CN114901917A - 具有静电遮光物回缩的电势驱动遮光物和/或关联方法 - Google Patents

具有静电遮光物回缩的电势驱动遮光物和/或关联方法 Download PDF

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Abstract

某些示例性实施方案涉及能够与隔离玻璃(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。该光闸包括由一个或多个基于弹性聚合物的层支撑的交替的导电层和电介质层。第一组静电力有助于致使该光闸延伸并保持在延伸位置，而电场可被建立以有助于促使该光闸从延伸或至少部分延伸位置回缩。

Description

具有静电遮光物回缩的电势驱动遮光物和/或关联方法
技术领域
本发明的某些示例性实施方案涉及可与隔离玻璃单元(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。
已经开发了隔离玻璃单元(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，提供了一种隔离玻璃(IG)单元。第一基板和第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，其中第一基板的内部主表面面向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该第一基板和该第二基板之间，该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该第一基板的该内部主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
在某些示例性实施方案中，提供一种基板，该基板包括设置在其上的能够动态控制的遮光物。该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该基板的主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备隔离玻璃(IG)单元的方法。该方法包括：具有第一基板和第二基板，该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，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。将能够动态控制的遮光物直接或间接地设置在该第一基板和/或该第二基板上，该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该第一基板的内部主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。将该第一基板和该第二基板彼此以基本上平行间隔开的关系连接，使得在该第一基板和该第二基板之间限定间隙并且使得该能够动态控制的遮光物位于该间隙中。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
根据某些示例性实施方案，该第一导电层以及该第一导电涂层和该第二导电涂层共同地形成第一导体对和第二导体对，该第一导体对是由该第一导电层以及该第一导电涂层和该第二导电涂层中的一者或两者形成的玻璃到光闸导体对，该第二导体对是由该第一导电涂层和该第二导电涂层而不是该第一导电层形成的光闸到光闸导体对。在某些示例性实施方案中，第一导体对用于延伸光闸，而第二导体对用于回缩光闸。
在某些示例性实施方案中，提供了一种操作隔离玻璃(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；以及选择性地激活所述电源以使所述聚合物基板在所述光闸打开位置和所述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为示例性隔离玻璃单元(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为根据某些示例性实施方案的合并来自图2的示例性IGU的玻璃上部件以及促进电导率差的区域的基板的平面图；
图6为根据某些示例性实施方案的使用两个独立电压源来实现的具有静电回缩特征的第一示例性遮光物的示意图；
图7为根据某些示例性实施方案的使用电压源来实现的具有静电回缩特征的第二示例性遮光物的示意图；
图8为根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第一光闸的剖视图；
图9为根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第二光闸的剖视图；并且
图10为根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第三光闸的剖视图。
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隔离玻璃单元(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A1、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。遮光物202a和202b可具有跨这些遮光物所附接到的基板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)。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。
