DE102008030441B3

DE102008030441B3 - Light valve arrangement with switchable transparency and method for its production

Info

Publication number: DE102008030441B3
Application number: DE200810030441
Authority: DE
Inventors: Erich Dr. mont. Lehner; Jana Dipl.-Ing. Moll; Elisabetta Dr. Ing. Poli; Guglielmo Dr. Macrelli
Original assignee: Daimler AG; Isoclima SpA
Current assignee: Mercedes Benz Group AG; Isoclima SpA
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: WO2009156060A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtventilanordnung (1) mit schaltbarer Transparenz, umfassend eine Lichtventilschicht (2) mit einer ersten Matrix (6), in der Lichtventiltropfen (7) mit darin suspendierten Partikeln (8) einer ersten Art angeordnet sind, wobei die Lichtventilschicht (2) von zwei elektrisch leitfähigen, transparenten Elektrodenschichten (3.1, 3.2) begrenzt ist, wobei die Partikel (8) der ersten Art in einem durch Anlegen einer Spannung (V) an die Elektrodenschichten (3.1, 3.2) erzeugbaren elektrischen Feld ausrichtbar sind, wobei die Elektrodenschichten (3.1, 3.2) eine zweite Matrix (9) umfassen, in der elektrisch leitfähige Partikel (10) einer zweiten Art angeordnet sind, wobei die zweite Matrix (9) aufgrund der Partikel (10) eine haftungsfördernde Oberflächenstruktur aufweist und/oder wobei die erste Matrix (6) und die zweite Matrix (9) so gewählt sind, dass sie sich in einem Kontaktbereich zumindest teilweise gegenseitig durchdringen. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung der Lichtventilanordnung (1).The invention relates to a light valve arrangement (1) with switchable transparency, comprising a light valve layer (2) with a first matrix (6), in which light valve drops (7) having particles (8) of a first type suspended therein are arranged, the light valve layer (2 ) of two electrically conductive, transparent electrode layers (3.1, 3.2) is limited, wherein the particles (8) of the first type in a by applying a voltage (V) to the electrode layers (3.1, 3.2) can be generated electric field, wherein the Electrode layers (3.1, 3.2) comprise a second matrix (9) are arranged in the electrically conductive particles (10) of a second type, wherein the second matrix (9) due to the particles (10) has an adhesion-promoting surface structure and / or wherein the first matrix (6) and the second matrix (9) are selected such that they penetrate each other at least partially in a contact region. The invention further relates to a method for producing the light valve arrangement (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz, umfassend eine Lichtventilschicht mit einer ersten Matrix, in der Lichtventiltropfen mit darin suspendierten Partikeln einer ersten Art angeordnet sind, wobei die Lichtventilschicht von zwei elektrisch leitfähigen, transparenten Elektrodenschichten begrenzt ist, wobei die Partikel in einem durch Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten erzeugbaren elektrischen Feld ausrichtbar sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung der Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz, umfassend eine Lichtventilschicht, die zwischen zwei elektrisch leitfähigen, transparenten Elektrodenschichten angeordnet wird, wobei die Lichtventilschicht aus einer ersten Matrix gebildet wird, in der Lichtventiltropfen angeordnet werden, die durch Suspendierung von Partikeln einer ersten Art in einer Trägerflüssigkeit gebildet werden, wobei die Elektrodenschichten aus einer zweiten Matrix gebildet werden, in der leitfähige Partikel einer zweiten Art angeordnet werden.The The invention relates to a light valve arrangement with switchable transparency, comprising a light valve layer having a first matrix in which Light valve drops with particles of a first suspended therein Art are arranged, wherein the light valve layer of two electrically conductive is limited to transparent electrode layers, wherein the particles in a producible by applying a voltage to the electrode layers electric field are alignable. The invention further relates a method for producing the light valve arrangement with switchable Transparency, comprising a light valve layer between two electrically conductive, transparent Electrode layers is arranged, wherein the light valve layer is formed from a first matrix, in the light valve drops be arranged by suspending particles of a first Kind in a carrier liquid are formed, wherein the electrode layers of a second Matrix are formed in the conductive particles of a second Sort of be arranged.

