TWI589960B - 用於調節光透射之層配置 - Google Patents

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Description

用於調節光透射之層配置
本發明係關於依賴於其溫度而改變光透射之層配置,其中該層配置具有第一偏振層、依賴於該溫度影響光之偏振性質之切換層、及第二偏振層、以及額外防NIR透射層。
根據本發明,該層配置可用於窗或通向建築物內部之相當開口(例如玻璃門(glazed door))中或其上。此外,該層配置可用於牆壁或屋頂中或其上。
對於本發明之目的而言,術語內部意欲指私人、公共或商業建築物或彼等用於辦公目的者之內部以及車輛內部二者。此外,其意欲指任何期望之大貯器,例如運輸容器。此外,術語窗在本發明意義上意欲指建築物或車輛中對光透明且經固體材料密封之任何期望開口。
術語入射光在本發明意義上意指電磁輻射之流動,該電磁輻射係由太陽發出,在穿過大氣後到達地面且僅在輕微程度上或完全不被未經塗佈之玻璃片吸收,以使得來自太陽之入射光可穿過玻璃片進入內部中。由於短波UV輻射(UV-B光)及長波紅外輻射係由大氣或由玻璃片吸收,因此入射光基本上涵蓋長波UV輻射區域(UV-A光)、在可見區域中之電磁輻射(VIS光)及短波紅外輻射區域(NIR光)。
根據光學領域中常用之定義,出於本發明申請案之目的,UV-A光特定而言意指波長為320 nm至380 nm之光,VIS光特定而言意指波長為380 nm至780 nm之光,且NIR 光特定而言意指波長為780 nm至3000 nm之光。
出於本發明申請案之目的,防NIR透射層意指在很大程度上減少穿過其之NIR光之強度的層。較佳地,與VIS光相比對NIR光之透射阻止具有專一性。防NIR透射層之尤佳性質及實施例闡述於以下部分中。
現代建築物係以高比例之玻璃表面為特徵,此出於美學及建築學原因二者並且就內部亮度及舒適度而言係高度期望的。近年來,用於居住或辦公目的及/或公眾易於接近之建築物應具有最高可能之能量效率已變得同等重要。此意味著在溫帶氣候帶中,在冷季用於加熱目的之能量應盡可能少且在暖季應無需或僅需稍微對內部進行空氣調節。然而,大量玻璃表面不利於達成此等目的。
一方面,在溫暖外部溫度之情形下,若另外存在強烈日曬,則玻璃表面導致內部之不期望加熱,此乃因其對在電磁譜之VIS及NIR區域中之輻射透明。內部之物體吸收所允許穿過之輻射且因此升溫,從而導致室溫增加(溫室效應)。
另一方面,在低外部溫度之情形下,大的窗面積之又一負面效應變得明顯:其具有高發射率。
發射率或發射度意指材料發射電磁輻射之性質。具有低發射率之材料(例如金屬表面)反射到達其之大部分輻射,而具有高發射率之材料(玻璃且尤其黑體)吸收並發射大部分輻射。根據物理輻射定律,所吸收或發射之輻射主要係紅外區域中之輻射。具有高發射率之標準窗玻璃吸收來自 溫暖內部之大部分紅外輻射並將其大部分重新發射。藉此將熱量發射至環境中,且在低外部溫度之情形下,因而將熱量永久地釋放至寒冷環境中。
隨著建築物之能量效率的重要性日益增加,對直接配置於窗表面上控制穿過窗之能量流動之特定裝置或塗層之需求不斷增長。就低生產及操作成本及低空間要求而言,適宜塗層係有利的。特定而言,需要能夠以適宜方式使穿過窗之能量流動與特定時間點之現時條件(熱、冷、高日曬、低日曬)匹配的塗層。