现将结合图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。在此类情况下，电介质膜或绝缘体膜直接或间接地设置在第一导电层上，其中电介质膜或绝缘体膜与光闸分开。
应当理解，在某些示例性实施方案中，可以将所有这些电介质层放在遮光物上，从而暴露裸导电(平坦)基板，例如支撑导电涂层的玻璃基板。例如，在某些示例性实施方案中，聚合物膜绝缘体308可设置在光闸312的一部分上/整合为该光闸的一部分，而不是设置在基板302的一部分上/整合为该基板的一部分。即，光闸312可进一步在其上支撑电介质膜或绝缘体膜308，使得当至少一个聚合物基板处于光闸闭合位置并且光闸延伸时，电介质膜或绝缘体膜直接物理接触第一导电层，其间没有其他层。
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。
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。
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/或通过“分裂”导体以使得在它们之间出现相移器层。因此可包括外覆层以改善整体遮光物的美学外观。因此，光闸312可包括减反射外覆层、电介质镜外覆层等。此类减反射外覆层和电介质镜外覆层可设置在导体404之上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，减反射外覆层和电介质镜外覆层可设置在与导体404相对的包括(例如)PEN的遮光物聚合物402的主表面上。
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。
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，在一些情况下，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)。
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。
Figure BDA0003696438630000111
Figure BDA0003696438630000121
应当理解，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。
可使用另选的导电材料，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，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A1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×l0-6/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，则就线图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。例如，基于PEN、PEEK、PI等的聚合物基板可支撑(按远离基板移动的顺序)包含Al的层，之后是包含Mo的层。可提供与Al相比具有更大模量和更低CTE的导电涂层中的薄膜层和/或导电涂层本身。
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。
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。
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以及提交于2018年7月6日的美国申请序列号16/028,546；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。除了别的以外，其中公开了穿孔配置、聚合物材料、导电涂层设计、应力工程概念、光伏建筑一体化(BIPV)和其他细节，并且至少那些教导内容可合并到某些示例性实施方案中。
如将从以上描述所理解，与动态遮光物设计相关联的一个问题涉及可回缩光闸的形成。特别地，可注意选择并实现具有足以能够随时间自动回缩的弹簧力的材料。通常将重要的是，严格地控制制造参数，以确保光闸被正确地产生以便具有足以用于回缩的弹簧力，并且以确保弹簧力保持足以在光闸被整合在其中的窗或其他产品的使用寿命内致使回缩。如果弹簧常数不够，或者如果该弹簧常数随时间降低，则光闸可变得“卡”在延伸位置或部分地延伸位置中。即使并未施加电压，也可能是这种情况，简单地因为弹簧常数将不足以致使重新卷起。此外，即使弹簧常数正确地形成并且保持足够高以至少在理论上随时间提供回缩，在重复使用之后，静电荷也可积聚。这种电荷积聚可致使光闸以与上文类似的方式变得“卡”在延伸位置或部分地延伸位置中，即使当电力不被提供时也是如此。在本上下文中是指可阻碍光闸操作并且可被认为与表面电荷(在电介质表面上)或半永久性静电偏振(在电介质体积中)有关的自然现象的“换极”也可阻碍光闸的操作。并且由于闭合系统，可能难以且有时甚至不可能修复和/或置换故障光闸和/或随时间已“磨损”的光闸、在其中过量电荷已积聚和/或极已切换的系统等。