Lichtventile mit schaltbarer Transparenz, wie sie beispielsweise für Verglasungen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen, sind Anordnungen aus zwei einander gegenüberliegenden Substratfolien mit aufgebrachten elektrisch leitfähigen Elektroden und einer dazwischen liegenden Lichtventilschicht (auch SPD-Schicht genannt – englisch: Suspended Particle Device). Die Elektroden bestehen aus anorganischen Materialien, beispielsweise transparenten, leitfähigen Oxiden. Die Substratfolien sind Kunststofffolien. Die Lichtventilschicht umfasst eine Matrix, in der Lichtventiltropfen verteilt sind, die in einer Trägerflüssigkeit bewegliche Partikel umfassen, die in einem elektrischen Feld ausgerichtet werden können. Das elektrische Feld wird durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden erzeugt. Liegt eine Spannung an, richten sich die Partikel so aus, dass das Lichtventil eine größtmögliche Transparenz aufweist. Ohne das elektrische Feld ist die Ausrichtung der Partikel ungeordnet, so dass die Transparenz minimal ist.light valves with switchable transparency, as for example for glazing used by motor vehicles are arrangements of two opposite each other Substrate films with applied electrically conductive electrodes and an intermediate light valve layer (also SPD layer called - English: Suspended Particle Device). The electrodes are made of inorganic Materials, such as transparent, conductive oxides. The substrate films are plastic films. The light valve layer comprises a matrix, in the light valve drops are distributed in a carrier liquid include moving particles that are aligned in an electric field can be. The electric field is created by applying a voltage between generated the electrodes. If a voltage is applied, the Particles so that the light valve has the greatest possible transparency. Without the electric field, the orientation of the particles is disordered, so the transparency is minimal.

Aus der DE 696 09 275 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines SPD-Lichtventils bekannt, das folgende Stufen umfasst:

(a) Gießen einer Schicht aus einer halbfesten oder flüssigen Emulsion, umfassend ein erstes vernetzbares Polymer, ein Vernetzungsmittel, einen Katalysator und eine flüssige Lichtventilsuspension, auf ein erstes Substrat;
(b) Vernetzen und Härten des Polymers durch Reaktion mit dem Vernetzungsmittel in Gegenwart des Katalysators;
(c) Bedecken der unbedeckten Oberfläche der vernetzten Schicht mit einem zweiten Substrat;
(d) Laminieren der Substrate an die Lichtventilschicht;
(e) Versehen jedes der Substrate mit einer Elektrode vor oder nach der Laminierung.

From the DE 696 09 275 T2 a method for producing an SPD light valve is known, which comprises the following stages:

(a) casting a layer of semi-solid or liquid emulsion comprising a first crosslinkable polymer, a crosslinking agent, a catalyst and a liquid light valve suspension onto a first substrate;
(b) crosslinking and curing the polymer by reaction with the crosslinking agent in the presence of the catalyst;
(c) covering the uncovered surface of the crosslinked layer with a second substrate;
(d) laminating the substrates to the light valve layer;
(e) providing each of the substrates with an electrode before or after lamination.

Aus der US 6 114 405 A ist eine Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz bekannt, bei der eine Matrix mit darin suspendierten Lichtventiltropfen mit wiederum darin suspendierten Partikeln zwischen zwei leitenden transparenten Elektrodenschichten ausgebildet ist. Zur Herstellung der Lichtventilanordnung werden Lichtventiltropfen in einem UV-härtenden Siloxan suspendiert und die Suspension als dünne Schicht auf eine erste Elektrodenschicht in Form einer mit Indiumzinnoxid beschichteten Glasplatte oder eines Polymersubstrats gebracht. Danach wird die Suspension mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet und unter Vakuum eine weitere entsprechend hergestellte Elektrodenschicht aufgebracht.From the US 6 114 405 A a light valve arrangement with switchable transparency is known, in which a matrix with light valve drops suspended therein, again having particles suspended therein, is formed between two conductive transparent electrode layers. To produce the light valve arrangement, light-valve drops are suspended in a UV-curing siloxane and the suspension is applied as a thin layer to a first electrode layer in the form of an indium-tin-oxide-coated glass plate or a polymer substrate. Thereafter, the suspension is cured by UV irradiation and applied under vacuum another appropriately prepared electrode layer.

Aus der US 2004/0217929 A1 ist eine Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz bekannt, bei der eine erste Matrix mit darin suspendierten Lichtventiltropfen mit wiederum darin suspendierten Partikeln zwischen einer ersten leitenden transparenten Elektrodenschicht und einer zweiten Elektrodenschicht aus einer zweiten Matrix mit darin enthaltenden elektrisch leitfähigen Partikeln ausgebildet ist. Zur Herstellung der Lichtventilanordnung werden Lichtventiltropfen in einer Polymerlösung suspendiert und die Suspension als dünne Schicht auf eine erste Elektrodenschicht in Form einer mit einer elektrisch leitenden Schicht versehenen Glasplatte oder eines Polymersubstrats gebracht. Danach wird die Suspension ausgehärtet oder getrocknet. Schließlich wird eine leitfähige Partikel enthaltende Polymerlösung auf die ausgehärtete Suspension gegeben und ebenfalls ausgehärtet oder getrocknet, wodurch die zweite Elektrodenschicht ausgebildet wird.From the US 2004/0217929 A1 a light valve arrangement with switchable transparency is known in which a first matrix with light valve drops suspended therein with particles suspended therein is formed between a first conductive transparent electrode layer and a second electrode layer of a second matrix with electrically conductive particles contained therein. To produce the light valve arrangement, light valve drops are suspended in a polymer solution and the suspension is brought as a thin layer onto a first electrode layer in the form of a glass plate or a polymer substrate provided with an electrically conductive layer. Thereafter, the suspension is cured or dried. Finally, a polymer solution containing conductive particles is added to the cured suspension and also cured or dried, thereby forming the second electrode layer.