先前技術既揭示限制能量流動但不能以可變方式適應其之不可切換塗層(層配置),亦揭示能夠使能量流動與現時各別條件匹配之可切換塗層。在可切換裝置中,在不能自動適應環境條件之塗層與自動適應環境條件之塗層之間可存在差別。具有後一種塗層之窗亦稱為智慧窗(智能窗)。
為改良窗之隔熱,多層玻璃窗單元(多板隔熱玻璃、隔熱玻璃單元)為人所知已有一段時間。與單一玻璃板相比,兩個或更多個玻璃片包封一或多個與環境隔熱之氣體填充腔之順序能夠顯著減少穿過窗之熱傳導。
此外,先前技術揭示具有薄金屬或金屬氧化物層之窗板之塗層。以此方式塗佈之玻璃之製造尤其揭示於(例如)US 3,990,784及US 6,218,018中。在許多情形下,此技術用於多板隔熱玻璃窗且另外改良此等窗之隔熱性質。
塗層可以兩種方式調節輻射能量之流動:一方面,其減少玻璃對光之透射率且因此在強烈日曬之情形下減少裝有 玻璃之房間的加熱,且另一方面,其減少玻璃板之發射率,以使得在加熱時期較少熱量發射至外部。
若僅藉助現有塗層技來控制術輻射能量之流動,則可能不適應於變化之天氣或季節條件。舉例而言,在冷季對入射日光完全透明以減少加熱用之能量消耗的窗將令人感興趣。相反,在溫暖外部溫度之情形下,由於上文所述溫室效應因而增強,故窗之低發射率係不必要或不利的。
因此,需要可使輻射能量之流動與現時各別條件匹配之塗層。特定而言,需要能夠自動適應於環境條件之塗層。
先前技術揭示在施加電壓時可以可逆地自透明狀態切換至不太透明(例如不透明或大致非透明)狀態之塗層。
該等塗層之實例係電致變色裝置,其尤其展示於Seeboth等人,Solar Energy Materials & Solar Cells,2000,263-277中。
此外,US 7,042,615及US 7,099,062闡述電致變色塗層,其中透明狀態與非透明狀態之間的切換係藉由施加電壓及由此引起的離子遷移來達成。
自先前技術獲知用於控制輻射能量之流動之其他電可控制之塗層係基於懸浮微粒之塗層(懸浮微粒裝置,SPD),例如在電場中配向之有機多碘化物微粒(US 4,919,521)。
自先前技術獲知之其他電可控制之塗層係基於在施加電場時液晶介質之分子之配向。該等塗層尤其揭示於US 4,268,126、US 4,641,922及US 5,940,150中且尤其基於液晶介質之動態光散射效應(動態光散射)。
用於控制穿過窗之輻射能量之流動之各種電可控制之塗層的綜述尤其於上文所提及Seeboth等人之出版物及C.M.Lampert之Solar Energy Materials & Solar Cells,2003,489-499中給出。
儘管所提及塗層能夠調節輻射能量之流動,然而,其等具有必須係電控制之缺點。在窗製造中將電組件(例如,電源及控制裝置)引入窗中伴隨額外成本且必然伴有易於發生故障的風險且此類型塗層之耐久性低。此外,在許多情形下需要大量構造努力以達成窗之電連接。
US 2009/0015902及US 2009/0167971揭示在兩個偏振層之間具有切換層的層配置,其中在第一溫度下該切換層使入射光之偏振平面旋轉且在第二溫度下僅使入射光之偏振平面輕微旋轉或完全不旋轉。藉助偏振層之偏振平面相對於彼此之永久旋轉,由此可達成該層配置在第一溫度下比在第二溫度下允許更多的入射光穿過。下文將該兩個溫度依賴性狀態分別稱為透明狀態及非透明狀態。
特定而言,此兩個申請案US 2009/0015902及US 2009/0167971揭示使用扭轉向列型單元(TN單元)之層配置。在此情形下,藉由位於扭轉向列型單元中之液晶介質自低於清亮點之溫度下之向列狀態至高於清亮點之溫度下之各向同性狀態之相轉變,達成透明狀態與非透明狀態之間的切換。
