TW201422427A - 能源效率膜 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能源效率膜。該膜包括第一透明基板、第二透明基板、設置於該第一透明基板與該第二透明基板間之液晶層及設置於該液晶層外緣上之墊片。該墊片亦可設置於該第一透明基板與該第二透明基板之外緣上。

Description

能源效率膜 相關申請案之交叉參考

本申請案主張2012年11月21日申請之美國臨時專利申請案第61/729,166號之權利，該案之整體揭示內容以引用的方式併入本文中。

最常見的非能源效率車輛及建築物窗戶使用容易傳導熱量之單一玻璃窗格。常見窗戶係藉由以下方式傳導能量：(1)透過玻璃之藉由直接傳導、對流及輻射之非太陽熱得量；(2)呈輻射形式之太陽熱得量；及(3)來自透過玻璃通風及滲透之氣流。亦有控制熱量侵入車輛及建築物之具有提升能量效益的市售窗戶技術。一類能源效率窗戶具有多重(例如，兩重、三重或四重)可最小化熱傳送之玻璃窗格，該等窗格之間具有隔熱空氣空間。當隔熱空間充滿無毒性氣體(諸如氪或氬)時及當在該等窗格間使用低傳導率窗格間隔件時，可進一步提升效率。另一種減少透過玻璃之熱傳送之方式係將一種低發射(或低-e)塗層施加於玻璃表面上。低-e塗層通常係施加於外部玻璃窗格之極薄金屬層或金屬氧化物層上。該低-e塗層可抑制輻射穿過玻璃。該低-e塗層亦可在夏天時藉由反射太陽光而使建築物保持較涼爽。在冬天時，內部窗格上的低-e塗層藉由防止熱量逃逸而維持室內溫度。其他減少透過玻璃之熱傳送之方式包括施加固定至玻璃上之有色膜、染色膜或反射膜。相關技術的能源效率窗戶及能源效率等級係描述在 「Selecting Windows for Energy Efficiency」,US Department of Energy Publication,DOE/GO-DE-AC03-76SF00098 PUB-788 January 1997-5000中。

透過窗戶之熱得量通常係藉由能量性能特徵(諸如U-係數、R-值、太陽熱得係數(SHGC)及可見光透射率(VT或VLT))測量。低-e塗層在寒冷天氣期間將熱量反射回室內，而在溫暖天氣期間將熱量反射回室外，並降低窗戶之U-係數，但在隔熱方面不及多重窗格窗戶有效。多重窗格窗戶受制於隔熱氣體之損失及能源效率隨著時間流逝而下降。有色、染色或反射窗戶受到允許進入房間之光量(可見光透射率)之限制。而具有固定色調的窗膜，雖然在陽光明媚的白天受到使用者的歡迎，但在多雲天或在夜晚時便不受歡迎。在許多應用中，有色窗戶在建築學上亦不受歡迎。

因此，若能提供可透射最大分量入射可見光強度，同時阻隔太陽輻射能及隔絕熱能傳送之具熱效率的窗膜及窗戶將係有利的。若能針對寒冷氣候提供在冬天期間具有最大化熱得量之太陽熱得係數，具有可減少傳導性熱傳送之U-係數，及針對良好光傳送之高可見光透射率之窗膜及窗戶亦將係有利的。此外，若能提供可施加至常規窗戶，從而將該窗戶轉化為能源效率窗戶之膜將係有利的。另外，若該膜具有可撓性，以致可彎曲適應非平坦表面的話將係有利的。

根據本發明之一態樣，提供一種膜。該膜包括第一透明基板、第二透明基板、設置於該第一透明基板與該第二透明基板間之液晶層及設置於該液晶層外緣上之墊片。該墊片亦可設置於該第一透明基板與該第二透明基板之外緣上。

該膜亦可包括設置於該第一透明基板與該液晶層間之第一透明導電層，及設置於該第二透明基板與該液晶層間之第二透明導電層。 在該實施例中，該墊片亦可設置於該第一透明基板、該第二透明基板、該第一透明導電層及該第二透明導電層之外緣上。該墊片可為黏著劑，且該墊片可包括複數個間隔件。

該膜亦可包括紅外(IR)反射層或紫外(UV)反射層。另外，該膜亦可包括至少一個偏光層。此外，該膜亦可包括配置於該液晶層與該第一透明導電層間或該液晶層與該第二透明導電層間之聚醯胺層。該等第一及第二透明基板可係實質上可撓的，以順應彎曲表面。

