KR101900972B1 - 에미터들을 포함하는 개선된 절연 유리 유닛들 및/또는 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

어떤 실시 구현예들은 이격되고 그 사이에 갭을 정의하는 제1 및 제2 유리 기판들을 가진 개선된 IGU에 관한 것이다. 에지 씰은 어떤 실시 예들 내에 밀봉 씰을 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 기판들의 주변부 주위로 제공된다. 에미터는 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들에 의해 정의되는 갭 내에 배치된다. 전도성 인터페이스는 상기 에지 씰을 관통하여 제공되고, 상기 에미터에 전류를 제공하고 상기 에미터와 인터페이스로 배열된다. 어떤 실시 구현예들에 있어서 상기 전도성 인터페이스는 하나 이상의 버스 바들, 하나 이상의 패턴화된(pattered) 박막 라인들 등을 포함할 수 있다.

Description

에미터들을 포함하는 개선된 절연 유리 유닛들 및/또는 그 제조 방법{IMPROVED INSULATED GLASS UNITS INCORPORATING EMITTERS, AND/OR METHODS OF MAKING THE SAME}
이 발명의 어떤 실시 구현예들은 개선된 절연 유리 유닛들(insulated glass units)(IGU들), 및/또는 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 어떤 실시 구현예들은 IGU들 내에 에미터들(emitters) (예를 들어, OLED, PLED, 및 다른 유사한 에미터들)을 배치하기 위한 기술들에 관한 것이다. 어떤 실시 구현예들은 상기 IGU의 주변부 주위로 씰(예를 들어 밀봉 씰(hermetic seal))을 유지하는 반면, 상기 IGU에 대한 외부 위치로부터 상기 IGU 내에 위치하는 에미터들까지(from a location external to the IGU to the emitters located within the IGU), 구동 전압, 동력원 또는 그 밖의 유사한 것을 연결하기 위한 기술들을 제공한다.
창들은 주거적 및 상업적 장소들 둘 다를 위한 미적이고 기능적인 목적들을 제공한다. 예컨대, 창들은 구조물 외부의 광을 그 안으로 통과하도록 허용함으로써 수동적인 광원 역할을 할 수 있다. 창들은 또한 소자들로부터의 보호를 제공하도록 돕는다.
그러나 통상적인 단일 판유리 창들(single pane windows)은 열 손실을 막는 대단한 장벽을 제공하지 않는다. 예를 들어 단일 판유리 창의 R-값(열 전달의 측정)은 약 1일 것이다. 이에 비해 거주 주택 내에 표준 외벽의 R-값은 상기 단일 판유리화된 창(the single paned window)의 R-값에 10배 일 것이다. 따라서, 단일 판유리화된 창들은 일부 장벽을 제공할 수 있지만, 그것은 열 손실을 방지하기 위한 매우 효과적인 장벽이 아닐 것이다.
절연 유리 유닛들은 상기 기술에 있어서 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,632,491호; 제6,014,872호; 제5,800,933호; 제5,784,853호; 및 제5,514,476호와 같이, 참조로 여기에 포함되는 각각의 전체 내용들을 볼 수 있다. 절연 유리 유닛들(IGU들)은, 그 사이에 선택적으로 가스 충진된 포켓과 함께, 서로에 대하여 실질적으로 평행하고 이격된 관계 내에 유리의 두 개의 판유리들/시트들/기판들/리트들(lites)을 일반적으로 포함한다. 상기 두 개의 기판들은 두 개의 시트들의 가장자리 주위의 씰 사용을 통해 함께 씰링된다(are sealed). 이들 가장자리 씰들은 예를 들어 상기 기판들 사이의 갭이 가스로 충진될 때 밀봉 씰들(hermetic seals)일 수 있다. 씰링될 때, 상기 IGU는 형성되고 상업적, 주거적 또는 다른 장소 내에 설치될 수 있다(예를 들어 단일 판유리화된 창을 대체하도록). 단일 판유리화된 창과 비교할 때, 표준 두 배의 판유리화된 창은 2 이상의 R-값을 가질 수 있다. IG 유닛들은 훨씬 더 높은 R-값들을 가질 수 있다. 추가적인 기술들은 창의 R-값을 더 이상 증가시키지 않는데 사용될 수 있다 (예를 들어 두 개의 판유리 사이에 진공 또는 거의 진공의 배치, 유리의 착색(tinting), 하나 이상의 로우-e(low-e) 코팅들의 적용과 같은) (Additional techniques may be used to yet further increase the R-value of a window (e.g., application of one or more low-e coatings, tinting of the glass, placing a vacuum or near vacuum between the two panes of glass, etc.)).
창들과 열 손실을 줄일 수 있는 그것들의 능력이 최근에 개선되었을지라도, 창들의 용도는 크게 변하지 않고 유지되고 있다. 다시 말해, 창들은 장벽(예를 들어 열 손실을 위해)을 제공하는데 사용되지만, 창의 다른 측면 상에 있는 다른 사람, 물건들, 장소들 등을 볼 수 있고 동시에 사람이 살펴보는 것을 허용하는 것이다. 사실, 창들은 단지 일반적으로 투명한 장벽의 역할을 하는 경향이 있다. 상점들이 늘어서 있는 길을 걸어가는 사람은 대부분의 상점들이 상품(또는 상품의 예들)으로 채워진 창들로 이루어져 있다는 것을 관찰하기 쉬울 것이다-예를 들어 윈도쇼핑. 마찬가지로, 창의 외면 또는 내면 상의 품목들에 조명을 제공하기 위하여, 부합하는 조명 배열(예를 들어, 가로등, 창 안의 품목들을 강조하기 위한 집광, 등)이 설치될 필요가 있을 것이다. 그러면, 통상적인 창들은 종종 통해서 보여지거나 또는 보여지지 않도록(to be looked through and not looked at) 구성되고 고안되며 배열된다.
