真空的作用下层压成所述复合板。
实施例
根据图1制造本发明具有可电切换的光学性能的复合板。红外防护涂层3在施加到外板1内侧表面上之后经受温度处理。为此，经涂敷的外板1在640℃的温度下加热7分钟。随后，在约120℃的温度和约2 bar的压力下将具有红外防护涂层3的外板1、预层压的功能元件8和内板2经由第一热塑性粘合薄膜12和第二热塑性粘合薄膜13层压成所述复合板。
该复合板经受标准化的老化测试计（WOM）-测试。在此，该复合板用其辐射模拟太阳光谱的氙弧灯照射800小时。在此，设置外板1面向所述光源。在照射之后确定列在表1中的ΔE值。ΔE值给出所述复合板由于WOM测试的亮度变化和颜色变化。如下计算：
在此，L*为亮度值，a*和b*为L*a*b*-色度空间中的色坐标。Δ表示各个变量在WOM测试之前和之后的差值。
比较例1
正如实施例一样，实施比较例1。差别在于红外防护涂层3。根据现有技术，红外防护涂层3仅包括两个银的功能层。此外，红外防护涂层3不施加到外板1上，而是施加到另外的PET热塑性薄膜上，其在第一热塑性粘合薄膜12和预层压功能元件8之间嵌入到所述复合材料中（来自Southwall的XIR-75
PET）。所述复合板经受同样的WOM测试。随后确定的ΔE值列在表1中。
比较例2
正如实施实施例一样，实施比较例2。然而，与实施例不同，所述复合板不具有红外防护涂层3。该复合板经受同样的WOM测试。随后确定的ΔE值列在表1中。
表1
| 实施例 | 比较例1 | 比较例2 | |
| ΔE | 2.4 | 4.1 | 4.8 |
从表1中可以看出，本发明的红外防护涂层3导致功能元件4的老化明显减少。相比于具有传统红外防护涂层的复合板，功能元件4的保护明显改善。对于本领域技术人员，所述结果是出乎预料和令人惊奇的。
附图标记列表：
(1) 外板
(2) 内板
(3) 红外防护涂层
(4) 可切换的功能元件
(5) 功能元件4的活性层
(6) 功能元件4的外部平面电极
(7) 功能元件4的内部平面电极
(8) 预层压的功能元件
(9) 预层压功能元件8的第一载体薄膜
(10) 预层压功能元件8的第二载体薄膜
(11) 中间层
(12) 第一热塑性粘合薄膜
(13) 第二热塑性粘合薄膜
(14) 对红外区域光线具有反射性能的功能层
(15) 介电层
Z 所述复合板的截取部分。
Claims (14)
1.具有可电切换的光学性能的复合板，其至少包括：
- 外板(1)和内板(2)，其经由中间层(11)平面地相互接合，
- 在中间层(11)中的具有至少一个活性层(5)的可切换的功能元件(4)，和
- 平面地设置在外板(1)和活性层(5)之间的红外防护涂层(3)，
其中红外防护涂层(3)含有至少三个对红外区域光线具有反射性能的功能层(14)。
2.根据权利要求1的复合板，其中功能元件(4)是SPD-功能元件。
3.根据权利要求1或者2的复合板，其中功能元件(4)平面地设置在第一载体薄膜(9)和第二载体薄膜(10)之间，并且其中第一载体薄膜(9)经由至少一个第一热塑性粘合薄膜(12)与外板(1)接合，并且第二载体薄膜(10)经由至少一个第二热塑性粘合薄膜(13)与内板(2)接合。
4.根据权利要求1至3任一项的复合板，其中红外防护涂层(3)施加在外板(1)内侧表面上，并且其中功能元件(4)含有外部平面电极(6)和内部平面电极(7)，在其间平面地设置活性层(5)。
5.根据权利要求3的复合板，其中红外防护涂层(3)施加到面向第一热塑性粘合薄膜(12)的第一载体薄膜(9)表面上，并且其中功能元件(4)含有外部平面电极(6)和内部平面电极(7)，在其间平面地设置活性层(5)。
6.根据权利要求3的复合板，其中红外防护涂层(3)施加到面向活性层(5)的第一载体薄膜(9)表面上，并且为外部平面电极(6)，并且其中功能元件(4)含有外部平面电极(6)和内部平面电极(7)，在其间平面地设置活性层(5)。
7.根据权利要求1至6任一项的复合板，其中功能层(14)含有至少一种金属，优选为银。
8.根据权利要求1至7任一项的复合板，其中各个功能层(14)具有5 nm至50 nm，优选 8 nm至25 nm的厚度。
9.根据权利要求1至8任一项的复合板，其中各个功能层(14)设置在两个介电层(15)之间，其含有至少一种氧化物或者氮化物，优选地含有氮化硅。
10.根据权利要求1至9任一项的复合板，其中外板(1)和/或内板(2)含有非预加应力、部分预加应力或者预加应力的玻璃，优选为平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃，或者含有透明的塑料，优选为硬性的透明塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物，并且具有优选0.5
mm至15 mm，特别优选1 mm至5 mm的厚度。
11.根据权利要求1至10任一项的复合板，其中红外防护涂层(3)在800 nm至900 nm的光谱区域中的平均透射率为小于或者等于15%，优选为小于或者等于10%。
12.制造根据权利要求1至11任一项的复合板的方法，其中至少
a) 将红外防护涂层(3)施加到外板(1)内侧表面上或者第一载体薄膜(9)表面上，
b) 将具有可切换的功能元件(4)的中间层(11)平面地设置在外板(1)和内板(2)之间，和
c) 将外板(1)经由中间层(11)与内板(2)接合。
13.根据权利要求12的方法，其中在方法步骤(a)之后，将红外防护涂层(3)加热至至少200℃的温度。
14.红外防护涂层(3)的用途，其含有至少三个对红外区域光线具有反射性能的功能层(14)，并且在具有可电切换的光学性能的复合板中用以保护可切换的功能元件(4)免受红外辐射。
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