CN114930233A - 液晶面板中用于均匀透射的系统及方法 - Google Patents

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奥拉帕多·奥拉里肯·贝罗
詹姆斯·格雷戈里·科伊拉德
迈克尔·阿伦·麦克唐纳
保罗·乔治·里克尔
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Abstract

提供用于配置LC单元、LC面板、及制造LC面板的方法的各种实施例，包括：组装多个LC面板组件层以形成可固化的堆叠，其中将堆叠配置成具有LC单元、第一玻璃层、第二玻璃层、第一中间层、及第二中间层，其中将第一中间层及第二中间层中的每个均配置成保形层；固化可固化堆叠以形成液晶面板；其中，通过第一保形中间层及第二保形中间层，将液晶面板配置成具有均匀透射。

Description

液晶面板中用于均匀透射的系统及方法
相关申请的交叉引用
本申请案依据美国专利法第119条请求2019年11月27日提交的美国专利临时申请案第62/941,196号的优先权权利，此专利申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
广义来说，本公开内容是针对在用于汽车用应用及/或建筑用的LC面板及/或LC窗户中，用于防止，减少及/或减轻非均匀透射(例如，暗点及/或光点)的配置及方法。
背景技术
液晶窗户在商业化方面存有许多挑战，特别地是在大尺寸建筑用窗户或汽车用窗户的制造方面。需要改善的性能及可制造性。
发明内容
可将并入可调光层(例如，液晶层)的智能型窗户用于控制通过窗户的光线透射，从而改善乘员的舒适度并减少能源成本。使用厚玻璃的液晶窗户非常重，因为厚玻璃极大地增加LC单元的重量，这也增加运输及安装窗户的难度。
在一个方面中，提供一种方法，包括：组装多个LC窗户组件层以形成堆叠，其中堆叠配置有LC单元、第一玻璃层、第二玻璃层、第一中间层、及第二中间层，其中将第一中间层及第二中间层的每个配置成保形层；去除堆叠的组件层间的任何夹带空气以形成可固化堆叠；结合可固化堆叠，以通过第一保形中间层将第一玻璃层结合至LC单元的第一主表面，并通过第二保形中间层将第二玻璃层结合至LC单元的第二主表面，从而形成液晶面板；其中，通过第一保形中间层及第二保形中间层，将液晶面板配置成具有均匀透射。
在一些实施例中，结合包括层压。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层是选自由以下所组成的群组的可层压中间层所配置成：聚合物；低模量聚合物材料；离聚物、及其等的组合。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个为离聚物。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个为
Figure BDA0003707363030000021
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个为低模量聚合物。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个为以下至少其中一个：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；低模量聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料；
Figure BDA0003707363030000022
Clear(PVB)；
Figure BDA0003707363030000023
Clear(PVB)；Trosifol SC(PVB)；及热塑性聚氨酯中间层(TPU)。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个为低黏度中间层，包括在室温下的液态。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个包括
Figure BDA0003707363030000024
在一些实施例中，结合步骤包括在室温下固化。
在一些实施例中，结合步骤包括在室温下UV固化。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个包括大于0.76毫米的厚度。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层中的至少一个包括1毫米及不大于2.3毫米间的厚度。
在一些实施例中，第一中间层及第二中间层包括PVB。
在一些实施例中，与毗邻的透射区相比较，在透射区(例如，可见光透射)中的均匀透射包括不大于2％的差异。
在一些实施例中，通过目视观察检测均匀透射。
在一些实施例中，其中通过分光亮度计检测均匀透射。
在一个方面中，提供一种设备，包括液晶单元(LC单元)，配置成保持可电性地切换的LC材料；沿着LC单元的第一侧所配置的一第一玻璃层；沿着LC单元的第二侧所配置的一第二玻璃层；第一保形中间层，定位于第一玻璃层与LC单元的第一侧间，其中第一中间层将第一玻璃层黏附至LC单元的第一侧；及第二保形中间层，定位于第二玻璃层与LC单元的第二侧间，其中第二中间层配置成将第二玻璃层黏附至LC单元的第二侧。
