CN112105791B - 包括支撑表面改性的导电涂层的光闸的电势驱动遮光物、其制备方法及其操作方法 - Google Patents
包括支撑表面改性的导电涂层的光闸的电势驱动遮光物、其制备方法及其操作方法 Download PDFInfo
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Abstract
某些示例性实施方案涉及能够与绝缘玻璃(IG)单元一起使用的电势驱动的遮光物，包括此类遮光物的IG单元和/或相关联的方法。在此类单元中，动态遮光物位于限定该IG单元的基板之间，并且能够在回缩位置和延伸位置之间运动。该动态遮光物包括玻璃上层，该玻璃上层包括透明导体和绝缘体膜或电介质膜，以及光闸。该光闸包括弹性聚合物、导体和任选的油墨。肉眼不可见的孔可在聚合物中形成。这些孔的尺寸、形状和布置可设定成促进夏季太阳能反射和冬季太阳能透射。导体可以是透明的或不透明的。当该导体是反射性的时，可提供外覆层以有助于减小内部反射。该聚合物可能能够经受高温环境并且在一些情况下可被着色。
Description
技术领域
本发明的某些示例性实施方案涉及可与绝缘玻璃单元(IG单元或IGU)一起使用的遮光物、包括此类遮光物的IG单元和/或其制备方法。更具体地，本发明的某些示例性实施方案涉及可与IG单元一起使用的电势驱动的遮光物，包括此类遮光物的IG单元和/或其制备方法。
背景技术和发明内容
建筑物领域因其高能耗而出名，该能耗已被示为占世界上主要能量消耗的30％-40％。操作成本(诸如加热、冷却、通风和照明)是该消耗的大部分的原因，尤其是在以不太严格的能量效率构造标准构建的老旧结构中。
例如，窗提供自然光、新鲜空气、入口和与外界的连接。然而，它们有时也表示浪费能量的显著来源。随着增加建筑窗的使用的趋势发展，平衡能量效率和人舒适度的冲突利益变得越来越重要。此外，对全球变暖和碳足迹的关注增加了新型节能窗用玻璃系统的推动力。
就这一点而言，因为窗通常是建筑物隔离中的“薄弱环节”，并且考虑到通常包括整个玻璃幕墙的现代建筑设计，所以显而易见的是，具有更好的隔离窗就控制和减小能量浪费而言将是有利的。因此，开发高度隔离窗在环境上和经济上均具有显著优点。
已经开发了绝缘玻璃单元(IG单元或IGU)并且其向建筑物和其他结构提供改善的隔离，并且图1是示例性IG单元的示意性剖视图。在图1的示例性IG单元中，第一基板102和第二基板104基本上彼此平行并且间隔开。间隔件系统106设置在第一基板102和第二基板104的周边处，从而有助于使它们保持彼此基本上平行间隔开的关系并且有助于在所述第一基板和所述第二基板之间限定间隙或空间108。在一些情况下，间隙108可至少部分地填充有惰性气体(诸如Ar、Kr、Xe等)，例如以改善整体IG单元的隔离特性。在一些情况下，除了间隔件系统106之外，还可提供任选的外密封件。
在大多数建筑物中，窗是独特的元件，因为它们能够以冬季太阳能获得量和全年日光的形式向建筑物“供应”能量。然而，目前的窗技术通常导致冬季的过高加热成本、夏季的过高冷却，并且通常无法捕获日光的益处，该益处将允许在大部分国家的商业库存中使灯变暗或关闭。
薄膜技术是一种改善窗性能的有前景的方式。薄膜可例如在生产期间直接地施加到玻璃上、施加在可能以对应较低成本改装到已存在窗上的聚合物纤维网上等。并且在过去二十年中已取得进展，主要在于通过使用静态或“无源”低辐射率(低E)涂层，以及通过经由光谱选择性低E涂层的使用减小太阳热增益系数(SHGC)来减小窗的U值。低E涂层可例如与IG单元结合使用，诸如结合图1中所示和所述的那些IG单元。然而，进一步增强仍然是可能的。
例如，应当理解，期望提供一种更动态的IG单元选项，其考虑到向建筑物等提供改善的隔离的期望，利用太阳向其内部“供应”能量的能力，并且还以更“按需”的方式提供隐私。应当理解，也期望此类产品具有令人愉悦的美学外观。
某些示例性实施方案解决这些和/或其他问题。例如，本发明的某些示例性实施方案涉及可与IG单元一起使用的电势驱动的遮光物，包括此类遮光物的IG单元和/或其制备方法。
在某些示例性实施方案中，提供了一种绝缘玻璃(IG)单元。第一基板和该第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，并且该第一基板的内部主表面面向该第二基板的内部主表面。间隔件系统有助于使该第一基板和该第二基板保持彼此基本上平行间隔开的关系并且在所述第一基板和所述第二基板之间限定间隙。能够动态控制的遮光物插置在第一基板和第二基板之间，该遮光物包括：第一导电膜，所述第一导电膜直接或间接地设置在所述第一基板的所述内部主表面上；电介质膜或绝缘体膜，该电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在该第一导电膜上；以及光闸，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置。该第一导电膜和该第二导电膜能够电连接到电源，该电源为能够控制的以选择性地设置电势差，以对应地在该光闸打开位置和该光闸闭合位置之间驱动该聚合物材料。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，反射入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的400nm-700nm波长范围内的光的至少85％。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过50％被反射。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法。该方法包括；提供第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面。直接或间接地在第一基板的内部主表面上形成第一导电膜。直接或间接地在第一导电膜上设置电介质膜或绝缘体膜。将光闸邻近电介质膜或绝缘体膜定位，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置。第一导电膜和第二导电膜能够电连接到电源。第一导电膜、电介质膜或绝缘体膜以及光闸至少部分地形成动态遮光物，该动态遮光物能够结合电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在光闸打开位置和光闸闭合位置之间驱动聚合物材料。结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将第一基板和第二基板连接在一起，使得第一基板和第二基板的内部表面在制备IG单元时彼此面对，在第一基板和第二基板之间限定间隙，动态遮光物在间隙中插置在第一基板和第二基板之间。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，反射入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的可见光的至少85％。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的可见光的平均不超过30％被反射。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法。该方法包括；具有第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，所述第一基板的所述内部主表面面向所述第二基板的所述内部主表面，其中第一导电膜直接或间接地形成在所述第一基板的所述内部主表面上，并且电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在所述第一导电膜上；其中将光闸邻近所述电介质膜或绝缘体膜定位，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置；并且其中所述第一导电膜和所述第二导电膜能够电连接到电源，其中所述第一导电膜、所述电介质膜或所述绝缘体膜以及所述光闸至少部分地形成动态遮光物，所述动态遮光物能够结合所述电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间驱动所述聚合物材料。该方法还包结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将该第一基板和该第二基板连接在一起，使得该第一基板和该第二基板的该内部表面在制备该IG单元时彼此面对，在所述第一基板和所述第二基板的内部表面之间限定间隙，该动态遮光物在该间隙中插置在该第一基板和该第二基板之间。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，反射入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的可见光的至少85％。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的可见光的平均不超过30％被反射。
在某些示例性实施方案中，提供了一种操作绝缘玻璃(IG)单元中的动态遮光物的方法。该方法包括具有根据本文所公开的技术制备的IG单元；以及选择性地激活该电源以使该聚合物材料在该光闸打开位置和该光闸闭合位置之间运动。
本文所述的特征、方面、优点和示例性实施方案可组合以实现另一实施方案。
附图说明
通过参考以下结合附图的示例性说明性实施方案的详细描述，可以更好和更完全地理解这些和其他特征和优点，其中：
图1为示例性绝缘玻璃单元(IG单元或IGU)的示意性剖视图；
图2为可结合某些示例性实施方案使用的合并电势驱动遮光物的示例性IGU的示意性剖视图；
图3为示出根据某些示例性实施方案的来自图2的示例性IGU的启用光闸动作的示例性“玻璃上”部件的剖视图；
图4为根据某些示例性实施方案的来自图2的示例性IGU的示例性光闸的剖视图；
图5为可结合某些示例性实施方案使用的包括合并穿孔的电势驱动遮光物的示例性IGU的示意性剖视图；
图6a至图6b示出了在某些示例性情况下如何能够结合图5的示例性IGU选择性地反射太阳辐射；
图7为示出根据某些示例性实施方案的在图5的示例性遮光物中形成的穿孔的另选几何形状的剖视图；
图8a至图8c为根据某些示例性实施方案的类似于图3的示例的光闸的剖视图，不同之处为包括外覆层以改善总体遮光物的美学外观；
图9至图11为绘出在某些示例性实施方案中的可结合图8a至图8b的层叠堆使用的某些示例性外覆层材料的百分比反射率相对波长的曲线图；
图12为展示温度对杨氏模量的影响的曲线图；
图13示出了PET膜在不同温度下的典型应力弛豫曲线；
图14总结了在某些示例性实施方案中可起作用的对遮光物功能的基本约束；
图15为包括在某些示例性实施方案中可能相关的若干材料的线圈强度相关特性的表；
图16为可结合某些示例性实施方案使用的合并CIGS太阳能电池的光闸的示意图；
图17至图19示出了根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电；
