KR20220130105A - 개선된 셰이드 펼쳐짐 제어를 갖는 전위차 구동 셰이드, 및/또는 연관된 방법 - Google Patents

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Abstract

소정의 예시적인 실시 형태는 절연 유리(IG) 유닛과 함께 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드(electric, potentially-driven shade), 그러한 셰이드를 포함하는 IG 유닛, 및/또는 관련된 방법에 관한 것이다. 그러한 유닛에서는, 동적 셰이드가 IG 유닛을 한정하는 기판들 사이에 위치되고, 걷혀진 상태와 펼쳐진 상태 사이를 이동가능하다. 동적 셰이드는 투명 전도체 및 절연체 또는 유전체 필름을 포함하는 온-글래스(on-glass) 층들뿐만 아니라 셔터도 포함한다. 셔터는 탄성 중합체, 전도체, 및 선택적인 잉크를 포함한다. 셔터는 하부 스토퍼에 근접한 영역에 도입되는 전도도 차이에 의해 제어되는 방식으로 하부 스토퍼를 향해 펼쳐진다. 이러한 전도도 차이는 셔터 펼쳐짐 속도를 변경하는 데 사용할 수 있는 방식으로 그 영역의 정전기력에 영향을 미친다.

Description

개선된 셰이드 펼쳐짐 제어를 갖는 전위차 구동 셰이드, 및/또는 연관된 방법
본 발명의 소정의 예시적인 실시 형태는 절연 유리 유닛(IG 유닛 또는 IGU)과 함께 사용될 수 있는 셰이드(shade), 그러한 셰이드를 포함하는 IG 유닛, 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 소정의 예시적인 실시 형태는 IG 유닛과 함께 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드(electric, potentially-driven shade), 그러한 셰이드를 포함하는 IG 유닛, 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다.
건물 부문(building sector)은 그의 높은 에너지 소비에 대해 알려져 있으며, 이는 전세계의 1차 에너지 지출량의 30 내지 40%를 나타내는 것으로 밝혀져 있다. 난방, 냉방, 환기, 및 조명과 같은 운영 비용이 이러한 소비의 대부분을 차지하는데, 이는 덜 엄격한 에너지 효율 건축 표준 하에서 건설된 오래된 구조물에서 특히 그러하다.
윈도우는, 예를 들어, 자연광, 신선한 공기, 접근, 및 외부 세계에 대한 연결을 제공한다. 그러나, 이들은 종종 또한 낭비된 에너지의 중요한 근원지를 나타낸다. 건축용 윈도우의 사용이 증가하는 경향이 커짐에 따라, 에너지 효율과 사람의 편안함의 상충되는 관심의 균형을 맞추는 것은 점점 더 중요해지고 있다. 더욱이, 지구 온난화 및 탄소 발자국(footprint)에 대한 우려는 신규한 에너지 효율적인 글레이징(glazing) 시스템에 대해 탄력을 주고 있다.
이와 관련하여, 윈도우는 보통 건물의 절연에서 "취약 부분(weak link)"이기 때문에, 그리고 종종 전체 유리 파사드(facade)를 포함하는 현대 건축 설계를 고려하여, 더 우수한 절연 윈도우를 갖는 것이 에너지 낭비를 제어하고 감소시킨다는 관점에서 유리할 것임이 명백해진다. 따라서, 고절연성 원도우의 개발에는 환경적으로 그리고 경제적으로 둘 모두에 있어서 상당한 이점이 있다.
절연 유리 유닛(IG 유닛 또는 IGU)이 개발되어 왔으며, 건물 및 다른 구조물에 개선된 절연을 제공하고, 도 1은 예시적인 IG 유닛의 단면 개략도이다. 도 1의 예시적인 IG 유닛에서, 제1 기판(102)과 제2 기판(104)은 실질적으로 평행하고 서로 이격되어 있다. 스페이서 시스템(106)이 제1 기판(102) 및 제2 기판(104)의 주연부에 제공되어, 이들을 서로에 대해 실질적으로 평행하게 이격된 관계로 유지하는 것을 돕고 이들 사이에 갭(gap) 또는 공간(108)을 한정하는 것을 돕는다. 갭(108)은 일부 경우에, 예를 들어 전체 IG 유닛의 절연 특성을 개선하기 위해 불활성 가스(예컨대, Ar, Kr, Xe 등)로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다. 일부 경우에는 스페이서 시스템(106)에 더하여 선택적인 외부 시일(seal)이 제공될 수 있다.
윈도우는, 이들이 동절기 태양열 이득(winter solar gain) 및 연중 일광(daylight year around)의 형태로 건물에 에너지를 "공급하는" 능력을 갖는다는 점에서 대부분의 건물에서 독특한 요소이다. 그러나, 현재의 윈도우 기술은 종종 동절기의 과도한 난방 비용, 하절기의 과도한 냉방을 초래하고, 종종, 많은 국가의 상업 재고에서 조명등의 밝기를 낮추거나 꺼질 수 있게 할 일광의 이익을 포착하지 못한다.
박막 기술은 윈도우 성능을 개선하는 한 가지 유망한 방식이다. 박막은, 예를 들어, 생산 동안 유리 상에, 중합체 웨브(web) 상에서 직접 적용될 수 있는데, 이때 중합체 웨브는 상응하는 더 낮은 비용 등으로 이미 기존의 윈도우에 개장될 수 있다. 그리고, 지난 이십년에 걸쳐서는, 정적 또는 "패시브(passive)" 저-방사율(로이(low-E)) 코팅의 사용을 통해, 그리고 스펙트럼 선택적 로이 코팅의 사용을 통해 태양열 이득 계수(solar heat gain coefficient, SHGC)를 감소시킴으로써, 주로 윈도우의 U-값을 감소시키는 데 있어서 진보가 이루어져 왔다. 로이 코팅은, 예를 들어, 도 1에 도시되고 그와 관련하여 설명된 것들과 같은 IG 유닛과 관련하여 사용될 수 있다. 그러나, 추가의 향상이 여전히 가능하다.
예를 들어, 건물에 개선된 절연 등을 제공하고자 하는 요망을 고려하고, 태양이 건물 내부로 에너지를 "공급하는" 능력을 이용하고, 또한 더 "주문형(on demand)"인 방식으로 프라이버시를 제공하는 더 동적인 IG 유닛 옵션을 제공하는 것이 바람직할 것임이 이해될 것이다. 그러한 제품은 기분좋은 미적 외관을 갖는 것이 또한 바람직할 것임이 이해될 것이다.
소정의 예시적인 실시 형태는 이들 및/또는 다른 문제를 해결한다. 예를 들어, 본 발명의 소정의 예시적인 실시 형태는 IG 유닛과 함께 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드, 그러한 셰이드를 포함하는 IG 유닛, 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 절연 유리(IG) 유닛이 제공된다. IG 유닛은 각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판을 포함하며, 제1 기판의 내측 주 표면은 제2 기판의 내측 주 표면과 대면한다. 스페이서 시스템이 제1 기판 및 제2 기판을 서로에 대해 실질적으로 평행하게 이격된 관계로 유지하고 이들 사이에 갭을 한정하는 것을 돕는다. 동적으로 제어가능한 셰이드가 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된다. 셰이드는 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태(shutter closed position)로 신장가능하고 셔터 개방 상태(shutter open position)로 수축가능하다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 유리 기판이 제공되고, 유리 기판은 그 상에 제공된 동적으로 제어가능한 셰이드를 포함한다. 셰이드는 기판의 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
선행하는 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 절연 유리(IG) 유닛의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판을 갖는 단계 - 제1 기판의 내측 주 표면은 제2 기판의 내측 주 표면과 대면함 -; 및 제1 및/또는 제2 기판 상에 동적으로 제어가능한 셰이드를 제공하는 단계를 포함한다. 셰이드는 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하다. 본 방법은 제1 및 제2 기판들을 실질적으로 평행하고 이격된 관계에서 서로 연결하여 그들 사이에 갭이 한정되게 하고 동적으로 제어가능한 셰이드가 갭 내에 위치되게 하는 단계를 추가로 포함한다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재가 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮을 수 있다.
스토퍼(stopper)가 셔터 폐쇄 상태에 근접하게 위치될 수 있다. 스토퍼가 제공되는 소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재는 스토퍼와 접촉하도록 신장가능할 수 있고; 중합체 기재의 펼쳐짐은 중합체 기재가 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 (예를 들어, 가청) 틱(tick)(사운드)의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려질 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 절연 유리(IG) 유닛에서 동적 셰이드를 작동시키는 방법이 제공된다. 본 방법은 본 명세서에 개시된 기법에 따라 제조된 IG 유닛을 갖는 단계, 및 전력원을 선택적으로 활성화시켜 셔터 개방 상태와 셔터 폐쇄 상태 사이에서 중합체 기재를 이동시키는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기재된 특징, 태양, 이점, 및 예시적인 실시 형태는 조합되어 또 다른 추가의 실시 형태를 실현할 수 있다.