유리창을 통해 바로 저 멀리 볼 수 있는 기능성을 제공하는 하나의 방법은 창 그 자체 상에 내용물(content) 또는 정보를 제공하는 것이다. 예를 들어, 상점의 주인은 상기 IGU의 외면 또는 내면 상에 기재할 수 있다. 그러나 불행하게도, 단지 창의 외부 표면 상에 쓰는 것은 심미적으로 좋지 않을 수 있고 종종 IGU를 분해하고 재조립하는 것은 실현 가능하지 않다. 본 출원의 발명자는 (예를 들어 광이 하나의 측면으로부터 빛날 때) 광이 통과할 수 있는 소자에 반대로서 (예를 들어, 하루 중 거의 모든 시간에)활동 광원으로 창을 바꾸는 것이 요구되는 것을 또한 알았다 (The inventor of the instant application has also realized that it would be desirable to turn a window into an active light source (e.g., at virtually any time of day) as opposed to an element through which light may pass (e.g., when light is shining from one side.)).
따라서, “장벽”으로서 기본 IGU 기능성을 유지하면서, 광원, 정보 전달 수단, 및/또는 그 놓임으로서 역할을 하도록, 절연 유리 유닛들의 기능성 및 다기능성을 증가시키는 기술의 필요성이 있다(Thus, it will be appreciated that there is a need in art to increase the functionality and versatility of insulated glass units while maintaining the basic IGU functionality as a “barrier”e.g., to serve as a light source, vehicle for conveying information, and/or the lie.) 개선된 IGU들, 및/또는 그 제조 방법을 위한 기술의 필요성이 또한 있다.
최근에, 광 방출 기술이 성장해왔다. 예를 들어, 발광 다이오드들(LED들)은 조명(예를 들어 백열 전구들의 경우와 같이) 및 디스플레이 용도들(예를 들어 컴퓨터 모니터들 및 텔레비젼들의 경우) 둘 다를 위해 사용될 수 있다. LED 기술은 더 나아가 유기 LED들(또는 OLED들)에 있어서의 발전들을 이끌어 왔다. OLED들은 그것들의 무기 상대물들(inorganic counterparts) 에 대한(over) 증가된 조명 능력들 및 다기능성을 제공할 수 있다.
도 1은 기판(110) 상에 배치된 통상적인 OLED 장치(100)를 보여준다. OLED 장치(100)는 전도성층 (106) 및 방출층(104)을 포함한다. 이들 두 개의 층들은 양극(108) 및 음극(102) 사이에 배치된다. 상기 OLED 장치(100)는 예를 들어 전원(112)으로부터 전류가 음극(102)에서 양극(108)으로(또는 반대로) 흐를 때 작용한다. 상기 음극(102)은 방출층(104)쪽으로 전자들을 통과시키지만, 양극(108)은 전도성층(106)에서 나온 전자들을 내보낸다. 두 개의 층들 사이의 전자들의 이 차이는 방출되는 광자 형태 내 에너지를 야기한다. 그런 이유로, 방출된 광자는 상기 기판(110)을 관통하고 외부 세계에서 관찰될 수 있다. 상기 OLED 공정에서의 하나의 이점은 위와 관련된 광자(및 그것과 비슷한 많은 다른 것들)가 예를 들어 생산된 광학 파장들에 관하여 "자연" 광에 매우 유사한 광원을 생성할 수 있다는 것이다.
OLED 장치들은 얇을 수 있다. 예를 들어, 부착된 기판 없이 OLED 디스플레이는 100 내지 500 나노미터 사이의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 그것의 가장자리 상의 OLED를 볼 때, 상기 OLED의 단면적은 사람의 육안으로 사실상 감지하지 못할 수 있다.
본 발명의 발명자는 OLED들, 고분자 발광 다이오드들(PLED들), 및/또는 그 밖에 유사한 것과 같은 에미터들을 IGU들 안으로 포함시키는 것이 유리할 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명의 발명자는 그렇게 해서 창을 흥미로운 정보를 사실상 잠재적으로 제공하고 및/또는 자연광에 유사한 천연색을 가진 "활동적인" 광원으로 바꾸는 것이 가능하다는 것을 깨달았다.
이들 및 다른 특징들 및 이점들은 도면들과 함께 본보기적인(exemplary) 예시 구현예들의 다음의 상세한 설명의 언급에 의해 더욱 더 충분히 이해될 수 있다:
도 1은 통상적인 OLED 장치의 단면도이다.
도 2a는 실시 구현예에 따라서 그 안에 위치되는 씰링된 집적화된 에미터 패널을 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 씰링된 집적화된 에미터 패널을 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 평면도(plan view)이다.
도 3a는 실시 구현예에 따른 상기 IGU의 기판 상에 배치된 집적화된 에미터를 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 집적화된 에미터를 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 평면도이다.
도 4는 실시 구현예에 따른 개선된 IGU를 구성하기 위한 예시 방법의 흐름도이다.
도 5는 실시 구현예에 따른 전류의 접근과 함께 본보기적인 개선된 IGU의 예시 정면도이다.
도 6은 실시 구현예에 따른 본보기적인 개선된 IGU에 부착된 전선 하네스의 예시 정면도이다.
어떤 실시 구현예들의 일 측면은, 도어 인서트(door insert), 도어 사이드 리트(door side lite) 등과 같이 상업적, 주거적 또는 인테리어 적용들에 있어서 일반적인 "역동적인" 조명을 제공하기 위해 예를 들어 OLED들, PLED들, 및/또는 그 밖에 유사한 것과 같은 에미터들을 IGU의 공간 속으로 포함시키는 것과, 그렇게 함으로써 다른 광원들을 대신하거나 또는 잠재적으로 보완하는 것에 관한 것이다.
어떤 실시 구현예들의 또 다른 측면은 예를 들어 미감 및 고객 관심(customer appeal)을 향상시키고 구조물의 내면 또는 외면을 위한 추가의 조명 능력을 제공하고, 안전 또는 감시 시스템의 일부로서 통합의 역할을 하고, 상업적, 주거적, 인테리어, 도어 인서트 또는 도어 사이드 리트 적용 등을 광고하는 것을 지지하도록 IG 창 시스템에 대한 에미터들을 만드는 것에 관한 것이다.