在向列狀態中,切換層之液晶介質使光之偏振平面旋轉可界定扭轉角。此外,偏振層之偏振平面相對於彼此旋轉 界定角度,該角度在切換操作期間保持不變。若切換層之液晶介質使偏振光之偏振平面旋轉之角度對應於使偏振層之偏振平面相對於彼此旋轉之角度,則穿過第一偏振層及切換層之光亦可穿過第二偏振層。因此,當切換層之液晶介質呈現向列狀態時,層配置呈現透明狀態。由於向列狀態係在低於清亮點之溫度下出現,故相對而言,層配置在較低溫度下呈現透明狀態。
在各向同性狀態中,切換層之液晶介質不使光之偏振平面旋轉,此意味著光無法穿過兩個偏振層,使該兩個偏振層之偏振平面相對於彼此旋轉。因此,當切換層之液晶介質呈現各向同性狀態時,層配置呈現不太透明狀態。由於各向同性狀態係在高於清亮點之溫度下出現,故相對於透明狀態,層配置在較高溫度下呈現不太透明狀態。
達成本發明之研究現已展示,可利用此類型層配置達成之對入射光之影響無法滿足通常尤其在溫帶及溫暖氣候區域中出現之所有要求。
因此,將以改良有效控制熱量傳輸之性質之方式設計開篇處所提及之通用類型層配置視為本發明之目的。
根據本發明,此目的係藉由提供依賴於其溫度改變入射光之透射的層配置來達成,其中該層配置具有-第一偏振層,-依賴於該溫度影響光之偏振性質之切換層,-第二偏振層, -及另外至少一個防NIR透射層。
在較佳實施例中,切換層包含液晶介質,該液晶介質在第一溫度範圍中形成向列相且在第二溫度範圍中形成各向同性相。
在尤佳實施例中,該層配置之切換層係扭轉向列型液晶層。此外,偏振層較佳係以線性方式使光偏振。
根據又一較佳實施例,已將該層配置施加至作為基板層(5)之玻璃片或丙烯酸系玻璃片。
根據又一較佳實施例,該裝置僅係溫度控制的且不係電可切換的。根據此較佳實施例,該裝置不含任何電連接、電極及/或電引線。
已發現,由於目前可獲得且可以經濟上合理方式使用之偏振層及切換層之性質,相當大比例的NIR光實質上仍未經偏振且能夠實質上不受阻礙而穿過層配置(不論切換層之狀態如何),且因此能夠進入內部並加熱內部。切換層對NIR光之切換作用或所包含偏振層對NIR區域之偏振作用的範圍將與相當大之成本且在一些情形下嚴重限制相關聯。然而,已發現對於絕大部分應用而言,無需NIR區域中之入射光之溫度依賴性影響。
至少部分地反射或吸收尤其在NIR區域中之輻射且同時對VIS區域中之輻射具有盡可能小之影響的適宜層在透射期間能夠減少入射光之NIR成份(NIR content),而不需要原本需要之NIR區域中之輻射的偏振及切換層之影響。
與來自先前技術之根據溫度在日光之整個波長範圍內及/ 或尤其在VIS區域中以均勻方式改變層配置之透射性質的提議相反,根據本發明藉由與經常廉價之防NIR透射層組合以恆定方式特定地影響入射輻射之NIR區域並顯著減少穿過層配置之NIR輻射之透射。
由於相當大比例之熱量係由波長在NIR區域中之光透射,故以有利方式使得層配置在透明狀態中在NIR區域中透射之減少比在VIS區域中透射之減少大2倍以上、較佳2.08倍以上、尤佳2.2以上且極佳2.3倍以上。防NIR透射層基本上反射大部分波長在NIR區域中之光,或阻止其穿過層配置,以使得此部分光無法促成內部之不期望升溫。由於視覺上不會感知到此波長範圍,故不必擔心對層配置之光學上可感知性質之任何不利影響。將以此方式起作用、不必係溫度依賴的且因此可廉價購得之防NIR透射層進行組合,從而能夠以簡單方式大大改良層配置之總效率且同時受入射日光之可感知成份影響之內部舒適度實質上保持不變。