이들 및 다른 특징 및 이점은 도면과 함께 실례가 되는 예시적인 실시 형태의 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 그리고 더 완벽하게 이해될 수 있다.
도 1은 예시적인 절연 유리 유닛(IG 유닛 또는 IGU)의 개략 단면도이다.
도 2는 소정의 예시적인 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드를 포함시킨 예시적인 IGU의 개략 단면도이다.
도 3은 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 셔터 동작을 가능하게 하는 도 2의 예시적인 IGU로부터의 예시적인 온-글래스(on-glass) 구성요소들을 나타낸 단면도이다.
도 4는 소정의 예시적인 실시 형태들에 따른, 도 2의 예시적인 IGU로부터의 예시적인 셔터의 단면도이다.
도 5는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 전도도 차이를 촉진하는 영역과 함께, 도 2의 예시적인 IGU로부터의 온-글래스 구성요소들을 포함하는 기판의 평면도이다.
도 6a는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 전도도 차이를 촉진하는 제1 예시적인 영역을 통해 취해진 도 5의 단면도이다.
도 6b는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 온-글래스 구성요소와 온-셔터(on-shutter) 구성요소 사이의 전도도 차이를 촉진하는 제2 예시적인 영역을 통해 취해진 도 5의 단면도이다.
도 7은 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 전도도 차이를 촉진하는 제3 예시적인 영역의 평면도이다.
본 발명의 소정의 예시적인 실시 형태는 IG 유닛과 함께 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드, 그러한 셰이드를 포함하는 IG 유닛, 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다. 이제 더 상세하게 도면을 참조하면, 도 2는 소정의 예시적인 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있는 전위차 구동 셰이드를 포함시킨 예시적인 절연 유리 유닛(IG 유닛 또는 IGU)의 개략 단면도이다. 더 구체적으로는, 도 2는 실질적으로 평행하게 이격된 제1 유리 기판(102)과 제2 유리 기판(104)이 스페이서 시스템(106)을 사용하여 서로 분리되어 있고, 갭(108)이 이들 사이에 한정된다는 점에서 도 1과 유사하다. 제1 전위차 구동 셰이드(202a) 및 제2 전위차 구동 셰이드(202b)가 각각 제1 기판(102) 및 제2 기판(104)의 내측 주 표면에 근접하게, 갭(108) 내에 제공된다. 하기에 제공되는 설명으로부터 더 명확해질 바와 같이, 셰이드들(202a, 202b)은 셰이드들(202a, 202b) 사이의 전위차의 생성, 및 기판들(102, 104)의 내측 표면 상에 형성된 전도성 코팅에 의해 제어된다. 또한 하기에 제공되는 설명으로부터 더 명확해질 바와 같이, 각각의 셰이드(202a, 202b)는 전도성 코팅(예를 들어, Al, Cr, ITO 등을 포함하는 층을 포함하는 코팅)으로 코팅된 중합체 필름을 사용하여 생성될 수 있다. 알루미늄-코팅된 셰이드는 가시광의 부분 내지 완전 반사, 및 매우 상당한 양의 총 태양 에너지를 제공할 수 있다.
셰이드들(202a, 202b)은 통상적으로 걷혀지지만(예를 들어, 롤업(roll up)), 이들은 적절한 전압이 인가될 때 신속하게 펼쳐지는데(예를 들어, 롤아웃(roll out)), 이는, 예를 들어 "전통적인" 윈도우 셰이드와 매우 유사하게 기판들(102, 104)의 적어도 일부분을 덮기 위함이다. 롤업 셰이드는 매우 작은 직경을 가질 수 있고, 전형적으로 제1 기판(102)과 제2 기판(104) 사이의 갭(108)의 폭보다 훨씬 더 작을 것이며, 이에 따라 그것은 이들 사이에서 기능하여 롤업될 때 시야로부터 본질적으로 가려질 수 있다. 롤아웃 셰이드들(202a, 202b)은 인접한 기판들(102, 104)에 강하게 접착된다.
셰이드들(202a, 202b)은 기판들(102, 104)의 가시 또는 "프레임 형성된" 영역의 수직 길이의 전부 또는 일부분을 따라 걷혀진 구성으로부터 펼쳐진 구성까지 연장된다. 걷혀진 구성에서, 셰이드들(202a, 202b)은 프레임 형성된 영역을 통한 방사선 투과를 실질적으로 허용하는 제1 표면적을 갖는다. 펼쳐진 구성에서, 셰이드들(202a, 202b)은 프레임 형성된 영역을 통한 방사선 투과를 실질적으로 제어하는 제2 표면적을 갖는다. 셰이드들(202a, 202b)은 이들이 부착되는 기판들(102, 104)의 프레임 형성된 영역의 수평 폭의 전부 또는 일부분을 가로질러 연장되는 폭을 가질 수 있다.
각각의 셰이드(202a, 202b)는 제1 기판(102)과 제2 기판(104) 사이에 배치되고, 각각은 바람직하게는 한쪽 단부에서 그들의 상부 부근에서, 그들의 내측 표면(또는 그 위에 배치된 유전체 또는 다른 층)에 부착된다. 접착제 층이 이와 관련하여 사용될 수 있다. 셰이드들(202, 204)은 도 2에서 부분적으로 롤아웃된(부분적으로 펼쳐진) 것으로 도시되어 있다. 셰이드들(202a, 202b) 및 임의의 접착제 층 또는 다른 장착 구조물은 바람직하게는, 셰이드들(202a, 202b)이 적어도 부분적으로 롤아웃될 때에만 보이도록 시야로부터 숨겨진다.
완전히 롤업된 셰이드의 직경은 바람직하게는 약 1 내지 5 mm이지만, 소정의 예시적인 실시 형태에서는 5 mm 초과일 수 있다. 바람직하게는, 롤업된 셰이드의 직경은 신속하게 반복되는 롤아웃 및 롤업 작동을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 갭(108)의 폭보다 크지 않은데, 이때 갭의 폭은 전형적으로 약 10 내지 15 mm이다. 2개의 셰이드(202a, 202b)가 도 2의 예에 도시되어 있지만, 소정의 예시적인 실시 형태에서는 단지 하나의 셰이드만이 제공될 수 있음이 이해될 것이고, 또한 그러한 하나의 셰이드가 내부 기판 또는 외부 기판(102 또는 104) 중 어느 하나의 내측 표면 상에 제공될 수 있음이 이해될 것이다. 2개의 셰이드가 존재하는 예시적인 실시 형태에서, 이들의 합한 직경은, 예를 들어 양쪽 셰이드의 롤아웃 및 롤업 작동을 용이하게 하기 위하여, 바람직하게는 갭(108)의 폭보다 크지 않다.
셰이드들(202a, 202b)의 구동을 돕기 위해 전자 제어기(electronic controller)가 제공될 수 있다. 전자 제어기는, 예를 들어 적합한 리드(lead) 등을 통해, 셰이드들(202a, 202b)뿐만 아니라 기판(102, 104)에도 전기적으로 연결될 수 있다. 리드는 조립된 IG 유닛을 통한 시야로부터 은폐될 수 있다. 전자 제어기는 셰이드들(202a, 202b)에 출력 전압을 제공하도록 구성된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 약 100 내지 500 V DC의 범위의 출력 전압이 셰이드들(202a, 202b)을 구동시키는 데 사용될 수 있다. 외부 AC 또는 DC 전원 장치, DC 배터리 등이 이와 관련하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 셰이드들(202a, 202b), 기판들(102, 104) 상의 층들 등을 구성하는 제조 파라미터 및 재료에 따라, 더 높거나 더 낮은 출력 전압이 제공될 수 있음이 이해될 것이다.
제어기는, 예를 들어 셰이드들(202a, 202b)이 걷혀져야 하는지 또는 펼쳐져야 하는지의 여부를 나타내기 위하여, 수동 스위치, 원격(예컨대, 무선) 제어, 또는 다른 입력 디바이스에 결합될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전자 제어기는 제어 신호를 수신 및 디코딩하기 위한 명령어를 저장하는 메모리에 작동가능하게 결합된 프로세서를 포함할 수 있으며, 제어 신호는 다시, 셰이드들(202a, 202b)의 펼쳐짐 및/또는 걷혀짐을 제어하도록 전압이 선택적으로 인가되게 한다. 다른 기능이 실현될 수 있도록 추가의 명령어가 제공될 수 있다. 예를 들어, 셰이드들(202a, 202b)이 사용자-지정된 또는 다른 시간에 펼쳐지고 걷혀지게 프로그래밍될 수 있도록 타이머가 제공될 수 있으며, 사용자-지정된 실내 및/또는 실외 온도에 도달되면 셰이드들(202a, 202b)이 펼쳐지고 걷혀지게 프로그래밍될 수 있도록 온도 센서가 제공될 수 있으며, 셰이드들(202a, 202b)이 구조물 외부의 광의 양에 기초하여 펼쳐지고 걷혀지게 프로그래밍될 수 있도록 광 센서가 제공될 수 있으며, 등등이다.