어떤 실시 구현예들의 또 다른 측면은 상기 IGU 내에 위치된 상기 에미터들에 대한 IGU 외면의 구동 전압 또는 동력원 사이의 전기 접속을 제공하기 위한 기술들에 관한 것이다. 어떤 실시 구현예들에 있어서, 이것은 버스 바(bus bars), 박막, 및/또는 그 밖의 유사한 것을 사용함으로써 성취될 수 있다.
이 발명의 어떤 실시 구현예들에 있어서, 절연 유리 유닛은 제공된다. 실질적으로 평행하고, 이격되고, 그 사이에 갭(gap)을 정의하는 제 1 및 제 2 유리 기판들이 제공된다. 에지 씰(edge seal)은 상기 제 1 및 제 2 기판들의 주변부 주위에 제공된다. 에미터는 상기 갭 내에 배치된다. 전도성 인터페이스는 상기 에지 씰 내에 형성되고, 상기 절연 유리 유닛의 외부에 위치하는 동력원 및 상기 에미터 사이의 전기 접속을 지지한다.
이 발명의 어떤 실시 구현예들에 있어서, 절연 유리 유닛의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 제 1 유리 기판을 제공하는 단계; 제 2 유리 기판을 제공하는 단계; 실질적으로 평행하고, 서로에 대하여 이격된 관계이고(spaced apart relation to one another), 그 사이에 갭을 정의하는 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들을 배향하는(orienting) 단계; 상기 제 1 및 제 2 기판들의 주변부 주위에 에지 씰을 제공하는 단계; 및 상기 제 1 및/또는 제 2 기판 상에, 직접적으로 또는 간접적으로, 에미터를 배치하는 단계;를 포함한다. 상기 전도성 인터페이스는 상기 에지 씰 내에 위치하고, 상기 절연 유리 유닛에 대하여 외부에 위치하는 동력원 및 상기 에미터 사이의 전기 접속을 지지한다.
어떤 실시 구현예들에 따르면, 실질적으로 평행하고 이격되고, 그 사이에 제 2 갭을 정의하는 상기 제 3 및 제 4 기판들이 제공될 수 있다. 상기 에미터는 상기 제 2 갭 내에 배치될 수 있고, 상기 제 3 및 제 4 기판들은 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들 사이의 상기 갭 내에 배치될 수 있다.
어떤 실시 구현예들에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 및/또는 제3 및 제 4 기판들 사이의 상기 에지 씰(들)은 밀봉될 수 있다.
어떤 실시 구현예들에 따르면, 상기 에미터는 그 사이에 어떤 개재(intervening) 기판들 없이 상기 제 1 유리 기판 상에, 직접적으로 또는 간접적으로, 배치될 수 있다.
적어도 하나의 버스 바 및/또는 적어도 하나의 박막 라인은 어떤 실시 구현예들에 있어서 상기 에미터에 전기적으로 연결될 수 있다. 전선 하네스(harness)는 상기 에지 씰의 전도성 인터페이스 내에 제공되고, 상기 전선 하네스는 상기 에미터에 연결되는 리드(lead) 및 동력원에 연결되는 전선을 지지하고, 상기 전선 하네스는 적어도 부분적으로 충진되어 있고 그래서 상기 에지 씰은 밀봉 씰(hermetic seal)이다.
여기에 기술된 특징들, 측면들, 이점들 및 실시 구현예들은 앞으로 더 나아가 구현예들을 실현하도록 어떤 적합한 결합 또는 서브-결합(sub-combination) 내에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시 구현예들의 상세한 설명
어떤 실시 구현예들은 상기 IGU 이내에 위치된 집적화된 에미터들을 가진 IGU들에 관한 것이다.
유사한 참조 숫자들은 몇몇의 뷰들(views) 전체에 걸쳐서 유사한 부분들을 나타내는 도면에 대해 지금부터 보다 특히 참조하면서, 도 2a는 보여지는 씰링된 집적화된 에미터 패널을 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 단면도이다. IGU(200)은 제 1 유리 기판(202) 및 제 2 유리 기판(204)을 포함한다. 어떤 실시 구현예들은 두 개의 유리 기판들 이상(예를 들어 세 개의 유리 기판들)을 포함할 수 있다는 것이 인정될 것이다. 유리 기판들 (202) 및 (204)은 씰들(206)에 의해 함께 지탱된다(are held). 갭(212)은 상기 유리 기판들(202) 및 (204)과 씰들(206)의 결합에 의해 경계를 분명히 나타낼 수 있다. 씰들(206)은, 예를 들어 상기 IGU에 밀봉 씰을 제공하기 위한, 어떤 적합한 방법에 의해 구성될 수 있고 씰을 제공하는 어떤 적합한 재료를 포함할 수 있다. 상기 씰(206)을 위한 재료들은 예를 들어 세라믹 폼, 금속, 유리, 프리트(frit), 및/또는 다른 씰들을 포함할 수 있다. 금속들은 열 전도체일 수 있으므로, 비금속 씰들이 사용될 수 있고 상기 창들의 더 높은 R-값들을 위해 제공하도록 도울 수 있다(예를 들어 열 전도성 간격 씰들은 열의 경로를 절연 가스 포켓 주위로 이동하도록 제공될 수 있으므로). 비-밀봉 씰들은 또한 어떤 실시 구현예들 내에 사용될 수 있다. IGU(200)의 증가된 R-값들은 더 높은 점도성 가스들(viscosity gasses)을 가진 표준 대기 가스를 대체하거나 또는 보충함으로써 성취될 수 있다. 이들 가스들은 예를 들어 아르곤, 크립톤, 크세톤 또는 무독성의, 투명한, 무취의, 화학적으로 불활성일 수 있는 다른 가스들과 같은 불활성 가스들을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에 있어서, 상기 IGU의R-값을 증가시키는 것에 더하여, IGU 안으로의 씰링 가스는 응결 및 습기의 제거를 가능하게 할 수 있다. 응결 및 습기 둘 다는 상기 IGU의 외관에 악영향을 미칠 수 있고 상기 IGU(예를 들어 OLED들) 내에 상기 에미터에 대한 성능 및 기대 수명에 영향을 미칠 수 있다.