Aus der JP 05257152 A ist ein LCD-Display bekannt, bei dem eine erste Matrix aus einer Flüssigkristall/Polymer-Mischung zwischen zwei elektrisch leitenden transparenten Elektrodenschichten aus einer zweiten Matrix mit darin enthaltenden transparenten elektrisch leitfähigen Partikeln ausgebildet ist. Zur Herstellung des LCD-Displays wird zunächst die erste Elektrodenschicht ausgebildet, indem ein UV-härtendes Polymer mit darin enthaltenen elektrisch leitfähigen transparenten Partikeln auf ein Substrat aufgebracht und mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet wird.From the JP 05257152 A An LCD display is known in which a first matrix of a liquid crystal / polymer mixture is formed between two electrically conductive transparent electrode layers of a second matrix with transparent electrically conductive particles contained therein. To produce the LCD display, the first electrode layer is first formed by applying a UV-curing polymer with electrically conductive transparent particles contained therein to a substrate and curing it by means of UV irradiation.

Danach wird auf die erste ausgehärtete Elektrodenschicht eine UV-härtende Flüssigkristall/Polymer-Mischung aufgebracht und ebenfalls mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet. In analoger Weise wird schließlich die abschließende Elektrodenschicht aufgebracht.After that gets cured on the first Electrode layer is a UV-curing Liquid crystal / polymer mixture applied and also cured by means of UV irradiation. In analogously, finally the final one Electrode layer applied.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz und ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.It is an object of the invention to provide a ver improved light valve arrangement with switchable transparency and to provide an improved method for their production.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lichtventilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The The object is achieved by a light valve arrangement with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 10.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Lichtventilanordnung mit schaltbarer Transparenz (auch SPD-Anordnung genannt) umfasst eine Lichtventilschicht (auch SPD-Schicht genannt) mit einer ersten Matrix, in der Lichtventiltropfen mit darin suspendierten Partikeln einer ersten Art angeordnet sind. Die Lichtventilschicht ist von zwei elektrisch leitfähigen, transparenten Elektrodenschichten begrenzt. Die Partikel der ersten Art sind in einem durch Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten erzeugbaren elektrischen Feld ausrichtbar. Erfindungsgemäß umfassen die Elektrodenschichten eine zweite Matrix, in der elektrisch leitfähige Partikel einer zweiten Art angeordnet sind. Die erste Matrix und die zweite Matrix sind so gewählt, dass sie sich in einem Kontaktbereich zumindest teilweise gegenseitig durchdringen. Dies wird durch eine Anpassung der ersten und der zweiten Matrix aneinander, das heißt eine geeignete Wahl der für die erste Matrix und die zweite Matrix verwendeten Materialien erreicht. Die erste Matrix und die zweite Matrix sind einander dabei bevorzugt chemisch ähnlich, beispielsweise indem die erste Matrix und die zweite Matrix aus Materialien mit ähnlicher Molekülstruktur gebildet sind. Auf diese Weise ist eine gute Haftung zwischen der Lichtventilschicht und den Elektrodenschichten sichergestellt, so dass Delaminationen vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Haftung zwischen den Schichten dadurch verbessert werden, dass die zweite Matrix aufgrund der elektrisch leitfähigen Partikel eine haftungsfördernde Oberflächenstruktur aufweist. Die Lichtventilanordnung lässt sich auf diese Weise besser weiterverarbeiten und weist eine erhöhte Langzeitstabilität bei Temperaturwechseln auf, insbesondere wenn sie bei exponierten Bauteilen, wie einer Fahrzeugverscheibung oder -verglasung eingesetzt sind.A Light valve arrangement according to the invention with switchable transparency (also called SPD arrangement) a light valve layer (also called SPD layer) with a first Matrix, in the light valve drops with particles suspended therein first type are arranged. The light valve layer is of two electrically conductive, limited transparent electrode layers. The particles of the first Art are in one by applying a voltage to the electrode layers producible electric field alignable. According to the invention the electrode layers a second matrix, in the electrically conductive particles a second type are arranged. The first matrix and the second Matrix are chosen that they are in a contact area at least partially mutually penetrate. This is done by adjusting the first and the second Matrix together, that is a suitable choice of for the first matrix and the second matrix used materials. The first matrix and the second matrix are preferably chemically similar to one another, For example, by selecting the first matrix and the second matrix Materials with similar molecular structure are formed. In this way, good adhesion between the Light valve layer and the electrode layers ensured so that delaminations are avoided. Alternatively or additionally the adhesion between the layers can be improved by that the second matrix due to the electrically conductive particles an adhesion-promoting surface structure having. The light valve arrangement can be better in this way further processed and has an increased long-term stability during temperature changes especially when exposed to exposed components such as vehicle glazing or glazing are used.

