CN106019443A - 光致变色车窗 - Google Patents
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Abstract
本公开描述了各种车窗总成，所述车窗总成包括光致变色窗户和安装总成，所述安装总成包围所述窗户的至少一部分。所述安装总成的可以被确定大小并且被配置用于安装到车辆的座舱。所述光致变色窗户可以包括被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制可见频率范围、红外频率范围或紫外频率范围内的光的透射的区域。
Description
技术领域
本公开的示例性实施例涉及可以安装在例如电动车辆中的车窗，包括挡风玻璃、门窗和/或顶窗。
背景技术
与着色车窗相关的技术通常涉及选择由VLT(可见光透射率)测量的所需着色、以及切割和涂覆具有相应VLT的着色膜。然而，这类工序在其提供对于所有驾驶条件(如白天、夜晚、阴天、下雨、下雪等)而言都最优的色彩的能力方面是有限的。此外，随着塑料着色膜随时间老化，它们可能在表面上出现粗糙、薄片和/或剥落。
例如，根据对于当前条件而言着色太少还是太多，次优的窗户着色在不同的条件下会造成各种问题。例如，没有着色(或着色太少)会增加由于长期暴露在光下引起的皮肤癌的风险、会由于高强度曝光造成眼睛损害和/或会使座舱温度升高到使车辆内饰破坏、褪色或以其他方式加速其劣化的水平。着色太多也会影响驾驶员在夜晚或其他相对低光照条件下的观看能力和/或阻挡通过顶窗所需的视野等等。
发明内容
本公开的示例性实施例可以解决以上指出的问题中的至少一些问题。例如，根据本公开的第一方面，一种车窗总成可以包括光致变色窗户和包围窗户的至少一部分的安装总成中的一者或多者。在实施例中，该安装总成的可以被确定大小并且被配置用于安装到车辆的座舱。在实施例中，该光致变色窗户可以包括被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制一频率范围内的光的透射的区域。
在实施例中，该频率范围可以包括可见光谱、红外光谱或紫外光谱中的至少一者。
在实施例中，该频率范围可以限于至少包括某些可见光谱的范围，例如，400THz至1071Thz、400Thz至800Thz、667THz至1071Thz、667THz至800THz等。
在实施例中，该频率范围可以包括红外光谱，例如，37THz至400Thz、214Thz至400THz、100THz至214Thz、37THz至100THz及其组合。
在实施例中，该频率范围可以包括紫外光谱，例如，800THz至30PHz。
在实施例中，抑制光的透射可以包括光的吸收或反射中的至少一者。
在实施例中，抑制光的透射可以包括使该频率范围内的光透过窗户的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。在实施例中，该窗户的透射率可以在多于两个水平之间变化和/或从最大透射率逐渐地变化到最小透射率。
在实施例中，光致变色窗户可以包括微晶卤化银，并且该水平的光可以包括紫外光的强度。在实施例中，光致变色材料可以包括螺吡喃、螺恶嗪、二芳基醚、偶氮苯、光致变色醌和/或无机光色材料。
在实施例中，该窗户总成可以是挡风玻璃、后窗、门窗或顶窗中的至少一者。
在实施例中，该窗户总成可以是顶窗，该顶窗包括超过25％、50％或75％的座舱的顶部的表面面积。
在实施例中，该区域可以小于光致变色窗户的总表面面积。
根据本发明的进一步的方面，一种车辆座舱窗户可以包括窗玻璃和光致变色区域中的一者或多者，该窗玻璃被确定大小并且被配置用于安装到车辆的座舱，该光致变色区域被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制可见光谱的光、红外光谱的光或紫外光谱的光中的至少一者的透射。
在实施例中，该频率范围可以限于至少包括某一可见光谱的范围，例如，400THz至1071THz、400THz至800THz、667THz至1071THz、667THz至800THz等。
在实施例中，该频率范围可以限于红外光谱或包括红外光谱，例如，37THz至400THz、214THz至400THz、100THz至214THz、37THz至100THz，及其组合。
在实施例中，该频率范围可以限于紫外光谱或包括紫外光谱，例如，800THz至30PHz。