상기 IGU R-값을 증가시키는 다른 기술들은 어떤 실시 구현예들에서 이용될 수 있다. 예컨대, 어떤 실시 구현예들은 상기 IGU의 일부로서 색유리(tinted glass)를 사용할 수 있다. 색유리는 상기 유리의 겉면을 때리는 태양 복사로부터 얻은 열을 낮출 수 있다. 추가로, 상기 IGU는 상기 유리를 관통하는 태양 복사를 낮추도록 다양한 코팅들을 사용할 수 있다. 낮은-방사율 코팅들이 또한 사용될 수 있다. 로우-E(Low-E) 코팅들은 예를 들어 열 복사율을 낮추거나 또는 반사하는데 사용될 수 있다(예를 들어 상기IGU를 관통하는 열 전달이 더 낮아서, 상기 R-값을 증가시킨다). 이 발명의 어떤 실시 구현예들을 위해 적합한 은-기반 로우-E 코팅(silver-based low-E coating)은, 참조로 여기에 포함되는 각각의 전체 내용들인, 미국 출원번호 제12/662,561호 뿐만 아니라, 미국 공개 제2009/0214880호; 제 2009/0205956호; 제2010/0075155호; 및 제2010/0104840호에 기술된 상기 로우-E 코팅들 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어 스플릿 은(split silver) 층들을 가지는 로우-E 코팅들은 예를 들어 참조로 여기에 포함되는 각각의 전체 내용들인, 미국 공개번호 제2009/0324934호뿐만 아니라, 미국 출원번호 제12/453,125호에 기술되어 있다.
밀봉 씰링된(hermetically sealed) 에미터 패널(208)은 상기 갭(212) 내 위치될 수 있다. 상기 에미터 패널(208)은 OLED 디스플레이(218)을 포함할 수 있다. 예를 들어 전부 참조로 여기에 포함된 각각의 미국 특허 제750,875호; 제7,224,334호; 제7,164,401호; 제7,042,426호; 제6,924,504호; 제5,719,589호; 및 제5,693,962호를 볼 수 있다. 다른 유형의 에미터들은 예를 들어 LED들, PLED들 등과 같이 사용될 수 있다. 상기 에미터 패널(208) 내에 포함된 OLED 디스플레이(218)는 오프 상태(off state)에 있을 때 실질적으로 투명할 수 있다. 따라서, 어떤 실시 구현예들에 있어서, 상기 오프 상태 내에서 전체의 조립(entire assembly)은 상기 적용에 따라 적어도 약 50%, 보다 바람직하게는 적어도 약 60%, 및 때때로 70%까지의 가시 투과도(visible transmission)을 가질 수 있다. 예를 들어, 어떤 프라이버시(privacy) 또는 스토어프론트(storefront) 적용들에 있어서, 더 낮은 투과도는 허용될 수 있고 및/또는 바람직할 수 있다. 상기 IGU의 전체 투명도는 IGU(200) 이내에 존재하는 상기 에미터 패널(208)을 가지지 않는 것과 비교할 때 오직 미미하게 줄어들 수 있다.
위의 기술은 상기 IGU(200)의 제조 공정의 모듈화(modularization)를 가능하게 할 수 있다. 상기 에미터 패널(208)은 상기 IGU(200) 이내에 그 다음 위치될 수 있는 에미터를 포함하는 더 작은 IGU일 수 있다. 그런 이유로, 상기 에미터 패널(208)은 상기 IGU(200)로부터 별도로 제조되고 그 다음에 상기 IGU(200)의 제조 동안에 플러그인(plugged in)될 수 있다. 상기 에미터 패널(208)은 존재하는 IGU들 내에 또한 장착될(retrofitted) 수 있다.
위의 서브-패널 기술은 또한 상기 에미터 패널(208) 및 상기 갭(212) 내에 위치되도록 다른 유리들을 허용할 수 있다. OLED들은 산소 및/또는 수분과 접촉되었을 때 감소된 성능 및/또는 수명으로부터 고통받을 수 있다. 따라서, 상기 에미터 패널(208)은 그 안에 포함된 OLED(218)를 위한 추가 보호를 제공할 수 있다(예를 들어 상기 갭(212)이 산소를 포함하는 경우 또는 누설의 경우에 있어서). 예를 들어, 아르곤은 상기 에미터 패널(208)을 충진하는데 사용될 수 있고 보통 대기는 상기 IGU(200)의 상기 갭(212)을 충진하는데 사용될 수 있다. 게터(Getter) 재료들은 또한 외부 및/또는 내부 IGU들 주위에 또는 안에 위치될 수 있다.
상기 에미터들은 전체, 실질적으로 창의 전체 또는 일부에 걸쳐 조명을 제공하기 위해 배열될 수 있다. 대체적, 또는 추가적으로, 상기 에미터들은 관습 문자형(custom textual) 및/또는 그래픽 디스플레이를 제공하도록 배열되거나 또는 프로그램화(programmed) 될 수 있다. 도 2b는 도 2a의 씰링된 집적화된 에미터 패널을 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 평면도(illustrative plan view)이다. 도 2b 사례에서 IGU(200) 및 상기 에미터 패널(208)은 "HELLO"를 나타내도록 프로그램화된다. 이 메시지는 상기 에미터 패널(208) 이내에 OLED(218)에 의해 디스플레이된다(도 2b 에서 상기 에미터 패널(208)의 가시선들은 예시 용도들을 위한 것이고 가시적이거나 또는 가시적이지 않을 수 있다는 것에 주목한다). 도 2b에 보여지는 것처럼, 전도성 인터페이스(210)는 상기 IGU(200)의 외면으로부터 상기 OLED들에 전류를 제공하고 상기 OLED들의 제어를 가능하게 하도록 유리 기판(202) 상으로(onto) 위치된다. 작동에 있어서, 상기 전도성 인터페이스(210)는 전선(216)에 부착될 수 있다. 상기 전선(216)은 상기 씰(206)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 전선(216)이 씰(206)을 관통할지라도 어떤 실시 구현예들에 있어서, 상기 갭(212)을 둘러싸는 상기 밀봉 씰은 그대로 남아 있다. 상기 전선(216)이 상기 IGU(200)의 외부로부터 접근 가능할 때, 그것은 전기 시스템(214)과 접속될(interface with) 수 있다. 상기 전기 시스템(214)은 상기 OLED(218)을 제어하기 위한 구동 전자들을 포함할 수 있다.