为了有助于解决轻击声音问题，某些示例性实施方案使用不同电势差来有助于卷起光闸。即，在某些示例性实施方案中，一个电势可用于有助于在一个方向上延伸光闸，并且另一个电势可用于在与第一方向相反的另一方向上回缩遮光物。例如，光闸可被设计为具有层叠堆，使得与其连接的电路可能够选择性地在提供向下力和提供向上力之间切换。如下文将更详细地描述，可提供电场以有利于回缩。在某些示例性实施方案中，可建立电场以简单地促使回缩(例如，在光闸被卡的情形下)。在某些示例性实施方案中，可针对整个回缩操作建立电场。
以此方式，某些示例性实施方案可有助于解决换极和电荷积聚问题，同时还提供对抗弹簧随时间老化和退化(例如，从而促进耐久性并增强寿命)的方法。除此之外或在另选方案中，某些示例性实施方案使得能够使用具有较低弹簧常数的材料，因为这些技术可用于简单地“促使”在回缩开始时进行少量缠绕和/或在回缩停滞时进行缠绕一次或多次。这也可能是有利的，因为可放宽制造公差并且可促进易于制造。
某些示例性实施方案提供具有交替的导电层和电介质层的动态遮光物。例如，在某些示例性实施方案中，可提供在导电层和电介质层之间交替的至少四个层。当遮光物部分地卷曲(例如，遮光物的一部分保持平坦)时，导电层通过电介质层彼此分开。施加在导电层之间的电压产生电场，该电场将卷曲部分吸引到平坦部分，从而回缩遮光物。
图6为根据某些示例性实施方案的使用两个独立电压源604a-604b来实现的具有静电回缩特征的第一示例性遮光物602的示意图。两个电压源604a-604b是可独立控制的。第一电压源提供作为标准遮光物的常用功能。在图6中，第一电压源604a被示出为下部电压符号，该下部电压符号的负端子连接到背板导体，该背板导体可以是位于(例如，结合图3描述的)玻璃上部件304中的电介质308下方的导体306。在普通操作中，这是可变源，该可变源的极性和电压可反转。
第二电压源致动反转卷起力。在图6中，第二电压源604b被示出为上部电压符号。增大第二电压源604b的电势差在可卷起光闸上的第一导电层606a和第二导电层606b之间产生电场E。第一导电层606a和第二导电层606b由第一电介质层608a和第二电介质层608b分开，如将从上文所理解。所得扭矩T逆时针起作用以产生向左起作用的力F(在该示意图中并且在该示例性取向上)。应当理解，在操作中，所得扭矩在与延展相反的卷起方向上(对于竖直和基本上竖直的安装而言通常为逆时针)起作用，这产生朝向回缩位置(对于竖直和基本上竖直的安装而言通常为顶部)起作用的力。当然，应当理解，扭矩将部分取决于视角。例如，如果遮光物向左侧延展，或者如果从相对边缘观察同一遮光物，则扭矩顺时针出现。
图7为根据某些示例性实施方案的使用电压源来实现的具有静电回缩特征的第二示例性遮光物702的示意图。图7的遮光物702类似于图6的遮光物602。如上所述，增大电势差在可卷起光闸上的第一导电层606a和第二导电层606b之间产生电场E。第一导电层606a和第二导电层606b由第一电介质层608a和第二电介质层608b分开。所得扭矩T产生力F，从而起作用来促使光闸作为整体回缩。图7与图6的不同之处在于所使用的控制电路704。例如，在某些示例性实施方案中，具有串联连接的电感器的两相H-桥可扩展和推广为包括第三电极，从而形成三相桥。可使用在(诸如用于混合动力汽车工业的)高电压马达控制器中常用的低成本栅极驱动器技术来实现三相桥电路。电路704包括与每个桥输出端子串联的三个单独连接的电感器，以实现高效率的能量回收。
如上所述，100V-500V DC适用于在大多数应用中延伸，并且相同或类似范围可用于回缩。在某些示例性实施方案中，可通过对电流进行适当约束来将桥输出端子的电压输出保持在+-电源电压之间的任何位置。在某些示例性实施方案中，可使用适当的脉宽调制(PWM)波形。在这方面，PWM通常需要电压和/或电流测量以在控制回路中提供反馈信号。应当理解，本领域技术人员可确定精确的占空比和持续时间。在某些示例性实施方案中，两相“H桥”或三相桥在(例如)图6的电路上可被看作为有利的，因为仅需要单个电压源。
如上所述，光闸312可包括(例如，PEN等的或包含PEN等的)双轴向取向的基于聚合物的层。基于聚合物的层可在一侧上涂覆有金属导体，之后在一侧或两侧上涂覆有油墨涂层。在该构造中，油墨层和基于聚合物的层两者充当电介质。
图8为根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第一光闸312’的剖视图。用于与静电回缩一起使用的光闸312’可具有交替的导电层和电介质层，如上所述。在某些示例性实施方案中，例如如图6至图7所示，可提供四层作为最低限度。
可通过调整或改变图4的示例来构造根据图8的用于与静电回缩一起使用的光闸312’。例如，在某些示例性实施方案中，基于聚合物的层402(例如，PEN的或包含PEN)的两侧可涂覆有金属或其他导电涂层，之后油墨涂层设置在一侧或两侧上。在某些示例性实施方案中，在两侧设置油墨可有助于产生更期望的美学外观，因为当从遮光物的任一侧观察时遮光物将不具有带光泽金属外观。因此，在图8中，第一导电(例如，金属)层606a和第二导电(例如，金属)层606b夹住基于聚合物的层402，并且第一电介质(例如，油墨)层608a和第二电介质(例如，油墨)层608b也夹住基于聚合物的层402。如图8所示，第一电介质层608a和第二电介质层608b设置在与第一导电层606a和第二导电层606b的相邻于基于聚合物的层402的表面相背对的表面上。
下表中提供了层的示例性厚度：
层/材料 优选的厚度 更优选的厚度 示例性厚度
油墨(608a) 1μm-10μm 2μm-5μm 2μm
铝(606a) 100nm-600nm 200nm-450nm 300nm
PEN(402) 5μm-100μm 5μm-25μm 12μm
铝(606b) 5nm-100nm 20nm-75nm 50nm