图20为示出根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电的另选方法的示意图；并且
图21为示出根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电的另一个另选方法的示意图。
具体实施方式
本发明的某些示例性实施方案涉及可与IG单元一起使用的电势驱动的遮光物，包括此类遮光物的IG单元和/或其制备方法。现在更具体地参考附图，图2为可结合某些示例性实施方案使用的合并电势驱动遮光物的示例性绝缘玻璃单元(IG单元或IGU)的示意性剖视图。更具体地，图2与图1的类似之处在于，使用间隔件系统106将基本上平行间隔开的第一玻璃基板102和第二玻璃基板104彼此分开，并且在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间限定间隙108。第一电势驱动遮光物202a和第二电势驱动遮光物202b设置在间隙108中，分别靠近第一基板102和第二基板104的内主表面。从下面提供的描述中将变得更清楚的是，通过在遮光物202a和202b与基板102和104的内表面上形成的导电涂层之间创建电势差来控制遮光物202a和202b。从下面提供的描述中也将变得更清楚的是，可使用涂覆有导电涂层(例如，包括含有Al、Cr、ITO等的层的涂层)的聚合物膜来产生遮光物202a和202b中的每一者。铝涂覆遮光物可提供对可见光以及至多显著量的全太阳能的部分至完全反射。
遮光物202a和202b通常为回缩的(例如，卷起)，但它们在施加适当电压时快速延伸(例如，铺开)，以便非常类似例如“传统”窗遮光物地覆盖基板102和104的至少一部分。卷起的遮光物可具有非常小的直径，并且通常将远小于第一基板102和第二基板104之间的间隙108的宽度，使得其可在它们之间起作用并且在卷起时基本上从视野隐藏。铺开的遮光物202a和202b强力附着到相邻基板102和104上。
遮光物202a和202b沿着基板102和104的可见或“框围”区域的垂直长度的全部或一部分从回缩配置延伸至延伸配置。在回缩配置中，遮光物202a和202b具有基本上允许通过框围区域的辐射透射的第一表面区域。在延伸配置中，遮光物202a和202b具有基本上控制通过框围区域的辐射透射的第二表面区域。在某些示例性实施方案中，遮光物202a和202b可具有跨它们所附接到的基板102和104的框围区域的水平宽度的全部或一部分延伸的宽度。
遮光物202a和202b中的每一者设置在第一基板102和第二基板104之间，并且各自优选地在一端处附接到其内表面(或设置在其上的电介质或其他层)上，靠近其顶部。就这一点而言可使用粘合剂层。遮光物202和204在图2中被示为部分地铺开(部分地延伸)。在某些示例性实施方案中，遮光物202a和202b以及任何粘合剂层或其他安装结构优选地从视野隐藏，使得遮光物202a和202b仅在至少部分地铺开时可见。
完全卷起的遮光物的直径优选为约1-5mm，但在某些示例性实施方案中可大于5mm。优选地，卷起的遮光物的直径不大于间隙108的宽度，该宽度通常为约10-15mm，以便有助于促进快速且重复的铺开和卷起操作。虽然在图2的示例中示出了两个遮光物202a和202b，但应当理解，在某些示例性实施方案中可仅提供一个遮光物，并且还应当理解，可在内基板102或外基板104的内表面上设置该一个遮光物。在存在两个遮光物的示例性实施方案中，其组合直径优选地不大于间隙108的宽度，例如以便于促进两个遮光物的铺开和卷起操作。
可提供电子控制器以帮助驱动遮光物202a和202b。电子控制器可例如经由合适的引线等电连接到遮光物202a和202b以及基板102和104。通过组装的IG单元，引线可能从视图中被遮挡。电子控制器被配置为向遮光物202a和202b提供输出电压。在某些示例性实施方案中，在约100-500V DC范围内的输出电压可用于驱动遮光物202a和202b。就这一点而言，可使用外部AC或DC电源、DC电池等。应当理解，可提供更高或更低的输出电压，例如，取决于制造参数和构成遮光物202a和202b、基板102和104上的层的材料等。
控制器可耦接到手动开关、远程(例如，无线)控件、或其他输入设备，例如以指示遮光物202a和202b应当回缩还是延伸。在某些示例性实施方案中，电子控制器可包括可操作地耦接到存储器的处理器，该存储器存储用于接收和解码控制信号的指令，该控制信号继而致使选择性地施加电压以控制遮光物202a和202b的延伸和/或回缩。可提供另外的指令，使得可实现其他功能。例如，可提供定时器以使得遮光物202a和202b可被编程为在用户指定的时间或其他时间延伸和回缩，可提供温度传感器以使得遮光物202a和202b可被编程为在达到用户指定的室内和/或室外温度的情况下延伸和回缩，可提供光传感器以使得遮光物202a和202b可被编程为基于结构外部的光量来延伸和回缩等。
虽然在图2中示出了两个遮光物202a和202b，如上所述，但某些示例性实施方案可仅合并单个遮光物。此外，如上所述，此类遮光物可被设计为沿着且跨基本上整个IG单元竖直地和水平地延伸，不同的示例性实施方案可涉及仅覆盖IG单元的它们设置在其中的部分的遮光物。在此类情况下，可提供多个遮光物以递送更多的可选择覆盖范围，考虑内部或外部结构(诸如窗格条)，模拟种植光闸等。
在某些示例性实施方案中，锁定约束件可例如沿其宽度设置在IGU的底部处，以有助于防止遮光物在其整个长度上铺开。锁定约束件可由导电材料(诸如金属等)制备。锁定约束件还可涂覆有低耗散因数聚合物，诸如聚丙烯、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)等。
将不结合图3至图4提供遮光物202a和202b的操作的示例性细节。更具体地，图3为示出根据某些示例性实施方案的来自图2的示例性IGU的启用光闸动作的示例性“玻璃上”部件的剖视图；并且图4为根据某些示例性实施方案的来自图2的示例性IGU的示例性光闸的剖视图。图3示出了玻璃基板302，其可用于图2中的基板102和104中的任一者或两者。玻璃基板302支撑玻璃上部件304以及光闸312。在某些示例性实施方案中，当展开时，导体404可比油墨层406更靠近基板302。在其他示例性实施方案中，这种布置方式可被反转，使得例如当展开时，导体404可比油墨层406更远离基板302。
玻璃上部件304包括透明导体306以及电介质材料308，其可经由清澈的低雾度粘合剂310等附着到基板302。这些材料优选地为基本上透明的。在某些示例性实施方案中，透明导体306经由端子电连接到通向控制器的引线。在某些示例性实施方案中，透明导体306用作电容器的固定电极，并且电介质材料308用作该电容器的电介质。
透明导体306可由任何合适的材料形成，诸如ITO、氧化锡(例如，SnO2或其他合适的化学计量)等。在某些示例性实施方案中，透明导体306的厚度可为10-500nm。在某些示例性实施方案中，电介质材料308可为低耗散因数聚合物。合适的材料包括例如聚丙烯、FEP、PTFE、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。在某些示例性实施方案中，电介质材料308可具有4-25微米的厚度。可选择电介质材料308的厚度以便平衡遮光物的可靠性与电压的量(例如，因为较薄的电介质层通常减小可靠性，然而较厚的电介质层通常需要高施加电压以用于操作目的)。
众所周知，许多低辐射率(低E)涂层是导电的。因此，在某些示例性实施方案中，可在某些示例性实施方案中使用低E涂层来代替透明导体306。低E涂层可为银基低E涂层，例如，其中包含Ag的一个、两个、三个或更多个层可被夹在电介质层之间。在此类情况下，可减小或完全消除对粘合剂310的需要。
光闸312可包括弹性层402。在某些示例性实施方案中，可在弹性层402的一侧上使用导体404，并且任选地可将装饰性油墨406施加到另一侧。在某些示例性实施方案中，导体404可为透明的，并且如所指示的，装饰性油墨406是任选的。在某些示例性实施方案中，导体404和/或装饰性油墨406可为半透明的或以其他方式赋予光闸312的着色或美学特征。在某些示例性实施方案中，弹性层402可由可收缩聚合物形成，诸如PEN、PET、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等。在某些示例性实施方案中，弹性层402的厚度可为1-25微米。在不同的示例性实施方案中，导体404可由与用于导体306的材料相同或不同的材料形成。例如，可使用金属或金属氧化物材料。在某些示例性实施方案中，可使用包括层的10-50nm厚的材料，该层包括例如ITO、Al、Ni、NiCr、氧化锡等。在某些示例性实施方案中，导体404的电阻可在40-200欧姆/平方的范围内。
装饰性油墨406可包括颜料、颗粒、和/或选择性地反射和/或吸收期望的可见颜色和/或红外辐射的其他材料。
如图2所示，遮光物202a和202b通常被卷绕为螺旋卷，其中螺旋的外端通过粘合剂附连到基板102和104(例如，或其上的电介质)。导体404可经由端子电连接到引线等，并且可用作电容器的可变电极，该电容器具有作为其固定电极的导体306和作为其电介质的电介质308。
当在可变电极和固定电极之间提供电驱动时，例如当在光闸312的导体404和基板302上的导体306之间施加电压或电流的电驱动时，经由两个电极之间的电势差所创建的静电力将光闸312拉向基板302。可变电极上的牵拉致使卷绕遮光物铺开。可变电极上的静电力致使光闸312抵靠基板302的固定电极牢固地保持。因此，遮光物的油墨涂层406选择性地反射或吸收某些可见颜色和/或红外辐射。以这种方式，铺开的遮光物有助于通过选择性地阻挡和/或反射某些光或其他辐射使其不穿过IG单元来控制辐射透射，并且由此改变IG单元的整体功能，使其从透射的变为部分透射或选择性透射的，或者在一些情况下甚至是不透明的。
当可变电极和固定电极之间的电驱动被移除时，可变电极上的静电力同样被移除。弹性层402和导体404中存在的弹簧常数致使遮光物卷起回到其原始的紧密卷绕位置。因为遮光物的运动由主要电容性电路控制，所以电流基本上仅在遮光物铺开或卷起时流动。因此，遮光物的平均功耗极低。以这种方式，至少在一些情况下，可使用若干标准AA电池来操作遮光物达数年。
在一个示例中，基板302可为可从受让人商购获得的3mm厚的透明玻璃。具有低雾度的丙烯酸类粘合剂可用于粘合剂层310。具有100-300欧姆/平方的电阻的溅镀ITO可用于导体306。聚合物膜可为12微米厚的低雾度(例如，＜1％雾度)PET材料。施加至3-8微米厚度的可从太阳化学公司(Sun Chemical Inc.)商购获得的PVC基油墨可用作装饰性油墨406。6微米、12微米或25微米厚的可从杜邦(DuPont)商购获得的PEN材料可用作弹性层402。对于不透明导体406，可使用具有375nm的标称厚度的蒸镀Al。对于透明选项，可使用溅镀ITO。在这两种情况下，电阻可为100-400欧姆/平方。在某些示例性实施方案中，ITO或其他导电材料可溅镀到或以其他方式形成在其相应的聚合物载体层上。当然，除非特别要求保护，否则这些示例性材料、厚度、电特性以及它们的各种组合和子组合等不应被视为限制性的。