在一些实施例中，设备为层压的结构。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层包括在室温下为液态的可UV固化中间层材料。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层包括UVEKOL。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层中的至少一个包括低模量聚合物材料。
在一些实施例中，低模量聚合物材料是选自由以下所组成的群组：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；低模量聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料；Saflex Clear(PVB)；Trosifol Clear(PVB)；Trosifol SC(PVB)；及热塑性聚氨酯中间层(TPU)。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层中的至少一个包括离聚物材料。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层中的至少一个包括离聚物材料。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层中的至少一个具有1毫米至不大于2.5毫米的厚度。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层包括1.3毫米及2.3毫米间的厚度。
在一些实施例中，第一保形中间层及第二保形中间层包括PVB。
在一些实施例中，设备为液晶面板。
在一些实施例中，设备进一步包括LC窗户，LC窗户配置有框架并将LC面板的外边缘连接至框架的密封件，其中将框架及密封件周向地配置在LC面板的外边缘周围。
在一些实施例中，液晶窗口具有3英尺x5英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有5英尺x7英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有7英尺x10英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有10英尺x12英尺的表面积。
在一些实施例中，设备为建筑用LC面板。
在一些实施例中，设备为汽车用液晶面板。
在一些实施例中，设备包括在以下至少一个上的涂层：第一玻璃层及第二玻璃层。
在一些实施例中，涂层包括以下至少一个：低发射率涂层、抗反射涂层；着色涂层；易于清洁的涂层；或抗鸟击涂层。
在一个方面中，提供一种方法，包括：组装多个液晶面板组件层以形成堆叠，其中堆叠配置成具有LC单元、第一玻璃层、第二玻璃层、第一中间层、及第二中间层；去除堆叠的组件层间的任何夹带空气以形成可固化堆叠；层压可固化堆叠，以通过第一中间层将LC单元的第一玻璃层结合至第一主表面，并通过第二中间层将LC单元的第二玻璃层结合至第二主表面，从而形成液晶面板；其中，通过层压步骤，将液晶面板配置成具有均匀透射。
在一些实施例中，层压进一步包括以下：退火液晶面板以对第一中间层及第二中间层提供受控的冷却，以从而促进以下的构造：第一中间层至第一玻璃层及LC单元的第一主表面，第二中间层至第二玻璃层及LC单元的第二主表面。
在一些实施例中，层压进一步包括以受控的斜率速率将LC面板冷却至目标温度。
在一些实施例中，层压进一步包括：以不大于每分钟2摄氏度的受控的下降斜率速率冷却LC面板。
在一些实施例中，层压进一步包括：以至少每分钟1摄氏度及不大于每分钟5摄氏度间的受控的下降斜率速率冷却LC面板。
在一些实施例中，层压进一步包括：以至少每分钟1摄氏度及不大于每分钟3摄氏度间的受控的下降斜率速率冷却LC面板。
在一些实施例中，层压步骤进一步包括：将层压的可固化堆叠以大致上水平的配置定位，使得个别的LC单元组件以垂直堆叠的方式配置。
在一些实施例中，层压步骤进一步包括：与大致水平上的配置相比较，以不大于15度倾斜度的成角度的配置定位层压的可固化堆叠。
在一些实施例中，层压步骤包括以下至少一个：在可固化堆叠的面向外部表面上，包含至少第一玻璃层及第二玻璃层，施加压力。
额外的特征与优点将于本文随后的实施方式(包含随后的实施方式、申请专利范围及随附图式)中予以阐述，且对于熟练技术人员而言可由实施例的叙述，或者通过实践本文中所描述而轻易地认知到此等其他特征与优势。
应当了解，上述一般性描述以及随后的实施方式二者所呈现的实施例仅为范例性的并且意图提供概述或框架以理解依公开内容所请求的性质与特性。
所包含的随附图面提供对公开内容的原理的进一步了解，且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明一个或更多个实施例，并且通过范例的方式，用于与描述内容一起说明公开内容的原理及操作。应当了解，本说明书及附图中所公开的公开内容的各种特征可在任何组合及所有组合使用。通过非限制性范例，根据以下方面，本公开内容的各种特征可彼此结合。
附图说明
当参考附图阅读以下本公开内容的实施方式时，本公开内容的此等及其他特征、方面和优点得到更好的了解，其中：
图1A描绘根据本公开内容的各种实施例的液晶(LC)面板的实施例的示意性剖开侧视图。
根据本公开内容的一个或更多个实施例，图1B为图1A的区的放大剖开侧视示意图，图示面板的一部分的放大图，而描绘第二玻璃层、中间层、导电层、及LC区，其包含LC混合物及多个间隔件。