Die in der Trägerflüssigkeit beweglichen Partikel der ersten Art können in einem elektrischen Feld ausgerichtet werden. Das elektrische Feld wird durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektrodenschichten erzeugt. Liegt eine Spannung an, richten sich die Partikel der ersten Art so aus, dass die Lichtventilanordnung eine größtmögliche Transparenz aufweist. Ohne das elektrische Feld ist die Ausrichtung der Partikel erster Art ungeordnet, so dass die Transparenz minimal ist.The in the carrier liquid movable particles of the first kind can be in an electrical Be aligned field. The electric field is created by applying a voltage generated between the electrode layers. Is one Tension, the particles of the first kind align themselves so that the light valve arrangement has the greatest possible transparency. Without the electric field, the orientation of the particles is first Sorted out of order, so the transparency is minimal.

Alternativ können die erste Matrix und die zweite Matrix aus demselben Material gebildet sein, wodurch eine besonders gute Haftung zwischen den Elektrodenschichten und der Lichtventilschicht erreicht wird.alternative can the first matrix and the second matrix are formed from the same material be, whereby a particularly good adhesion between the electrode layers and the light valve layer is reached.

Die Elektrodenschichten sind bevorzugt auf jeweils einer Substratschicht angeordnet. Die Elektrodenschichten können auf diese Weise sehr dünn gestaltet werden, während die Substratschicht die mechanische Festigkeit sicherstellt. Die Anordnung der Elektrodenschichten auf der Substratschicht erfolgt insbesondere durch Abscheiden, beispielsweise durch nasschemisches Beschichten auf die Substratschicht und anschließendes zumindest partielles Vernetzen. Alternativ kann statt des Vernetzens lediglich ein Ablüften eines verwendeten Lösungsmittels erfolgen. Als Substrat wird beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET) verwendet. Alternativ können auch Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyvinylbutyral (PVB) Ethylenvinylacetat (EVA) oder ein anderes thermoplastisches Folienmaterial verwendet werden.The Electrode layers are preferably each on a substrate layer arranged. The electrode layers can be made very thin in this way be while the substrate layer ensures mechanical strength. The Arrangement of the electrode layers on the substrate layer takes place in particular by deposition, for example by wet chemical Coating on the substrate layer and then at least partial Cross-linking. Alternatively, instead of cross-linking only a bleeding a used solvent respectively. As a substrate, for example, polyethylene terephthalate (PET) used. Alternatively you can also polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyvinyl butyral (PVB) ethylene vinyl acetate (EVA) or another thermoplastic Foil material can be used.

Vorzugsweise sind die leitfähigen Partikel der zweiten Art aus Indium-Zinn-Oxid (englisch ITO – indium tin oxide) gebildet. ITO ist ein halbleitender und dabei sehr transparenter Stoff, so dass die Transparenz der Lichtventilanordnung nicht durch die Partikel der zweiten Art beeinträchtigt wird.Preferably are the conductive ones Particles of the second kind of indium tin oxide (English ITO - indium tin oxides). ITO is a semiconducting and very transparent Fabric, so that the transparency of the light valve assembly is not through the particle of the second kind is impaired.

Als zweite Matrix können prinzipiell alle anorganischen, organisch modifizierten anorganischen oder organischen Bindemittel oder Mischungen davon eingesetzt werden. Vorzugsweise umfassen die erste Matrix und/oder die zweite Matrix anorganische oder organisch modifizierte Bindemittel. Beispiele für organisch modifizierte anorganische Bindemittel sind Polyorganosiloxane oder Siloxan-Lacke.When second matrix can in principle all inorganic, organically modified inorganic or organic binders or mixtures thereof. Preferably, the first matrix and / or the second matrix comprise inorganic or organically modified binders. Examples for organic modified inorganic binders are polyorganosiloxanes or Siloxane coatings.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Matrix Polydiphenyldimethylsiloxan und die zweite Matrix 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan. Diese Stoffe sind Polymere, die gut aneinander haften und eine hohe Flexibilität aufweisen.In a preferred embodiment For example, the first matrix comprises polydiphenyldimethylsiloxane and the second Matrix 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. These substances are polymers that adhere well to each other and high flexibility exhibit.