可以实现进一步的制造、操作和/或其他细节和替代方案。例如，参见美国专利号8,982,441；8,736,938；8,134,112；8,035,075；7,705,826；和7,645,977；这些美国专利中的每一者的全部内容据此以引用方式并入本文。
某些示例性实施方案可包括微观穿孔或通孔，其允许光穿过遮光物并且基于太阳的角度提供逐渐量的太阳透射。这些穿孔或孔可有助于逐渐遮蔽直接太阳。在某些示例性实施方案中，可将微观孔的遮蔽效果与外部百叶窗的遮蔽效果进行比较，不同之处是孔保持不可见，因为它们被形成为太小以至于人眼无法看到。孔的尺寸、分布和角度可被设计成控制在一年中的不同时间允许进入建筑物的太阳能的量。例如，在夏季，在太阳在天空中很高的情况下，孔的尺寸、分布和角度可有助于确保来自阳光的太阳透射减小，同时仍允许一些光进入建筑物。相比之下，孔可被设计成使得遮光物在冬季允许太阳透射，这在寒冷时段期间减小对加热的需要。例如，通过孔设计，可使来自穿过IG单元的阳光的能量的量在夏季减小至多约90％(并且有时甚至更多)，同时在冬季还允许约35％(并且有时甚至更多)的太阳透射。因此，穿孔可用于提供与静电驱动遮光物的更主动和动态使用相结合的太阳控制的被动方法。在某些示例性实施方案中，孔设计可实现在夏季来自穿过IG单元的阳光的能量的量的至少50％，更优选地至少60％，还更优选地至少75％，并且有时80-90％或更多的减小。此外或另选地，在某些示例性实施方案中，孔设计可实现在冬季来自穿过IG单元的阳光的能量的至少20％，更优选地至少25％，并且有时30-35％或更多的透射。在某些示例性实施方案中，单孔设计可实现来自穿过IG单元的阳光的能量的透射在夏季与冬季之间的至少约30％，更优选地至少约40％，并且还更优选地至少约50-55％并且有时甚至更多的差异。
应当理解，孔的尺寸、形状和/或布置可基于例如要安装IGU的大致纬度、IGU在该位置的取向(例如，IGU对于门或窗是否是直立的，对于天窗是平坦的还是成角度的等)等。例如，可在这些和/或其他方面调整孔的不同角度，例如以提供改善的遮蔽系数、光到太阳能获得量值等。
此外，相对于孔尺寸、直径、角度等，应当理解在某些示例性实施方案中，动态遮光物的厚度(T)可为10-32μm。在一些情况下，孔直径或主距离(D)的尺寸可取决于该厚度。例如，在某些示例性实施方案中，孔直径或主距离可介于0.5T和5T之间。应当理解，0.5T相当于直射阳光不会相对于水平面以大于26.5度的角度穿过膜。这假设孔角度垂直于动态遮光物的外侧面。光量取决于孔的直径、动态遮光物的厚度、孔的角度和孔的数量。使孔向下成角度允许类似的光阻挡能力，但孔的尺寸则可以更大，由此允许更多的间接光穿透。可能以使得没有直射光穿过遮光物的方式使孔成角度。在其中D＝T的情况下，孔应当从垂直方向偏移45度(上或下)。如果D＞T，则该角度增大。
图5为可结合某些示例性实施方案使用的合并包括穿孔502的电势驱动遮光物的示例性IGU的示意性剖视图。如图5中所示，孔形成在遮光物的光闸312部分中。也就是说，孔502延伸通过装饰性油墨406、弹性聚合物402和其上的透明导体404。然而，在某些示例性实施方案中，孔502不需要延伸通过遮光物的下部玻璃上部分304。从制造的角度来看这可能是有利的，因为在一些情况下，玻璃上部分304可与光闸312部分分开形成。此外，在某些示例性实施方案中，玻璃上部分304可使用毯覆式涂覆工艺诸如溅镀等，而光闸312部分可包括在弹性聚合物402被涂覆有透明导体404和/或油墨406之后实施的附加步骤。
在某些示例性实施方案中，光闸312部分中的孔502可通过任何合适的技术形成。例如，可通过激光切割、压印、冲切、光刻法、钻孔法(例如，物理钻孔、电子束钻孔等)等形成微孔。孔可被形成为具有基本上圆形、矩形等的横截面。在某些示例性实施方案中，孔直径或主距离将约为整个遮光物的厚度，并因此约为10-30微米。在某些示例性实施方案中，光闸312部分的30-70％可由于孔的形成而被移除，更优选地，光闸312部分的40-60％可由于孔的形成而被移除，并且在一些情况下，光闸312部分的约50％可由于孔的形成而被移除。在某些示例性实施方案中，光闸312部分的不超过50％由于孔的形成而被移除。在某些示例性实施方案中，孔将总体遮光物的显色指数(CRI)值修改优选地不超过10，更优选地不超过5，还更优选地不超过2-3，并且有时不超过1(例如，不超过0.5)。
尽管某些示例性实施方案已被描述为涉及通孔，但不同的实施方案可涉及仅部分地延伸通过光闸312的孔。在某些示例性实施方案中，孔可通过提供一者堆叠在另一者顶部上的多个薄片来形成。在此类情况下，相邻薄片中的孔可彼此部分或完全重叠或不彼此部分或完全重叠。例如，在一个示例中，多个薄片层可彼此完全重叠以基本上形成通孔，然而另一个示例可涉及相邻薄片层可彼此仅部分重叠以基本上形成成角度的通孔。在另一个示例中，多个薄片层可彼此不重叠。在某些示例性实施方案中，可堆叠多个薄片以形成(或实质上取代单独的)光闸312。
图6a至图6b示出了在某些示例性情况下如何能够结合图5的示例性IGU选择性地反射太阳辐射。如图6a中所示，例如，当太阳600较高时(例如，在夏季月份)，与其中形成的孔502相比，太阳辐射602A更可能遇到延伸的遮光物的光闸312的未移除部分。因此，大量的太阳辐射被反射602b(和/或被吸收，这取决于示例性实施方案)。相比之下，如图6b中所示，当太阳600在天空中较低时(例如，在冬季月份)，太阳辐射602c更可能穿过遮光物312的光闸部分中形成的孔502。
图7为示出根据某些示例性实施方案的在图5的示例性遮光物中形成的穿孔的另选几何形状的剖视图。在某些示例性实施方案中，遮光物的光闸312部分中形成的孔可为成角度的。例如，图7示出了在光闸312中形成的成角度的孔502′。在某些示例性实施方案中，这可有助于通过遮光物的选择性透射。
从以上描述应当理解，动态遮光物机构使用具有导电层的卷绕聚合物。在某些示例性实施方案中，导体402可形成为与聚合物402成一体，或者它可为施加、沉积或以其他方式形成在聚合物402上的外在涂层。还如上所述，装饰性油墨406可与透明导体材料(例如，基于ITO)和/或仅部分透明或不透明的导电层一起使用。在某些示例性实施方案中，不透明或仅部分透明的导电层可消除对油墨的需要。就这一点而言，在某些示例性实施方案中可使用金属或基本上金属的材料。铝为可与或不与装饰性油墨一起使用的一种示例性材料。
铝的使用在一些情况下可被视为有利的，因为其提供优异的导电性(低电阻率)以及相对于来自太阳的入射光(在可见光谱和红外光谱两者中)的高水平的反射率。有关使用金属或基本上金属的层(诸如包含铝或基本上由铝组成的层)的另一个问题是来自其的内部反射(并且尤其是镜面反射)可能是不太美观的。另外，即使当反射不是问题时，包括该层也可能导致在IGU的面向内部侧上出现对于观察者而言令人不悦的着色。
抗反射(AR)技术是已知的并且与某些涂覆制品结合使用。通常，一层或一系列层可沉积在其反射将被减小的表面的顶部上。此类技术通常使用光学干涉模型，例如，其中高折射率和低折射率材料通常以交替方式设置在其反射将被减小的表面上。然而遗憾的是，减小“非常有光泽的”金属的反射(诸如由铝、铬、钼或以其他方式涂覆的表面产生的反射)存在增加的技术挑战。例如，将未涂覆玻璃的表面的反射从约10％减小至约1％可能是复杂的，但仍可使用上述光学干涉技术来实现。然而，将可能具有约90％的反射的铝涂覆表面的反射减小到尽可能低甚至是更复杂的，并且标准技术(包括标准材料)可能不会如预料以及以基于典型涂覆制品体验预期的其他方式工作。当与高度反射材料(如铝)一起工作并试图减小其的反射时，跨可见光波长保持着色一致性和/或着色变化的一致性也可能是非常具有挑战性的。实际上，存在铝经常用于镜面涂层的良好原因。
某些示例性实施方案通过以下方式来有助于解决这些问题：在导体上设置一个或多个外覆层以有助于减小可见光反射和/或改变遮光物的颜色从而提供更美观的产品，和/或“分裂”导体以使得在它们之间出现相移器层。就这一点而言，图8a至图8c为根据某些示例性实施方案的类似于图3的示例的光闸的剖视图，不同之处为包括外覆层以改善总体遮光物的美学外观。图8a的光闸312′包括减反射外覆层802，然而图8b的光闸312″包括电介质镜外覆层804。如图8a至图8b中所示，减反射外覆层802和电介质镜外覆层804设置在导体404上方并且设置在与装饰性油墨406相对的包括(例如)PEN的遮光物聚合物402的主表面上。然而，应当理解，不需要提供油墨406，例如，如果导体404不是透明的。镜面涂层(诸如Al)可消除对装饰性油墨406的需要。还应当理解，在某些示例性实施方案中，减反射外覆层802和电介质镜外覆层804可设置在与导体404相对的包括(例如)PEN的遮光物聚合物402的主表面上。
各种材料可用于减反射外覆层802和电介质镜外覆层804。可用于减反射外覆层802的单层可包括例如包含Ni、Cr、NiCr、NiCrOx、Inconel、非晶硅(a-Si)、电弧碳、四面体非晶碳(Ta-C)、Sb、Ti、NiTi、NiTiOx等或基本上由其组成的层。一般来讲，此类层可被形成至5-100nm，更优选5-60nm，还更优选10-60nm，并且有时20-50nm或30-50nm的厚度。将在下文提供更具体的示例。
相同或类似的材料可与电介质镜外覆层804结合使用。例如，在某些示例性实施方案中，可在某些示例性实施方案中使用层叠堆，该层叠堆包括夹在包含Ni、Ti和/或Cr的氧化物的层(例如，包含NiCrOx的层)之间的Al层。
图8c为根据某些示例性实施方案的类似于图3的光闸，不同之处为相移器层806实质上“分裂”导电层。换句话讲，如从图8c可见，在形成光闸312″′中，第一导电层404a和第二导电层404b夹持相移器层806。可结合图8c的示例使用与上文结合图8a至图8b的示例所述的那些相同或类似的材料和/或材料厚度。例如，第一导电层404a和第二导电层404b可包含金属(诸如Al或Ni)、NiCr、氧化锡、ITO等或基本上由其组成。相移器层806可包含Ni、Cr和/或Ti或其氧化物或基本上由其组成。氮化钛和氮氧化钛也可与相移器层806结合使用。相移器层806与第一导体导电层404a和第二导体导电层404b结合工作，并且可以被认为是减反射层。更具体地，在一个完全反射层和一个部分反射层之间具有相移器有利地创建两个相同强度的光，并且简单地使它们相移以获得至少部分的消除效果。应当理解，在某些示例性实施方案中，下导电层404a可为导电的。在某些示例性实施方案中，包括相移器层806以及导电层404a和404b的叠堆可为导电的。如上所指示的，可为第一导电层404a和第二导电层404b提供不同水平的反射率，但在所有示例性实施方案中情况不必一定如此。在某些示例性实施方案中，可基于涂层的厚度来调谐反射率水平(例如，较厚的涂层趋于更具反射性)。在某些示例性实施方案中，第一导电层404a可比第二导电层404b更薄和/或具有更低的反射性，例如以便允许光由装饰性油墨406吸收。在某些示例性实施方案中，该布置可被反转。