根据本公开内容的一个或更多个实施例，图2为面板(例如，浮式玻璃)中所利用的玻璃层上的表面形貌测量的假色轮廓图，玻璃层被认为是经回火的碱石灰玻璃(SLG)的代表性样品，显示波浪状的表面不连续性(平面外的不连续性)，具高/深平均约50μm的波峰及波谷。
根据本公开内容的一个或更多个方面，图3A描绘LC面板的实施例的示意图，图示通过第一及第二中间层被层压至对应的第一及第二玻璃层的LC单元。
根据本公开内容的一个或更多个方面，图3B描绘LC窗户的实施例的示意图，显示配置有框架、框架与面板间的密封、及在面板表面上具有涂层的LC面板。
图4描绘根据本公开内容的各种实施例，制作LC面板的方法。
图5描绘根据本公开内容的各种实施例的制作LC面板的方法的实施例的流程图。
图6描绘根据本公开内容的各种实施例的LC面板的实施例的示意性剖开侧视图。
具体实施方式
在以下实施方式中，出于说明而非限制的目的，阐述公开特定细节的范例实施例，以提供对本公开内容的各种原理的透彻了解。然而，对于本领域熟练技术人员来说，已受益于本公开内容，本公开内容可在脱离本文中所公开的特定细节的其他实施例中实践。此外，可省略对众所周知的装置、方法、及材料的描述，以便免于混淆本公开内容的各种原理的描述。最后，在适用的地方，相似的组件符号指代相似的组件。
图1A描绘液晶(LC)面板的示意性剖开侧视图。
参照图1A，描绘液晶面板10的实施例的示意性剖开侧视图，说明被配置(夹)在两个玻璃层(例如，第一玻璃层12与第二玻璃层14)间的LC单元，并在每个第一玻璃层12及LC单元22的第一侧间、及第二玻璃层14与LC单元24的第二侧间定位对应的中间层(例如，第一中间层26及第二中间层28)。
将液晶单元20配置成具有两个玻璃层、第一玻璃层30、及第二玻璃层40，设定使彼此以隔开的关系分开，在其间界定有液晶区48。将每个第一玻璃层30及第二玻璃层40配置成具有导电层(例如第一导电层34及第二导电层44)，其中将各导电层(34、44)配置在LC区48及第一或第二玻璃片材30、40间，使得将导电层34、44配置成与液晶区呈电性连通。
液晶区48包含多个间隔件38及LC混合物36。在整个LC混合物36中以隔开的关系提供间隔件38，使得将间隔件38配置成促进从LC单元20之内的一个定位到LC单元20之内的另一定位，大致上均匀(例如，不超过预定阈值)的单元间隙。LC混合物36可包含:至少一个液晶材料、至少一个染料、至少一个宿主材料、及/或至少一个添加物。将LC混合物36配置成可电性地切换/致动，从而在对应的液晶单元20、液晶面板10、及液晶窗户中提供致动组件，以在被致动时提供对比(例如，黑暗)及非对比(例如，透明)状态。通过第一电极32(毗邻LC单元20的第一主侧22)及第二电极42(毗邻LC单元20的第二主侧24)的电性连接完成LC混合物36的致动。将电极(32及42中的一个)配置成将来自电源的电流或电势引导通过充当阳极的对应电极、通过对应的导电层(34或44中的一个)、通过LC区48以致动LC混合物36、通过对应的导电层(34或44中的另一个)、及通过电极(32及42中的另一个)而离开系统。通过开启及关闭电源，且从而开启及关闭流动通过LC混合物的电流，可将LC混合物从第一透射状态致动至第二透射状态(其中第一透射状态与第二透射状态不同)。
如所图示，LC面板10包含第一玻璃层12、第二玻璃层14、LC单元20、第一中间层26、及第二中间层28。LC单元20包含液晶材料36(例如分子、染料、及/或添加物)、间隔件38(被配置成以与玻璃层合作以保持LC单元的单元间隙)、第一导电层34、第二导电层44、第一电极32、第二电极42、玻璃的第一片材30、及玻璃的第二片材40。
在一些实施例中，第一玻璃层12及第二玻璃层14为厚(的层)。在一些实施例中，第一玻璃层及第二玻璃层各具有至少3毫米厚的厚度。在一些实施例中，第一玻璃层及第二玻璃层各具有至少0.3毫米厚至不大于7毫米厚的厚度。
在一些实施例中，玻璃的第一片材30及玻璃的第二片材40为薄(的片材)。
在一些实施例中，玻璃的第一片材30及第二片材各具有不大于1毫米厚的厚度。在一些实施例中，第一玻璃层及第二玻璃层各具有至少0.3毫米厚至不大于7毫米厚的厚度。
在一些实施例中，玻璃的第一片材及玻璃的第二片材40比玻璃12的第一层及玻璃14的第二层更薄。
在一些实施例中，将玻璃片材(30、40)配置在LC单元20中，毗邻LC单元的主表面22、24及毗邻LC材料36以保持LC组件(例如导电层(34、44)、LC材料36、间隔件38)在适当位置。在一些实施例中，将第一中间层26配置在第一玻璃层12及玻璃的第一片材间30(LC单元20的第一表面22)之间。在一些实施例中，将第二中间层28配置在玻璃的第二层14及玻璃的第二片材40间(LC单元20的第二表面24)。
在一些实施例中，将玻璃片材(例如玻璃的第一片材30或玻璃的第二片材40)配置成具有小于1毫米的厚度；小于0.8毫米、小于0.7毫米、小于0.5毫米、或小于0.3毫米。在一些实施例中，玻璃的第一片材30具有与玻璃的第二片材40相同的厚度。在一些实施例中，玻璃的第一片材30具有与玻璃的第二片材40不同的厚度。
举例而言，将导电层(34或44)配置在LC单元20中，在玻璃的片材(30或40)及LC区48间。将导电层(34或44)附接至一个或更多个电极(32或34)(例如，被配置成与导电层及电源(未图示)连通，以将引导越过LC单元20的电场，基于电场是开启或关闭，将LC面板/智能型窗户致动至开启定位(具有第一对比)及关闭定位(具有第二对比)。
每个导电层包含导电膜，举例而言，透明的导电氧化物。导电薄膜的一些非限制性范例是ITO(铟氧化锡)、FTO(氟掺杂的氧化锡)、或金属。