該液晶層可包括液晶材料及複數個間隔件。該等間隔件可為棒，其等經配置以使得該等棒之直徑界定該液晶層之高度。作為一種替代，該等間隔件可包括棒、黏性球及/或奈米結構。該等間隔件可佔據該液晶層之約10至20體積%。

根據本發明之另一態樣，提供玻璃嵌板。該玻璃嵌板包括玻璃窗格及一或多層膜。每一層膜藉由黏著層固定至相鄰膜。每一層膜包括第一透明基板、第二透明基板、設置於該第一透明基板與該第二透明基板間之液晶層及設置於該液晶層外緣上之墊片。

該玻璃窗格可係彎曲，且該等第一及第二透明基板可係實質上可撓的，以順應該彎曲玻璃窗格。該玻璃窗格可包括建築窗戶用玻璃、門用玻璃、天窗用玻璃、汽車玻璃、飛機用玻璃、航海用玻璃及/或用以在內外空間之間創造屏障之任何其他玻璃。

根據本發明之另一態樣，提供一種製備膜之方法。該方法包括：a)提供第一透明基板；b)將墊片沉積於該第一透明基板之外緣部份上；c)將液晶層沉積於該第一透明基板上及該墊片所形成之邊界內；d)將第二透明基板放置於該液晶層上及該墊片所形成之邊界內；及 e)使該墊片內之黏著劑固化。

該方法亦可包括將額外層沉積於該膜上。該額外層可為保護層、IR反射層、UV反射層及/或偏光層。該液晶層可藉由將液晶材料及間隔件之混合物噴射於該第一透明導電層上而沉積。

根據本發明之另一態樣，提供另一種製備膜之方法。該方法包括：a)提供第一透明基板；b)將墊片沉積於與該第一透明基板之外緣相鄰之該第一透明基板之頂面上；c)將液晶層沉積於該第一透明基板上及該墊片所形成之邊界內；d)將第二透明基板放置於該液晶層及該墊片上；及e)使該墊片內之黏著劑固化。

當連同閱讀附圖時，自以下本發明詳細描述將知曉本發明之其他目標、優勢及新穎特徵。

100‧‧‧能源效率膜

100a‧‧‧能源效率膜

100b‧‧‧能源效率膜

100c‧‧‧能源效率膜

100d‧‧‧能源效率膜

102‧‧‧第一透明層

104‧‧‧第一透明基板

105‧‧‧墊片

106‧‧‧第一透明導電層

107‧‧‧間隔件

108‧‧‧液晶層

109‧‧‧液晶材料

110‧‧‧第二透明層

112‧‧‧第二透明導電層

114‧‧‧第二透明基板

117‧‧‧聚醯胺層

118a‧‧‧附加層

118b‧‧‧附加層

120‧‧‧黏著層

200‧‧‧膜

300‧‧‧多層窗膜

400‧‧‧能源效率玻璃嵌板

400a‧‧‧能源效率玻璃嵌板

400b‧‧‧能源效率玻璃嵌板

402‧‧‧第一玻璃窗格

404‧‧‧黏著層

404a‧‧‧黏著層

404b‧‧‧黏著層

404c‧‧‧黏著層

406‧‧‧外部玻璃窗格

408‧‧‧空氣空間

410a‧‧‧第一窗格間隔構件

410b‧‧‧第一窗格間隔構件

412‧‧‧窗框

414a‧‧‧第二窗格間隔構件

414b‧‧‧第二窗格間隔構件

416‧‧‧空氣空間

500‧‧‧窗戶

600‧‧‧窗戶

610‧‧‧窗戶

700‧‧‧能源效率窗戶

800‧‧‧能源效率膜

圖1A為根據本發明一實施例之能源效率窗膜之橫截面視圖；圖1B為圖1A中所示能源效率窗膜之俯視透視圖；圖1C為圖1A中所示能源效率窗膜內之液晶層之橫截面視圖；圖1D為能源效率窗膜之另一實施例之橫截面視圖；圖2為根據本發明之另一實施例之能源效率窗膜之橫截面視圖；圖3為根據本發明之另一實施例之多層能源效率窗膜之橫截面視圖；圖4A為根據本發明之另一實施例之具有單一能源效率膜之能源效率玻璃嵌板之橫截面視圖；圖4B為根據本發明之另一實施例之具有兩層藉由黏著層連接在一起之能源效率膜之能源效率玻璃嵌板之橫截面視圖； 圖5為根據本發明之另一實施例之能源效率窗戶之橫截面視圖；圖6A為根據本發明之另一實施例之能源效率窗戶之橫截面視圖；及圖6B為根據本發明之另一實施例之能源效率窗戶之橫截面視圖；圖7為根據本發明之另一實施例之包括多層能源效率膜之能源效率窗戶之橫截面視圖；及圖8為根據本發明之另一實施例之能源效率窗膜之橫截面視圖。