通常，也可通过减小全反射和/或使层从镜面反射材料运动到漫反射材料来调整光谱反射。就这一点而言，可使用以下技术，并且以下技术可能彼此以及与图8a至图8c的方法以任何合适的组合、子组合、或子组合的组合使用。第一技术涉及通过砂、珠粒、砂粒或其他喷砂，通过激光烧蚀，使用压模进行压印等来使导电(通常为金属)层的上表面粗糙化。这可有助于增加导电层的表面粗糙度并且创建期望的漫反射效果。在某些示例性实施方案中，表面粗糙度(Ra)小于3.2μm。
可使用的另一种方法涉及对导电材料的化学(例如，酸)蚀刻，该化学(例如，酸)蚀刻添加凹坑并且因此增加表面粗糙度。又另一种方法涉及在用导电涂层涂覆材料之前，用各种图案压印聚合物基板。这样做可有助于增加聚合物基板的表面粗糙度，并且通过大致共形的薄膜形成过程(诸如溅镀等)，聚合物基板的纹理可实际上转移到导电涂层。这可在压延过程期间实现，例如，其中聚合物膜穿过的辊具有转移到聚合物基板的图案。当使用类似于此的物理纹理化方法时，聚合物基板的第一主表面和/或第二主表面可被图案化以具有呈预定义图案的纹理，例如，其中该图案至少部分地根据要赋予聚合物材料的纹理特征来限定。在这种意义上，特征的深度可为预定义的。此外，在某些示例性实施方案中，预定义图案可至少部分地相对于跨聚合物基板延伸的区域来限定。在某些示例性实施方案中，可使用分形图案。应当理解，除了压延之外或代替压延，可使用压印、冲压等。
当使用金属层(诸如铝)时，其可被阳极氧化。金属层的阳极氧化也可有助于使表面粗糙化并且添加颜色，这在某些示例性实施方案中可为有利的。
又另一种方法涉及将油墨直接或间接地施加到导电层的表面。油墨可为或可不为连续的。目前，在与导电层相对的侧面上将PVC基油墨施加到聚合物基板。然而，将油墨放置在导电层上将有助于降低反射并且创建用于向光闸添加不同颜色、图像等的另一种途径。此处的油墨可用于替代聚合物基板的相对侧上的油墨或与聚合物基板的相对侧上的油墨一起使用。
在小容器中，除了使用光学干涉技术来减少反射之外或代替使用光学干涉技术来减少反射，还可以向基体聚合物添加纹理化的表面，从而化学地或物理地改性导电层，和/或添加油墨层，例如以实现相同或类似的结果，实现不需要的反射的进一步减少等。
图9至图11是绘出在某些示例性实施方案中的可结合图8a至图8b的层叠堆使用的某些示例性外覆层材料的百分比反射率相对波长的曲线图。对这些图中示出的数据建模。图9至图11中的每个图示出了12微米厚PET片上的裸铝随波长变化的反射。铝可经由蒸发技术、电化学沉积等沉积。这些曲线图还示出了层叠堆的反射，该层叠堆包括用各种材料的单层涂层来外涂覆的相同铝层(外涂覆的NiCrOx/Al/NiCrO层叠堆除外)。
已选择这些层的厚度以实现尽可能低的反射，同时使反射的颜色变化最小化。从这些图中可以理解，低反射率和泛着色度难以同时实现。通过电弧碳实现最佳曲线，该电弧碳为未溅镀而是可通过使大电流穿过压靠在碳板上的纯碳棒来击发电弧而形成的材料。虽然从反射率和着色度的角度来看这种材料是期望的，但其对于大规模生产可能是不可行的。然而，Ta-C接近电弧碳的性能，并且Ta-C可使用例如石墨靶来溅镀。因此，包含Ta-C的层在某些示例性实施方案中可能是期望的。以下提出了关于外覆层材料的另外发现。
在包含Al的层上形成包含NiCrOx的外覆层，从而减少如图9和图11中所示的反射。包含NiCrOx的外覆层的厚度通常在20nm至60nm的范围内，其中具体示例包括20nm、30nm、40nm、45nm、47nm、49nm、50nm和57nm。在某些示例性实施方案中，可使用80Ni-20Cr靶，并且该靶被假定用于图9和图11中所示的模拟的目的。可修改氧气含量以产生不同的颜色阵列，同时仍是导电的。在包含Al的层上形成50-60nm厚的样品膜，并且膜的颜色为蓝色-紫色，这显示出与模型的良好一致性。在这种情况下使用。NiCr的另选化学计量可在不同的示例性实施方案中产生不同的结果。
为了进一步减小可见光从遮光物的反射，可将NiCrOx和Al的附加层施加在遮光物上。也就是说，将包含Al的层夹在包含NiCrOx的层之间，并且将该三层叠堆施加在包含Al的导电层上方。完成建模以优化层，从而产生低反射率的顶涂层表面。可以在图9中看到模型的结果。全反射率小于15％。在这种情况下，使用80Ni-20Cr，但NiCr的另选化学计量可产生不同的结果。如上所述，可修改氧气含量以产生不同的颜色阵列，同时仍是导电的。在某些示例性实施方案中，包含NiCrOx/Al/NiCrO的层叠堆可具有3nm-60nm，更优选地3nm-30nm，并且还更优选地3nm-15nm的总厚度。在某些示例性实施方案中，包含NiCrOx、Al等的单层的厚度可为3-15nm。
用于显著减小铝层的全可见光反射率的另一种方法涉及添加碳外覆层。对经由阴极电弧沉积的碳施加进行建模以确定可见光反射的减小，并且可在图9和图11中看到。优化的模型预测小于10％的全反射率。示例性厚度在30-60nm的范围内，其中具体示例为45nm和50nm。
包含金属NiCr的层也可沉积在包含Al的导电层上方以减小全可见光反射。图10示出了10nm厚、20nm厚、30nm厚和40nm厚的层的建模性能。图11示出了43nm厚的示例，并且还具体地设想了45nm和47nm厚的样本。
如上所述，可用于单层或其他外覆层的其他材料包括：a-Si(例如，20nm至30nm厚，并且例如21nm厚、23nm厚(如图11中所示)和25nm厚)；Inconel，诸如Inconel 600(例如，40-60nm厚，并且例如47nm厚、50nm厚(如图11中所示)和53nm厚)；和Ta-C(例如，20-60nm厚，其中具体示例为39nm厚、41nm厚、43nm厚、45nm厚(如图11中所示)、47nm厚和49nm厚)。包含Sb和/或Ti的层也可能以上述一般厚度使用，并且可用于实现低反射和良好的着色。众所周知，Inconel是一类奥氏体镍铬基超合金，其为抗氧化腐蚀材料。Inconel 600包含(按质量计)72.0％的Ni、14.0-17.0％的Cr、6.0-10.0％的Fe、1.0％的Mn、0.5％的Cu、0.5％的Si、0.15％的C和0.015％的S。
在某些示例性实施方案中，通过使用本文所述类型的外覆层和/或其他外覆层，优选在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内将内部反射减小至小于60％，更优选地在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内将内部反射减小至小于50％，并且还更优选地在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内将内部反射减小至小于30-40％。有时，在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内将内部反射减小至小于20％(例如，如可能是有关碳基外覆层的情况)。优选地，在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内反射量变化不超过30％的点，更优选地在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内反射量变化不超过20％的点，并且有时在400-700nm的波长范围的全部或基本上全部内反射量变化不超过10-15％的点。
在某些示例性实施方案中，例如在形成导体层404之前，可在聚合物402上使用氧等离子体和/或其他清洁过程。
考虑到薄膜和/或构成光闸的其他材料应根据整体遮光物的功能经受多次卷起和展开操作，应当理解，可选择材料并且可形成整体层叠堆以具有有利于其的机械和/或其他特性。例如，薄膜层叠堆中的过量应力通常被认为是不利的。然而，在某些示例性实施方案中，过量应力可导致导体404和/或形成在其上的一个或多个外覆层的破裂、“分层”/移除和/或其他损坏。因此，在某些示例性实施方案中，结合在光闸聚合物基部上形成的层，低应力(并且特别是低拉伸应力)可能是特别期望的。
就这一点而言，溅镀薄膜的粘附性取决于(除了别的以外)沉积膜中的应力。可调整应力的一种方式是利用沉积压力。应力对溅镀压力不遵循单调曲线，而是在转变压力下发生改变，该转变压力实质上对于每种材料而言是独特的并且是材料的熔融温度与基板温度的比率的函数。应力工程可经由气体压力优化来实现，记住这些引导。
可考虑的遮光物的其他物理和机械特性包括聚合物和在其上形成的层的弹性模量、层的密度比(其可对应力/应变有影响)等。这些特性可与它们对内部反射、导电性等的影响平衡。
众所周知，IG单元内部的温度可变得相当高。例如，已经观察到，根据图2的示例并且包括黑色颜料的IG单元可达到87℃的温度，例如，如果遮光物的黑色部分在高温、高太阳辐射气候下面向太阳(例如，在美国西南的区域诸如亚利桑那)。将PEN材料用于可卷起/不可卷起的聚合物可能是有利的，因为与其他常见聚合物诸如PET(Tg＝67-81℃)、聚丙烯或PP(Tg＝约32℃)相比，PEN具有更高的玻璃化转变温度(约120℃)。然而，如果PEN暴露于接近玻璃化转变温度的温度，则材料的其他有利机械特性(包括其弹性模量、屈服强度、拉伸强度、应力弛豫模量等)可能随时间推移而劣化，尤其是在暴露于高温的情况下。如果这些机械特性显著劣化，则遮光物可能不再起作用(例如，遮光物将不回缩)。
图12至图13有助于展示这些点。更具体地，图12展示了温度对杨氏模量的影响，因为它是绘出不同聚合物材料的杨氏模量对温度的曲线图，并且图13示出了PET膜在不同温度下的典型应力弛豫曲线。在图12中，膜A为PEN，膜B为PET，并且膜C为PI。一般来讲，具有较高玻璃化转变温度的聚合物材料具有改善的高温机械特性。
为了有助于遮光物更好地承受高温环境，从PEN取代成具有更好耐高温性的聚合物可能是有利的。两种可能的聚合物包括PEEK和聚酰亚胺(PI或Kapton)。PEEK的Tg为约142℃并且Kapton HN的Tg为约380℃。与PEN相比，这两种材料在高温环境下具有更好的机械特性。在高于100℃的温度下尤其如此。下面的图表展示了这一点，参考了PEN(Teonex)、PEEK和PI(Kapton HN)的机械特性。UTS代表图表中的极限拉伸强度。
| PEN | PEEK | PI | ||
| 25℃ | UTS(psi) | 39,000 | 16,000 | 33,500 |
| 模量(psi) | 880,000 | 520,000 | 370,000 | |
| 屈服(psi) | 17,500 | 10,000 | ||
| 200℃ | UTS(psi) | 13,000 | 8,000 | 20,000 |
| 模量(psi) | 290,000 | |||
| 屈服(psi) | ＜1,000 | 6,000 | ||
| Tg | 约121℃ | 约143℃ | 约380℃ |