在一些实施例中，可将诸如聚酰胺的对准层设置在薄导电膜及LC材料间以促进LC分子(在LC材料36中)采用符合需求的角度的定向。
图1B描绘图1A的区的放大剖开侧视图，图示第二玻璃层14(例如，经回火的SLG)、第二中间层28、及LC单元20的第二玻璃片材40，进一步描绘LC区的48个LC混合物36及被保持在LC单元20中的间隔件38。如图1B中所图示，与玻璃的第二层40相比较，第一玻璃层及第二玻璃层14(此处，仅图示第二玻璃层)的表面不连续性为显而易见。在此所说明的范例中，由于LC面板10的区域50导致的表面不连续性为LC单元20中的非均匀性/不连续性的区域。观察者可能将此范例视为LC面板10中的暗点。将间隔件38配置成延伸越过LC单元20的单元间隙。
如本文中所描述，图2描绘在LC面板10中所利用的第一玻璃层12或第二玻璃层14的代表性样品的轮廓图。浮式玻璃在生产时具有表面波纹度/轮廓形貌，这可通过回火被加剧以提供类似于图2中的代表性范例的表面形貌。此经回火的碱石灰玻璃展现表面不连续性(平面外不连续性)，具有平均高/深约50μm的波峰及波谷、这给层压中制造液晶面板10带来挑战。
在一个非限制性范例中，可通过机械或光学测量装置及根据标准方法分析决定波纹度。在一个非限制性范例中，可通过根据ASTM C1651的测量决定波纹度：热处理平板玻璃中用于辊波光学畸变的测量的标准测试方法。根据本文中所公开的一个或更多个实施例，也可利用其他标准方法以了解平板玻璃层的表面波纹度。
图3A描绘单一单元液晶面板10的实施例的示意性剖开侧视图，例示通过两个中间层(26、28)被层压至两个玻璃层(12、14)上以形成LC面板10的LC单元。LC面板描绘对称的组件配置，其将轴线图示为通过LC材料48从所描绘的LC单元密封52的一部分朝向描绘的另一个LC单元密封52。
图3B描绘单一单元液晶窗户100的实施例的示意性剖开侧视图。LC窗户100包含被实现在面板10之内的LC单元20，面板也具有第一中间层26、第二中间层28、第一玻璃层12、及第二玻璃层14。将LC窗户100的框架16配置在LC面板10的边缘上，将密封件18配置成在框架16的至少一部分与面板10的边缘的至少一部分间，以提供面板10在框架16内的压缩接合而不会损坏面板10的边缘。再者，图3B描绘LC面板10的表面上的备选涂覆46。在此处，将涂层配置在LC面板10上的的玻璃的第二层14的外表面上。
图4描绘制作LC面板的方法。如所图示，层压工艺包含将LC面板组件层组装成堆叠。将各种面板组件层，包含第一玻璃层、第一中间层、LC单元、第二中间层、及第二玻璃层放置成与彼此接触以形成堆叠。中间层是选自由以下所组成的群组：聚合物及离聚物。作为非限制性范例，中间层包括0.76毫米的厚度的PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。
接下来，层压工艺包含去除堆叠的各种层间的任何夹陷或夹带空气以形成可固化的堆叠。空气去除(操作)的非限制性范例包含：压区轧制、使用排空袋、通过至少一个真空环进行吸真空、或通过平板层压机进行层压。
为了将第一玻璃层及第二玻璃层结合至LC单元的主要表面(例如，如图1A中所图示，大体通过对应的第一及第二中间层，与LC单元的主表面相对，(这些第一及第二中间层将第一玻璃层附接(例如，结合)至LC单元的第一表面及LC单元的第二侧上的第二玻璃层上)，在可固化堆叠上完成层压操作。层压的非限制性范例包含利用平板层压机或高压釜。在一定温度、目标压力之下，层压时间达持续时间之后，将可固化堆叠形成液晶(LC)面板。
在非限制性范例中，通过在LC面板的外边缘周围配置密封及框架，将LC面板制成液晶窗户，以将LC面板保持在框架之内。额外地，将电性连通配置为从电源供应至电极，以便可通过电极、导电层、及LC材料通过被引导越过LC窗户的电场致动LC窗户。
图5描绘根据本公开内容的各种实施例的制作LC面板的方法的流程图。参照图5，提供层压操作的各种实施例，包含：采用修改的(调整的)参数层压、修改层压的定位、及/或退火(受控的冷却)。在一些实施例中，在减少的温度下完成层压较长的持续时间，并视情况增加压力。在另一实施例中，在非垂直的(例如，水平或低角度的倾斜度)定向完成层压。在一些实施例中，层压步骤包含LC面板的退火/受控的冷却。作为非限制性范例，受控的冷却包含在每分钟1至2摄氏度的(冷却)温度下(在压力之下)冷却LC面板，直到将LC面板冷却至目标最终温度。在一些实施例中，降低层压温度(例如，自135摄氏度降至125摄氏度，针对PVB中间层采用延长的层压操作时间。在一些实施例中，在高温下延长层压时间(例如，针对任何中间层)以促进面板的第一玻璃层及第二玻璃层(例如经回火的SLG层)与LC单元的主表面(由融合玻璃所配置的第一玻璃片材及第二玻璃片材)间的保形性。
图6描绘根据本公开内容的各种实施例的LC面板的实施例的示意图。不欲受任何特定机制或理论的束缚，通过并入厚的中间层(例如，第一中间层及/或第二中间层)及/或通过改变中间层(例如，第一中间层及/或第二中间层)的组成，将中间层量身定制为促进保形性，足以应对来自经回火的SLG层的应力，以从而减少、防止、及/或消除层压板制造工艺中的暗点。在一个实施例中，(第一中间层及/或第二中间层的)中间层厚度小于2.3毫米(例如，自0.76毫米至2.28毫米)。在一些实施例中，中间层(第一中间层及/或第二中间层)包括低模量中间层(例如，声学用PVB)。