Die Partikel der ersten Art können eine Ummantelung aufweisen.The Particles of the first kind can have a sheath.

Die Lichtventilanordnung wird mittels eines Verfahrens hergestellt, bei dem die Partikel der ersten Art in der Trägerflüssigkeit suspendiert werden. Die Trägerflüssigkeit mit den suspendierten Partikeln der ersten Art wird einer ersten Matrix zugegeben, in der die Trägerflüssigkeit mit den suspendierten Partikeln der ersten Art Lichtventiltropfen bildet, innerhalb derer die Partikel der ersten Art beweglich sind. Die Elektrodenschichten werden aus einer zweiten Matrix gebildet, in der leitfähige Partikel einer zweiten Art angeordnet werden. Die Lichtventilschicht und die Elektrodenschichten werden durch Wahl der ersten Matrix und der zweiten Matrix so gebildet, dass die erste Matrix und die zweite Matrix sich in einem Kontaktbereich zumindest teilweise gegenseitig durchdringen.The light valve assembly is made by a method in which the particles of the first kind are suspended in the carrier liquid. The carrier liquid containing the suspended particles of the first type is added to a first matrix in which the carrier liquid with the suspended particles of the first type forms light-valve drops, within which the particles of the first type are movable. The electrode layers are formed from a second matrix in which conductive particles of a second type are arranged. The light valve layer and the Electrode layers are formed by selecting the first matrix and the second matrix so that the first matrix and the second matrix at least partially penetrate each other in a contact region.

Alternativ zur Wahl der ersten und der zweiten Matrix im Sinne einer chemischen Ähnlichkeit kann zur verbesserten Haftung zwischen der ersten und der zweiten Matrix die zweite Matrix aufgrund der elektrisch leitfähigen Partikel mit einer haftungsfördernden Oberflächenstruktur derart versehen werden, dass die erste Matrix und die zweite Matrix durch physikalische Haftung miteinander verbunden werden.alternative to select the first and the second matrix in terms of chemical similarity for improved adhesion between the first and second matrix the second matrix due to the electrically conductive particles with an adhesion-promoting surface structure be provided such that the first matrix and the second matrix by physical adhesion are interconnected.

Vorzugsweise erfolgt eine Vernetzung der ersten Matrix und/oder der zweiten Matrix erst nach dem Zusammenfügen der Lichtventilschicht und der Elektrodenschichten. Zu diesem Zweck sind/ist die erste Matrix und/oder die zweite Matrix zuvor unvernetzt oder lediglich teilvernetzt. Alternativ kann statt des Vernetzens lediglich ein Ablüften eines verwendeten Lösungsmittels erfolgen. Auf diese Weise wird eine besonders gute Haftung zwischen den Elektrodenschichten und der Lichtventilschicht erreicht.Preferably a crosslinking of the first matrix and / or the second matrix takes place only after the joining the light valve layer and the electrode layers. To this end are / is the first matrix and / or the second matrix previously uncrosslinked or only partially networked. Alternatively, instead of crosslinking just an airing a solvent used respectively. In this way, a particularly good adhesion between reaches the electrode layers and the light valve layer.

Die Vernetzung der ersten Matrix und/oder der zweiten Matrix erfolgt bevorzugt mittels eines Photoinitiators und UV-Licht. Auf diese Weise wird ein unkontrolliertes Vernetzen vermieden. Stattdessen startet die Vernetzung dann, wenn die Schichten mit UV-Licht beleuchtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine thermische Vernetzung vorgesehen sein.The Networking of the first matrix and / or the second matrix takes place preferably by means of a photoinitiator and UV light. To this This way, uncontrolled networking is avoided. Instead Start networking when the layers are illuminated with UV light become. Alternatively or in addition may be provided a thermal crosslinking.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.in the Below are embodiments of the Invention explained in more detail with reference to drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine Lichtventilanordnung mit einer Lichtventilschicht, zwei Elektrodenschichten und zwei Substratschichten, 1 a light valve arrangement with a light valve layer, two electrode layers and two substrate layers,

2 die Lichtventilanordnung in einem Zustand minimaler Transparenz, 2 the light valve assembly in a state of minimal transparency,

3 die Lichtventilanordnung in einem Zustand maximaler Transparenz, 3 the light valve arrangement in a state of maximum transparency,

4 einen Vorgang bei der Herstellung der Elektrodenschicht. 4 a process in the manufacture of the electrode layer.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

In 1a ist eine Lichtventilanordnung 1 mit einer Lichtventilschicht 2, zwei elektrisch leitfähigen Elektrodenschichten 3.1, 3.2 und zwei Substratschichten 4.1, 4.2 gezeigt.In 1a is a light valve arrangement 1 with a light valve layer 2 , two electrically conductive electrode layers 3.1 . 3.2 and two substrate layers 4.1 . 4.2 shown.