根據本發明實施例，提供一種欲施加至表面之能源效率膜。該能源效率膜可施加於窗戶、門、天窗、汽車玻璃、飛機用玻璃、航海用玻璃或任何其他玻璃表面。例如，該能源效率膜可施加至需要隔熱及抵擋紅外(IR)輻射及/或UV輻射之玻璃。該能源效率膜可充當車輛或建築物內外熱傳送之隔熱屏障。另外，該能源效率膜可施加至任何其他表面(諸如金屬或乾壁)，以提供隔熱。該能源效率膜之隔熱性質係源於用於構建該膜之材料及構建方法，如下文中進一步詳細論述。

根據本發明實施例之能源效率膜可係可撓的，且可施加於常規窗戶表面上。該能源效率膜亦耐用且夠薄以施加於車輛窗戶上。在一些實施例中，該能源效率膜包括震動吸收層及/或保護層，以防止該膜及窗戶受損傷。該能源效率膜亦可經形成以提供安全層，進而將常規窗玻璃轉化為具有與層壓窗戶(諸如汽車擋風玻璃)相同的性質。

透明能源效率膜包括第一及第二實質上可撓之透明限制膜(confining film)及一或多個隔熱層(諸如液晶層)。該膜可包括一或多個IR及/或UV反射層或吸收層。

該能源效率膜可施加於業已安裝好的窗板上，諸如建築物或汽車上之常規窗格。該能源效率膜不必夾在兩個窗板或窗格之間。在一 些實施例中，該膜可係自撐式。

如本文中所使用，以下術語具有以下含義。

「R-值」係指窗戶、門或天窗對熱傳導之阻力，且係U-係數之倒數(亦即，R-值=1/U-係數)。R-值越高，窗戶、門或天窗越節能。

「U-係數」為窗戶、門或天窗處傳導非太陽能熱流之速率。其通常係以單位Btu/hr-ft²-℉表示。U-係數越低，窗戶、門或天窗越節能。

「太陽熱得係數」(SHGC)為穿過窗戶、門或天窗之太陽輻射(直接透射及/或經吸收且隨後作為熱量釋放於空間內)之分率。SHGC越低，則透射的太陽能熱越少，且遮光能力越強。高SHGC等級可在冬天期間更有效地收集太陽能熱。低SHGC等級可在夏天期間藉由阻擋來自太陽的熱得量而更有效地降低冷卻負荷。

「透明基板」係具有高可見光透射率(VT或VLT)之基板。

「可見透射率(visible transmittance)」(VT)或「可見光透射率(visible light transmittance)」(VLT)係穿過窗玻璃之可見光譜部份之光量。較高VT意指內部空間中有較多日光。鑲嵌玻璃之VT介於未經塗覆的無色透明玻璃之超過90%至窗玻璃上之高反射膜之低於10%之間。

該等圖並非依比例而繪製，且不應理解為指示其中組件之相對比例。現參考圖1A，提供用於最小化穿過膜100進入內部空間之輻射之能源效率膜100。該膜100包括具有第一透明基板104及第一透明導電層106之第一透明層102，第一透明導電層106係沉積於第一透明基板104之一表面上。將液晶層108置於第一透明導電層106頂部，以形成第一透明層102。具有第二透明基板114及第二透明導電層112之第二透明層110係配置於第一透明層102頂部。然而，第一及第二透明導電層106、112並非必需，且可自圖1A中所示膜100略去。

第一及第二透明基板104、114各為透明基膜，其較佳為具有足以順應彎曲表面(諸如彎曲窗戶，特定言之彎曲汽車窗戶)之可撓性之實質上可撓聚合物。該透明基膜較佳具有高可見光透射率，諸如超過80%。適宜透明基膜之實例包括聚乙烯膜及其他聚合膜，諸如聚酯、三乙酸酯或聚碳酸酯。透明基膜之一實例為聚對苯二甲酸伸乙基酯(PET)。

可選的第一及第二透明導電層106、112可包括(例如)可提高膜100之能源效率之透明金屬氧化物層(諸如氧化銦錫)或其他氧化物層(諸如氧化鋅)。用於透明導電層106、112之材料之其他實例包括一或多層石墨烯、低-e塗層(諸如可自PPG Industries購得之Solarban ®產品，及熟習此項技術者所知之其他低-e塗層)。