在一些实施例中，中间层包括低模量材料(即，在20摄氏度针对加载持续时间1分钟的杨氏模量E)。在一些实施例中，中间层包括不大于25MP至不小于1MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于20MP至不小于1MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于15MP至不小于2MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于13MP至不小于2MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于11MP至不小于3MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于8MP至不小于1MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于7MP至不小于1MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于7MP至不小于2MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于5MP至不小于3MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于4MP至不小于1MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于5MP至不小于2MPa的杨氏模量E。在一些实施例中，中间层包括不大于5MP至不小于3MPa的杨氏模量E。决定杨氏拉长模量的一种方式为根据ASTM D-882进行评估。
可根据本公开内容的一个或更多个实施例使用的低模量材料中间层的一些非限制性范例包含：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；低模量聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料；Saflex Clear(PVB)；Trosifol Clear(PVB)；Trosifol SC(PVB)；及热塑性聚氨酯中间层(TPU)。
声学用PVB的非限制性范例为
Figure BDA0003707363030000111
SG-41，可商购自Eastman Chemical。在一些实施例中，中间层(第一中间层及/或第二中间层)包括低黏度中间层。举例而言，低黏度中间层包括UV可固化树脂(例如，低黏度中间层的非限制性范例包含:购自allnexNetherlands B.V.的
Figure BDA0003707363030000112
UV可固化树脂)。在一些实施例中，中间层(第一中间层及/或第二中间层)包括离聚物(例如购自Kuraray的
Figure BDA0003707363030000113
)。
在一些实施例中，中间层厚度为大于0.76毫米(例如，PVB组合物)。在一些实施例中，中间层厚度为1.52毫米(例如，PVB组成物)。在一些实施例中，中间层厚度为2.28毫米(例如，PVB组成物)。
在一些实施例中，低模量中间层包括热塑性聚氨酯(TPU)。在一些实施例中，低模量中间层包括小于1.3毫米的厚度。在一些实施例中，低模量中间层包括0.5毫米的厚度。在一些实施例中，低模量中间层包括在0.5毫米至不大于1.3毫米的范围中的厚度。在一些实施例中，中间层包括低黏度UV可固化树脂。在一些实施例中，低黏度中间层包括
Figure BDA0003707363030000114
在一些实施例中，将UV可固化树脂泵入堆叠中，并采用密封条将其保持在适当位置，接着被引导通过UV固化(例如，配备有足够的辐射以使提供足够的固化时间)。在一些实施例中，将设备UV固化(例如，当中间层为UV可固化树脂时)。
在一些实施例中，液晶(LC)材料被夹在两片可商购的融合成型的硼硅酸盐玻璃间，诸如
Figure BDA0003707363030000115
以形成液晶单元。然而，此玻璃具有<1毫米的厚度，且因此其刚度不足以承受建筑用应用中的大尺寸窗户通常所经历的风雪载荷的暴露。这样，本公开内容的液晶窗户包含具有薄玻璃(例如，小于1毫米)的个LC单元，将玻璃层压至厚(>3毫米)的碱石灰玻璃(SLG)块以提供额外的强度及/或支撑。SLG为经回火的(根据ASTMC1048)，以提供额外的强度及断裂保护，然而，已知回火工艺会引发SLG中的平面外畸变，这可能很显著，而影响LC面板。
在层压操作之后，若来自LC单元的薄玻璃被牢固地黏附至SLG，则SLG的平面外畸变会拉动薄玻璃，此举可能驱使应力作用于LC单元上，包含局部地增加LC单元间隙及/或在目视外观上产生不符合需求的局部改变。LC面板或所得的LC窗户可具有非均匀透射的斑点，或相对于跨越面板的可见区域(例如，暗点或光点)的平均可见光透射具有2％或更大变化的区。不受任何特定机制或理论的约束，相信非均匀透射区域或区来源于LC单元中(在LC窗户的制造期间所生成的)较厚的单元间隙。
使用薄的玻璃制造LC单元的一个或更多个优点包含：(a)与现有LCD制造设备的兼容性；减低窗户重量，使其更易于运输及安装并降低整体碳足迹；在透明状态下更高的可见光透射；更薄的整体窗户结构，及/或在IGU中的额外气体空间，从而改善绝缘效率。
本公开内容的一个或更多个实施例是针对在用于减少、防止、及/或消除LC面板中的非均匀透射(例如，暗点及/或光点)的区域或区的配置及方法。因此，将本公开内容的一个或更多个LC面板配置为具有均匀透射(例如，相对于跨越窗户的毗邻区域(可见光区域)的平均可见光透射，可见光透射变化不大于2％的区)。