应当理解，在某些示例性实施方案中，遮光物基体材料从其当前材料(PEN)到具有增加的高温机械特性的另选聚合物(例如，PEEK或PI/Kapton)的改性可为有利的，因为其可使得遮光物能够更好地承受内部IG温度，尤其是如果遮光物安装在较高温度气候中。应当理解，在某些示例性实施方案中，另选的聚合物的使用可与光闸和/或玻璃上层结合使用。
除此之外或作为另外一种选择，某些示例性实施方案可使用染色的聚合物材料。例如，染色的PEN、PEEK、PI/Kapton或其他聚合物可用于创建具有各种颜色和/或美观的遮光物。例如，染色的聚合物对于透明/半透明应用中的实施方案可能是有利的，例如其中遮光物导电层为透明导电涂层等。
虽然PI/Kapton是已用于多种应用的已知聚合物，但有时在其中光学和美观是重要的应用中被视为不可接受的。这包括许多窗应用。PI/Kapton的有限采用的一个原因涉及其具有大致黄橙色着色的常规观点。这种着色通常被视为不太美观的。鉴于可用的替代聚合物的数量过多，可容易地避免PI/Kapton。然而，在某些示例性实施方案中，期望针对遮光物使用PI/Kapton(和/或PEN)，因为其可承受高温并且即使在高温下也具有良好的机械特性(例如，如上所述)。PI/Kapton(和/或PEN)也具有良好的收缩特性(例如，能够控制和高收缩率、形成强线圈的能力等)，由此为光闸提供良好的弹簧。然而，考虑到典型光学限制和本领域技术人员的偏置，将PI/Kapton用于光闸将是反直觉的。然而，发明人已经认识到，在光闸不透明或基本上不透明的示例性实施方案中，PI/Kapton的着色变得相当不重要。也就是说，当PI/Kapton与不透明或仅部分透明的光闸结合使用时，用肉眼不易察觉到其黄橙色着色。因此，即使在窗型应用中也可实现PI/Kapton的与高温存活率、弹簧作用等相关的有利特性，否则使用该材料将是非直觉的。在某些示例性实施方案中，PI/Kapton可作为液体施加(例如，在ITO或另一个导电涂层上方)并固化，由此允许在适用于窗的潜在大区域上进行快速、低成本和大量的制造。一般来讲，与替代光闸材料相比，PI/Kapton具有更好的高温模量和高温屈服强度、更好的耐高温应力弛豫、更高的玻璃化转变温度等。PI/Kapton现在也可呈现不同的颜色(例如，与染色相关)，诸如黑色。
就这一点而言，应当理解，对于一些应用而言，透明或半透明遮光物可能是期望的。这些类型的遮光物可与产生色移的透明导电涂层(诸如ITO或低E型涂层)的导电层一起使用基体聚合物(例如，PEN)来创建。为了提供具有多种颜色的半透明或透明遮光物，某些示例性实施方案可使用染色的基体聚合物(例如，PEN、PEEK、PI/Kapton)和/或其他材料。染色可通过将颜料、紫外线吸收剂等浸渍在膜基板的整个基质中来实现。这可产生具有特性的膜，该特性例如为VLT5的1％-85％的透光率(5％的可见光透射率)并且在一些波长下可更低；0.10至1.3的光密度；多至97％吸收的紫外线防护；任何颜色；等。
基于以上描述，应当理解，光闸上的导体用于若干目的，包括例如接收电压以使遮光物向上和向下。在某些示例性实施方案中，光闸上的导体在IR和/或UV光谱中可为高反射性的。透明导体还增加遮光物的螺旋弹簧力，例如由于其机械特性(包括弹性模量和屈服强度)。在用于制造线圈的热处理过程期间，由于导体材料和聚合物基板之间的热膨胀失配，还经由透明导体增加了线圈力。聚合物基板(例如，PI、PEN等)在加热到高于其玻璃化转变温度(Tg)时不可逆地收缩。当两种材料均被加热到高于Tg并且然后冷却回到室温时，聚合物的不可逆收缩导致聚合物基板和导电层之间的残余应力失配，从而产生螺旋弹簧。一般来讲，CTE差对于线圈力是良好的，但对于破裂/开裂/分层等是不良的。这是如本文所述的金属导电层或包括金属导电层的导电涂层可比ITO层表现更好的一个原因。也就是说，ITO本质上是易碎的并且在高应力下充分破裂，从而导致丧失维持弹簧力产生所需的应力的能力。
因此，应当理解，螺旋弹簧的强度取决于用作导电层的材料以及导电层的厚度。如上所指示的，存在于聚合物上的导电层可包含Al、Al和Cr的组合、ITO等。含Al导电层可有利于不透明应用，然而含ITO导电层可更好地适用于透明/半透明应用。对于约375nm的示例性Al厚度并且考虑到Al的低弹性模量，具有该组成的线圈可在其可起作用的程度上受到限制(例如，IG单元的高度或遮光物的长度可受到限制)。
在其他条件都相等的情况下，较长线圈将具有更大质量，并且如果弹簧力在延伸状况下不大于线圈的重量，则遮光物将不回缩(卷起)。存在线圈必须具有以便成为工作遮光物的弹簧力范围。例如，如果线圈的弹簧力小于线圈的重量，则线圈将不会回缩(并且遮光物将总是处于向下位置)。类似地，如果螺旋弹簧力大于线圈的重量和可施加的最大静电力的总和(其中静电力是施加的电压和电介质层的厚度及其电介质常数的函数)，则线圈将不会延伸(下移)。图14总结了在某些示例性实施方案中可起作用的对遮光物功能的基本约束。
某些示例性实施方案涉及另选的导电材料，其有利地修改卷绕遮光物的弹簧力以使其可用于各种长度。就这一点而言，发明人已经认识到导电层的增加线圈强度的特性包括弹性模量的增加、聚合物基板和导电层之间的热膨胀系数(CTE)差异的增加以及弹性模量与密度比率的增加。可用于与Al或Cr相比增加线圈强度的纯金属中的一些金属包括Ni、W、Mo、Ti和Ta。所研究的金属层的弹性模量在Al的70GPa至Mo的330GPa的范围内。所研究的金属层的CTE在Al的23.5×10-6/k至Mo的4.8×10-6/k的范围内。一般来讲，弹性模量越高，PEN或其他聚合物与金属之间的CTE失配越大，密度越低等，则就线圈形成而言的材料选择越好。已发现，将Mo和Ti基导电层合并到遮光物中已导致线圈的弹簧力显著高于用Al可实现的弹簧力。图15的表包括在某些示例性实施方案中可能相关的若干材料的线圈强度相关特性。某些示例性实施方案有利地包括基于PEN、PEEK、PI等的聚合物基板，其支撑(按远离基板运动的顺序)包含Al的层，之后是包含Mo的层。某些示例性实施方案有利地包括与Al相比具有更大模量和更低CTE的导电涂层中的一个或多个薄膜层和/或导电涂层本身。
本文中识别的一些材料可能不像所期望的那样耐腐蚀。因此，某些示例性实施方案可合并包含Al、Ti、不锈钢等的薄外覆层，例如以增加耐腐蚀性。保护性氧化物(例如，针对SS的氧化铝、氧化钛或氧化铬)的形成通常将有助于耐腐蚀性。一般来讲，氧化物将形成为约2-7nm厚。需要至少5nm的基体金属来提供一定保护，并且某些示例性实施方案可包括约50nm或更大的基体材料，因为附加厚度可有助于增加线圈强度。还应当注意，虽然与Al基导电层相比，线圈的弹簧强度和紧密度可得到改善，但聚合物层与这些另选导电材料之间的应力失配可能是有问题的。例如，相对于基于这些材料的导电层中的Mo和Ti，已观察到裂纹、破裂、分层和/或其他问题。据信这些问题与导电层中留下的残余应力有关。然而，在聚合物基板和导电层之间引入包含Al的薄层可缓解这些问题中的一些，例如，通过促进不太易碎和/或不太可能起皱、分层等的应力结构的创建。例如，在某些示例性实施方案中，包含Al的薄层可用于将由聚合物基板支撑的层叠堆的应力结构从净拉伸应力结构转变为净压缩应力结构。然而，应当注意，就从可促进破裂的结构运动到如果承受太多可产生褶皱的结构而言存在平衡。因此，应当理解，某些示例性实施方案可通过使用具有或不具有应力改善垫层的另选材料来改善弹簧性能。减应力层的厚度可基于要减轻的应力的量而变化，并且在不同的示例性实施方案中可使用其他材料。此外，因为包含Al的薄层用于减应力垫层和/或减腐蚀外覆层，所以即使对于透明类型的应用，反射率也可能不像原本那样高和/或着色不能在不利范围中偏移太远。在某些示例性实施方案中，垫层和/或减腐蚀外覆层的厚度(单独地或共同地)可小于375nm。应当理解，可选择并形成第二导电涂层中的薄膜层，以致使光闸通过比具有仅包括含Al层的第二导电涂层的光闸的弹簧力更大的弹簧力在打开位置和闭合位置之间运动。
因此，在某些示例性实施方案中，出于应力工程目的，用作光闸的PEN、PI或其他聚合物基板可支撑包含Al的薄层，其上直接或间接地存在包含Mo、Ti等的导电层。导电层可支撑包含Al、Ti、不锈钢等的耐腐蚀层。基板的与这些层相对的侧面任选地可支撑装饰性油墨等。
建筑物集成光伏(BIPV)技术在多种家庭和商业环境中持续受到关注。某些示例性实施方案可将太阳能电池合并到IG单元设计中，并且因此涉及BIPV技术。例如，某些示例性实施方案将太阳能电池合并到光闸中。以这种方式，太阳能不会被“浪费”。多种不同的太阳能技术是可用的。然而，某些示例性实施方案利用铜铟镓硒化物(CIGS)型太阳能电池，因为它们通常是最柔性类型的可用太阳能电池。CIGS太阳能电池是用于将阳光转化成电力的薄膜太阳能电池。CIGS太阳能电池可通过将铜、铟、镓和硒化物的薄层连同正面和背面的电极沉积在玻璃或塑料背衬上来制造以收集电流。由于该材料具有高吸收系数并且强烈地吸收阳光，因此需要比其他半导体材料薄得多的膜。这继而赋予上述高柔韧性的可能性。某些示例性实施方案使用线圈上的导电(例如，金属)层作为CIGS模块的基体导电层。在吸收剂的顶部上添加薄的n型缓冲层。导电层上的缓冲层通常为经由化学浴沉积等沉积的硫化镉(CdS)。缓冲层覆盖有薄的本征氧化锌层(i-ZnO)，其由较厚的铝掺杂氧化锌层(ZnO：Al或AZO)封盖。i-ZnO层用来保护CdS和吸收剂层免受溅镀损坏，同时沉积ZnO：Al层，因为后者通常通过DC溅镀来沉积，已知DC溅镀是一种可能损坏敏感材料的过程。也已知盐化过程使用高温。因此，使用PI、PEN等是光闸的良好选择，例如因为它们能够处理较高温度(如上所讨论)。AZO层用作透明导电氧化物以收集电子并将电子移出电池，同时尽可能少地吸收光。关于CIGS技术(包括用于创建CIGS太阳能电池的技术、可使用的材料和材料厚度等)的另外细节可存在于美国专利号9,691,917；9,419,151；9,312,417；9,246,025；8,809,674；和8,415,194，这些专利中的每一者的全部内容以引用方式并入本文。
如从以上描述将理解的，将电压施加到导电层以使遮光物上下运动。当不向导电层施加电压时，并且在光闸处于延伸位置的情况下，遮光物可充当CIGS光伏模块。由CIGS遮光物生成的功率可用来为用于遮光物运行的可再充电电池供电，或接触家庭/办公室。这在改装应用中可能是特别有利的，例如，其中可能难以或不可能将遮光物连接到外部电源。无论IG单元是用于改装还是新安装应用，某些示例性实施方案的单元可由于包括CIGS太阳能电池而就功率而言是自足的。