如圖1A中所示，墊片105係配置於層104、106、108、112及114之外緣上。圖1B顯示圖1A中所示膜100之俯視圖。如圖1B中所示，墊片105形成膜100之外周界。墊片105為黏著劑，諸如壓感黏著劑、熱感黏著劑、水分敏感黏著劑或UV-可固化黏著劑。墊片105密封膜100，為膜100提供結構支撐，並維持層104、106、108、112及114之所需配置及間隔。墊片105可包括間隔件，諸如棒、黏性球或奈米結構，如下文進一步詳細描述。當層104、106、108、112及114之厚度減少時，為維持膜100之結構，可有利地包括更多個間隔件。

如圖1C中所示，液晶層108亦可包括間隔件107。在圖1C中所示實施例中，間隔件107為側躺的棒，以便在第一透明導電層106與第二透明導電層112之間維持均勻間隔。在該實施例中，該等棒之直徑決定第一透明導電層106與第二透明導電層112間之間隔(亦即液晶層108之厚度)。間隔件107可佔據液晶層108之約10-20體積%，而液晶層108之剩餘部份為液晶材料109所佔據。間隔件107可為黏性間隔件(例如，具有黏性的陶瓷結構)、棒(例如，玻璃棒或矽棒)或奈米結構。該 等黏性間隔件可具有球形，且可經黏著劑塗覆。液晶材料109可包括(例如)各種光電材料。例如，液晶材料109可包括液晶(諸如E7、聚合物液晶)或其他光學材料(諸如非線性光學材料)。

現參考圖1D，顯示圖1A中所示膜100之另一實施例。如圖1D中所示，膜100可包含一或多個聚醯胺層117。例如，聚醯胺層117可沉積於透明導電層106之頂部上，或沉積於任何其他適宜位置。沉積聚醯胺層117後，聚醯胺層117可進行加熱固化。聚醯胺層117賦予膜100改善的熱性質，因為聚醯胺層117內之聚合物可吸收一些射在膜100上之熱量。因此，較少熱量會到達液晶層108，且膜100所提供之隔熱性得到改良。同樣，第一及第二透明導電層106、112並非必需，且可自圖1D中所示膜100略去。

現參考圖2，顯示上文依據圖1所述能源效率膜之另一實施例，其中類似數字指代類似元件。膜200包括具有第一透明基板104及第一透明導電層106之第一透明層102，第一透明導電層106係沉積於第一透明基板104之一表面上。將液晶層108置於第一透明導電層106之頂部，以形成第一透明層102。將具有第二透明基板114及第二透明導電層112之第二透明層110配置於第一透明層102之頂部。如上文依據圖1B所述，膜200亦包括形成膜200之外周界之墊片105。同樣，第一及第二透明導電層106、112並非必需，且可自圖2中所示膜200略去。

根據圖2中所示實施例，膜200可具有一或多個沉積於第一或第二透明層102及/或110上或是黏附至第一或第二透明層102及/或110之附加層118。例如，如圖2中所示，顯示為118a、118b之附加層可置於第二透明層110上。然而，如熟習此項技術者將瞭解，附加層118可置於膜200之其他位置。附加層118可為一UV保護層、一IR反射層、一或多個偏光層、一震動吸收層及/或一光反射層中之一者或其組合。按照本發明實施例，亦可使用其他保護層，諸如用於防止水分滲透液 晶108之聚合物或無機薄層。

在一較佳實施例中，該等偏光器可本質上具有反射性。反射式偏光器可係雙折射型，或可為金屬線柵，其可進一步反射IR光並至少部份阻擋UV光。另外，該等偏光器可本質上具有吸收性，在該情形下，偏光之選擇係藉由用偏光膜吸收非所需偏光方向上的光而達成。

藉由包括或略去偏光層，改變該膜上之透明導電層數，及改變液晶層之厚度，可改變U-值及SHGC。因此，可改變本文所述膜之性質來適應及最優化用於各種氣候之膜。下文將進一步詳細論述實例。

現參考圖3，顯示用於最小化透過膜進入內部空間之輻射之多層窗膜300。該多層膜包括兩層或更多層膜，在圖3中顯示為100a、100b。膜100a、100b係參考上文在圖1及圖2中所述膜之一者或二者進行描述，其中類似數字指代類似元件。膜100a、100b係經由黏著層120相互黏附在一起。多層膜300係由至少兩層實質上可撓之透明能源效率膜100a、100b構成。第一實質上可撓且透明能源效率膜100a可作為戶外側，且可具有附接至外表面之偏光器及/或抗UV膜(未顯示)。該UV膜之外側亦可在外表面上具有黏著劑，以附接至玻璃窗戶。該偏光層可用以吸收或反射一部份可見光，端看偏光器之選擇及光之偏光態而定。