2개의 셰이드(202a, 202b)가 도 2에 도시되어 있지만, 상기에 언급된 바와 같이, 소정의 예시적인 실시 형태는 단일 셰이드만을 포함시킬 수 있다. 더욱이, 상기에 언급된 바와 같이, 그러한 셰이드들은 실질적으로 전체 IG 유닛을 따라 그리고 그것을 가로질러 수직으로 그리고 수평으로 펼쳐지도록 설계될 수 있으며, 상이한 예시적인 실시 형태들은 셰이드들이 배치되는 IG 유닛의 단지 일부분만을 덮는, 그러한 셰이드들을 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 더 많은 선택가능한 커버리지를 달성하도록, 창살(muntin bar)과 같은 내부 또는 외부 구조물을 고려하도록, 플랜테이션 셔터 등을 시뮬레이션하도록 등등을 위해 다수의 셰이드가 제공될 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 셰이드들이 그들의 전체 길이를 롤아웃하는 것을 방지하는 것을 돕기 위해, 예를 들어 IGU의 폭을 따라, IGU의 하부에 잠금 구속부(locking restraint)가 배치될 수 있다. 잠금 구속부는 금속 등과 같은 전도성 재료로부터 제조될 수 있다. 잠금 구속부는 또한 저소산 계수(low dissipation factor) 중합체, 예컨대 폴리프로필렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등으로 코팅될 수 있다.
셰이드들(202a, 202b)의 작동의 예시적인 상세사항들은 도 3 및 도 4와 관련하여 이제 제공될 것이다. 더 상세하게는, 도 3은 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 셔터 동작을 가능하게 하는 도 2의 예시적인 IGU로부터의 예시적인 온-글래스 구성요소들을 나타낸 단면도이고; 도 4는 소정의 예시적인 실시 형태들에 따른, 도 2의 예시적인 IGU로부터의 예시적인 셔터의 단면도이다. 도 3은 유리 기판(302)을 도시하는데, 이는 도 2에서의 기판들(102, 104) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 사용될 수 있다. 유리 기판(302)은 온-글래스 구성요소들(304)뿐만 아니라 셔터(312)도 지지한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 언롤링될 때, 전도체(404)는 잉크 층(406)보다 기판(302)에 더 가까울 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 이러한 배열은 역전될 수 있으며, 이로써, 예를 들어, 언롤링될 때, 전도체(404)는 잉크 층(406)보다 기판(302)으로부터 더 멀리 있게 될 수 있다.
온-글래스 구성요소들(304)은 유전체 재료(308)와 함께 투명 전도체(306)를 포함하며, 투명 전도체는 투명 저탁도 접착제(310) 등을 통해 기판(302)에 접착될 수 있다. 이들 재료는 바람직하게는 실질적으로 투명하다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 투명 전도체(306)는 단자를 통해 제어기로의 리드에 전기적으로 연결된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 투명 전도체(306)는 커패시터의 고정 전극으로서의 역할을 하고, 유전체 재료(308)는 이 커패시터의 유전체로서의 역할을 한다.
투명 전도체(306)는, 예를 들어 ITO, 주석 산화물(예컨대, SnO2 또는 다른 적합한 화학량론) 등과 같은 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 투명 전도체(306)는 10 내지 500 nm의 두께일 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 유전체 재료(308)는 저소산 계수 중합체일 수 있다. 적합한 재료는, 예를 들어 폴리프로필렌, FEP, PTFE, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 유전체 재료(308)는 4 내지 25 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 유전체 재료(308)의 두께는 셰이드의 신뢰성과 전압의 양이 균형을 이루도록 선택될 수 있다(예를 들어, 더 얇은 유전체 층은 전형적으로 신뢰성을 감소시키는 반면, 더 두꺼운 유전체 층은 전형적으로 작동 목적상 높은 인가 전압을 필요로 한다).
알려진 바와 같이, 많은 저-방사율(로이) 코팅은 전도성이다. 따라서, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 투명 전도체(306) 대신에 로이 코팅이 사용될 수 있다. 로이 코팅은 은-기반 로이 코팅일 수 있으며, 예를 들어 여기서는 Ag를 포함하는 1개, 2개, 3개, 또는 그 이상의 층이 유전체 층들 사이에 개재될 수 있다. 그러한 경우에, 접착제(310)에 대한 필요성이 감소되거나 완전히 제거될 수 있다.
셔터(312)는 탄성 층(402)을 포함할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도체(404)가 탄성 층(402)의 한쪽 면 상에 사용될 수 있고, 장식용 잉크(406)가 선택적으로 다른 한쪽 면에 적용될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도체(404)는 투명할 수 있고, 나타낸 바와 같이, 장식용 잉크(406)는 선택적이다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도체(404) 및/또는 장식용 잉크(406)는 반투명하거나 또는 아니면 셔터(312)에 착색 또는 미적 특징부를 부여할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 탄성 층(402)은 수축성 중합체, 예컨대 PEN, PET, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 등으로부터 형성될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 탄성 층(402)은 1 내지 25 마이크로미터의 두께일 수 있다. 상이한 예시적인 실시 형태에서, 전도체(404)는 전도체(306)에 사용된 것과 동일하거나 상이한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물 재료가 사용될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 예를 들어 ITO, Al, Ni, NiCr, 주석 산화물 등을 포함하는 층을 포함한, 10 내지 50 nm 두께의 재료가 사용될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도체(404)의 저항은 40 내지 200 옴/스퀘어의 범위일 수 있다.
장식용 잉크(406)는 원하는 가시적 색상 및/또는 적외 방사선을 선택적으로 반사 및/또는 흡수하는 안료, 입자, 및/또는 다른 재료를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 셰이드들(202a, 202b)은 통상적으로 나선형 롤로서 코일링(coiling)되며, 이때 나선의 외측 단부는 접착제에 의해 기판들(102, 104)(예를 들어, 또는 그 위의 유전체)에 부착된다. 전도체(404)는 단자를 통해 리드 등에 전기적으로 연결될 수 있고, 전도체(306)를 고정 전극으로서 그리고 유전체(308)를 유전체로서 갖는 커패시터의 가변 전극으로서의 역할을 할 수 있다.
가변 전극과 고정 전극 사이에 전기 구동이 제공될 때, 예를 들어 전압 또는 전류의 전기 구동이 셔터(312)의 전도체(404)와 기판(302) 상의 전도체(306) 사이에 인가될 때, 셔터(312)는 2개의 전극 사이의 전위차에 의해 생성된 정전기력을 통해 기판(302)을 향해 당겨진다. 가변 전극 상의 당김은 코일링된 셰이드가 롤아웃되게 한다. 가변 전극 상의 정전기력은 셔터(312)가 기판(302)의 고정 전극에 대항하여 확실하게 유지되게 한다. 그 결과, 셰이드의 잉크 코팅 층(406)은 소정의 가시적 색상 및/또는 적외 방사선을 선택적으로 반사하거나 흡수한다. 이러한 방식으로, 롤아웃된 셰이드는 소정의 광 또는 다른 방사선이 IG 유닛을 통과하는 것으로부터 이들을 선택적으로 차단 및/또는 반사시킴으로써 방사선 투과를 제어하는 것을 도우며, 그럼으로써 IG 유닛의 전체 기능을 투과성인 것부터 부분적으로 또는 선택적으로 투과성인 것까지, 또는 심지어 일부 경우에는 불투명한 것까지 변화시킨다.
가변 전극과 고정 전극 사이의 전기 구동이 제거될 때, 가변 전극 상의 정전기력이 마찬가지로 제거된다. 탄성 층(402) 및 전도체(404)에 존재하는 스프링 상수는 셰이드가 그의 원래의 팽팽하게 권취된 상태로 다시 롤업되게 한다. 셰이드의 이동은 주로 용량성 회로에 의해 제어되기 때문에, 전류는 단지 셰이드가 롤아웃 또는 롤업되고 있는 동안에만 본질적으로 흐른다. 그 결과, 셰이드의 평균 전력 소비는 극히 낮다. 이러한 방식으로, 몇몇 표준 AA 배터리가, 적어도 일부 경우에는 수년 동안 셰이드를 작동시키는 데 사용될 수 있다.