在一些实施例中，可通过目视观察暗点或光点(“斑点”」)检测(在液晶窗户、斑点的静态模式下，若在第一对比状态及第二对比状态中的至少一个中若有任何斑点，其中对比状态为开启定位及关闭定位。
在一些实施例中，斑点意指与周围的非暗点区相比较，在区域中的窗户的透射比在暗点区中的透射更低2％以上。作为非限制性范例，可采用光谱仪(例如，百分比透射或可见光透射)测量透射。
在一个方面中，提供一种方法，包括：组装多个LC面板组件层以形成堆叠；去除堆叠的组件层间的任何夹带空气以形成一可固化堆叠；在层压操作温度，及在压力下，层压可固化堆叠达持续时间以形成液晶窗户，其中将液晶窗户配置为具有均匀透射。
在一些实施例中，与毗邻的透射区相比较，均匀透射在透射区(例如，可见光透射)中包括不大于2％的差异。
在一些实施例中，通过目视观察检测均匀透射。
在一些实施例中，通过分光亮度计检测均匀透射。
提供步骤进一步包括：组装进一步包括：将第一玻璃层、第一中间层、LC单元、第二中间层、及第二玻璃层定位成堆叠的配置。
在一个方面中，提供一种设备，包括：液晶单元、其中液晶单元包括：第一玻璃层、第二玻璃层，被配置成与第一玻璃层呈间隔的关系、包括被定位(保持)在第一玻璃层与第二玻璃层间的可电性地切换的材料(例如包含第一对比状态及第二对比状态)的液晶材料、多个间隔件，其中将间隔件配置成座落在第一玻璃层与第二玻璃层间并在液晶材料之中、其中将间隔件配置成保持LC单元的LC间隙(例如，离第一玻璃片材至第二玻璃片材的距离)；第一导电层及第二导电层，其中将第一导电层配置在第一玻璃层与LC单元的第一侧间使得第一导电层与LC单元的第一侧呈电性连通，其中将第二导电层配置在第二玻璃层与第二LC侧壁间使得第二导电层与LC单元的第二侧呈电性连通、被配置成毗邻单元周缘且与第一导电层呈电性连通的第一电极；及被配置成毗邻第二导电层的第二电极；其中，可将电极配置为电源，使得将LC单元电性地配置成电性地致动LC混合物中的可电性地切换的材料。
在一些实施例中，间隔件是由聚合物材料所配置。
在一些实施例中，第一玻璃层为薄玻璃。
在一些实施例中，第一玻璃层具有小于1毫米的厚度。
在一些实施例中，第一玻璃层具有不大于0.5毫米的厚度。在一些实施例中，第二玻璃层为薄玻璃。
在一些实施例中，第二玻璃层具有小于1毫米的厚度。在一些实施例中，第二玻璃层具有不大于0.5毫米的厚度。
在一些实施例中，LC间隙不大于10微米。
在一些实施例中，导电层层物包括ITO及聚酰亚胺。
在另一方面中，提供一种设备，包括：液晶单元(LC单元)，配置成保持可电性地切换的LC材料；沿着LC单元的第一侧所配置的第一玻璃层；沿着LC单元的第二侧所配置的第二玻璃层；第一中间层，定位于第一玻璃层与LC单元的第一侧间，其中第一中间层将第一玻璃层黏附至LC单元的第一侧；及第二中间层，定位于第二玻璃层与LC单元的第二侧间，其中第二中间层配置成将第二玻璃层黏附至LC单元的第二侧。
在一些实施例中，设备为层压。
在一些实施例中，设备为液晶窗户。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少1英尺x至少2英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少2英尺x至少4英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少3英尺x至少5英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少5英尺x至少7英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少7英尺x至少10英尺的表面积。
在一些实施例中，液晶窗口具有至少10英尺x至少12英尺的表面积。
在一些实施例中，设备为建筑用液晶窗户。
在一些实施例中，设备为汽车用液晶窗户。
在一些实施例中，第一玻璃层包括碱石灰玻璃。
在一些实施例中，第一玻璃层包括经回火的碱石灰玻璃。
在一些实施例中，第一玻璃层包括至少2毫米的厚度。
在一些实施例中，第一玻璃层包括至少2毫米至不大于4毫米的厚度。
在一些实施例中，第一玻璃层包括3毫米的厚度。
在一些实施例中，第一玻璃层包括4毫米的厚度。
在一些实施例中，第二玻璃层包括碱石灰玻璃。
在一些实施例中，第二玻璃层包括经回火的碱石灰玻璃。
在一些实施例中，第二玻璃层包括至少2毫米的厚度。
在一些实施例中，第二玻璃层包括至少2毫米至不大于4毫米的厚度。
在一些实施例中，第二玻璃层包括3毫米的厚度。
在一些实施例中，第二玻璃层包括4毫米的厚度。
在一些实施例中，第一中间层包括不大于1毫米的厚度。
在一些实施例中，第一中间层包括0.76毫米的厚度。
在一些实施例中，第一中间层包括聚合物。
在一些实施例中，第一中间层包括PVB。
在一些实施例中，第二中间层包括不大于1毫米的厚度。
在一些实施例中，第二中间层包括0.76毫米的厚度。
在一些实施例中，第二中间层包括聚合物。
在一些实施例中，第二中间层物包括PVB。
在一些实施例中，LC面板的至少一个表面包括涂层。
在一些实施例中，LC面板的至少一个表面包括低发射率涂层。
在一些实施例中，LC面板的第二玻璃层的外表面包括低发射率涂层。举例而言，低发射率涂层可通过金属及氧化物的组合所构成，仅举几例，包含氮化硅、金属银、二氧化硅、氧化锡、氧化锆、及/或其等组合的非限制性范例。
作为一些非限制性范例，涂层包含:低发射率涂层、抗反射涂层；着色涂层；易于清洁的涂层；或抗鸟击涂层。在一些实施例中，涂层为部分涂层。在一些实施例中，涂层为完全涂层。在一些实施例中(例如，抗鸟击涂层)，涂层为沿着表面的离散部分进行图案化。