再次參考圖1-3，外部黏著劑(未顯示)(諸如壓感黏著劑、熱感黏著劑或水分敏感黏著劑)可分別沉積或是黏附至膜100、200、300。該外部黏著劑可用於其中膜100、200、300係黏附至玻璃基板之實施例中。釋放層(未顯示)亦可施加至該外部黏著劑表面，以使得該膜可藉由最終使用者運輸並施加至窗戶。

現參考圖4A及圖4B，顯示包括本發明實施例之能源效率膜之一或多者之能源效率玻璃嵌板，其中類似數字指代類似元件。圖4A中顯示能源效率玻璃嵌板400a。能源效率玻璃嵌板400a包括能源效率膜 100(或如本文所述的其他膜100、200)，其係用黏著劑404黏附至玻璃窗格402。圖4B顯示能源效率玻璃嵌板400b。能源效率玻璃嵌板400b包括第一能源效率膜100a(或如本文所述的其他膜100、200)，其係用黏著劑404黏附至玻璃窗格402。用黏著劑404將第二能源效率膜100b(或如本文所述的其他膜100、200)黏附至第一能源效率膜100a。能源效率玻璃嵌板400a、400b可具有一或多個如本文所述的附加層118(未顯示)。在一些實施例中，玻璃窗格402可係彎曲，且能源效率膜100可係實質上可撓的，以順應彎曲玻璃窗格402。

現參考圖5，顯示使用依據圖4所述能源效率玻璃嵌板400之窗戶500，其中類似數字指代類似元件。窗戶500包括能源效率玻璃嵌板400，其具有玻璃窗格402及一或多層能源效率膜100a、100b。雖然圖5中顯示兩層能源效率膜100a、100b，但熟習此項技術者將瞭解，可使用更少或額外能源效率膜，例如，三層、四層或更多層膜100、200，其中額外膜可提升窗戶500之能源效率。玻璃窗格406在能源效率玻璃嵌板400與玻璃窗格406之間界定出空氣空間408。窗格間隔構件410a、410b係安置在能源效率玻璃嵌板400與玻璃窗格406之間，以使能源效率玻璃嵌板400與玻璃窗格406維持間隔分離關係。窗框412可為窗戶500提供另外隔熱元件。

現參考圖6A，顯示使用依據圖4所述能源效率玻璃嵌板400之窗戶600，其中類似數字指代類似元件。窗戶600包括玻璃窗格402及一或多層能源效率膜100a。一或多層藉由黏著層404b彼此固定在一起之能源效率膜100b、100c在能源效率玻璃嵌板400與一或多層能源效率膜100b、100c之間界定出第一空氣空間408。第一窗格間隔構件410a、410b係安置於能源效率玻璃嵌板400與一或多層能源效率膜100b、100c之間，以使能源效率玻璃嵌板400與一或多層能源效率膜100b、100c維持間隔分離關係。雖然圖6的能源效率玻璃嵌板中顯示 一層能源效率膜100a，且在該窗戶的內部空間中顯示兩層能源效率膜100b、100c，但熟習此項技術者將瞭解，可使用更少或額外能源效率膜，例如，兩層、三層、四層或更多層膜100、200，其中額外膜可提升窗戶600之能源效率。玻璃窗格406在一或多層膜100b、100c與玻璃窗格406之間界定出空氣空間416。第二窗格間隔構件414a、414b係安置於一或多層膜100b、100c與玻璃窗格406之間，以使一或多層膜100b、100c與玻璃窗格406維持間隔分離關係。窗框412可為窗戶600提供另外隔熱元件。

現參考圖6B，顯示使用依據圖4所述能源效率玻璃嵌板400之另一窗戶610，其中類似數字指代類似元件。窗戶610包括玻璃窗格402及兩層能源效率膜100a、100b，其等係藉由黏著層404a彼此固定在一起。兩層藉由黏著層404b彼此固定在一起之額外能源效率膜100c、100d在能源效率玻璃嵌板400與能源效率膜100c、100d之間界定出第一空氣空間408。第一窗格間隔構件410a、410b係安置在能源效率玻璃嵌板400與能源效率膜100c、100d之間，以使能源效率玻璃嵌板400與一或多層能源效率膜100c、100d維持間隔分離關係。玻璃窗格406在能源效率膜100c、100d與玻璃窗格406之間界定出空氣空間416。第二窗格間隔構件414a、414b係安置在能源效率膜100c、100d與玻璃窗格406之間，以使一或多層膜100c、100d與玻璃窗格406維持間隔分離關係。窗框412可為窗戶610提供另外的隔熱元件。