아래에 기술될 수 있듯이, 상기 OLED 에미터들은 프로그램화할 수 있고 다른 메시지들 및/또는 기능성이 사용자의 요구에 따라 사용되는 것을 허용하도록 구조화될 수 있다. 따라서, 도 2b 사례에서 " HELLO " 메시지는 실시예를 거쳐 제공된다. 다른 문자형(textual) 및/또는 그래픽 메시지들은 상기 개선된 IGU에 의해 디스플레이를 위해 프로그램화되거나 재프로그램화될 수 있다.
상기 전도성 인터페이스(210)는 상기 갭(212) 안으로 전류를 제공하는 표준 구리 전선 또는 다른 수단일 수 있다. 상기 표준 구리 전선이 사용될 수 있지만, 다른 적은 가시적 기술들이 또한 상기 에미터 패널(208)에 전류를 제공하도록 이용될 수 있다. 이를 성취하는 하나의 기술은 상기 에미터 패널(208)에서 상기 씰(206)까지 버스 바를 제공하는 것일 수 있다. 이것은 상기 유리 기판(202) 상으로 예를 들어 은과 같은 전도성 재료의 가는 선을 배치함으로써 성취될 수 있다. 이 선은 사람의 육안으로 어렵거나 불가능하도록 아주 작을 수 있고(왜냐하면 상기 선은 파악하는 것이 상대적으로 어렵기 때문에) 따라서 상기 창을 통해 개체들(individuals)이 더욱 심미적으로 보이도록 할 수 있다. 대체적으로, 상기 접속은 상기 IGU의 프레임에 의해, (예를 들어 상기 전체 유닛(200) 내 하나 이상의 상기 기판들 상에 스크린 프린팅된 이후에) 검은색 또는 다른 유색의 프리트 재료에 의해, 또는 다른 적합한 수단에 의해 숨겨질 수 있다.
대체적인 기술은 상기 에미터 패널(208)에 전력을 제공하도록 전도성 인터페이스를 생성하기 위해 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO), 플루오르 도핑된 주석 산화물(FTO), 도핑된(doped) 또는 언도핑된(undoped) 산화 아연 등과 같은 투명 전도성 산화물(TCO)을 사용할 수 있다. 예컨대, 스퍼터(sputter)와 같은 물리 증착 공정은 마스크가 상기 유리 기판(202) 상에 배치될 경우 사용될 수 있고, 상기 TCO는 상기 유리 기판 상으로 배치되고 상기 마스크는 그 다음에 제거된다. 대체적, 또는 추가적으로, 상기 TCO는 증착될 수 있고 상기 초과한 TCO는 예를 들어 적합한 부식제, 포토리소그래피, 레이져 패터닝 등에 의해 제거된다. 이들 기술들은 상기 IGU(200) (예를 들어 씰링 전에)의 제조 공정 동안 수행될 수 있다. 대체적으로, 또는 덧붙여서, 다른 접속 기술들은 상기 IGU(200)가 씰링된 후 수행될 수 있다. 따라서, 상기 전도성 인터페이스(210)는 상기 에미터 패널(208)에 전류의 이동을 가능하게 할 수 있다.
상기 IGU의 제조 동안에(또는 후에), 전선은 상기 IGU의 내부에 동력을 제공하도록 상기 IGU의 씰을 관통하여 위치될 수 있다. 도 5는 보여지는 실시 구현예에 따른 전류의 접근과 함께 본보기적인 개선된 IGU의 예시 정면도이다. IGU(500)은 유리 기판들(504) 및 간격 씰(502)를 포함할 수 있다. 상기 IGU(500)의 내부 부분(interior portion)의 접근을 제공하기 위해, 홀(506)은 상기 간격 씰(502)을 관통하여 구멍이 뚫리거나 그렇지 않으면 상기 간격 씰(502) 내에 형성될 수 있다. 이런 종류의 홀은 예를 들어 외부의 동력원에서 상기 IGU의 내부까지의 전도성 인터페이스 및 거기에 위치된 리드(lead) (예를 들어 버스 바 또는 박막 라인)로 생각될 수 있다. 형성된 후, 전선(508)은 상기 홀(506)을 관통하여 공급될 수 있고 상기 IGU(500)의 내부 요소(들)(예를 들어 버스 바, 인쇄된 박막 라인, 또는 그 밖의 유사한 것)에 연결될 수 있다. 상기 홀(506)을 관통하여 상기 전선(508)을 넣은 후, 상기 홀(506)의 나머지는 더 낮은 수증기 투습성 수지(water vapor transmission resin) 또는 그 밖에 유사한 것으로 충진될 수 있다. 상기 레진들이 사용될 때, 홀의 충진(filling) 뒤에, 상기 레진은 경화될 수 있다. 그 다음에 경화 공정은 어떤 실시 구현예들에 있어서 가능한 한 밀봉하여 IGU(500)를 재씰링한다(reseal)
간격 씰(502)를 관통하여 홀을 제공하기 위한 다른 기술들은 예를 들어, 레이저로 상기 씰을 뚫는 것과 같이 사용될 수 있다. 대체적인 구현예들에 있어서, 상기 씰을 관통하여 제공된 전선은 상기 씰이 처음에 구성될 때 상기 씰의 일부로서 구성될 수 있다.