油墨(608b) 1μm-10μm 2μm-5μm 2μm
通常，当铝用于层606b时，期望使用至少30nm的厚度来实现良好的电接触。应当理解，在某些示例性实施方案中，油墨本身可被配制用于导电性。在此类情况中的某些情况下，一个导电层(例如，包含铝的层606b)可用导电油墨置换，例如，本质上将层606b和608b组合为单层。
在某些示例性实施方案中，油墨层具有相同厚度(例如，2μm)。尽管不同的油墨和/或颜色在不透明度方面变化，但2μm厚度通常大约是产生不透明涂层所必需的最小值。遮光物聚合物(例如，PEN)层和铝的或包含铝的第一导电层可以是缺乏静电回缩功能的光闸的标准厚度。铝的或包含铝的“添加的”第二导电层可以小于铝的或包含铝的第一导电层的厚度提供。这在某些示例性实施方案中可能是期望的，以有助于减少相对于遮光物的机械特性的变化。例如，可实现不易开裂或分层且具有良好弹簧常数的良好遮光物。在某些示例性实施方案中，已发现这种厚度布置在有助于保持与用于形成遮光物的热过程的兼容性，包括例如处理平坦材料以产生卷曲方面是有利的。
图9为根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第二光闸312”的剖视图。在某些示例性实施方案中，可通过差分张力层合来产生图9的示例性实施方案。例如，可制造两个(或更多个)主要部件。第一部件可包括(PET、PEN等的或包含PET、PEN等的)第一基于聚合物的层902a。该第一基于聚合物的层902a在其相背对主表面上支撑第一电介质(例如，油墨)层608a和第一导电(例如，金属)层606a。以类似的方式，第二部件可包括(PET、PEN等的或包含PET、PEN等的)第二基于聚合物的层902b。第二基于聚合物的层902b在其相背对主表面上支撑第二电介质(例如，油墨)层608b和第二导电(例如，金属)层606b。
在第一导电层902a和第二导电层902b(如上所述，其可具有或包含金属)之间的差分张力下产生机械弹簧力。压敏粘合剂(PSA)或“胶”层904将两个部件连接在一起。除此之外，胶904充当电介质以将第一导电层902a和第二导电层902b分开。除此之外或在另选方案中，可在某些示例性实施方案中使用热粘结。在这方面，聚乙烯(例如，LDPE)可在不添加粘合剂的情况下以与其他处理操作兼容的适当温度粘结。在该示例中，静电回缩是由通过两个油墨层608a-608b以及两个PET层902a-902b起作用的电场引起的。
下表中提供了层的示例性厚度：
层/材料 优选的厚度 更优选的厚度 示例性厚度
油墨(608a) 1μm-10μm 2μm-5μm 2um
PET(902a) 1μm-50μm 2μm-25μm 5μm
铝(606a) 100nm-600nm 200nm-450nm 300nm
PSA胶(904) 5μm-100μm 5μm-25μm 12μm
铝(606b) 100nm-600nm 200nm-450nm 300nm
PET(902b) 1μm-50μm 2μm-25μm 5μm
油墨(608b) 1μm-10μm 2μm-5μm 2μm
在某些示例性实施方案中，不同材料可用于导电(例如，金属)层，该导电(例如，金属)层在上表中包括包含铝的层606a和606b，并且/或者不同材料可用于聚合物(例如，PET)层，该聚合物(例如，PET)层在上表中包括包含PET的层902a和902b。例如，可使用PET、PEN等。在某些示例性实施方案中，导电层和聚合物层的顺序可反转。例如，在某些示例性实施方案中可使用以下层顺序：油墨/导电(例如，金属)层/聚合物/(任选的)胶/聚合物导电(例如，金属)层/油墨。图10示出了这种布置，图10是根据某些示例性实施方案的可结合静电回缩使用的第三光闸312”’的剖视图。在某些示例性实施方案中，这种布置可以是有利的，因为该布置有助于增大将两个导电层分开的电介质的有效厚度。这将减小不会促成回缩力，但需要能量来充电的固定值电容。可在这种布置中使用相同或类似厚度。
总有效电介质厚度包括油墨层以及PET层，加上任何夹带空气的厚度。在某些示例性实施方案中，该厚度可以是4μm-120μm，更优选地8μm-60μm，示例为14μm。在某些示例性实施方案中，第一油墨层和第二油墨层的厚度可相同或基本上相同。在某些示例性实施方案中，第一PET层和第二PET层的厚度可相同或基本上相同。在某些示例性实施方案中，第一导电(例如，金属铝或其他材料)层和第二导电(例如，金属铝或其他材料)层的厚度可相同或基本上相同。在这种情况下，“基本上相同”意指不超过15％的厚度变化，更优选地不超过10％的厚度变化。至少在一些情况下，具有共同厚度在此可用但在上文不可用。对于具有相等铝厚度的经热处理遮光物，铝层中的应力将彼此抵消，以导致例如非常弱的遮光物。通常，单个铝层中的压缩力将由聚合物(例如，PEN)层中的张力抵消。)
尽管结合图8至图9讨论的示例列出了用于导电层和基于聚合物的层的若干候选材料，但应当理解，本文所述的材料(和/或其他合适材料)中的任一种材料可用于代替那些材料或与那些材料一起使用。例如，在某些示例性实施方案中，导电层可具有或包含Al、Cu、Mo、Ti、NiCr等。已发现铜是有利的，因为铜包括可用金属涂层的高弹性(屈服应力下的弹性能量存储)，并且已发现最大遮光物长度与弹性直接相关。对于高性能，例如可实现铝与60nm铜的交错结构，并且可提供高水平的弹性。在某些示例性实施方案中，基于聚合物的层可具有或包含PEN、PET、PI等。尽管已描述了压敏粘合剂，但应当理解，其他材料可用于将基于聚合物的材料和/或其他材料连接在一起。例如，可使用层合体和其他粘合剂。