1b zeigt einen Ausschnitt 5 der Lichtventilanordnung 1 aus 1a, in dem ein Kontaktbereich zwischen der Lichtventilschicht 2 und der Elektrodenschicht 3.2 dargestellt ist. Die Lichtventilschicht 2 umfasst eine erste Matrix 6, in der Lichtventiltropfen 7 mit darin suspendierten Partikeln 8 einer ersten Art angeordnet sind. Die Partikel 8 der ersten Art sind in einem durch Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten 3.1, 3.2 erzeugbaren elektrischen Feld ausrichtbar. Die Elektrodenschichten 3.1, 3.2 umfassen eine zweite Matrix 9, in der elektrisch leitfähige Partikel 10 einer zweiten Art angeordnet sind. Die erste Matrix 6 und die zweite Matrix 9 sind so gewählt, dass sie sich im Kontaktbereich zumindest teilweise gegenseitig durchdringen. Dies wird durch eine Anpassung der ersten Matrix 6 und der zweiten Matrix 9 aneinander, das heißt eine geeignete Wahl der für die erste Matrix 6 und die zweite Matrix 9 verwendeten Materialien erreicht. Die erste Matrix 6 und die zweite Matrix 9 sind einander dabei bevorzugt chemisch ähnlich, beispielsweise indem die erste Matrix 6 und die zweite Matrix 9 aus Materialien mit ähnlicher Molekülstruktur gebildet sind. 1b shows a section 5 the light valve arrangement 1 out 1a in which a contact area between the light valve layer 2 and the electrode layer 3.2 is shown. The light valve layer 2 includes a first matrix 6 , in the light valve drops 7 with particles suspended therein 8th a first type are arranged. The particles 8th The first type are in one by applying a voltage to the electrode layers 3.1 . 3.2 producible electric field alignable. The electrode layers 3.1 . 3.2 comprise a second matrix 9 , in the electrically conductive particles 10 a second type are arranged. The first matrix 6 and the second matrix 9 are chosen so that they at least partially interpenetrate in the contact area. This is done by adjusting the first matrix 6 and the second matrix 9 to each other, that is, a suitable choice for the first matrix 6 and the second matrix 9 used materials achieved. The first matrix 6 and the second matrix 9 are preferably chemically similar to one another, for example by the first matrix 6 and the second matrix 9 are formed of materials of similar molecular structure.

2 zeigt die Lichtventilanordnung 1 in einem Zustand minimaler Transparenz. Dabei liegt keine Spannung V an den Elektrodenschichten 3.1, 3.2 an, so dass sich kein elektrisches Feld zwischen den Elektrodenschichten 3.1, 3.2 ausbildet. Ohne das elektrische Feld ist die Ausrichtung der Partikel 8 erster Art ungeordnet, so dass die Transparenz minimal ist. 2 shows the light valve assembly 1 in a state of minimal transparency. There is no voltage V at the electrode layers 3.1 . 3.2 so that there is no electric field between the electrode layers 3.1 . 3.2 formed. Without the electric field is the orientation of the particles 8th first sort of disordered, so that the transparency is minimal.

3 zeigt die Lichtventilanordnung 1 in einem Zustand maximaler Transparenz. Dabei liegt die Spannung V an den Elektrodenschichten 3.1, 3.2 an, im vorliegenden Fall eine Wechselspannung von 100 V. Dadurch richten sich die Partikel 8 der ersten Art so aus, dass die Lichtventilanordnung 1 eine größtmögliche Transparenz aufweist. Alternativ kann die Spannung V einen von 100 V abweichenden Wert aufweisen. Ebenso kann eine Gleichspannung vorgesehen sein. 3 shows the light valve assembly 1 in a state of maximum transparency. In this case, the voltage V is applied to the electrode layers 3.1 . 3.2 in the present case, an alternating voltage of 100 V. As a result, the particles are directed 8th the first type so that the light valve assembly 1 has the greatest possible transparency. Alternatively, the voltage V may have a value other than 100V. Likewise, a DC voltage can be provided.