在实施例中，抑制光的透射可以包括光的吸收或反射中的至少一者。
在实施例中，光致变色窗户可以包括微晶卤化银，并且该水平的光可以包括紫外光的强度。在实施例中，光致变色材料可以包括螺吡喃、螺恶嗪、二芳基醚、偶氮苯、光致变色醌和/或无机光色材料。
在实施例中，该窗户可以是挡风玻璃、门窗或顶窗。
在实施例中，该窗户可以是顶窗，该顶窗包括，例如，超过25％、50％或75％的座舱的顶部的表面面积。
在实施例中，该水平的光可以包括紫外光的强度。
在实施例中，抑制光的透射可以包括使该频率范围的光透过该窗户的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。在实施例中，该窗户的透射率可以在多于两个水平之间变化和/或从最大透射率逐渐地变化到最小透射率。
根据本发明的进一步的方面，可以提供一种车辆，该车辆包括如本文中所描述的一个或多个光致变色窗户。
根据本发明的进一步的方面，可以提供制造包括如本文中所描述的一个或多个光致变色窗户的车辆的方法。
本发明的附加特征、优点和实施例可以从对以下具体实施方式、附图和权利要求书的考虑进行阐述或变得明显。而且，应理解到，前述的发明内容和以下具体实施方式两者都是示例性的并且旨在提供进一步的解释，而不限制所要求保护的本发明的范围。然而，具体实施方式和具体示例仅指本发明的优选实施例。在本发明的精神和范围内，对具体实施方式的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
附图包含在本说明书内并构成本说明书的一部分，其被包括来提供对本发明的进一步的理解，图示了本发明的实施例并且与具体实施方式一起用于解释本发明的原理。没有试图以比可能是基本理解本发明所必需的内容更详细地，或者以可能实践本发明的各种方式示出本发明的结构细节。在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施例的窗户总成的示意图。
图2是根据本公开的示例性实施例的包括全景窗户的车辆的部分示意图。
图3是根据本公开的示例性实施例的包括座舱窗户的车辆的部分示意图。
具体实施方式
以下将参照构成说明书的一部分的附图描述本公开的各种示例性实施例。应理解的是，尽管本公开中使用表示方向的术语，如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等等，用于描述本公开的各种示例性结构零件和元件，但这些术语在本文中仅用于方便解释的目的并且基于附图中所示的示例性方位来确定。由于本公开所公开的实施例可以根据不同的方向来布置，因此表示方向的这些术语仅用于说明而不应被视为限制性的。在任何可能的情况下，本公开中所使用的相同或相似的附图标记指代相同的部件。
除非以其他方式被限定，否则本文中使用的所有技术术语具有与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。参考附图中所描述和/或图示的和以下说明中详述的非限制性实施例和示例，更全面地解释了本发明的实施例及其各种特征和有利细节。应指出的是，附图中图示的特征不一定是按比例绘制的，并且尽管本文中没有明确阐述，一个实施例的特征可以如技术人员将认识到的那样用于其他实施例。可以省略对公知部件和处理技术的说明，以不必要地使本发明的实施例不清楚。本文中所使用的示例仅旨在方便理解可以实践本发明的方式并且进一步使本领域内的技术人员能够实践本发明的实施例。因此，本文中的示例和实施例不应被解释为限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书和适用法律限定。而且，应指出的是，相同的附图标记在附图的全部视图中指代相同的零件。
图1示出了根据本公开的示例性实施例的车窗总成100。如图1中所示，车窗总成100包括光致变色窗户101以及包围窗户101的框102。该框可以是例如车辆座舱、车门、车顶、挡风玻璃框、后窗框、门框、顶窗框等的一部分。在一些实施例中，框102的可以被确定大小并且可以被配置用于安装到车辆的座舱。