本文描述的静电回缩概念的优点在于电场增大遮光物绕组之间的压力。该压力增大层之间的法向力并且增大绕组间摩擦力。如果绕组间静态摩擦力足够高，则绕组不能相互滑动。在没有滑动的情况下，遮光物将沿直线方向而行并且将防止伸缩和偏斜。因此，某些示例性实施方案是有利的，因为它们降低了偏斜和/或伸缩的可能性(并且有时防止发生偏斜和/或伸缩)。
在某些示例性实施方案中，可施加并保持接通电压，直到遮光物完全回缩为止。在某些示例性实施方案中，可提供电压以在一个或多个预定义时间和/或根据定时模式产生用于回缩的静电力。例如，当触发回缩时，可提供电压以立即和以预定义时间间隔(例如，每2毫秒-5毫秒)产生用于回缩的静电力。在某些示例性实施方案中，可根据预定义模式循环接通和关断用于回缩的电压，直到确定遮光物处于其完全回缩位置为止。可使用光学手段(例如，扫描以确定遮光物是否在该遮光物设置在其中的物品的顶部或其他期望位置处卷起)，通过触发手动致动器(例如，通过辊实现其全厚度引起)，通过电感测(例如，基于导电层与设置在该遮光物设置在其中的物品的顶部或其他期望位置处的总线等接触)等进行确定完全回缩。
在某些示例性实施方案中，循环可在预期遮光物回缩的时间段内(例如，基于测试等)发生。例如，如果已知或预计遮光物在10ms内完全回缩，则可以2ms间隔提供5个脉冲，以“促使”完全回缩。
除此之外或作为向脉冲提供固定定时以促使回缩的另选方案，光学器件、机械致动器、电气手段等可以与上述类似的方式使用以确定是否提供“按需”电压以促使回缩。即，可提供这些手段以有助于确定光闸是否“卡”在延伸或仅部分地回缩位置中。如果确定光闸被卡，则无论是否使用固定定时，都可产生电压以有助于促使与回缩卷起相关联的扭矩。
作为可与以上一起使用的另一选项，手动操作可触发电压以促使回缩。当人类用户注意到光闸被卡、已伸缩等时，可促使这种手动动作。
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结合到多种应用中，包括例如用于商业和/或住宅应用的内窗和外窗、天窗、门、商业设备诸如冰箱/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，提供了一种隔离玻璃(IG)单元。第一基板和第二基板各自具有内部主表面和外部主表面，其中第一基板的内部主表面面向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该第一基板和该第二基板之间，该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该第一基板的该内部主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，电介质膜或绝缘体膜可直接或间接地设置在该第一导电层上，例如其中该电介质膜或该绝缘体膜与该光闸分开。另选地，除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该光闸可进一步在其上支撑电介质膜或绝缘体膜，使得当该至少一个聚合物基板处于该光闸闭合位置并且该光闸延伸时，该电介质膜或该绝缘体膜直接物理接触该第一导电层，其间没有其他层。
除了前两个段落中任一个段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一导电层以及该第一导电涂层和该第二导电涂层可共同地形成第一导体对和第二导体对，例如其中该第一导体对是由该第一导电层以及该第一导电涂层和该第二导电涂层中的一者或两者形成的玻璃到光闸导体对，并且其中该第二导体对是由该第一导电涂层和该第二导电涂层而不是该第一导电层形成的光闸到光闸导体对。
除了前三个段落中任一个段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一主表面和第二主表面，该第一主表面支撑该第一导电涂层和该第一电介质层，该第二主表面支撑该第二导电涂层和该第二电介质层，并且与该第一导电涂层和该第二导电涂层相比，该第一电介质涂层和该第二电介质涂层可离该至少一个聚合物基板更远。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，第一油墨层和第二油墨层可分别由该至少一个聚合物基板的该第一主表面和该第二主表面支撑，该第一油墨层和该第二油墨层是该光闸的该最外层。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一油墨层可以是该第一电介质层，并且该第二油墨层可以是该第二电介质层。
除了前六个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一导电层和该第二导电层各自可包含铝。
除了前七个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一导电层可薄于该第二导电层。
除了前八个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，该第一聚合物基板在该第一聚合物基板的相背对主表面上支撑该第一导电层和该第一电介质层，该第二聚合物基板在该第二聚合物基板的相背对主表面上支撑该第二导电层和该第二电介质层。例如，在某些示例性实施方案中，该第一聚合物基板和该第二聚合物基板彼此连接，其中该第一导电涂层和该第二导电涂层面向彼此。另选地，除了前八个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，该第一聚合物基板支撑该第一导电层和该第一电介质层，该第二聚合物基板支撑该第二导电层和该第二电介质层。例如，该第一聚合物基板和该第二聚合物基板可彼此相邻，使得该第一导电层和该第二导电层彼此背对，并且/或者该第一电介质层和该第二电介质层分别设置在该第一导电层和该第二导电层之上，使得该第一电介质层和该第二电介质层彼此背对。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一聚合物基板和该第二聚合物基板可经由压敏粘合剂彼此连接。