4 zeigt schematisch einen Vorgang bei der Herstellung der Elektrodenschicht 3.1. Auf die Substratschicht 4.1 wird in einem Beschichtungsschritt 20 eine Elektrodenschichtsuspension 21, umfassend die zweite Matrix 9 mit den darin suspendierten leitfähigen Partikeln 10 der zweiten Art und einen Photoinitiator aufgebracht, beispielsweise mittels Gravurdruck, Siebdruck oder mittels eines Roll-to-Roll-Verfahrens. Die leitfähigen Partikel 10 der zweiten Art sind insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) gebildet. In einem Vernetzungsschritt 22 wird die Elektrodenschicht 3.1 durch UV-Beleuchtung aus einer UV-Lichtquelle 18 vernetzt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine thermische Vernetzung (insbesondere mit Hilfe einer Wärmequelle) vorgesehen sein. Es kann eine lediglich partielle Vernetzung durchgeführt werden um die Elektrodenschicht 3.1 beim Einbringen der Lichtventilschicht 2 zusammen mit dieser vollständig zu vernetzen. Statt des Vernetzens kann ein Ablüften vorgesehen sein. 4 shows schematically a process in the manufacture of the electrode layer 3.1 , On the substrate layer 4.1 is in a coating step 20 an electrode layer suspension 21 comprising the second matrix 9 with the conductive particles suspended therein 10 of the second type and a photoinitiator applied, for example by means of gravure printing, screen printing or by means of a roll-to-roll method. The conductive particles 10 of the second kind are formed in particular of indium tin oxide (ITO). In a networking step 22 becomes the electrode layer 3.1 by UV illumination from a UV light source 18 ver wets. Alternatively or additionally, thermal crosslinking (in particular with the aid of a heat source) may also be provided. Only a partial crosslinking can be carried out around the electrode layer 3.1 when introducing the light valve layer 2 to fully network with this one. Instead of cross-linking, bleeding may be provided.

Die Herstellung der Elektrodenschicht 3.2 auf der Substratschicht 4.2 erfolgt auf gleiche Weise.The production of the electrode layer 3.2 on the substrate layer 4.2 takes place in the same way.

Für die Vernetzung der ersten Matrix 6 und der zweiten Matrix 9 kann ein Photoinitiator, insbesondere für beide der gleiche Fotoinitiator verwendet werden.For the networking of the first matrix 6 and the second matrix 9 For example, a photoinitiator may be used, especially for both the same photoinitiator.

Die erste Matrix 6 und die zweite Matrix 9 können aus demselben Material gebildet sein.The first matrix 6 and the second matrix 9 can be made of the same material.

Als Substrat wird beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET) verwendet. Alternativ kann auch Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyvinylbutyral (PVB) Ethylenvinylacetat (EVA) oder ein anderes thermoplastisches Folienmaterial verwendet werden.When Substrate, for example, polyethylene terephthalate (PET) is used. Alternatively, polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), Polyvinyl butyral (PVB) ethylene vinyl acetate (EVA) or another thermoplastic film material can be used.

Als zweite Matrix 9 können prinzipiell alle anorganischen, organisch modifizierten anorganischen oder organischen Bindemittel oder Mischungen davon eingesetzt werden. Vorzugsweise umfassen die erste Matrix 6 und/oder die zweite Matrix 9 anorganische oder organisch modifizierte Bindemittel. Beispiele für organisch modifizierte anorganische Bindemittel sind Polyorganosiloxane oder Siloxan-Lacke.As a second matrix 9 In principle, all inorganic, organically modified inorganic or organic binders or mixtures thereof can be used. Preferably, the first matrix comprises 6 and / or the second matrix 9 inorganic or organically modified binders. Examples of organically modified inorganic binders are polyorganosiloxanes or siloxane paints.

Insbesondere umfasst die erste Matrix 6 Polydiphenyldimethylsiloxan und die zweite Matrix 9 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan. Als vernetzendes Monomer für Polydiphenyldimethylsiloxan kann 3-Acryloxypropylmethyldimethoxysilan verwendet werden.In particular, the first matrix comprises 6 Polydiphenyldimethylsiloxane and the second matrix 9 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. As the crosslinking monomer for polydiphenyldimethylsiloxane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane can be used.

Die Lichtventilschicht 2 kann zumindest partiell vernetzt und mit den Elektrodenschichten 3.1, 3.2 zusammen vernetzt werden.The light valve layer 2 can be at least partially crosslinked and with the electrode layers 3.1 . 3.2 be networked together.

Die Partikel 8 erster Art und/oder die Partikel 10 zweiter Art sind vorzugsweise Nanopartikel.The particles 8th first type and / or the particles 10 second type are preferably nanoparticles.

Die Elektrodenschichtsuspension 21 wird bevorzugt durch Vermengen von 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan mit einer Indium-Zinn-Oxid-Paste, dem Photoinitiator und Lösen des dabei entstehenden Gemenges in 1-Propanol hergestellt.The electrode layer suspension 21 is preferably prepared by mixing 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane with an indium-tin-oxide paste, the photoinitiator and dissolving the resulting mixture in 1-propanol.