한 예에서, 기판(302)은 양수인으로부터 구매가능한 3 mm 두께의 투명 유리일 수 있다. 낮은 탁도를 갖는 아크릴-기반 접착제가 접착제 층(310)에 사용될 수 있다. 100 내지 300 옴/스퀘어의 저항을 갖는 스퍼터링된 ITO가 전도체(306)에 사용될 수 있다. 중합체 필름은 12 마이크로미터 두께인 저탁도(예를 들어, 1% 미만의 탁도) PET 재료일 수 있다. 3 내지 8 마이크로미터 두께로 적용된, Sun Chemical Inc.로부터 입수가능한 PVC-기반 잉크가 장식용 잉크(406)로서 사용될 수 있다. 6, 12, 또는 25 마이크로미터 두께인 DuPont으로부터 구매가능한 PEN 재료가 탄성 층(402)으로서 사용될 수 있다. 불투명 전도체(406)의 경우, 375 nm의 공칭 두께를 갖는 증발된 Al이 사용될 수 있다. 투명 옵션의 경우, 스퍼터링된 ITO가 사용될 수 있다. 두 경우 모두에서, 저항은 100 내지 400 옴/스퀘어일 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, ITO 또는 다른 전도성 재료(들)는 그들 각각의 중합체 캐리어 층 상에 스퍼터링되거나, 아니면 그 상에 형성될 수 있다. 물론, 이들 예시적인 재료, 두께, 전기적 특성, 및 이들의 다양한 조합 및 하위조합 등은 특별히 요청되지 않는 한 제한적인 것으로 여겨져서는 안 된다.
상기 설명으로부터 이해될 바와 같이, 동적 셰이드 메커니즘은 전도성 층과 함께, 코일링된 중합체(coiled polymer)를 사용한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도체(402)는 중합체(402)와 일체형으로 형성될 수 있거나, 또는 그것은 중합체(402) 상에 적용되거나, 침착되거나, 아니면 달리 형성되는 외인성 코팅일 수 있다. 또한 상기에 언급된 바와 같이, 장식용 잉크(406)가 투명 전도체 재료(예를 들어, ITO에 기반한 것) 및/또는 단지 부분적으로만 투명한 또는 불투명한 전도성 층과 함께 사용될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 불투명한 또는 단지 부분적으로만 투명한 전도성 층이 잉크에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 이와 관련하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서 금속 재료 또는 실질적으로 금속인 재료가 사용될 수 있다. 알루미늄이 장식용 잉크와 함께 또는 그것 없이 사용될 수 있는 하나의 예시적인 재료이다.
하나 이상의 오버코트 층들이 전도체 상에 제공되어 가시광 반사를 감소시키고/시키거나 셰이드의 색상을 변화시키는 것을 도와서 더 미적으로 아름다운 제품을 제공할 수 있고, 그리고/또는 이들 사이에 위상 시프터 층(phase shifter layer)이 나타나도록 전도체는 "분할"될 수 있다. 따라서, 오버코트가 전체 셰이드의 미적 외관을 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 따라서, 셔터(312)는 반사-감소 오버코트, 유전체 미러 오버코트 등을 포함할 수 있다. 이러한 반사-감소 오버코트 및 유전체 미러 오버코트는 전도체(404) 위에 그리고 장식용 잉크(406)의 반대측에 있는, (예를 들어) PEN을 포함하는 셰이드 중합체(402)의 주 표면 상에 제공될 수 있다. 그러나, 예를 들어 전도체(404)가 투명하지 않다면, 잉크(406)가 제공될 필요가 없음이 이해될 것이다. 예를 들어 Al과 같은 미러 코팅은 장식용 잉크(406)에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 반사-감소 오버코트 및 유전체 미러 오버코트가 전도체(404)의 반대측에 있는, (예를 들어) PEN을 포함하는 셰이드 중합체(402)의 주 표면들 상에 제공될 수 있음이 또한 이해될 것이다.
반사를 감소시키기 위해 광학 간섭 기법을 사용하는 것에 더하여 또는 그 대신에, 텍스처화된 표면을 베이스 중합체에 추가하여 전도성 층을 화학적으로 또는 물리적으로 개질하고/하거나, 예를 들어 동일하거나 유사한 목적을 달성하기 위해, 원치 않는 반사의 감소를 추가로 달성하기 위해 등등을 위해 잉크 층을 추가하는 것이 또한 가능하다.
셔터를 구성하는 박막 및/또는 다른 재료가 전체 셰이드의 기능에 따라 다회의 롤링 및 언롤링 작동을 견뎌야 한다는 것을 고려하면, 이를 용이하게 하는 기계적 및/또는 다른 특성을 갖도록 이들 재료가 선택될 수 있고, 전체 층 적층체가 형성될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 박막 층 적층체에서의 과도한 응력은 전형적으로 불리한 것으로 보인다. 그러나, 일부 예에서, 과도한 응력은 전도체(404) 및/또는 그 위에 형성된 오버코트 층 또는 층들에 대한 균열, "탈층"/제거, 및/또는 다른 손상을 야기할 수 있다. 따라서, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 낮은 응력(및 특히 낮은 인장 응력)이 셔터의 중합체 베이스 상에 형성된 층(들)과 관련하여 특히 바람직할 수 있다.
이와 관련하여, 스퍼터링된 박막의 접착력은 무엇보다도 특히, 침착하는 필름에서의 응력에 좌우된다. 일방향 응력은 침착 압력에 의한 것이다. 응력 vs. 스퍼터링 압력은 단조 곡선(monotonic curve)을 따르지 않으며, 대신에, 본질적으로 각각의 재료에 대해 고유하고 재료의 용융 온도 대 기재 온도의 비의 함수인 전이 압력에서 변화한다. 응력 공학(stress engineering)이 이들 지침을 염두에 두고서 가스 압력 최적화를 통해 달성될 수 있다.
고려될 수 있는 셰이드의 다른 물리적 및 기계적 특성은 중합체 및 그 위에 형성된 층들의 탄성 모듈러스, (응력/변형률에 영향을 미칠 수 있는) 이들 층의 밀도 비 등을 포함한다. 이들 특성은 내부 반사, 전도도 등에 대한 이들의 영향과 균형을 이룰 수 있다.
알려진 바와 같이, IG 유닛 내부의 온도는 상당히 상승될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 예에 따른 그리고 흑색 안료를 포함하는 IG 유닛이 87℃의 온도에 도달할 수 있는 것으로 관찰되었는데, 이는, 예를 들어 셰이드의 흑색 부분이 고온의 높은 태양 방사선 기후에서(예를 들어, 미국 남서부 지역, 예컨대 아리조나에서) 태양을 향하고 있는 경우에 그러하다. 롤링 가능/롤링 불가능 중합체에 대한 PEN 재료의 사용은, PEN이 하기와 같은 다른 일반 중합체에 비하여 더 높은 유리 전이 온도(약 120℃)를 갖기 때문에 유리할 수 있다: PET(Tg = 67 내지 81℃), 폴리프로필렌 또는 PP(Tg = 약 32℃). 그러나, PEN이 유리 전이 온도에 근접한 온도에 노출되는 경우, 그렇지 않으면 유리할 재료의 기계적 특성(그의 탄성 모듈러스, 항복 강도, 인장 강도, 응력 완화 모듈러스 등을 포함함)의 성능이 시간 경과에 따라, 특히 승온 노출과 함께, 열화될 수 있다. 이들 기계적 특성이 상당히 열화되는 경우, 셰이드는 더 이상 기능하지 않을 수 있다(예를 들어, 셰이드는 걷혀지지 않을 것이다).
셰이드가 승온 환경을 더 잘 견디는 것을 돕기 위해, PEN으로부터 더 우수한 승온 저항을 갖는 중합체로의 치환이 유리할 수 있다. 2가지 잠재적인 중합체는 PEEK 및 폴리이미드(PI 또는 캡톤(Kapton))를 포함한다. PEEK는 Tg가 약 142℃이고, 캡톤 HN은 Tg가 약 380℃이다. 이들 재료 둘 모두는 PEN에 비해 승온 환경에서 더 우수한 기계적 특성을 갖는다. 이는 100℃ 초과의 온도에서 특히 그러하다. 하기 차트는 이것을 입증하는데, 이에는 PEN(테오넥스(Teonex)), PEEK, 및 PI(캡톤 HN)의 기계적 특성들이 언급되어 있다. 차트에서 UTS는 최대 인장 강도(ultimate tensile strength)를 나타낸다.