도 6은 실시 구현예에 따른 본보기적인 개선된 IGU에 부착된 전선 하네스의 예시 정면도이다. IGU(600)는 제공되고 그 사이에 위치된 간격 씰(602) 및 유리 기판들(604)을 포함할 수 있다. 홀(보여지지 않은)은 상기 간격 씰(602) 내에 생성되고 상기 전선 하네스(606)는 상기 홀의 상부 상에 위치된다. 상기 전선 하네스(606)은 사각형, 구체, 또는 그 반대의 모양일 수 있고 및/또는 예를 들어 설치에 앞서 먼저 형성될 수 있다. 상기 전선 하네스(606)은 상기 홀(608)을 포함할 수 있다. 상기 전선(610)은 상기 홀(608)을 관통하여 제공되고 상기 간격 씰(602)을 관통하여 생성된 상기 홀을 관통하여 넣어진다. 상기 전선(610)은 상기 전선 하네스(606) 내에 상기 홀(608)을 관통하여 배치될 때, 상기 홀(608)의 나머지는 예를 들어 더 낮은 수증기 투습성 수지 또는 그 밖에 유사한 것으로 충진될 수 있다. 상기 홀(608)이 충진될 때, 상기 수지는 경화될 수 있다. 그 다음에 경화 공정은 전선 하네스(606) 내에 상기 홀을 재씰링한다. 상기 전선(610)은 상기 간격 씰(602)을 관통하여 생성된 상기 홀 안으로 위치될 때, 상기 전선 하네스(606)는 예를 들어 상기 간격 씰(602)을 관통하여 생성된 상기 홀 안으로 및/또는 상으로 고정될(secured) 수 있다. 상기 전선 하네스는, 상기 전선 하네스를 고정시키고 밀봉 씰을 설치하기 위해, 예를 들어 폴리이소부틸렌 및 기계적인 패스너들(mechanical fasteners) (예를 들어 브레이스(braces))을 사용하는 것과 같은, 어떤 적합한 기술에 의해 상기 간격 씰(602)에 고정될 수 있다.
도 5 및 도 6에 보여진 실시 배열들은 내부 패널(예를 들어 도 2 내 (208)) 및/또는 외부 패널과 관련하여 사용될 수 있다. 게다가, 버스 바들 및 박막들의 사용은 어떤 적합한 결합 또는 서브-결합 내에 사용될 수 있다.
도 3a는 집적화된 에미터를 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 단면도이다. IGU(300)은 유리 기판들 (302) 및 (304)을 포함한다. 기판들 (302) 및 (304)이 제공되고 간격 씰들(306)로 씰링될 때 가스로 선택적으로 충진된 갭(308)을 형성한다. 에미터(310)는 유리 기판(302)의 내부 상에 배치될 수 있다(상기 에미터(310)를 대표하는 선은 가시적이거나 또는 가시적이지 않을 수 있고 예시 용도들을 위한 것이라는 것에 주목한다). 위와 비슷하게, 상기 에미터(310)는 에미터(들)(예를 들어 OLED, PLED, 등)의 유형들 또는 어떤 적합한 유형일 수 있다. 또한 위의 설명한 바와 같이, 가스의 다양한 유형들이 사용될 수 있다(예를 들어 아르곤, 크립톤, 크세논 및/또는 그 밖의 유사한 것).
도 3b는 도 3a의 집적화된 에미터를 가진 본보기적인 개선된 IGU의 예시 평면도이다. 에미터(310)는 글자-포함 메시지 ("Hello")를 나타내면서 보여진다. 상기 전도성 인터페이스(312)는 상기 전선(314)에서 상기 에미터(310)까지 전류의 이동을 가능하게 할 수 있다. 상기 전선(314)은 동력원(316)으로부터 전류로 제공될 수 있다. 상기 전선(314)은, 예를 들어 상세하게 기술된 실시 기술들을 사용하면서, 상기 씰(306)을 관통하여 제공될 수 있다.
예를 들어 광전지 어레이(photovoltaic array), 벽 소켓으로부터 표준 AC 전류, 등과 결합하여 사용된 배터리 어레이와 같은, 전류를 제공하는 다양한 방법들이 있다는 것이 인정될 것이다. 게다가, 위의 언급한 바와 같이, 상기 동력원(316)은 또한 상기 전체 에미터를 단순히 온 또는 오프(on or off) 하는 것을 넘어서 상기 에미터(310)를 보다 정확히 조절하는데 구동 전자들을 포함할 수 있다. 상기 구동 전자들은 상기 에미터(310)의 더 좋은 프로그램가능성(programmability)을 가능하게 할 수 있다. 그러한 프로그램가능성은 사용자에게 문자, 그래픽들, 애니메니션들, 생방송 프로그래밍(예를 들어, 텔레비전, 패쇄 회로 TV, 등)의 또는 이를 포함하는 특별한 디스플레이를 프로그램하고 창에 장치(예를 들어 컴퓨터)를 붙이도록 허용할 수 있다.
예를 들어, 일 구현예에 있어서 OLED는 IGU 이내에 배치될 수 있고 프로그램화할 수 있는 인터페이스가 제공될 수 있다. 상기 OLED는 창의 향상된 미학을 제공하도록 프로그램화될 수 있다(예를 들어 창을 미묘하게 나타내거나 또는 어떤 다른 요구된/프로그램화된 이미지를 생성함으로써).
어떤 실시 구현예들에 있어서, 그 안에 설치된 OLED를 가진 IGU는 보안 장치의 일부로서 사용될 수 있다. 센서는 동작 또는 그 밖의 유사한 것에 응하여 상기 전등(light)을 켜는 것으로 제공될 수 있다. 추가로, 상기 개선된 IGU는 더 큰 보완 장치 안으로 통합될 수 있다.