11: LichtventilanordnungLight valve arrangement
22: LichtventilschichtLight valve layer
3.1, 3.23.1 3.2: Elektrodenschicht electrode layer
4.1, 4.24.1 4.2: Substratschicht substrate layer
55: Ausschnittneckline
66: erste Matrixfirst matrix
77: LichtventiltropfenLight valve drops
88th: Partikel erster Artparticle first kind
99: zweite Matrixsecond matrix
1010: Partikel der zweiten Artparticle the second kind
1818: UV-LichtquelleUV-light source
2020: Beschichtungsschrittcoating step
2121: ElektrodenschichtsuspensionElectrode layer suspension
2222: Vernetzungsschrittcrosslinking step
VV: Spannungtension

Claims

Light valve arrangement ( 1 ) with switchable transparency, comprising a light valve layer ( 2 ) with a first matrix ( 6 ), in the light valve drops ( 7 ) with particles suspended therein ( 8th ) of a first type, wherein the light valve layer ( 2 ) of two electrically conductive, transparent electrode layers ( 3.1 . 3.2 ), the particles ( 8th ) of the first type in one by applying a voltage (V) to the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) are producible electric field, characterized in that the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) a second matrix ( 9 ) in which electrically conductive particles ( 10 ) of a second type, the second matrix ( 9 ) due to the particles ( 10 ) has an adhesion-promoting surface structure and / or wherein the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) are chosen so that they penetrate each other at least partially in a contact area.

Light valve arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) Comprise materials of similar molecular structure.

Light valve arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) comprise the same material.

Light valve arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) on a respective substrate layer ( 4.1 . 4.2 ) are arranged.

Light valve arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the conductive particles ( 10 ) of the second kind are formed of indium tin oxide.

Light valve arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first matrix ( 6 ) and / or the second matrix ( 9 ) inorganic binders and / or organically modified inorganic binders and / or organi include.

Light valve arrangement ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the first matrix ( 6 ) and / or the second matrix ( 9 ) comprise a polyorganosiloxane or a siloxane varnish.

Light valve arrangement ( 1 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the first matrix ( 6 ) Polydiphenyldimethylsiloxane and that the second matrix ( 9 ) Comprises 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

Method for producing a light valve arrangement ( 1 ) with switchable transparency, comprising a light valve layer ( 2 ) between two electrically conductive, transparent electrode layers ( 3.1 . 3.2 ), wherein the light valve layer ( 2 ) from a first matrix ( 6 ) is formed in the light valve drops ( 7 ) by suspending particles ( 8th ) of a first type are formed in a carrier liquid, wherein the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) from a second matrix ( 9 ) are formed in the conductive particles ( 10 ) of a second type, characterized in that the light valve layer ( 2 ) and the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) by choosing the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) are formed so that the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) penetrate each other at least partially in one contact area and / or that the second matrix ( 9 ) due to the particles ( 10 ) has an adhesion promoting surface structure such that the first matrix and the second matrix are bonded together by physical adhesion.

Method according to claim 9, characterized in that a cross-linking of the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) after joining the light valve layer ( 2 ) and the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ), the first matrix ( 6 ) and / or the second matrix ( 9 ) are previously uncrosslinked or partially networked / is.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that for the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) Materials with similar molecular structure can be used.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that for the first matrix ( 6 ) and the second matrix ( 9 ) the same material is used.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that the electrode layers ( 3.1 . 3.2 ) before joining with the light valve layer ( 2 ) on a respective substrate layer ( 4.1 . 4.2 ) are deposited.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that a crosslinking of the first matrix ( 6 ) and / or the second matrix ( 9 ) takes place by means of a photoinitiator and UV light and / or takes place thermally.

Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that conductive particles ( 10 ) of the second kind of indium tin oxide.

Method according to one of claims 9 to 15, characterized in that the first matrix ( 6 ) and / or the second matrix ( 9 ) inorganic binders and / or organically modified inorganic binders and / or organic binders.

Method according to claim 16, characterized in that as the first matrix ( 6 ) and / or as a second matrix ( 9 ) a polyorganosiloxane or a siloxane varnish is used.

Method according to one of claims 16 or 17, characterized in that as the first matrix ( 6 ) Polydiphenyldimethylsiloxan is used and that as a second matrix ( 9 ) 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane is used.

Method according to one of claims 13 to 18, characterized in that as a substrate layer ( 4.1 . 4.2 ) Polyethylene terephthalate or polycarbonate or polymethyl methacrylate or polyvinyl butyral or ethylene vinyl acetate is used.

Method according to one of claims 9 to 19, characterized in that the electrode layer ( 3.1 . 3.2 ) is produced wet-chemically by coating and subsequent flash-off or subsequent at least partial crosslinking.