图16是可结合某些示例性实施方案使用的合并CIGS太阳能电池的光闸的示意图。如图16中所示，遮光物聚合物基板406在一个主表面上支撑导电层404，并且在相对的主表面上支撑任选的装饰性油墨。涉及CIGS太阳能电池功能性的其他层形成在导电层404上，并且包括例如CIGS吸收剂层404、另一个导电层1604(例如，为ZnO层或包含ZnO)。任选的抗反射涂层1606形成在上导电层1604上。在某些示例性实施方案中，该抗反射涂层1606可有助于增加到达CIGS吸收剂层404的可见光的量。在某些示例性实施方案中，AR涂层1606可为单个宽带AR层。在其他示例性实施方案中，AR涂层1606可包括作用于上述光学干涉原理的多个层，并且因此可包括交替的高折射率电介质材料层和低折射率电介质材料层。AR涂层1606还可有助于光闸的着色，如上所述。还提供了前接触1608。在某些示例性实施方案中，导电层404可为多层涂层。在此类情况下，导电涂层可包括一个或多个包含Mo、Al、Cr、Ni、Y等的层。例如，在某些示例性实施方案中，包含Al的薄层可支撑包含Mo的层。该布置可为有利的，因为包括含Mo层可用作CIGS吸收剂层1602的有效背接触并同时还改善与光闸相关联的弹簧的操作，而包括含Al层可有助于保持Mo背接触的导电性并同时还有利地影响覆盖的CIGS相关层(包括含Mo层)中的应力结构。因此，在某些示例性实施方案中，已经柔性的CIGS材料可被制造成更适用于光闸相关应用。以下是可结合某些示例性实施方案使用的示例性厚度：0.5-5μm厚的包含Mo的层、1-7μm厚的含CIS层、0.01-0.1μm厚的含CdS层、0.1-1μm厚的包含ZnO的层以及0.05-0.15μm厚的AR涂层。
在所有实施方案中，不需要提供CIGS太阳能电池或其他自供电机构。因此，可提供用于将遮光物电连接到外部电源和/或控制器的另选技术。就这一点而言，图17至图19示出了根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电。如这些附图中所示，遮光物1702的玻璃上部件经由银浆1708和环氧树脂1710等附接到中空锚定止挡件1704或汇流条和基板1706。导线焊接到锚定止挡件1704并且然后围绕周边延伸到IG单元的底部，底部锚定止挡件(锁定约束件)位于此处。
经由导电环氧树脂、各向异性导电膜(ACF)等1806在基板302上的ITO或其他导电涂层306与导电带1802和1804(诸如铜带)之间创建电连接。导线被焊接到导电带1802和1804并且沿着IG单元的周边行进到底部拐角，其中两根导线(ITO基板导线和锚定止挡件导线)通过IG间隔件突出到IG单元的外部，例如，用于电连接到外部电源等。在某些示例性实施方案中，一般来讲，在玻璃上存在从ITO到导电环氧树脂到铜带或Ag玻璃料的连接。
图20是示出根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电的另选方法的示意图。该示例性另选设计包括将银玻璃料2002a-2002b印刷或以其他方式施加在玻璃基板2000上，例如围绕其周边边缘。玻璃上部件304(例如，包括PET或其他聚合物膜308和包含ITO等的TCC 306)被层合在Ag玻璃料2002a-2002b的顶部上。玻璃2002上的Ag玻璃料2002a的第一部分经由导电环氧树脂、ACF等粘结或以其他方式电连接到包含ITO等的TCC 306，由此形成Ag玻璃料与ITO层的连接2012。遮光物(为了解释起见，在图20中被示为处于部分延伸2016配置)、上汇流条2004和下汇流条2006通过环氧树脂等固定在玻璃上部件304的顶部上。导线2008a和2008b从上汇流条2004和下汇流条2006焊接到Ag玻璃料2002b的第二部分(如图20中所示)，以及从下汇流条2006和Ag玻璃料2002a的第一部分焊接。来自Ag玻璃料2002a的第一部分和下汇流条2006的导线2014a和2014b通过IG间隔件突出到IG的外部。这些突出导线可连接到电源和/或控制器。可提供一个或多个密封件以帮助限制从IG单元的腔体渗气、水分进入IG单元的腔体等。
图21是示出根据某些示例性实施方案的可如何将遮光物连接到窗用玻璃并对其供电的另选方法的示意图。该示例性另选设计包括使用Ag玻璃料，但缺少导线(至少在间隔件内部)。与图20的示例一样，玻璃上部件304被层合在Ag玻璃料2002a-2002b的顶部上。同样如上所述，玻璃料2002a的第一部分经由导电环氧树脂、ACF等粘结或以其他方式电连接到包含ITO等的TCC 306。遮光物、上汇流条2004和下汇流条2006通过环氧树脂等固定在玻璃2000′的顶部上，并且经由硬钎焊、软钎焊等固定到Ag玻璃料。因此，该配置类似于图20的示例。然而，硬钎焊、焊接、导电环氧树脂、ACF等用于形成图21中所示的汇流条与Ag玻璃料的连接2100a-2100b。这些汇流条与Ag玻璃料的连接2100a-2100b是相对于Ag玻璃料2002b的第二部分提供的并且取代导线2008a-2008b。与玻璃边缘的电连接经由位于间隔件下方的Ag玻璃料2102进行。该Ag玻璃料2102从下汇流条2006以及Ag玻璃料2002a的第一部分的更靠近下汇流条2006的端部延伸，由此取代图20的实施方案中的导线2014a-2014b，并且潜在地消除了对通过间隔件的一个或多个孔的需要。同样，硬钎焊、焊接、导电环氧树脂、ACF等可用于形成这些电连接。电导线连接器可在IG的外部或至少在间隔件的外部焊接到Ag玻璃料。
应当理解，在某些示例性实施方案中，具有位于玻璃2000′上并且在间隔件下方行进的Ag(而不是在间隔件中形成孔)可为有利的。例如，缺少孔可减小气体泄漏、水分进入IG单元的腔体等的可能性或减缓其进展。这些问题可能以其他方式减小IG单元的寿命，例如，通过减小内部水分出现的可能性。内部水分的存在可产生不需要的雾度，并且在甚至5-8％的相对湿度下可导致不需要的充电和过早遮光物失效。
虽然提及了Ag玻璃料，但应当理解，在不同的示例性实施方案中可使用其他类型的玻璃料。还应当理解，具有直接地位于玻璃上的低E涂层、ITO或其他导电材料(例如，不具有层合层)可用于达到与Ag玻璃料相同或类似的目的。
因此从图20至图21应当理解，第一导电汇流条和第二导电汇流条可位于第一基板的相对的第一边缘和第二边缘处，其中汇流条中的每一者具有第一端部和第二端部，并且其中第一汇流条和第二汇流条直接或间接地设置在电介质膜(或绝缘体膜)上。导电玻璃料的第一图案和第二图案可直接或间接地施加到第一基板，玻璃料插置在第一基板和第一导电涂层之间，其中玻璃料的第一图案与第一导电涂层电连接，其中第一图案和第二图案沿着第一基板的相对的第三边缘和第四边缘延伸，其中第一边缘至第四边缘彼此不同，并且其中第一图案在从第一汇流条的第一端部朝向第二汇流条的第一端部的方向上延伸，第二图案在从第一汇流条的第二端部朝向第二汇流条的第二端部的方向上延伸。导电环氧树脂、各向异性导电膜(ACF)等可将玻璃料的第一图案与第一导电涂层电连接。
在某些示例性实施方案中，第一组导线可将第一汇流条和第二汇流条电连接到邻近其第二端部的玻璃料的第二图案；并且第二组导线可电连接到第二汇流条的第一端部和玻璃料的第一图案的邻近第二汇流条的第一端部的端部。在此类情况下，第二组导线可突出通过间隔件系统中的孔以用于电连接到电源。
在某些示例性实施方案中，导电玻璃料的第三图案和第四图案可将第一汇流条和第二汇流条电连接到靠近第一汇流条和第二汇流条的第二端部的玻璃料的第二图案；并且导电玻璃料的第五图案和第六图案可电连接到第二汇流条的第一端部和玻璃料的第一图案的邻近第二汇流条的第一端部的端部。在此类情况下，玻璃料的第五图案和第六图案可在间隔件系统下方朝向第一基板的外边缘延伸以用于电连接到电源，例如使得玻璃料的第五图案和第六图案设置在间隔件系统和第一基板之间。在某些示例性实施方案中，电源与第一导电涂层和第二导电涂层之间的电连接可缺乏间隔件系统内部的导线。
本文所述的IG单元可在表面1、2、3和4中的任何一者或多者上合并低E涂层。如上所述，例如，此类低E涂层可用作遮光物的导电层。在其他示例性实施方案中，除了用作遮光物的导电层之外，还可在另一个内部表面上设置低E涂层。例如，可在表面2上设置低E涂层，并且可相对于表面3设置遮光物。在另一个示例中，遮光物和低E涂层的位置可被反转。在任一种情况下，单独的低E涂层可用于或可不用于帮助操作相对于表面三提供的遮光物。在某些示例性实施方案中，设置在表面2和3上的低E涂层可为银基低E涂层。示例性低E涂层在以下中提出：美国专利号9,802,860；8,557,391；7,998,320；7,771,830；7,198,851；7,189,458；7,056,588；和6,887,575；这些美国专利中的每一者的全部内容据此以引用方式并入。基于ITO等的低E涂层可用于内部表面和/或外部表面。例如，参见美国专利号9,695,085和9,670,092；这些美国专利中的每一者的全部内容据此以引用方式并入。这些低E涂层可结合某些示例性实施方案使用。
抗反射涂层也可设置在IG单元的主表面上。在某些示例性实施方案中，AR涂层可设置在其上未设置有低E涂层和遮光物的每个主表面上。示例性AR涂层在以下中进行描述：例如美国专利号9,796,619和8,668,990以及美国公布号2014/0272314；这些美国专利中的每一者的全部内容据此以引用方式并入。还参见9,556,066，其全部内容据此以引用方式并入本文。这些AR涂层可结合某些示例性实施方案使用。
本文所述的示例性实施方案可合并到多种应用中，包括例如用于商业和/或住宅应用的内部窗和外部窗、天窗、门、商户诸如冰箱/冷冻机(例如，用于其门和/或“壁”)、车辆应用等。
尽管已结合包括两个基板的IG单元描述了某些示例性实施方案，但应当理解，可相对于所谓的三重IG单元应用本文所述的技术。在此类单元中，基本上平行间隔开的第一基板、第二基板和第三基板由第一间隔件系统和第二间隔件系统分开，并且遮光物可邻近最内基板和最外基板的内部表面中的任何一者或多者设置，和/或邻近中间基板的表面中的一者或两者设置。
尽管某些示例性实施方案已被描述为合并玻璃基板(例如，用于本文所述的IG单元的内窗格和外窗格)，但应当理解，其他示例性实施方案可合并非玻璃基板以用于此类窗格中的一者或两者。例如，可使用塑料、复合材料等。当使用玻璃基板时，此类基板可被热处理(例如，热强化和/或热回火)、化学回火、保持退火状态等。在某些示例性实施方案中，内基板或外基板可被层合到相同或不同材料的另一个基板。
如本文所用，除非明确说明，否则术语“在...上”、“由...支撑”等不应解释为意指两个元件彼此直接地邻近。换句话讲，即使在它们之间存在一个或多个层，也可以说第一层“在第二层上”或“由第二层支撑”。
在某些示例性实施方案中，提供了一种绝缘玻璃(IG)单元。第一基板和该第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，并且该第一基板的该内部主表面面向该第二基板的该内部主表面。间隔件系统有助于使该第一基板和该第二基板保持彼此基本上平行间隔开的关系并且在所述第一基板和所述第二基板之间限定间隙。能够动态控制的遮光物插置在第一基板和第二基板之间，该遮光物包括：第一导电膜，所述第一导电膜直接或间接地设置在所述第一基板的所述内部主表面上；电介质膜(或绝缘体膜)，所述电介质膜(或绝缘体膜)直接或间接地设置在所述第一导电膜上；以及光闸，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置。该第一导电膜和该第二导电膜能够电连接到电源，该电源为能够控制的以选择性地设置电势差，以对应地在该光闸打开位置和该光闸闭合位置之间驱动该聚合物材料。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，反射入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的400nm-700nm波长范围内的光的至少85％。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过50％被反射。