現參考圖7，能源效率窗戶700包括第一玻璃窗格402及一或多層能源效率膜100，其在第一玻璃窗格402與一或多層能源效率膜100之間界定出空氣空間408，其中每一膜100係藉由黏著層404固定至相鄰膜100。例如，圖7顯示四層能源效率膜100a、100b、100c及100d，其等係藉由三個黏著層404a、404b及404c相互黏附在一起。然而，熟習此項技術者將瞭解，可使用更少或額外的能源效率膜，例如，一層、 兩層、三層、四層或更多層膜100、200，其中額外膜可提升窗戶700之能源效率。第一窗格間隔構件410a、410b係置於第一玻璃窗格402與一或多層能源效率膜100之間，以使第一玻璃窗格402與一或多層能源效率膜100維持間隔分離關係。外部玻璃窗格406在一或多層能源效率膜100與外部玻璃窗格406之間界定出空氣空間416。第二窗格間隔構件414a及414b係置於一或多層能源效率膜100與外部玻璃窗格406之間，以使一或多層能源效率膜100與外部玻璃窗格406維持間隔分離關係。

根據本發明之另一實施例，提供一種藉由將能源效率膜施加至透明表面而提升該透明表面之能源效率之方法。能源效率膜之特性可根據所需能源效率及太陽熱得量選擇。下文進一步詳細論述一些實例。該能源效率膜之液晶層賦予該透明表面隔熱性。該能源效率膜亦可具有黏著及釋放層，以便於將該能源效率膜施加至透明表面。

根據本發明之另一實施例，提供一種製備多層能源效率膜之方法。該方法係依據製備圖1A中所示能源效率膜100進行描述。該方法包括提供第一透明基板104。第一透明基板104可作為鋪到生產線上之膜捲筒提供。然後將墊片105沉積於第一透明基板104之外緣部份上。如上所述，形成墊片105以為膜100之層104、106、108、112及114提供外緣。因此，墊片105必須足夠高，以容納層104、106、108、112及114。如上所述，墊片105可包括間隔件107。

然後，可將第一透明導電層106沉積於墊片105所產生的邊界內之第一透明基板104上。該第一透明導電層106可藉由噴射、蝕刻或使用熟習此項技術者所知之其他沉積方法沉積。然後，可將液晶層108沉積於墊片105所產生的邊界內之第一透明導電層106上。液晶層108可針對沉積區域以精確量進行噴射或是進行沉積。間隔件107可直接施加於第一透明導電層106上，或可與液晶材料109加以混合，在該情 形下，間隔件107及液晶材料109可一起施加至第一透明導電層106。

亦提供第二透明基板114。第二透明基板114可作為鋪到生產線上之膜捲筒提供。然後可將第二透明導電層112沉積於第二透明基板114之一表面上，以形成第二透明層110。然後可將第二透明層110置於第一透明基板104之液晶層108頂部上。在調整該等層以確保在墊片105與第二透明基板114之間直接接觸後，使墊片105中之黏著劑固化，以產生多層能源效率膜。例如，若墊片105包括UV-可固化黏著劑，則該黏著劑係藉由施加UV光進行固化。在另一實施例中，該多層能源效率膜上可沉積至少一第二膜。例如，該第二膜可為如上所述的附加膜118，諸如保護膜、IR反射膜、UV反射膜及/或偏光膜。如上所述，第一及第二透明導電層106、112並非必需，且可自用以生產圖1A中所示膜100之方法中略去。

根據本發明之另一實施例，提供另一種製備多層能源效率膜之方法。該方法係依據製備圖8中所示能源效率膜800進行描述。該方法包括提供第一透明基板104。第一透明基板104可作為鋪到生產線上之膜捲筒提供。然後將墊片105沉積於與第一透明基板104之外緣相鄰之第一透明基板104之頂面上。在該實施例中，墊片105並不需要係自撐式。如上所述，墊片105可包括間隔件107。