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셰이드 베이스 재료를 그의 현재의 재료(PEN)로부터 증가된 승온 기계적 특성을 갖는 대안적인 중합체(예를 들어, PEEK 또는 PI/캡톤)로 변경하는 것은, 특히 셰이드가 고온 기후에서 설치되는 경우, 셰이드가 내부 IG 온도를 더 잘 견딜 수 있게 할 수 있다는 의미에서 유리할 수 있음이 이해될 것이다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 대안적인 중합체의 사용이 셔터 및/또는 온-글래스 층과 관련하여 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
추가적으로 또는 대안으로서, 소정의 예시적인 실시 형태는 염색된 중합체 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 염색된 PEN, PEEK, PI/캡톤, 또는 다른 중합체가 색상 및/또는 미관을 갖춘 셰이드를 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 염색된 중합체는 투명/반투명 응용에서의 실시 형태에 유리할 수 있는데, 예를 들어 여기서는 셰이드 전도성 층이 투명 전도성 코팅 등이다.
코일링된 셰이드의 스프링력을 유익하게 변경시켜 그것을 다양한 길이에 사용할 수 있게 하는 대안적인 전도성 재료가 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 코일의 강도를 증가시키는 전도성 층의 특성이 탄성 모듈러스의 증가, 중합체 기재와 전도성 층 사이의 열팽창 계수(CTE)의 차이, 및 탄성 모듈러스 대 밀도 비의 증가를 포함한다. Al 또는 Cr에 비해 코일 강도를 증가시키는 데 사용될 수 있는 순수 금속들 중 일부에는 Ni, W, Mo, Ti, 및 Ta가 포함된다. 연구된 금속 층의 탄성 모듈러스는 Al에 대한 70 GPa부터 Mo에 대한 330 GPa까지의 범위였다. 연구된 금속 층의 CTE는 Al에 대한 23.5 x 10-6/k부터 Mo에 대한 4.8 x 10-6/k까지의 범위였다. 일반적으로, 탄성 모듈러스가 높을수록, PEN 또는 다른 중합체와 금속 사이의 CTE 불일치가 높을수록, 밀도가 낮을수록 등등, 코일 형성의 관점에서 재료 선택이 더 우수해진다. Mo 및 Ti-기반 전도성 층을 셰이드 내로 포함시킴으로써 코일의 스프링력이 Al에 의해 달성가능한 것보다 상당히 더 높아졌음을 알아내었다. 예를 들어, PEN, PEEK, PI 등을 기반으로 하는 중합체 기재가 (기판으로부터 멀어지는 순서로) Al을 포함하는 층, 이어서 Mo를 포함하는 층을 지지한다. Al보다 더 큰 모듈러스 및 더 낮은 CTE를 갖는 전도성 코팅 내의 박막 층(들) 및/또는 전도성 코팅 그 자체가 제공될 수 있다.
셔터로서 사용되는 PEN, PI, 또는 다른 중합체 기재가 응력 공학 목적상 Al을 포함하는 얇은 층을 지지할 수 있으며, 이때 Mo, Ti 등을 포함하는 전도성 층이 직접적으로 또는 간접적으로 그 위에 존재한다. 전도성 층은 Al, Ti, 스테인리스 강 등을 포함하는 내부식성 층을 지지할 수 있다. 이들 층의 반대측에 있는 기재의 면은 선택적으로 장식용 잉크 등을 지지할 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태는 미세 천공부(microscopic perforation) 또는 관통 구멍(through-hole)을 포함할 수 있으며, 이들은 광이 셰이드를 통과하게 하여 태양의 각도에 기초하여 점진적인 양의 태양광 투과율을 제공할 수 있게 한다.
추가의 제조, 작업, 및/또는 다른 상세사항 및 대안들이 구현될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제8,982,441호; 제8,736,938호; 제8,134,112호; 제8,035,075호; 제7,705,826호; 및 제7,645,977호, 그리고 2018년 7월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/028,546호를 참조하며, 이들 각각의 전체 내용은 이로써 본 명세서에 참고로 포함된다. 무엇보다도, 천공 구성, 중합체 재료, 전도성 코팅 설계, 응력 공학 개념, 건물-일체형 광전지(BIPV), 및 다른 상세사항이 그에 개시되어 있으며, 적어도 이러한 교시는 소정의 예시적인 실시 형태에 포함될 수 있다.
동적 셰이드 설계와 연관된 하나의 문제는 셔터가 신속하게 펼쳐지거나 전개되고 틱 사운드를 야기하기에 충분한 힘으로 하부 스토퍼 또는 홀더와 접촉할 수 있다는 것이다. 즉, 소정의 예시적인 실시 형태들에서, 온-글래스 구성요소들(TCC(306) 및 중합체(308)를 포함함)은 기판(302)의 표면의 전체 또는 실질적으로 전체를 가로질러 제공된다. 상부 및 하부 스토퍼들이 이러한 온-글래스 구성요소들 상에 안착되고, TCC(306)에 전기적으로 연결될 수 있다. 셔터의 전개 동안, 셔터는 그것이 단부 스토퍼에 부딪혀서 틱 사운드를 야기할 때까지 펼쳐질 것이다. 일부 사람들은 이러한 틱 사운드를 불쾌함으로 인식하고, 따라서, 틱 사운드는 셰이드가 적어도 일부 사람들에게 사용하기에 덜 기분 좋게 만들 수 있다.
틱 사운드 문제를 해결하는 것을 돕기 위해, 소정의 예시적인 실시 형태는 셔터가 펼쳐질 때, 더 구체적으로는, 셔터가 하부 스토퍼 또는 홀더에 근접한 길이로 펼져질 때 셔터를 감속시키기 위한 수단을 구현한다. 셔터는 셔터가 거의 완전히 펼쳐짐에 따라 감속이 일어나기 때문에 여전히 매우 잘 펼쳐진다. 다시 말하면, 이동을 개시하고 이동을 펼쳐짐의 초기 위상을 통해 유지하는 정전기력은 변하지 않고, 정전기력은 완전히 펼쳐진 상태를 향해 선택적으로 변경된다.
이러한 감속은 하부 스토퍼에 근접한 영역에서 정전기력에 영향을 미침으로써 소정의 예시적인 실시 형태에서 달성될 수 있다. 더 약한 정전기력은 셔터가 더 느린 속도로 펼쳐지거나 전개되게 할 수 있다.
따라서, 셔터는 변경된 정전기력의 영역에 의해 제어된 방식으로 하부 스토퍼를 향해 펼쳐질 수 있는데, 변경된 정전기력은 이어서 하부 스토퍼에 근접한 상응하는 영역에서 전도도 차이를 도입함으로써 생성될 수 있다.
도 5는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 이러한 전도도 차이를 촉진하는 영역(506)과 함께, 도 2의 예시적인 IGU로부터의 온-글래스 구성요소들(304)을 포함하는 기판(102)의 평면도이다. 도 5의 예는 상부 스토퍼(502) 및 하부 스토퍼(504)를 도시한다. 셔터는, 화살표 방향으로, 상부 스토퍼(502)로부터 하부 스토퍼(504)로 펼쳐진다.
변경된 정전기력을 갖는 이 영역(506)은 다수의 상이한 방식으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 6a는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 전도도 차이를 촉진하는 제1 예시적인 영역을 통해 취해진 도 5의 단면도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 온-글래스 구성요소들(304')은 영역(506) 내에서 부분적으로 제거된다. 즉, 중합체 필름 절연체(308') 및 TCC(306'), 그리고 가능하게는 접착제(310')는 이 영역에서 불연속적이다. 이들은 기판(302)의 측부를 향해 연장되지만, 하부 스토퍼(504)에 근접한 중심 영역으로부터 누락되어 있다. 이러한 구성에서, 온-글래스 구성요소들(304)은 도 5에 도시된 영역(506)에 없는 것으로 생각될 수 있다.
이러한 도 6a의 구성은 다수의 상이한 방식으로 제조될 수 있다. 일 예로서, TCC(308)를 갖는 중합체 필름 절연체(306)가 단순히 기판(302) 상에 적용되면(예를 들어, 롤링되면), 이는 영역(506)으로부터 원격인 영역에서 기판(302)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 넓은 영역이 기판의 상부로부터 영역(506)의 상부까지에 걸쳐 적용될 수 있고, 더 작은 스트립이 영역(506)의 측부를 따라 적용될 수 있다. 다른 예에서, 영역(506)에 제공된 임의의 TCC 및 중합체 필름 절연체가 용이하게 제거될 수 있다는 것을 보장하기 위해 마스킹이 사용될 수 있다. 마스킹은 이러한 재료가 시트로서 제공되는 경우, 스퍼터링이 TCC를 형성하기 위해 사용되고 중합체가 습식 기술을 통해 제공되는 경우, 등에 유용할 수 있다. 또 다른 예에서, 기판(302)은 (예컨대, 기판을 가로질러 롤아웃되는 예비형성된 시트, 스퍼터링 및 액체 코팅 등을 사용하여.) 블랭킷(blanket) 코팅될 수 있고, 이어서, 블랭크(blank) 코팅된 재료는 영역(506)에서 제거될 수 있다. 온-글래스 구성요소들(304)을 형성하기 위해 사용된 접근법에 따라, 일부 접착제는 영역(506)에서도 온-글래스 구성요소들(304')에 남아 있거나 남아 있지 않을 수 있다.