在一些实施例中，层压包括在以下至少一个上的涂层：LC面板的第一主表面、LC面板的第二主表面、及LC面板的第一主表面及LC面板的第二主表面二者。
在一些实施例中，设备为建筑用产品。
在一些实施例中，设备为建筑用窗户。
在一些实施例中，设备为汽车用窗户。
可在大致上不脱离公开内容的精神及各种原理的情况下，对上述实施例进行许多变化及修改。所有此等修改及变化旨在被包含在本中文中此公开内容的范围之内，并通过所附申请专利范围所保护。
组件符号：
窗户100
框架16
密封件18
LC面板10
第一玻璃层(例如经回火的SLG，厚>3毫米)12
第二玻璃层(例如经回火的SLG，厚>3毫米)14
LC单元20
LC单元的第一侧(主表面)22
第一中间层26
第一玻璃层30
第一电极32
第一导电层34
LC区(包含混合物及间隔件)48
间隔件38
LC混合物(包含LC宿主、分子、染料、添加物)36
第二导电层44
第二电极42
第二玻璃层40
LC单元的第二侧(主表面)24
第二中间层28
涂覆(例如低E涂层)46
LC单元密封52
50斑/不连续性的区域/非均匀性
54单元间隙

Claims (46)

1.一种方法，包括以下步骤：
组装多个LC窗户组件层以形成堆叠，其中所述堆叠配置有所述LC单元、第一玻璃层、第二玻璃层、第一中间层、及第二中间层，其中将所述第一中间层及所述第二中间层的每个配置成保形层；
去除所述堆叠的所述组件层间的任何夹带空气以形成可固化堆叠；
结合所述可固化堆叠，以通过第一保形中间层将所述第一玻璃层结合至所述LC单元的第一主表面，并通过所述第二保形中间层将所述第二玻璃层结合至所述LC单元的第二主表面，从而形成液晶面板；
其中，通过所述第一保形中间层及所述第二保形中间层，将所述液晶面板配置成具有均匀透射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结合步骤包括层压。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层是选自由以下所组成的群组的可层压中间层所配置成：聚合物；低模量聚合物材料；离聚物、及其等的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个为离聚物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个为
Figure FDA0003707363020000011
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个为低模量聚合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个为以下至少其中一个：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；低模量聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料；SaflexClear(PVB)；Trosifol Clear(PVB)；Trosifol SC(PVB)；及热塑性聚氨酯中间层(TPU)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个为低黏度中间层，包括在室温下的液态。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个包括Uvekol。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述结合步骤包括在室温下固化。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述结合步骤包括在室温下UV固化。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个包括大于0.76毫米的厚度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层中的至少一个包括在1毫米至不大于2.3毫米间的厚度。
14.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一中间层及所述第二中间层包括PVB。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中与毗邻的透射区相比较，所述均匀透射在透射区(例如，可见光透射)中包括不大于2％的差异。
16.根据前述权利要求中任一项1所述的方法，其中通过目视观察检测均匀透射。
17.根据前述权利要求中任一项1所述的方法，其中通过分光亮度计检测均匀透射。
18.一种设备，包括:
a.液晶单元(LC单元)，配置成保持可电性地切换的LC材料；
b.沿着所述LC单元的第一侧所配置的第一玻璃层；
c.沿着所述LC单元的第二侧所配置的第二玻璃层；
d.第一保形中间层，定位于所述第一玻璃层与所述LC单元的第一侧间，其中所述第一中间层将所述第一玻璃层黏附至所述LC单元的所述第一侧；及
e.第二保形中间层，定位于所述第二玻璃层与所述LC单元的第二侧间，其中所述第二中间层配置成将所述第二玻璃层黏附至所述LC单元的第二侧。
19.根据权利要求18所述的设备，进一步地，其中所述设备为层压结构。
20.根据权利要求18所述的设备，进一步地，其中所述设备为UV固化结构。