除了前述段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第二导电膜可为含有Al的层。
除了前述两个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有Ni、Cr和/或Ti的层。
除了前述三个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有NiCrOx的层。
除了前述四个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可为30nm至60nm厚。
除了前述五个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的光以在400nm-700nm波长范围内变化不超过20个百分点的百分比被反射。
除了前述六个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有Al的层，该含有Al的层夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的层之间。
除了前述七个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有Al的层，该含有Al的层夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的氧化物的层之间。
除了前述八个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过15％被反射。
除了前述九个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有碳的层。
除了前述段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，含有碳的层可为含有被电弧沉积的沉积碳的层、含有非晶碳的层、含有四面体非晶碳(Ta-C)的层等。
除了前述三个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，含有碳的层可为35nm-55nm厚。
除了前述12个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过20％被反射。
除了前述13个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第三导电膜可位于减反射涂层上方的与第二导电膜相反的一侧上，使得第二导电膜和第三导电膜夹置减反射涂层。
除了前述14个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可含有Ni、Cr和/或Ti；Ni和/或Cr的氧化物；TiN或TiON；等。
除了前述两个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，第二导电膜和第三导电膜各自可包含Al。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法。该方法包括；提供第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面。直接或间接地在第一基板的内部主表面上形成第一导电膜。直接或间接地在第一导电膜上设置电介质膜或绝缘体膜。将光闸邻近电介质膜或绝缘体膜定位，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置。第一导电膜和第二导电膜能够电连接到电源。第一导电膜、电介质膜或绝缘体膜以及光闸至少部分地形成动态遮光物，该动态遮光物能够结合电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在光闸打开位置和光闸闭合位置之间驱动聚合物材料。结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将第一基板和第二基板连接在一起，使得第一基板和第二基板的内部表面在制备IG单元时彼此面对，在第一基板和第二基板之间限定间隙，动态遮光物在间隙中插置在第一基板和第二基板之间。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，反射入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的可见光的至少85％。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的可见光的平均不超过30％被反射。
除了前述段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有Ni、Cr和/或Ti的层。
除了前述两个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有Al的层，该含有Al的层夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的氧化物的层之间。
除了前述三个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有碳的层。
除了前述四个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第三导电膜可位于减反射涂层上方的与第二导电膜相反的一侧上，使得第二导电膜和第三导电膜夹置减反射涂层。
除了前述五个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有以下中的至少一者的层：Ni和/或Cr的氧化物、TiN和TiON。
除了前述六个段落中的任一个所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第二导电膜和第三导电膜各自可包含Al。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法。该方法包括；具有第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，所述第一基板的所述内部主表面面向所述第二基板的所述内部主表面，其中第一导电膜直接或间接地形成在所述第一基板的所述内部主表面上，并且电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在所述第一导电膜上；其中将光闸邻近所述电介质膜或绝缘体膜定位，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧面和第二侧面，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧面上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置；并且其中所述第一导电膜和所述第二导电膜能够电连接到电源，其中所述第一导电膜、所述电介质膜或所述绝缘体膜以及所述光闸至少部分地形成动态遮光物，所述动态遮光物能够结合所述电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间驱动所述聚合物材料。该方法还包括：结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将所述第一基板和所述第二基板连接在一起，使得所述第一基板和所述第二基板的所述内部表面在制备所述IG单元时彼此面对，在所述第一基板和所述第二基板的所述内部表面之间限定间隙，所述动态遮光物在所述间隙中插置在所述第一基板和所述第二基板之间。第二导电膜被形成为当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第二侧面的可见光的至少85％被反射。减反射涂层被形成为使得当聚合物材料延伸至光闸闭合位置时，入射在其上并起源于第二导电膜的第一侧面的可见光的平均不超过30％被反射。
除了前述段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第三导电膜可位于减反射涂层上方的与第二导电膜相反的一侧上，使得第二导电膜和第三导电膜夹置减反射涂层。
除了前述两个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，减反射涂层可包括含有以下中的至少一者的层：Ni和/或Cr的氧化物、TiN和TiON。
除了前述两个段落中的任一个所述的特征外，在某些示例性实施方案中，第二导电膜和第三导电膜各自可包含Al。
在某些示例性实施方案中，提供了一种操作绝缘玻璃(IG)单元中的动态遮光物的方法。该方法包括具有根据本文所公开的技术(例如，根据前述27个段落中的任一个)制备的IG单元；以及选择性地激活该电源以使该聚合物材料在该光闸打开位置和该光闸闭合位置之间运动。
虽然已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方案描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的实施方案和/或沉积技术，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的实质和范围内的各种修改和等同布置。
Claims (32)
1.一种绝缘玻璃(IG)单元，包括：
第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，所述第一基板的所述内部主表面面向所述第二基板的所述内部主表面；
间隔件系统，所述间隔件系统有助于使所述第一基板和所述第二基板保持彼此基本上平行间隔开的关系并且在所述第一基板和所述第二基板之间限定间隙；和
能够动态控制的遮光物，所述能够动态控制的遮光物插置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述遮光物包括：
第一导电膜，所述第一导电膜直接或间接地设置在所述第一基板的所述内部主表面上；
电介质膜或绝缘体膜，所述电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在所述第一导电膜上；和
光闸，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧和第二侧，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧上，所述聚合物材料能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置；