어떤 실시 구현예에 있어서 개선된 IGU는 여분의 광을 제공하는데 사용될 수 있다. 위의 설명한 바와 같이, OLED들은 자연광처럼 보일 수 있다. 그런 이유로, 광 센서는 OLED와 접촉하도록 추가될 수 있다. 광이 상기 창을 관통하여 스트리밍(streaming)할 때 낮 동안에, 상기 OLED는 꺼질 수 있다. 그러나, 감소된 일조 기간에 또는 밤에(at night or in periods of reduced sunshine), 상기 OLED는 그것이 어두운 외부일지라도 "자연" 광을 제공하도록 켜질 수 있다. 이것은, 예를 들어 어떤 시간에 상기 OLED를 켜는, 타이머를 통해 행해질 수 있거나 또는 위의 광 센서가 사용될 수 있다. 더 나아가, 상기 IGU를 통하여 상기 OLED에 의한 광 생산량은 상기 창을 통해 이동하는 광량에 반대로 비례할 수 있다. 이 혁신적인 램프 업(progressive ramp up)은 상기 개선된 IGU 및 그 사이에 포함된 상기 OLED에 의한 작동에 있어서 보다 점진적인 변화를 고려할 수 있다.
어떤 실시 구현예들에 있어서, 개선된 IGU는 광고하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시 구현예들은 상가 창 디스플레이로서 또는 그 일부로서 사용될 수 있다. 그 안에 포함된 상기 OLED는 고객들(patrons)이 지나가는데 다양한 광고들 또는 그림들을 제공하도록 프로그램화될 수 있다. 더 나아가 배열들은 시간 상에 근거한 상기 OLED에 의해 디스플레이된 품목 형태들을 변화시키는 것을 자동적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 까페에서 오전에, 아침 식사와 관련되는 품목들은 디스플레이될 수 있다. 오후에, 점심 메뉴 또는 "오늘의 스페셜"이 디스플레이될 수 있다. 마찬가지로, 저녁 동안에, 저녁 메뉴가 디스플레이될 수 있다.
또 다른 실시 구현예에 있어서, 채광창(skylight)은 그 안에 포함된 OLED를 가진 개선된 IGU의 설치에 의해 개선될 수 있다. 그러한 구현예에 있어서, 프로그램이 가능한 로직(logic)은 상기 OLED가 밤하늘처럼 보이도록 허용하는 것으로 시행될 수 있다. 상기 OLED는 별들, 행성들, 달, 및/또는 다른 천체들의 디스플레이처럼 보일 수 있다. 대체적으로 또는 추가로, 채광창들 내에 OLED들 및/또는 그 밖의 유사한 것은, 머리 맡에 두는 조명(overhead lighting)의 근원을 제공하도록, 비슷한 정상 광선들을 켤 수 있다(예를 들어, 어둠을 감지하는 스위치들로). 물론 OLED들을 포함하는 창들은 또한 벽에 고정된(wall-mounted) 광원들로서 여겨질 수 있다.
어떤 실시 구현예들에 대하여 위의 언급된 것처럼, 프로그램이 가능한 에미터는 IGU 이내에 제공될 수 있다. OLED 매트릭스(또는 다른 유형의 에미터) 상으로의 정확한 조절을 가능하게 하는 것은 상기 OLED 안으로 박막 트랜지스터(TFT) 어레이를 통합시킴으로써 성취될 수 있다. 그런 이유로, TFT 어레이에 전류를 제공함으로써, 에미터의 개별적 픽셀들 상으로의 정확한 조절은 성취될 수 있다.
도 4는 실시 구현예에 따른 개선된 IGU를 구성하기 위한 예시 방법의 흐름도이다. 단계 402에 있어서 에미터는 IGU 내에 위치된다. 위의 언급된 바와 같이, 이것은 미리 씰링되고(sealed) 집적화된 에미터 패널 또는 상기 IGU의 기판들 중 하나 상에 에미터를 제공함으로써 성취될 수 있다. 에미터가 배치될 때, 단계 404 에 있어서, 전도성 인터페이스가 생성된다. 이것은 예를 들어 전도성 버스 바들을 제공하는 단계, 박막 라인을 형성하는 단계, 및/또는 그 밖의 유사한 단계를 포함할 수 있다. 단계 406에 있어서, 상기 IGU에 대한 씰이 뚫리고(pierced) 전선은 생성된 홀을 통과하여 이어진다. 그 다음 상기 전선은 단계 408 내에 전도성 인터페이스에 연결된다. 상기 IGU가 단계 410 내에 씰링되기 전 또는 후에 이것은 예를 들어 솔더(solder) 연결, 전기적 터치 접촉 연결(electrical touch contact connection) 등에 의해 성취될 수 있다. 단계 410는 간격 씰을 가진 상기 IGU를 씰링하는 단계 및 가스(예를 들어 아르곤)로 상기 기판들 사이의 갭을 선택적으로 충진하는 단계를 포함한다. 단계 412에 있어서, 상기 공정은 완성되고(예를 들어 상기 IGU는 프레임 안으로 조립될 수 있다) 상기 개선된 IGU는 사용할 준비가 된다(예를 들어 설치되고 동력원까지 잠겨지도록)
상기 단계들은 다양한 지시들에 있어서 수행될 수 있다는 것이 인정될 것이다(예를 들어 상기 씰은 전도성 인터페이스가 위치되기 전 또는 후에 뚫릴 수 있다).
가장 외부 IGU의 기판들은 동일하거나 또는 다른 크기(the same or differently sized)일 수 있다는 것이 인정될 것이다. 마찬가지로, 더 작은 내부 IGU는 상기 에미터를 위해 제공되고, 따라서 상기 기판들은 동일하거나 다른 크기일 수 있다.
어떤 실시 구현예들이 LED, OLED 및 PLED 에미터들과 관련된 것으로서 기술되었을지라도, 다른 유형들의 에미터들이 이 발명의 다른 구현예들과 관련되어 사용될 수 있다.