根據本發明想法之較佳實施例,所提供之防NIR透射層係面向入射光配置於層配置之外側上。以此方式,避免入射光之NIR成份首先不受阻礙穿過偏振層及切換層並在該過程中使其升溫,然後被防NIR透射層反射並再次穿過偏振層及切換層並再次使其升溫。因此,層配置之透明狀態與非透明狀態間之溫度依賴性變化主要依賴於內部中之現時溫度且較少依賴於外部溫度或入射日光之強度。
根據本發明想法之替代實施例同樣可設想將防NIR透射 層背對入射光配置於層配置之外側上的一些應用,且係有利的。由於防NIR透射層所反射入射光之NIR成份兩次穿過偏振層及切換層並在該過程中使其升溫,故層配置之透明狀態與非透明狀態間之變化比上文所概述層結構之情形更依賴於入射光之強度。可視情況針對每一應用或針對現時各別氣候條件,預先指定防NIR透射層相對於偏振層及位於其間之切換層之適宜配置。
另一選擇或另外,可考慮在每一個別情形下均有利之防NIR透射層之配置的其他態樣。因此,舉例而言,此類型之光較穩定之層可面向入射光配置於層配置之外側上以遮擋光較不穩定之偏振層,來更好的抵抗入射光並保護其免於衰退。然而,若所用防NIR透射層比所用偏振層更光不穩定,則其可背對入射光配置於層配置之外側上以保護免於衰退。
已證實防NIR透射層中至少一個層包含膽固醇型液晶材料係有利的。特定而言,在使用複數個包含膽固醇型(對掌性向列型)液晶材料之層之情形下,可同時達成NIR輻射之高反射值及VIS輻射之良好透射。舉例而言,如大體上闡述於(例如)US 6,099,758中之譜帶增寬之膽固醇型反射器係可想像到的且係適宜的,該等反射器之主要反射係配置於NIR區域中。同樣適宜的係螺旋節距隨著在層中之進程而增加或減小之層。
根據本發明想法之另一實施例,所提供防NIR透射層中之至少一個層包含陶瓷材料。已自各個應用領域獲知陶瓷 塗層,此意味著所建立之塗層方法適用於目前大量生產。除了NIR輻射之反射增加外,可達成層配置之改良表面塗層或耐磨性並確保持續長時期。
關於至少一個層包含金屬材料之防NIR透射層的低生產成本同樣係可想像到的且係有利的。
此外,根據本發明想法之實施例,所提供之防NIR透射層中至少一個層包含染料。含染料層較佳包含一或多種能夠吸收尤其在NIR區域中之光之染料。
上文所述各層之組合在多個方面有利係在於防NIR透射層具有包含金屬材料之層與包含染料之層之組合。
可借助薄膜製程或印刷製程來施加防NIR透射層。
端視層之結構及組成而定,藉由濺射或熱解噴霧來施加層可係有利的。借助濺射及熱解噴霧施加含有金屬或金屬氧化物之層已自其他應用領域獲知,且例如,在隔熱玻璃板之製造中。
已發現以適宜方式配置並施加之金屬層及金屬氧化物層之多個層順序可在NIR區域中具有特別佳的防透射性質。防NIR透射層較佳由交替配置之一系列3個至5個金屬氧化物層與金屬層組成。然而,亦可存在更多個層。
其同樣對應於藉由熱汽相沈積施加防NIR透射層之本發明較佳實施例。
根據本發明想法之又一實施例,防NIR透射層(4)係由具有多層結構之NIR反射膜或箔組成,其中個別層通常係由至少兩種具有不同折射率之材料組成。此類型NIR反射膜 係闡述於(例如)US 7,236,296 B2中或可(例如)以名稱「Prestige PR 70」自3M購得。