21.根据权利要求20所述的设备，进一步地，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层包括在室温下为液态的可UV固化中间层材料。
22.根据权利要求21所述的设备，进一步地，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层包括Uvekol。
23.根据权利要求18所述的设备，进一步地，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层中的至少一个包括低模量聚合物材料。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述低模量聚合物材料是选自由以下所组成的群组：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；低模量聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料；Saflex Clear(PVB)；Trosifol Clear(PVB)；Trosifol SC(PVB)；及热塑性聚氨酯中间层(TPU)。
25.根据权利要求18所述的设备，进一步地，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层中的至少一个包括离聚物材料。
26.根据权利要求25所述的设备，进一步地，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层中的至少一个包括
Figure FDA0003707363020000031
27.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层中的至少一个具有为0.5毫米至不大于2.5毫米的厚度。
28.根据权利要求27所述的设备，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层中的至少一个具有为1.3毫米至2毫米的厚度。
29.根据权利要求28所述的设备，其中所述第一保形中间层及所述第二保形中间层包括PVB。
30.根据权利要求18至29所述的设备，其中所述设备为液晶面板。
31.根据权利要求18至30所述的设备，其中所述设备进一步包括LC窗户，所述LC窗户配置有框架并将所述LC面板的外边缘连接至所述框架的密封件，其中将所述框架及所述密封件周向地配置在所述LC面板的外边缘周围。
32.根据权利要求31所述的设备，其中所述液晶窗户具有3英尺×5英尺的表面积。
33.根据权利要求31所述的设备，其中所述液晶窗户具有5英尺×7英尺的表面积。
34.根据权利要求31所述的设备，其中所述液晶窗户具有7英尺×10英尺的表面积。
35.根据权利要求31所述的设备，其中所述液晶窗户具有10英尺×12英尺的表面积。
36.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备为建筑用LC面板。
37.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备为汽车用液晶面板。
38.根据权利要求18中任一项所述的设备，其中所述设备包括在以下至少一个上的涂层：所述第一玻璃层及所述第二玻璃层
39.根据权利要求38所述的设备，其中所述涂层包括以下至少一个：低发射率涂层、抗反射涂层；着色涂层；易于清洁的涂层；或抗鸟击涂层。
40.一种方法，包括以下步骤：
组装多个液晶窗户组件层以形成堆叠，其中所述堆叠配置成具有所述LC单元、第一玻璃层、第二玻璃层、第一中间层、及第二中间层；
去除所述堆叠的所述组件层间的任何夹带空气以形成可固化堆叠；
层压所述可固化堆叠，以通过第一中间层将所述LC单元的所述第一玻璃层结合至所述第一主表面，并通过所述第二中间层将所述LC单元的所述第二玻璃层结合至第二主表面，从而形成液晶面板；
其中，通过所述层压步骤，将所述液晶面板配置成具有均匀透射。
41.根据权利要求40所述的方法，其中层压步骤进一步包括以下步骤：退火所述液晶面板以对所述第一中间层及所述第二中间层提供受控的冷却，以从而促进以下的构造：所述第一中间层至所述第一玻璃层及所述LC单元的所述第一主表面，所述第二中间层至所述第二玻璃层及所述LC单元的所述第二主表面。
42.根据权利要求40或41所述的方法，其中层压步骤进一步包括以下步骤：以受控的斜率速率将所述LC面板冷却至目标温度。
43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法，其中层压步骤进一步包括以下步骤：以不大于每分钟2摄氏度的受控的下降斜率速率冷却所述LC面板。
44.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中所述层压步骤进一步包括以下步骤：将所述层压的可固化堆叠以大致上水平的配置定位，使得个别的所述LC单元组件以垂直堆叠的方式配置。
45.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中所述层压步骤进一步包括以下步骤：与大致水平上的配置相比较，以不大于15％倾斜度的成角度的构造定位所述层压的可固化堆叠。
46.根据权利要求40至45中任一项所述的方法，其中所述层压步骤包括以下至少一个步骤：在所述可固化堆叠的所述面向外部表面上，包含至少所述第一玻璃层及所述第二玻璃层，施加压力。
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