여기에서 "주변부" 및 "가장자리" 씰들은 상기 씰들이 상기 유닛의 절대적인 주변부 또는 가장자리에 위치되는 것을 의미하지 않지만, 대신에 상기 씰은 상기 유닛의 적어도 하나의 기판의 가장자리에 또는 가까이에(예를 들어 약 2 인치 이내에) 적어도 부분적으로 위치되는 것을 의미한다. 또한, 여기에서 사용된 "가장자리"는 상기 기판(들)의 절대적인 가장자리에 또는 가까이에(예를 들어 약 2인치 이내에) 영역을 포함할 수 있다.
여기에서 사용된 것처럼, "상에(on)", "에 의해 지지되는" 용어들 및 그 밖의 유사한 용어는 분명하게 정해지지 않는 경우 두 개의 요소들이 서로 직접적으로 인접한 것을 의미하도록 해석되지 않을 것이다. 다시 말해서, 첫 번째층은, 그 사이에 하나 이상의 층들이 있는 경우, 두 번째 층 "상에(on)" 또는 "에 의해 지지되는" 것으로 말할 수 있다.
본 발명은 가장 실용적이고 선호되는 구현예가 되도록 반드시 고려되는 것과 관련되어 기술되었지만, 본 발명은 개시된 구현예에 제한되지 않은 것으로 이해되고, 이에 반하여, 부가된 청구항들의 목적 및 범위 이내에 포함되는 다양한 변경들 및 동등한 배열들을 다루는 것으로 의도된다.

Claims (22)

  1. 평행하고 이격되고, 그 사이에 갭(gap)을 정의하는 제 1 및 제 2 유리 기판들;
    상기 제 1 및 제 2 유리 기판들의 주변부 주위에 제공되는 에지 씰(edge seal);
    상기 갭 내에 배치되는 에미터(emitter);
    상기 에지 씰 내에 형성되고, 절연 유리 유닛(insulated glass unit)의 외부에 위치하는 동력원 및 상기 에미터 사이의 전기 접속을 지지하는 전도성 인터페이스; 및
    평행하고 이격되고, 그 사이에 제 2 갭을 정의하는 제 3 및 제 4 기판들
    을 포함하고,
    상기 에미터는 상기 제 2 갭 내에 배치되고,
    상기 제 3 및 제 4 기판들은 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들 사이의 상기 갭 내에 배치되는 것인,
    를 포함하는, 절연 유리 유닛.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 버스 바(bus bar);를 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전도성 인터페이스를 관통하여 연장되고, 상기 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 접촉하는 전선;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 라인;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 인터페이스를 관통하여 연장되고, 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 접촉하는 전선;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 3 및 제 4 기판들을 함께 밀봉 씰링하는(hermetically sealing) 제 2 에지 씰;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 갭은, 제1 타입 가스를 포함하고 상기 제 2 갭은 제2 타입 가스를 포함하는 것인, 절연 유리 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에지 씰은 밀봉 씰(hermetic seal)이고, 상기 갭은 아르곤, 크립톤, 및/또는 크세논 가스를 포함하는 것인, 절연 유리 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 에지 씰은 밀봉 씰이고, 상기 에미터는 그 사이에 어떤 개재(intervening) 기판들 없이 상기 제 1 유리 기판 상에, 직접적으로 또는 간접적으로, 배치되는 것인, 절연 유리 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 버스 바;를 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전도성 인터페이스를 관통하여 연장되고, 상기 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 접촉하는 전선;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 적어도 박막 라인;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전도성 인터페이스를 관통하여 연장되고, 상기 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 접촉하는 전선;을 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 에미터는 유기 발광 다이오드인 것인, 절연 유리 유닛.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 에지 씰의 전도성 인터페이스 내에 제공되고, 상기 에미터에 연결되는 리드(lead) 및 동력원에 연결되는 전선을 지지하는 전선 하네스(wire harness);를 더 포함하는, 절연 유리 유닛.
  17. 제 1 유리 기판을 제공하는 단계;
    제 2 유리 기판을 제공하는 단계;
    평행하고, 서로에 대하여 이격된 관계이고(spaced apart relation to one another), 그 사이에 갭을 정의하는 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들을 배향하는(orienting) 단계;
    상기 제 1 및 제 2 유리 기판들의 주변부 주위에 에지 씰을 제공하는 단계; 및
    상기 제 1 및/또는 제 2 유리 기판 상에, 직접적으로 또는 간접적으로, 에미터를 배치하는 단계;를 포함하고,
    절연 유리 유닛에 대하여 외부에 위치하는 동력원 및 상기 에미터 사이의 전기 접속을 지지하는 전도성 인터페이스는 상기 에지 씰 내에 위치하고,
    상기 에미터는 평행하고, 이격되어 있고, 그들 사이에 제 2 갭을 정의하는 제 3 및 제 4 기판들 사이에 샌드위치되고(sandwiched),
    상기 제 3 및 제 4 기판들은 상기 제 1 및 제 2 유리 기판들 사이의 상기 갭 내에 배치되는 것인, 절연 유리 유닛의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 버스 바 및/또는 적어도 하나의 박막 라인;을 더 포함하는,
    절연 유리 유닛의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 에지 씰은 밀봉 씰이고, 상기 에미터는 그 사이에 어떤 개재 기판들 없이 상기 제 1 유리 기판 상에, 직접적으로 또는 간접적으로, 배치되는 것인,
    절연 유리 유닛의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 에미터에 전기적으로 연결되는 버스 바 또는 적어도 하나의 박막 라인;을 더 포함하는,
    절연 유리 유닛의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 에지 씰의 전도성 인터페이스 내에 전선 하네스를 제공하는 단계;를 더 포함하고, 상기 전선 하네스는 상기 에미터에 연결되는 리드 및 상기 동력원에 연결되는 전선을 지지하고, 상기 전선 하네스는 적어도 부분적으로 충진되어 있어 상기 에지 씰은 밀봉 씰인 것인(the wire harness being at least partially filled so the edge seal is an hermetic seal),
    절연 유리 유닛의 제조 방법.
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