도 6a의 배열에 대한 대안으로서, 도 6b는 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 온-글래스 구성요소와 온-셔터 구성요소 사이의 전도도 차이를 촉진하는 제2 예시적인 영역을 통해 취해진 도 5의 단면도이다. 도 6b의 예에서 온-글래스 구성요소들(304")은 정전기력이 변경될 영역(506)에 제공된 추가 절연체 재료(600)를 포함한다. 이러한 추가 절연체는, 예를 들어, 위에서 설명된 재료들(예컨대, PET, PEN, PEEK, PI 등) 중 임의의 재료와 같은, 추가의 투명한 중합체 기반 재료일 수 있다. 중합체는 영역(506) 상에서 롤링되거나, 그에 걸쳐 인가되거나, 또는 달리 그에 형성될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 박막 유전체 또는 다른 재료가 또한 소정의 예시적인 실시 형태에서 추가 절연체(600)를 위해 사용될 수 있다. 이러한 박막 재료는 임의의 적합한 방식으로 영역(506) 내에서 하부 기판(302) 상에 형성될 수 있다. 그것은 영역(506) 내의 온-글래스 구성요소들(304") 내의 TCC(306)를 셔터(312) 상의 TCC(404)로부터 효과적으로 전기적으로 절연시킬 수 있거나, 그것은 이들 사이의 전기 저항을 적어도 증가시킬 수 있다.
도 7은 소정의 예시적인 실시 형태에 따른, 전도도 차이를 촉진하는 제3 예시적인 영역(506')의 평면도이다. 화살표는, 상기와 같이, 셔터의 이동 방향을 나타낸다. 이러한 영역(506')은 (예를 들어, 도 6a와 관련하여 전술된 바와 같이) 온-글래스 구성요소가 제거되는 그리고/또는 (예를 들어, 도 6b와 관련하여 전술한 바와 같이) 추가 절연 재료가 추가되는 영역들(704a 내지 704c)에 의해 분리된 복수의 온-글래스 세그먼트들(702a 내지 702d)을 포함하는 것으로 생각될 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 온-글래스 세그먼트들(702a 내지 702d)은 동일한 구성(예를 들어, 기판을 가로질러 동일한 높이 및/또는 폭)을 가질 수 있지만, 상이한 예시적인 실시 형태들은 이러한 온-글래스 세그먼트들(702a 내지 702d)에 대해 상이한 구성들을 사용할 수 있다. 도 7의 예는 세그먼트들(702a 내지 702d)이 하부 스토퍼(504)에 접근함에 따라 그들이 점점 더 작아지는 것과 같이 전자의 구성을 사용한다. 이는 하부 스토퍼(504) 상의 셔터의 "소프트 랜딩(soft landing)"을 생성하는 이러한 더 작은 영역에 의해 더 작은 힘이 제공될 수 있는 한편 셔터가 감속하고 있더라도 셔터가 계속 펼쳐지게 조장되도록 비정기적인 "임펄스"를 또한 제공할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 다시 말하면, 이러한 배열은 셔터가 하부 스토퍼(504)의 바로 앞에서 멈추지 않도록 하는 것을 도울 수 있고, 또한 더 제어된 방식으로 셔터가 하부 스토퍼에 도달하는 것을 보장하도록 도울 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 온-글래스 세그먼트들(702a 내지 702d)은 균일하게 이격될 수 있거나, 또는 일부 다른 방식으로 이격될 수 있다. 도 7의 예는 세그먼트(702a)와 세그먼트(702b) 사이의 거리(D1)가 세그먼트(702b)와 세그먼트(702c) 사이의 거리(D2)보다 작고 세그먼트(702b)와 세그먼트(702c) 사이의 거리(D2)가 세그먼트(702c)와 세그먼트(702d) 사이의 거리(D3)보다 작은 것과 같이 후자의 구성을 사용한다. 이를 고려하는 다른 방식은 영역들(704a 내지 704c)이 하부 스토퍼(504)를 향해 이동함에 따라 그들의 크기(예를 들어, 기판을 가로질러 높이 및/또는 폭)가 증가할 수 있다는 것이다.
4개의 온-글래스 세그먼트들(702a 내지 702d) 및 3개의 영역들(704a 내지 704c)이 도 7의 예시적인 실시 형태에 도시되어 있지만, 더 많거나 더 적은 하나 또는 둘 모두가 소정의 예시적인 실시 형태에서 제공될 수 있다. 더욱이, 도 7이 하부 스토퍼(504)의 상부 면에 바로 인접하게 (그리고 묵시적으로 또한 그 아래에) 있는 온-글래스 세그먼트(702d)를 도시하지만, 상이한 예시적인 실시 형태는 전기 접점을 하부 스토퍼(504)에 그의 하부 면으로부터 또는 일부 다른 방식으로 제공할 수 있다. 따라서, 온-글래스 세그먼트(702d)는 하부 스토퍼(504)의 하부 면으로 재위치가능한 것으로 생각될 수 있다.
도 7의 예시적인 실시 형태는 도 6a 및/또는 도 6b와 관련하여 전술된 기술을 사용하여 제조될 수 있으며, 이때 이러한 기술은 상이한 세그먼트에 대해 대체적으로 단순히 반복되는 것으로 이해될 것이다.
(예를 들어, 다수의 온-글래스 구성요소 세그먼트들이 있는) 도 7과 유사한 실시 형태에서의 이러한 세그먼트들은 상이한 예시적인 실시 형태에서 집합적으로 그리고/또는 개별적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 전압이 모든 세그먼트들에 동시에 제공될 수 있거나, 또는 전압이 개별 세그먼트들에 더 제어된 방식으로 제공될 수 있다. 전자는 용이한 구현의 관점으로부터 유리할 수 있다. 다른 한편으로, 후자는 속도를 더 능동적으로 제어하기(예를 들어, 늦추기), 전력 요건을 낮추기 등에 유리할 수 있다. 상이한 세그먼트들이 소정의 예시적인 실시 형태에서 순차적으로 활성화될 수 있도록 타이머가 구현될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 셔터가 펼쳐지고 있음에 따라 셔터의 진행을 추적하기 위해 이미저(예를 들어, 카메라, 적외선(IR) 센서 등)가 사용될 수 있다. 제어기는 이미저로부터 신호를 수신할 수 있고, 이로부터 결정된 셔터의 위치에 기초하여, 세그먼트들 중 하나 이상의 개별적인 세그먼트를 선택적으로 활성화시켜, 예를 들어, 그것이 이동하고/하거나 적절한 속도로 이동하는 것을 보장할 수 있다.
따라서, 특히 셔터가 하부 스토퍼에 접근함에 따라, 셔터가 이동하는 것에 대한 능동 및/또는 수동 제어가 있을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 수동 제어는 도 6a 및 도 6b의 예시적인 기법에 따라, 그리고 도 7의 예시적인 기법이 각각의 세그먼트에 제공되는 공통 전압 "트리거"와 관련하여 사용될 때, 영역(506)의 특성을 한정함으로써 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 7의 예에서 세그먼트를 개별적으로 활성화시킴으로써 능동 제어가 제공될 수 있다. 어느 방식이든, 셔터를 구동하기에는 충분한 힘이 있지만, 그 힘은 클릭(click) 사운드를 피하기 위해 (또는 그것을 지각가능하지 않은 그리고/또는 불쾌하지 않은 수준으로 적어도 상당히 줄이기 위해) 하부 스토퍼 근처에서 감쇠된다.
소정의 예시적인 실시 형태가 온-글래스 구성요소와 관련하여 상이한 정전기력 및/또는 전도도 차이를 갖는 영역을 생성하는 것으로 설명되었지만, 본 명세서에 설명된 접근법은 셔터(312)(그의 TCC(404)를 포함함)와 관련하여 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 셔터(312)에 대한 변형은 셔터가 형성되고 있는 경우(예를 들어, 롤링 전), 펼쳐진 경우 등에 이루어져, 전술된 영역의 효과를 생성할 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도성 코팅(예를 들어, ITO)이 제거되어야 하는 영역과 관련하여, (절대 또는 막대에 대한 상대) 치수는 거의 0과 셰이드 직경의 특성 폭 사이의 임의의 것일 수 있다. 일부 경우에, 기본적으로 이러한 치수에 대한 하한이 없을 것인데, 이는 그 영역의 인가된 전압이 감속 목표에 도달하기 위해 낮아질 수 있기 때문이다. 일부 경우에, 그러한 치수의 상한에 대해, 셰이드가 여전히 정전기력 장(field)에 의해 영향을 받을 것임을 보장하는 것이 일부 경우에 바람직할 수 있으며, 이는 실제로 제한을 부과할 수 있다.