光致变色窗户可以包括一个或多个区域(例如，110-116和120-126)，其被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制一频率范围内的光的透射。图1中描绘的各种区域110-116和120-126的数量、形状和大小仅仅是示例性的。在本发明的范围内也可以想到各种其他的数量、形状和大小。在一些示例中，窗户101可以包括整个窗户上的统一的光致变色区域，或者区域110-116和/或120-126中的一个或多个区域可以包括不同的光致变色性。例如，对于挡风玻璃、后窗和/或门窗，上部区域110-116可以具有比下部区域120-126的光致变色性更高的光致变色性。
在实施例中，窗户101可以被配置成通过使透过窗户101(或窗户101的指定区域)的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者来抑制在给定频率范围内的光的透射。在实施例中，窗户101(或一个或多个区域110-116和/或120-126)的透射率可以在多于两个水平之间变化和/或从最大透射率逐渐地变化到最小透射率。
在一些实例中，窗户101的光致变色性也可以以线性或非线性方式在一个或多个区域110-116和/或120-126内从上到下和/或从左到右变化。
在实施例中，区域110-116和/或120-126中的一个或多个所抑制的光的频率范围可以限于至少包括某一可见光谱的范围，例如，400THz至1071THz、400THz至800THz、667THz至1071THz、667THz至800THz等。抑制这个范围内的光可以是有益的，例如，在强光和/或炫光情况下提高能见度，减少座舱升温，保护乘员的眼睛和/或皮肤，和/或保护车辆内饰。
在实施例中，区域110-116和/或120-126中的一个或多个所抑制的光的频率范围可以限于或包括红外光谱，例如，37THz至400THz、214THz至400THz、100THz至214THz、37THz至100THz及其组合。抑制这个范围内的光可以是有益的，例如，减少座舱升温，和/或保护乘员的眼睛(例如，晶状体和眼角膜)和/或皮肤(例如，免受紫外线、可见光和红外线的有害组合)。
在实施例中，区域110-116和/或120-126中的一个或多个所抑制的光的频率范围可以限于或包括紫外光谱，例如，800THz至30PHz。抑制这个范围内的光可能是有益的，例如，在强光和/或炫光情况下提高能见度，保护乘员的眼睛和/或皮肤免受光性角膜炎，和/或保护车辆内饰免遭包括变色、褪色、破裂、强度损失或分解的紫外线劣化。
在实施例中，根据例如所使用的光致变色材料的类型，抑制光的透射可以包括光的吸收或反射中的至少一者。可以使用的可能的光致变色材料包括螺吡喃、螺恶嗪、二芳基醚、偶氮苯、光致变色醌和/或无机光色材料。在一些实施例中，光致变色窗户可以包括被定制以对一定水平的紫外光作出反应的微晶卤化银。
在实施例中，窗户总成100可以是顶窗，该顶窗包括超过25％、50％或75％的座舱的顶部的表面面积。在这类情况下，区域110-116和/或120-126可以具有统一的光致变色性或者该光致变色性可以例如像图1中所示的从左到右(例如，从车辆的前部到后部)而变化。
图2示出了示例性的顶窗(即，天窗)的进一步的细节。如图2中所示，车辆200可以包括窗户总成201，该窗户总成201包括一个或多个光致变色窗户202。优选地，顶窗202包括超过75％的车辆座舱的顶部的表面面积。如以上对于窗户101所描述的，一个或多个窗户202可以包括各种光致变色区域。例如，窗户202可以被配置成使透过窗户202(或窗户202的指定区域)的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。在其他实例中，窗户202(或窗户202的多个区域)可以包括永久性色彩，这样使得窗户和/或这些区域使透射率从在90％至50％之间的范围内的最初透射率变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)。
图3中示出了包括示例性的顶窗总成201的车辆的进一步的细节(如图2中所示)和附加的光致变色窗户。如图3中所示，车辆300可以包括窗户总成201，该窗户总成201包括一个或多个光致变色窗户202。可以如上所述的那样配置窗户总成201和一个或多个光致变色窗户202。车辆300还可以包括光致变色挡风玻璃总成301、光致变色后窗总成311和/或光致变色门窗总成321中的一者或多者。