除了前两个段落中任一段落该的特征之外，在某些示例性实施方案中，第一油墨层和第二油墨层可分别由该至少一个聚合物基板的该第一主表面和该第二主表面支撑，例如其中该第一油墨层和该第二油墨层是该光闸的该最外层。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一油墨层可以是该第一电介质层，并且该第二油墨层可以是该第二电介质层。
除了前12个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该第一导电涂层和该第二导电涂层可以是相同材料并且具有基本上相同厚度。
除了前13个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，电路可包括能够独立控制的至少第一电压源和第二电压源。例如，该第二电压源可被构造成在操作中在该第一导电层和该第二导电层之间生成电场，从而产生该第二静电力。另选地，除了前13个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，电路可包括形成三相桥的三个电极。例如，该电路可包括与每个桥输出端串联的三个单独连接的电感器。
在某些示例性实施方案中，提供一种基板，该基板包括设置在其上的能够动态控制的遮光物。该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该基板的主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一主表面和第二主表面，该第一主表面支撑该第一导电涂层和该第一电介质层，该第二主表面支撑该第二导电涂层和该第二电介质层。与该第一导电涂层和该第二导电涂层相比，该第一电介质涂层和该第二电介质涂层可离该至少一个聚合物基板更远。
除了前两个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，该第一聚合物基板在该第一聚合物基板的相背对主表面上支撑该第一导电层和该第一电介质层，该第二聚合物基板在该第二聚合物基板的相背对主表面上支撑该第二导电层和该第二电介质层。
在某些示例性实施方案中，提供了一种制备隔离玻璃(IG)单元的方法。该方法包括：具有第一基板和第二基板，该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，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。将能够动态控制的遮光物直接或间接地设置在该第一基板和/或该第二基板上，该遮光物包括：第一导电层，该第一导电层直接或间接地设置在该第一基板的内部主表面上；以及光闸，该光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中该至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置。将该第一基板和该第二基板彼此以基本上平行间隔开的关系连接，使得在该第一基板和该第二基板之间限定间隙并且使得该能够动态控制的遮光物位于该间隙中。该第一导电涂层和/或该第二导电涂层能够电连接到电源，该电源能够控制以建立：(a)第一电势差，该第一电势差用于产生第一静电力以将该至少一个聚合物基板驱动到该光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，该第二电势差用于产生第二静电力以促使该至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，电路包括能够独立控制的至少第一电压源和第二电压源，例如其中该第二电压源被构造成在操作中在该第一导电层和该第二导电层之间生成电场，从而产生该第二静电力。除了前一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，电路包括形成三相桥的三个电极，例如，其中该电路能够用于在延伸位置和回缩位置之间驱动该光闸。
除了前两个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一主表面和第二主表面，该第一主表面支撑该第一导电涂层和该第一电介质层，该第二主表面支撑该第二导电涂层和该第二电介质层，其中与该第一导电涂层和该第二导电涂层相比，该第一电介质涂层其中该第二电介质涂层离该至少一个聚合物基板更远。
除了前三个段落中任一段落所述的特征之外，在某些示例性实施方案中，该至少一个聚合物基板可包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，该第一聚合物基板在该第一聚合物基板的相背对主表面上支撑该第一导电层和该第一电介质层，该第二聚合物基板在该第二聚合物基板的相背对主表面上支撑该第二导电层和该第二电介质层。
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 (31)

1.一种隔离玻璃(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；以及