위의 예는 셔터가 단부 스토퍼에 접근함에 따라 셔터가 감속되게 하는 것을 돕는다. 셔터는 하부 스토퍼와 접촉하기 전에 완전히 멈출 수 있거나, 또는 셔터가 하부 스토퍼에 대해 "소프트 랜딩"을 갖기에 충분한 속도로 느릴 수 있다. 따라서, 소정의 예시적인 실시 형태는 인간-지각가능 (예를 들어, 가청) 틱 사운드를 감소시킬 수 있거나 가능하게는 심지어 제거할 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 셰이드는 초기 속도로 전개될 수 있고, 이는 전개 동안 최종 속도로 느려진다. 감속은 일정하거나 일정하지 않은 속도로 느려질 수 있다. 최종 속도는 완전한 또는 거의 완전한 멈춤(예를 들어, 0 또는 거의 0의 속도)으로 될 수 있다. 이러한 방식으로, 셰이드는 하부 스토퍼 상으로 "소프트 랜딩"할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 셰이드는 소프트 랜딩 동안 하부 스토퍼와 반드시 접촉할 필요는 없다. 즉, 소정의 예시적인 실시 형태들에서, 하부 스토퍼가 제공되지 않을 수 있다. 스토퍼가 제공되는 소정의 예시적인 실시 형태에서, 스토퍼는 셰이드를 펼쳐진 상태로 유지하기 위한 정전기력을 제공하기 위한 수단일 수 있고, 셰이드는 그러한 경우에 스토퍼와 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있다.
본 명세서에 기재된 IG 유닛은 표면들(1, 2, 3, 4) 중 임의의 하나 이상의 표면 상에 로이 코팅을 포함시킬 수 있다. 상기에 언급된 바와 같이, 예를 들어, 그러한 로이 코팅은 셰이드를 위한 전도성 층으로서의 역할을 할 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 셰이드를 위한 전도성 층으로서 제공하는 것에 더하여 또는 그와는 별도로, 로이 코팅이 다른 내측 표면 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 로이 코팅이 표면(2) 상에 제공될 수 있고, 셰이드가 표면(3)에 대해 제공될 수 있다. 다른 예에서, 셰이드와 로이 코팅의 위치는 역전될 수 있다. 어느 경우이든, 표면(3)에 대해 제공되는 셰이드를 작동시키는 데 도움을 주기 위해 별도의 로이 코팅이 사용될 수 있거나 사용되지 않을 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 표면들(2, 3) 상에 제공된 로이 코팅은 은-기반 로이 코팅일 수 있다. 예시적인 로이 코팅이 미국 특허 제9,802,860호; 제8,557,391호; 제7,998,320호; 제7,771,830호; 제7,198,851호; 제7,189,458호; 제7,056,588호; 및 제6,887,575호에 기재되어 있으며, 이들 각각의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. ITO 등을 기반으로 한 로이 코팅이 내측 표면 및/또는 외측 표면에 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제9,695,085호 및 제9,670,092호를 참조하며, 이들 각각의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 이들 로이 코팅은 소정의 예시적인 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있다.
반사방지 코팅이 역시 IG 유닛의 주 표면 상에 제공될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, AR 코팅은 로이 코팅 및 셰이드가 제공되지 않은 각각의 주 표면 상에 제공될 수 있다. 예시적인 AR 코팅은, 예를 들어 미국 특허 제9,796,619호 및 제8,668,990호뿐만 아니라, 미국 특허 출원 공개 제2014/0272314호에 기재되어 있으며; 이들 각각의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 또한, 미국 특허 제9,556,066호를 참조하며, 이의 전체 내용은 이로써 본 명세서에 참고로 포함된다. 이들 AR 코팅은 소정의 예시적인 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 예시적인 실시 형태는, 예를 들어 상업용 및/또는 주거용 응용을 위한 내부 및 외부 윈도우, 천창, 도어, 상품, 예컨대 냉장고/냉동고(예를 들어, 이들의 도어 및/또는 "벽"을 위함), 차량 응용 등을 포함한 매우 다양한 응용에 포함될 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태가 2개의 기판을 포함하는 IG 유닛과 관련하여 기재되었지만, 본 명세서에 기재된 기법은 이른바 삼중-IG 유닛에 대해 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 그러한 유닛에서는, 실질적으로 평행하게 이격된 제1, 제2, 및 제3 기판이 제1 및 제2 스페이서 시스템에 의해 분리되고, 셰이드는 최내측 및 최외측 기판의 내측 표면들 중 임의의 하나 이상에 인접하게, 그리고/또는 중간 기판의 표면들 중 하나 또는 둘 모두에 인접하게 제공될 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태가 (예를 들어, 본 명세서에 기재된 IG 유닛의 내부 및 외부 판유리의 사용을 위하여) 유리 기판을 포함시키는 것으로 기재되었지만, 다른 예시적인 실시 형태는 그러한 판유리들 중 하나 또는 둘 모두에 대해 비-유리 기판을 포함시킬 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 플라스틱, 복합 재료 등이 사용될 수 있다. 유리 기판이 사용되는 경우, 그러한 기판은 열처리될(예를 들어, 열 강화되고/되거나 열 템퍼링될(thermally tempered)) 수 있고, 화학적으로 템퍼링될 수 있고, 어닐링된 상태로 그대로 둘 수 있고 등등이다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 내부 또는 외부 기판은 동일하거나 상이한 재료의 다른 기판에 라미네이팅될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "상에", "~에 의해 지지되는" 등은 명시적으로 언급되지 않는 한 2개의 요소가 서로 바로 인접한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 다시 말하면, 제1 층과 제2 층 사이에 하나 이상의 층이 존재하더라고, 제1 층이 제2 층 "상에" 있거나 그"에 의해 지지된다"고 할 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 절연 유리(IG) 유닛이 제공된다. IG 유닛은 각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판을 포함하며, 제1 기판의 내측 주 표면은 제2 기판의 내측 주 표면과 대면한다. 스페이서 시스템이 제1 기판 및 제2 기판을 서로에 대해 실질적으로 평행하게 이격된 관계로 유지하고 이들 사이에 갭을 한정하는 것을 돕는다. 동적으로 제어가능한 셰이드가 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된다. 셰이드는 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
선행하는 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재가 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮을 수 있다.
선행하는 2개의 단락 중 어느 한 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 스토퍼가 셔터 폐쇄 상태에 근접하게 위치될 수 있다.
선행하는 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재는 스토퍼와 접촉하도록 신장가능할 수 있고; 중합체 기재의 펼쳐짐은 중합체 기재가 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 (예를 들어, 가청) 틱(사운드)의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려질 수 있다.
선행하는 4개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 제1 전도성 코팅은 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에 제공되지 않을 수 있다.
선행하는 5개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 추가 유전체 또는 절연체 필름이, 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서, 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공될 수 있다.
선행하는 6개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 복수의 전도성 영역들이 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에 제공될 수 있는데, 예컨대, 이때 전도성 영역들은 서로 이격된다.
선행하는 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, IG 유닛의 상부로부터 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 전도성 영역들은 감소하는 각각의 표면적들을 가질 수 있다.
선행하는 2개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, IG 유닛의 상부로부터 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 인접한 전도성 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
선행하는 3개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 전도성 영역들 및 제1 전도성 코팅은 전력원에 직렬로 전기적으로 연결될 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, 유리 기판이 제공되고, 유리 기판은 그 상에 제공된 동적으로 제어가능한 셰이드를 포함한다. 셰이드는 기판의 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
선행하는 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재가 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮을 수 있다.
선행하는 2개의 단락 중 어느 한 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 스토퍼가 셔터 폐쇄 상태에 근접하게 위치될 수 있다. 중합체 기재는 스토퍼와 접촉하도록 신장가능할 수 있다. 중합체 기재의 펼쳐짐은 중합체 기재가 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 (예를 들어, 가청) 틱(사운드)의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려질 수 있다.
선행하는 3개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 제1 전도성 코팅은 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에 제공되지 않을 수 있다.
선행하는 4개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 추가 유전체 또는 절연체 필름이, 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서, 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공될 수 있다.