光致变色挡风玻璃总成301可以包括一个或多个光致变色窗户302。如以上对于窗户101所描述的，一个或多个窗户302可以包括各种光致变色区域。例如，窗户302可以被配置成使透过窗户302(或窗户302的指定区域)的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。优选地，窗户302中的一个或多个上部区域具有比该窗户的一个或多个下部区域更高度的光致变色性。例如，一个或多个上部区域可以被配置成透射率从大于90％变化到小于20％或小于10％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化为最小透射率)，并且一个或多个下部区域可以被配置成使透射率从大于90％变化到小于90％或小于50％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)。在其他实例中，窗户302的一个或多个上部区域可以包括永久性色彩，以使得即便具有统一的光致变色抑制，一个或多个上部区域的透射率变化也在比挡风玻璃的其余部分更低的范围内。例如，如果一个或多个上部区域具有没有任何光致变色变化的、导致90％的透射率的永久性色彩，则上部区域可以在90％的最大透射率与40％的最小透射率之间变化(假定50％的最大光致变色抑制)，而其他区域可以在100％的最大透射率与50％的最小透射率之间变化(假定相同的50％的最大光致变色抑制)。其他值和配置也是有可能的。
光致变色后窗总成311可以包括一个或多个光致变色窗户312。如以上对于窗户101所描述的，一个或多个窗户312可以包括各种光致变色区域。例如，窗户312可以被配置成使透过窗户312(或窗户312的指定区域)的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。优选地，窗户312中的一个或多个上部区域具有比该窗户的一个或多个下部区域更高度的光致变色性。例如，一个或多个上部区域可以被配置成使透射率从大于90％变化到小于20％或小于10％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)，并且一个或多个下部区域可以被配置成使透射率从大于90％变化到小于90％或小于50％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)。在其他实例中，窗户312的一个或多个区域可以包括永久性色彩，以使得即便具有统一的光致变色抑制，该一个或多个区域的透射率的变化也在比挡风玻璃的其余部分更低的范围内。例如，如果该一个或多个区域具有没有任何光致变色变化的、导致80％透射率的永久性色彩，则上部区域可以在80％的最大透射率与20％的最小透射率之间变化(假定60％的最大光致变色抑制)，而一个或多个其他区域可以在100％的最大透射率与40％的最小透射率之间变化(假定相同的60％的最大光致变色抑制)。其他值和配置也是有可能的。
光致变色门窗总成321可以包括一个或多个光致变色窗户322。如以上对于窗户101所描述的，一个或多个窗户322可以包括各种光致变色区域。例如，窗户322可以被配置成使透过窗户322(或窗户322的指定区域)的透射率从大于90％变化到小于50％、小于20％、小于10％或5％中的至少一者。优选地，窗户322中的一个或多个区域具有比该窗户的一个或多个其他区域更高度的光致变色性。例如，一个区域可以被配置成使透射率从大于90％变化到小于20％或小于10％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)，并且一个或多个其他区域可以被配置成使透射率从大于90％变化到小于90％或小于50％(或在那些范围内从最大透射率逐渐地变化到最小透射率)。在其他实例中，窗户322的一个或多个区域可以包括永久性色彩，以使得即便具有统一的光致变色抑制，该一个或多个区域的透射率的变化也在比挡风玻璃的其余部分更低的范围内。例如，如果该一个或多个区域具有没有任何光致变色变化的、导致70％透射率的永久性色彩，则上部区域可以在70％的最大透射率与10％的最小透射率之间变化(假定60％的最大光致变色抑制)，而一个或多个其他区域可以在100％的最大透射率与40％的最小透射率之间变化(假定相同的60％的最大光致变色抑制)。其他值和配置也是有可能的。