其中所述第一导电膜和所述第二导电膜能够电连接到电源，所述电源为可控制性的以选择性地设置电势差，以对应地在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间驱动所述聚合物材料，
其中所述第二导电膜被形成为当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第二侧的400nm-700nm波长范围内的光的至少85％被反射，并且
其中所述减反射涂层被形成为使得当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过50％被反射。
2.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述第二导电膜是含有Al的层。
3.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包括含有Ni、Cr和/或Ti的层。
4.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包括含有NiCrOx的层。
5.根据权利要求4所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层为30nm至60nm厚。
6.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层被形成为使得：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的光以在所述400nm-700nm波长范围内变化不超过20个百分点的百分比被反射。
7.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包括夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的层之间的含有Al的层。
8.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包括夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的氧化物的层之间的含有Al的层。
9.根据权利要求8所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层被形成为使得：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过15％被反射。
10.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包括含有碳的层。
11.根据权利要求10所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述含有碳的层是含有经电弧沉积的沉积碳的层。
12.根据权利要求10所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述含有碳的层是含有非晶碳的层。
13.根据权利要求10所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述含有碳的层是含有四面体非晶碳(Ta-C)的层。
14.根据权利要求10所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述含有碳的层为35nm-55nm厚。
15.根据权利要求10所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层被形成为使得：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的400nm-700nm波长范围内的光的平均不超过20％被反射。
16.根据权利要求1所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中第三导电膜位于所述减反射涂层上方的与所述第二导电膜相反的一侧上，使得所述第二导电膜和所述第三导电膜夹置所述减反射涂层。
17.根据权利要求16所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包含Ni、Cr和/或Ti。
18.根据权利要求16所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包含Ni和/或Cr的氧化物。
19.根据权利要求16所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述减反射涂层包含TiN或TiON。
20.根据权利要求16所述的绝缘玻璃( IG) 单元，其中所述第二导电膜和所述第三导电膜各自包含Al。
21.一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法，所述方法包括：
提供第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面；
直接或间接地在所述第一基板的所述内部主表面上形成第一导电膜；
直接或间接地在所述第一导电膜上设置电介质膜或绝缘体膜；
邻近所述电介质膜或绝缘体膜设置光闸，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧和第二侧，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置；
将所述第一导电膜和所述第二导电膜电连接到电源，其中所述第一导电膜、所述电介质膜或所述绝缘体膜以及所述光闸至少部分地形成动态遮光物，所述动态遮光物能够结合所述电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间驱动所述聚合物材料；以及
结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将所述第一基板和所述第二基板连接在一起，使得所述第一基板和所述第二基板的所述内部主 表面在制备所述绝缘玻璃(IG) 单元时彼此面对，在所述第一基板和所述第二基板的所述内部主 表面之间限定间隙，所述动态遮光物在所述间隙中被插置在所述第一基板和所述第二基板之间，
其中所述第二导电膜被形成为：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第二侧的可见光的至少85％被反射，并且
其中所述减反射涂层被形成为使得：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的可见光的平均不超过30％被反射。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述减反射涂层包括含有Ni、Cr和/或Ti的层。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述减反射涂层包括夹置在含有Ni、Cr和/或Ti的氧化物的层之间的含有Al的层。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述减反射涂层包括含有碳的层。
25.根据权利要求21所述的方法，其中第三导电膜位于所述减反射涂层上方的与所述第二导电膜相反的一侧上，以使得所述第二导电膜和所述第三导电膜夹置所述减反射涂层。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述减反射涂层包括含有以下中的至少一者的层：Ni和/或Cr的氧化物、TiN和TiON。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二导电膜和所述第三导电膜各自包含Al。
28.一种制备绝缘玻璃(IG)单元的方法，所述方法包括：
提供第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，所述第一基板的所述内部主表面面向所述第二基板的所述内部主表面，
其中第一导电膜直接或间接地形成在所述第一基板的所述内部主表面上，并且电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在所述第一导电膜上；
其中邻近所述电介质膜或绝缘体膜设置光闸，所述光闸包括支撑第二导电膜和减反射涂层的聚合物材料，所述第二导电膜具有与其第一主表面和第二主表面相对应的第一侧和第二侧，所述减反射涂层形成在所述第二导电膜的所述第一侧上，所述聚合物材料在使用中能够延伸以用作光闸闭合位置并且能够回缩以用作光闸打开位置；
其中所述第一导电膜和所述第二导电膜能够电连接到电源，其中所述第一导电膜、所述电介质膜或所述绝缘体膜以及所述光闸至少部分地形成动态遮光物，所述动态遮光物能够结合所述电源进行控制以选择性地设置电势差并且对应地在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间驱动所述聚合物材料；以及
结合间隔件系统以彼此基本上平行间隔开的关系将所述第一基板和所述第二基板连接在一起，使得所述第一基板和所述第二基板的所述内部主 表面在制备所述绝缘玻璃(IG) 单元时彼此面对，在所述第一基板和所述第二基板的所述内部主 表面之间限定间隙，所述动态遮光物在所述间隙中被插置在所述第一基板和所述第二基板之间，
其中所述第二导电膜被形成为：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第二侧的可见光的至少85％被反射，并且
其中所述减反射涂层被形成为使得：当所述聚合物材料延伸至所述光闸闭合位置时，入射在其上并起源于所述第二导电膜的所述第一侧的可见光的平均不超过30％被反射。
29.根据权利要求28所述的方法，其中第三导电膜位于所述减反射涂层上方的与所述第二导电膜相反的一侧上，使得所述第二导电膜和所述第三导电膜夹置所述减反射涂层。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述减反射涂层包括含有以下各项中的至少一项的层：Ni和/或Cr的氧化物、TiN和TiON。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述第二导电膜和所述第三导电膜各自包含Al。
32.一种操作绝缘玻璃(IG)单元中的动态遮光物的方法，所述方法包括：
提供根据权利要求28所述的方法制备的绝缘玻璃( IG) 单元；以及
选择性地激活所述电源以使所述聚合物材料在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间运动。
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