선행하는 5개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 복수의 전도성 영역들이 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에 제공될 수 있는데, 예컨대, 이때 전도성 영역들은 서로 이격된다.
선행하는 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 절연 유리(IG) 유닛의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판을 갖는 단계 - 제1 기판의 내측 주 표면은 제2 기판의 내측 주 표면과 대면함 -; 및 제1 및/또는 제2 기판 상에 동적으로 제어가능한 셰이드를 제공하는 단계를 포함한다. 셰이드는 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅; 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 또는 절연체 필름; 및 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하며, 중합체 기재는 셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하다. 본 방법은 제1 및 제2 기판들을 실질적으로 평행하고 이격된 관계에서 서로 연결하여 그들 사이에 갭이 한정되게 하고 동적으로 제어가능한 셰이드가 갭 내에 위치되게 하는 단계를 추가로 포함한다. 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 중합체 기재를 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하다. 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮다.
선행하는 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 기재가 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮을 수 있다.
선행하는 2개의 단락 중 어느 한 단락의 특징에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 스토퍼가 셔터 폐쇄 상태에 근접하게 위치될 수 있다. 중합체 기재는 스토퍼와 접촉하도록 신장가능할 수 있다. 중합체 기재의 펼쳐짐은 중합체 기재가 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 (예를 들어, 가청) 틱(사운드)의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려질 수 있다.
선행하는 3개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 제1 전도성 코팅은 실질적으로 제1 기판의 전체를 가로질러 적어도 초기에 제공될 수 있다. 적어도 제1 전도성 코팅은 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역으로부터 제거될 수 있다.
선행하는 4개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 추가 유전체 또는 절연체 필름이, 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서, 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공될 수 있다.
선행하는 5개의 단락 중 어느 한 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, 복수의 전도성 영역들이 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에 제공될 수 있는데, 예컨대, 이때 전도성 영역들은 서로 이격된다.
선행하는 단락의 특징들에 더하여, 소정의 예시적인 실시 형태에서, IG 유닛의 상부로부터 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 전도성 영역들은 감소하는 각각의 표면적들을 가질 수 있고/있거나, IG 유닛의 상부로부터 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 인접한 전도성 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
소정의 예시적인 실시 형태에서, IG 유닛에서 동적 셰이드를 작동시키는 방법이 제공된다. 본 방법은 선행하는 7개의 단락 중 어느 한 단락의 방법에 따라 제조된 IG 유닛을 갖는 단계; 및 전력원을 선택적으로 활성화시켜 셔터 개방 상태와 셔터 폐쇄 상태 사이에서 중합체 기재를 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시 형태로 고려되는 것과 관련하여 설명되어 있지만, 본 발명은 개시된 실시 형태 및/또는 침착 기법으로 제한되지 않고, 대조적으로, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 변형 및 등가의 구성을 포함하고자 함이 이해되어야 한다.

Claims (25)

  1. 절연 유리(IG) 유닛으로서,
    각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판 - 상기 제1 기판의 내측 주 표면은 상기 제2 기판의 내측 주 표면과 대면함 -;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 서로에 대해 이격된 관계로 유지하고 이들 사이에 갭(gap)을 한정하는 것을 돕기 위한 스페이서 시스템; 및
    적어도 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 동적으로 제어가능한 셰이드(shade)를 포함하고, 상기 동적으로 제어가능한 셰이드는
    상기 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅;
    상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 필름; 및
    셔터 폐쇄 상태(shutter closed position)로 신장가능하고 셔터 개방 상태(shutter open position)로 수축가능하며 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하고;
    상기 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 상기 중합체 기재를 상기 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하고;
    상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮은, IG 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체 기재가 상기 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 상기 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력보다 낮은, IG 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 스토퍼(stopper)를 추가로 포함하는, IG 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중합체 기재는 상기 스토퍼와 접촉하도록 신장가능하고;
    상기 중합체 기재의 펼쳐짐은 상기 중합체 기재가 상기 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 틱(tick)의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려지는, IG 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전도성 코팅은 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에 제공되지 않는, IG 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서, 상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 추가 유전체 필름을 추가로 포함하는, IG 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 전도성 영역들이 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에 제공되고, 상기 전도성 영역들은 서로 이격되는, IG 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 IG 유닛의 상부로부터 상기 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 상기 전도성 영역들은 감소하는 각각의 표면적들을 갖는, IG 유닛.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 IG 유닛의 상부로부터 상기 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 인접한 전도성 영역들 사이의 간격이 증가하는, IG 유닛.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 영역들 및 상기 제1 전도성 코팅은 상기 전력원에 직렬로 전기적으로 연결되는, IG 유닛.
  11. 동적으로 제어가능한 셰이드로서,
    기판의 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅;
    상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 필름; 및
    셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하며 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함하고;
    상기 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 상기 중합체 기재를 상기 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하고;
    상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮은, 셰이드.
  12. 제11항에 있어서, 상기 중합체 기재가 상기 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 상기 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력보다 낮은, 기재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 스토퍼를 추가로 포함하고;
    상기 중합체 기재는 상기 스토퍼와 접촉하도록 신장가능하고;
    상기 중합체 기재의 펼쳐짐은 상기 중합체 기재가 상기 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 틱의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려지는, 기재.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전도성 코팅은 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에 제공되지 않는, 기재.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서, 상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 추가 유전체 필름을 추가로 포함하는, 기재.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 전도성 영역들이 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에 제공되고, 상기 전도성 영역들은 서로 이격되는, 기재.
  17. 절연 유리(IG) 윈도우 유닛의 제조 방법으로서,
    각각 내측 및 외측 주 표면을 갖는 제1 기판 및 제2 기판을 갖는 단계 - 상기 제1 기판의 내측 주 표면은 상기 제2 기판의 내측 주 표면과 대면함 -;
    상기 제1 및/또는 제2 기판 상에 동적으로 제어가능한 셰이드를 제공하는 단계 - 상기 동적으로 제어가능한 셰이드는,
    상기 제1 기판의 내측 주 표면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 제1 전도성 코팅;
    상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 제공되는 유전체 필름; 및
    셔터 폐쇄 상태로 신장가능하고 셔터 개방 상태로 수축가능하며 제2 전도성 코팅을 지지하는 중합체 기재를 포함하는 셔터를 포함함 -; 및
    상기 제1 및 제2 기판들을 실질적으로 평행하고 이격된 관계에서 서로 연결하여 그들 사이에 갭이 한정되게 하고 상기 동적으로 제어가능한 셰이드가 상기 갭 내에 적어도 부분적으로 위치되게 하는 단계를 포함하고;
    상기 제1 및/또는 제2 전도성 코팅은, 전위차를 설정하고 상기 중합체 기재를 상기 셔터 폐쇄 상태로 구동시키는 정전기력을 생성하도록 제어가능한 전력원에 전기적으로 연결가능하고;
    상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 영역에서 생성되는 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 영역에서 생성되는 정전기력보다 낮은, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 중합체 기재가 상기 셔터 폐쇄 상태에 접근함에 따라 상기 중합체 기재의 펼쳐짐을 느리게 하도록 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력은 상기 셔터 폐쇄 상태로부터 원격인 상기 영역에서 생성되는 상기 정전기력보다 낮은, 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 스토퍼를 제공하는 단계를 추가로 포함하고;
    상기 중합체 기재는 상기 스토퍼와 접촉하도록 신장가능하고;
    상기 중합체 기재의 펼쳐짐은 상기 중합체 기재가 상기 스토퍼와 접촉할 때 인간-지각가능 틱의 생성을 피하기에 충분한 속도로 느려지는, 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전도성 코팅은 실질적으로 상기 제1 기판의 전체를 가로질러 적어도 초기에 제공되고, 상기 방법은,
    상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역으로부터 적어도 상기 제1 전도성 코팅을 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에서, 상기 제1 전도성 코팅 상에 직접적으로 또는 간접적으로 추가 유전체 또는 절연체 필름을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 전도성 영역들이 상기 셔터 폐쇄 상태에 근접한 상기 영역에 제공되고, 상기 전도성 영역들은 서로 이격되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 IG 유닛의 상부로부터 상기 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 상기 전도성 영역들은 감소하는 각각의 표면적들을 갖는, 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 IG 유닛의 상부로부터 상기 IG 유닛의 하부를 향해 이동할 때, 인접한 전도성 영역들 사이의 간격이 증가하는, 방법.
  25. 절연 유리(IG) 유닛에서 동적 셰이드를 작동시키는 방법으로서,
    제17항 내지 제24항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 IG 유닛을 갖는 단계; 및
    상기 전력원을 선택적으로 활성화시켜 상기 셔터 개방 상태와 상기 셔터 폐쇄 상태 사이에서 상기 중합체 기재를 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
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