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，所述能够动态控制的遮光物包括：
第一导电层，所述第一导电层直接或间接地设置在所述第一基板的所述内部主表面上；以及
光闸，所述光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中所述至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置；
其中所述第一导电涂层和/或所述第二导电涂层能够电连接到电源，所述电源能够控制以建立：(a)第一电势差，所述第一电势差用于产生第一静电力以将所述至少一个聚合物基板驱动到所述光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，所述第二电势差用于产生第二静电力以致使所述至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
2.根据权利要求1所述的隔离玻璃单元，还包括：电介质膜，所述电介质膜直接或间接地设置在所述第一导电层上，所述电介质膜与所述光闸分开。
3.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述光闸进一步在所述光闸上支撑电介质膜，使得当所述至少一个聚合物基板处于所述光闸闭合位置并且所述光闸延伸时，所述电介质膜直接物理接触所述第一导电层，其间没有其他层。
4.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述第一导电层以及所述第一导电涂层和所述第二导电涂层共同地形成第一导体对和第二导体对，所述第一导体对是由所述第一导电层以及所述第一导电涂层和所述第二导电涂层中的一者或两者形成的玻璃到光闸导体对，所述第二导体对是由所述第一导电涂层和所述第二导电涂层而不是所述第一导电层形成的光闸到光闸导体对。
5.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述至少一个聚合物基板包括第一主表面和第二主表面，所述第一主表面支撑所述第一导电涂层和所述第一电介质层，所述第二主表面支撑所述第二导电涂层和所述第二电介质层，其中与所述第一导电涂层和所述第二导电涂层相比，所述第一电介质涂层和所述第二电介质涂层离所述至少一个聚合物基板更远。
6.根据权利要求5所述的隔离玻璃单元，还包括：第一油墨层和第二油墨层，所述第一油墨层和所述第二油墨层分别由所述至少一个聚合物基板的所述第一主表面和所述第二主表面支撑，所述第一油墨层和所述第二油墨层是所述光闸的最外层。
7.根据权利要求6所述的隔离玻璃单元，其中所述第一油墨层是所述第一电介质层，并且所述第二油墨层是所述第二电介质层。
8.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述第一导电层和所述第二导电层各自包含铝。
9.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述第一导电层薄于所述第二导电层。
10.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述至少一个聚合物基板包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，所述第一聚合物基板在所述第一聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第一导电层和所述第一电介质层，所述第二聚合物基板在所述第二聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第二导电层和所述第二电介质层。
11.根据权利要求10所述的隔离玻璃单元，其中所述第一聚合物基板和所述第二聚合物基板彼此连接，其中所述第一导电涂层和所述第二导电涂层面向彼此。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的隔离玻璃单元，其中所述第一聚合物基板和所述第二聚合物基板经由压敏粘合剂彼此连接。
13.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，还包括：第一油墨层和第二油墨层，所述第一油墨层和所述第二油墨层分别由所述至少一个聚合物基板的所述第一主表面和所述第二主表面支撑，所述第一油墨层和所述第二油墨层是所述光闸的最外层。
14.根据权利要求13所述的隔离玻璃单元，其中所述第一油墨层是所述第一电介质层，并且所述第二油墨层是所述第二电介质层。
15.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述第一导电涂层和所述第二导电涂层是相同的材料并且具有基本上相同的厚度。
16.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，还包括：电路，所述电路包括能够独立控制的至少第一电压源和第二电压源。
17.根据权利要求16所述的隔离玻璃单元，其中所述第二电压源被构造成在操作中在所述第一导电层和所述第二导电层之间生成电场，从而产生所述第二静电力。
18.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，还包括：电路，所述电路包括形成三相桥的三个电极。
19.根据权利要求18所述的隔离玻璃单元，其中所述电路还包括与每个桥输出端串联的三个单独连接的电感器。