然後，可將第一透明導電層106沉積於墊片105所產生的邊界內之第一透明基板104上。第一透明導電層106可藉由噴射、蝕刻或使用熟習此項技術者所知之其他沉積方法沉積。然後，可將液晶層108沉積於墊片105所產生的邊界內之第一透明導電層106上。液晶層108可針對沉積區域以精確量進行噴射或是進行沉積。間隔件107可直接施加於第一透明導電層106上，或可與液晶材料109加以混合，在該情形下，間隔件107及液晶材料109可一起施加至第一透明導電層106。

亦提供第二透明基板114。第二透明基板114可作為鋪到生產線上 之膜捲筒提供。然後可將第二透明導電層112沉積於第二透明基板114之一表面上，以形成第二透明層110。然後可將第二透明層110置於第一透明基板104之液晶層108頂部上，同時將第二透明基板114置於該墊片105之頂部上。在調整該等層以確保在墊片105與第二透明基板114之間直接接觸後，使墊片105中之黏著劑固化，以產生多層能源效率膜。例如，若墊片105包括UV-可固化黏著劑，則該黏著劑係藉由施加UV光進行固化。在另一實施例中，該多層能源效率膜上可沉積至少一第二膜。例如，該第二膜可為如上所述的附加膜118，諸如保護膜、IR反射膜、UV反射膜及/或偏光膜。如上所述，第一及第二透明導電層106、112並非必需，且可自用以生產圖8中所示膜100之方法中略去。

本發明更具體係依據下文實例中所包含的若干實施例進行描述。應瞭解，不希望本發明受到以下實例之限制。如下文中進一步詳細論述，製造能源效率窗戶之樣品，並根據ASTM C 1363標準進行測試，以測定整個隔熱玻璃單元之U-係數，該隔熱玻璃單元在周界上包括窗格間隔件。在測試期間，將熱電偶置於內表面及外表面上，以測定平均冷側及暖側表面溫度。然後使用勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)之Window 6程式找到具有類似暖側表面溫度之隔熱玻璃單元，以估計所測樣品之性能，其將周界間隔件之負面影響排除在外。測試結果顯示於表1中。就每一窗戶而言，測量U-係數，並將R-值計算為U-係數之倒數。另外，玻璃中心U-係數及玻璃中心R-值係透過Windows 6程式，藉由輸入用於各實例中之材料之參數計算出。玻璃中心U-係數及玻璃中心R-值係如本文所述膜之性能之最佳估計值，且可用以估計建造成許多不同規格之窗戶之性能，其中作為單元之窗戶之計算值應將規格及建造材料之差異考慮在內，並將玻璃中心估計值用作膜之性能特性。

在以下實例中，將窗戶定義為插入框架之積體/隔熱玻璃單元(IGU)。同樣在以下實例中，IGU內之能源效率膜不包括第一及第二透明導電層106、112，並將低-e塗層施加至透明玻璃窗格406之內表面。

實例1

根據圖5中所示實施例製造能源效率IGU，其具有兩層用黏著劑404相互黏附在一起之能源效率膜100a、100b。該等兩層能源效率膜100a、100b各自係使用PET作為透明基板及E7作為液晶而製得。將所得多層膜黏附至透明玻璃窗格402，以製造能源效率玻璃嵌板400。IGU係藉由將窗格間隔構件410a、410b置於能源效率玻璃嵌板400與第二透明玻璃窗格406之間而製造。該IGU之R-值、U-係數及玻璃中心係顯示於表1中。

實例2

根據圖7中所示實施例製造能源效率IGU，其具有四層用黏著劑404a、404b、404c相互黏附在一起之能源效率膜100a、100b、100c、100d。該等四層能源效率膜100a、100b、100c、100d各自係使用PET作為透明基板及E7作為液晶而製得。IGU係藉由將多層膜置於窗格間隔構件410a、410b對、414a、414b對與透明玻璃窗格402、406對之間而製造，如圖7中所示。該IGU之R-值、U-係數及玻璃中心係顯示於表1中。

實例3

根據圖6B中所示實施例製造能源效率IGU。使用兩層用黏著劑404a相互黏附在一起之能源效率膜100a、100b製造能源效率玻璃嵌板400，然後將其黏附至第一透明玻璃窗格402。該等兩層能源效率膜100a、100b各自係使用PET作為透明基板及E7作為液晶而製得。然後藉由用黏著劑404b將兩層能源效率膜100c、100d黏附在一起製造另一 雙層膜。然後藉由將窗格間隔構件410a、410b置於能源效率玻璃嵌板400與雙層膜100a、100b之間來置放該雙層膜。IGU係藉由將窗格間隔構件414a、414b置於第二透明玻璃窗格406與雙層膜100c、100d之間而製造，如圖6B中所示。該IGU之R-值、U-係數及玻璃中心係顯示於表1中。