根据本发明的进一步的方面，可以提供一种车辆(如车辆200和/或300)，该车辆包括一个或多个光致变色窗户。在一些实例中，这类车辆可以被车辆制造商组装成包括本文中所描述的窗户中的一个或多个。在其他实例中，车辆可以被改装成具有这类窗户。
根据本公开的进一步的方面，可以提供制造包括如本文中所描述的一个或多个光致变色窗户的车辆的方法。这类方法通常可以效仿本文中没有讨论的传统车辆组装工序，但是可以进一步包括在车辆座舱的一个或多个窗户框中安装光致变色窗户，例如，挡风玻璃、后窗、门窗和/或顶窗。
尽管已参照附图中示出的具体实施例描述了本公开，但应该理解到，本公开提供的轻型紧固方法可以具有各种变化，而不脱离本公开的精神、范围和背景。以上给出的描述仅是说明性的并且不意味着是本发明的所有可能的实施例、应用或修改的详尽列表。本领域的普通技术人员仍然应该意识到本公开所公开的实施例中的参数可以以不同的方式改变，并且这些改变将落入本公开和权利要求书的精神和范围内。因此，所描述的本发明的方法和系统的各种修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的而不背离本发明的范围和精神。
Claims (21)
1.一种车窗总成，包括：
光致变色窗户；
安装总成，所述安装总成包围窗户的至少一部分，所述安装总成被确定大小并且被配置用于安装到车辆的座舱，
其中所述光致变色窗户包括被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制一频率范围内的光的透射的区域。
2.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述频率范围包括可见光谱、红外光谱或紫外光谱中的至少一者。
3.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述频率范围包括可见光谱。
4.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述频率范围包括红外光谱。
5.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述频率范围包括紫外光谱。
6.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述窗户是挡风玻璃、后窗、门窗或顶窗中的至少一者。
7.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述窗户是顶窗，所述顶窗包括超过75％的所述座舱的顶部的表面面积。
8.如权利要求1所述的窗户总成，其中抑制所述光的透射包括所述光的吸收或反射中的至少一者。
9.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述光致变色窗户包括微晶卤化银，并且所述水平的光包括紫外光的强度。
10.如权利要求1所述的窗户总成，其中所述区域小于所述光致变色窗户的总表面面积。
11.一种车辆座舱窗户，其包括：
窗玻璃，所述窗玻璃被确定大小并且被配置用于安装到车辆的座舱；
光致变色区域，所述光致变色区域被配置成在暴露于一定水平的光下时至少部分地抑制可见光谱、红外光谱或紫外光谱中的至少一者的透射。
12.如权利要求11所述的窗户，其中所述频率范围包括可见光谱。
13.如权利要求11所述的窗户，其中所述频率范围包括红外光谱。
14.如权利要求11所述的窗户，其中所述频率范围包括紫外光谱。
15.如权利要求11所述的窗户，其中所述窗户是挡风玻璃、门窗或顶窗中的至少一者。
16.如权利要求11所述的窗户，其中所述窗户是顶窗，所述顶窗包括超过75％的所述座舱的顶部的表面面积。
17.如权利要求11所述的窗户，其中抑制所述光的透射包括所述光的吸收或反射中的至少一者。
18.如权利要求11所述的窗户，其中所述水平的光包括紫外光的强度。
19.如权利要求11所述的窗户，其中抑制所述光的透射包括使所述频率范围内的光透过所述窗户的透射率从大于90％变化到小于50％。
20.一种车窗总成，包括权利要求1-10中的任意一项技术特征及技术特征的任意组合。
21.一种车辆座舱窗户，包括权利要求11-19中的任意一项技术特征及技术特征的任意组合。
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