20.根据任一前述权利要求所述的隔离玻璃单元，其中所述至少一个聚合物基板包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，所述第一聚合物基板支撑所述第一导电层和所述第一电介质层，所述第二聚合物基板支撑所述第二导电层和所述第二电介质层。
21.根据权利要求20所述的隔离玻璃单元，其中所述第一聚合物基板和所述第二聚合物基板彼此相邻，使得所述第一导电层和所述第二导电层彼此背对。
22.根据权利要求20-21中任一项所述的隔离玻璃单元，其中所述第一电介质层和所述第二电介质层分别设置在所述第一导电层和所述第二导电层之上，使得所述第一电介质层和所述第二电介质层彼此背对。
23.一种能够动态控制的遮光物，包括：
第一导电层，所述第一导电层直接或间接地设置在基板的主表面上；以及
光闸，所述光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中所述至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置；
其中所述第一导电涂层和/或所述第二导电涂层能够电连接到电源，所述电源能够控制以建立：(a)第一电势差，所述第一电势差用于产生第一静电力以将所述至少一个聚合物基板驱动到所述光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，所述第二电势差用于产生第二静电力以促使所述至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
24.根据权利要求23所述的基板，其中所述至少一个聚合物基板包括第一主表面和第二主表面，所述第一主表面支撑所述第一导电涂层和所述第一电介质层，所述第二主表面支撑所述第二导电涂层和所述第二电介质层，其中与所述第一导电涂层和所述第二导电涂层相比，所述第一电介质涂层和所述第二电介质涂层离所述至少一个聚合物基板更远。
25.根据权利要求23-24中任一项所述的基板，其中所述至少一个聚合物基板包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，所述第一聚合物基板在所述第一聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第一导电层和所述第一电介质层，所述第二聚合物基板在所述第二聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第二导电层和所述第二电介质层。
26.一种制备隔离玻璃(IG)窗单元的方法，所述方法包括：
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；
在所述第一基板和/或所述第二基板上设置能够动态控制的遮光物，所述能够动态控制的遮光物包括：
第一导电层，所述第一导电层直接或间接地设置在所述第一基板的所述内部主表面上；以及
光闸，所述光闸包括至少一个聚合物基板、第一导电涂层和第二导电涂层以及第一电介质层和第二电介质层，其中所述至少一个聚合物基板能够延伸到光闸闭合位置并且能够回缩到光闸打开位置；
将所述第一基板和所述第二基板彼此以基本上平行间隔开的关系连接，使得在所述第一基板和所述第二基板之间限定间隙并且使得所述能够动态控制的遮光物至少部分地位于所述间隙中；
其中所述第一导电涂层和/或所述第二导电涂层能够电连接到电源，所述电源能够控制以建立：(a)第一电势差，所述第一电势差用于产生第一静电力以将所述至少一个聚合物基板驱动到所述光闸闭合位置；以及(b)第二电势差，所述第二电势差用于产生第二静电力以促使所述至少一个聚合物基板至少部分地回缩。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括：提供电路，所述电路包括能够独立控制的至少第一电压源和第二电压源，其中所述第二电压源在操作中在所述第一导电层和所述第二导电层之间生成电场，从而产生所述第二静电力。
28.根据权利要求26-27中任一项所述的方法，还包括：提供电路，所述电路包括形成三相桥的三个电极，所述电路能够用于在延伸位置和回缩位置之间驱动所述光闸。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的方法，其中所述至少一个聚合物基板包括第一主表面和第二主表面，所述第一主表面支撑所述第一导电涂层和所述第一电介质层，所述第二主表面支撑所述第二导电涂层和所述第二电介质层，其中与所述第一导电涂层和所述第二导电涂层相比，所述第一电介质涂层和所述第二电介质涂层离所述至少一个聚合物基板更远。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的方法，其中所述至少一个聚合物基板包括第一聚合物基板和第二聚合物基板，所述第一聚合物基板在所述第一聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第一导电层和所述第一电介质层，所述第二聚合物基板在所述第二聚合物基板的相背对主表面上支撑所述第二导电层和所述第二电介质层。
31.一种操作隔离玻璃(IG)窗单元中的动态遮光物的方法，所述方法包括：
具有根据权利要求26-30中任一项所述的方法制备的隔离玻璃单元；以及
选择性地激活所述电源以使所述聚合物基板在所述光闸打开位置和所述光闸闭合位置之间移动。
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