如表1中所示，根據本發明示例性實施例之能源效率IGU滿足或超過傳統低-e及雙重窗格能源效率窗戶之能源效率等級。例如，如Energy Star ®程式要求中所示，住宅窗戶之U-係數通常需小於0.30。住宅窗戶、門及天窗之能源之星程式要求(Energy Star Program Requirements for Residential Windows,Doors,and Skylights)：第5.0版(2009年4月7日)。

闡述前述揭示內容僅係為了說明本發明，而並非用於限制。由於熟悉此項技術者可思及包含本發明精髓及實質之揭示實施例之修改，故本發明應理解為包括處於隨附申請專利範圍及其等效項之範圍內之一切內容。

100‧‧‧能源效率膜

102‧‧‧第一透明層

104‧‧‧第一透明基板

105‧‧‧墊片

106‧‧‧第一透明導電層

108‧‧‧液晶層

110‧‧‧第二透明層

112‧‧‧第二透明導電層

114‧‧‧第二透明基板

Claims (20)

1. 一種膜，其包括：第一透明基板；第二透明基板；設置於該第一透明基板與該第二透明基板間之液晶層；及設置於該液晶層外緣上之墊片。
2. 如請求項1之膜，其中該膜另外包括：設置於該第一透明基板與該液晶層間之第一透明導電層；及設置於該第二透明基板與該液晶層間之第二透明導電層。
3. 如請求項1之膜，其中該墊片亦設置於該第一透明基板與該第二透明基板之外緣上。
4. 如請求項2之膜，其中該墊片亦設置於該第一透明基板、該第二透明基板、該第一透明導電層及該第二透明導電層之外緣上。
5. 如請求項1之膜，其中該墊片為黏著劑，且包含複數個間隔件。
6. 如請求項1之膜，其另外包括紅外(IR)反射層或紫外(UV)反射層之至少一者。
7. 如請求項1之膜，其另外包括至少一個偏光層。
8. 如請求項2之膜，其另外包括配置於該液晶層與該第一透明導電層之間，或該液晶層與該第二透明導電層之間之聚醯胺層。
9. 如請求項1之膜，其中該等第一及第二透明基板係實質上可撓的，以順應彎曲表面。
10. 如請求項1之膜，其中該液晶層包括液晶材料及複數個間隔件。
11. 如請求項10之膜，其中該等間隔件為棒，其等經配置以使得該等棒之直徑界定該液晶層之高度。
12. 如請求項10之膜，其中該等間隔件包括棒、黏性球或奈米結構 中之至少一者。
13. 如請求項10之膜，其中該等間隔件佔據該液晶層之約10至20體積%。
14. 一種玻璃嵌板，其包括：玻璃窗格；一或多層膜，其中每一層膜藉由黏著層固定至相鄰膜，且每一層膜包括：第一透明基板；第二透明基板；設置於該第一透明基板與該第二透明基板間之液晶層；及設置於該液晶層外緣上之墊片。
15. 如請求項14之玻璃嵌板，其中該玻璃窗格係彎曲的，且該等第一及第二透明基板係實質上可撓的，以順應該彎曲玻璃窗格。
16. 如請求項14之玻璃嵌板，其中該玻璃窗格包括選自由下列組成之群之玻璃：建築窗戶用玻璃、門用玻璃、天窗用玻璃、汽車玻璃、飛機用玻璃及航海用玻璃。
17. 一種製備膜之方法，該方法包括：a)提供第一透明基板；b)將墊片沉積於該第一透明基板之外緣部份上；c)將液晶層沉積於該第一透明基板上及該墊片所形成之邊界內；d)將第二透明基板放置於該液晶層上及該墊片所形成之邊界內；及e)使該墊片內之黏著劑固化。
18. 如請求項17之方法，其另外包括將額外層沉積於該膜上，其中該額外層係選自由下列組成之群：保護層、紅外(IR)反射層、紫 外(UV)反射層及偏光層。
19. 如請求項17之方法，其中沉積該液晶層包括將液晶材料及間隔件之混合物噴射於該第一透明導電層上。
20. 一種製備膜之方法，該方法包括：a)提供第一透明基板；b)將墊片沉積於與該第一透明基板之外緣相鄰之該第一透明基板之頂面上；c)將液晶層沉積於該第一透明基板上及該墊片所形成之邊界內；d)將第二透明基板放置於該液晶層及該墊片上；及e)使該墊片內之黏著劑固化。