根據本發明想法之又一實施例,防NIR透射層(4)係NIR偏振器,較佳係NIR偏振箔。NIR偏振器可在光譜之NIR部分中部分地偏振。可使用任一已知NIR偏振箔,例如US 5882774 A中所揭示之偏振器。
一些闡釋性實施例更詳細說明於下文中且繪示於圖式中。
圖1及2示意性地且以實例方式顯示本發明之層配置(1)的可能實施例。
圖1中所顯示之層配置(1)具有切換層(2),其依賴於溫度影響光之偏振性質。切換層(2)較佳包含液晶介質,該液晶介質在第一溫度範圍中形成向列相且在第二溫度範圍中形成各向同性相。包含兩個偏振層(3a)與(3b)及切換層(2)之配置尤佳係扭轉向列型單元。
穿過切換層之光束之偏振性質係以不同方式受到影響,此取決於溫度。端視切換層(2)之組成及結構而定,存在其中藉由切換層(2)來改變光之偏振性質之較低第一溫度範圍,且存在其中光之偏振性質僅略微改變或完全不改變之較高第二溫度範圍。
偏振層(3a)或(3b)係配置於切換層(2)之兩側中之每一側上且基本上僅透射具有預先指定偏振之光並反射(反射偏振層)或吸收(吸收偏振層)具有不同偏振之光。根據較佳實 施例,兩個偏振層(3a)及(3b)之偏振平面相對於彼此旋轉某一角度,以使得在第一溫度下藉由切換層(2)使由第一偏振層(3a)預先指定之光之偏振平面旋轉,且因此光隨後可基本上不受阻礙的穿過第二偏振層(3b)(透明狀態),而在第二溫度下切換層(2)不會改變光之偏振平面,且因此光很難穿過第二偏振層(3b)或完全不可能穿過(非透明狀態)。
根據較佳實施例,存於切換層中之液晶介質的液晶狀態、尤佳向列狀態係在第一溫度下出現。根據較佳實施例,存於切換層中之液晶介質之各向同性狀態係在第二溫度下出現。
除偏振層(3a)與(3b)及切換層(2)以外,在圖1及2中以實例方式繪示之層配置(1)具有防NIR透射層(4)。防NIR透射層(4)較佳且在所示兩個說明性實施例中在每一情形下配置於偏振層(3a)、切換層(2)及偏振層(3b)層順序之外側,但在某些情形下亦可位於層配置(1)內。
在圖2中所繪示之闡釋性實施例中,層配置(1)係配置於玻璃板(5)上。玻璃板(5)可為覆蓋建築物或車輛中開口之單一玻璃板。然而,其亦可有利地係包含複數個玻璃板之玻璃板,其中包含一個隔熱玻璃板。層配置(1)在該等情形下係面向入射光有利地配置於隔熱玻璃板之外玻璃板內側,由於此外玻璃板與外部溫度熱接觸且在強烈光入射及高外部溫度之情形下,有利於位於兩個偏振層(3a)與(3b)間之切換層(2)之快速切換作用。若層配置(1)係面向內部配置於玻璃板上,則切換層(2)將依賴於內部溫度對入射光 產生關鍵性影響,以使得溫度依賴性遮蔽受內部溫度而不受外部溫度支配。在一系列3個或更多個玻璃板中,層配置(1)亦可配置於內玻璃板上於面向或背對入射光之表面上。此外,出於本發明之目的,玻璃層可由任一期望之其他透明支撐層(例如塑膠層)替代。
根據在圖4中以實例方式顯示之量測值,市售偏振層(3a)及(3b)具有(例如)透射性質。兩個量測曲線代表使用線性偏振光量測時吸收偏振層之習用透射性質。反射偏振層獲得類似結果。儘管在未經偏振光之情形下在介於400 nm與約800 nm間之區域中偏振層(3a)及(3b)僅允許約一半的光穿過,即具有由偏振層(3a)或(3b)預先指定之偏振平面的部分,但在較高波長下、尤其在NIR區域中效率降低。偏離理想值(例如,100%透射)之量測值可歸因於層之邊緣效應及理想地100%透射之損害,此在實踐中係不可避免的。
此外,自使用吸收或反射偏振器與扭轉向列型液晶層之組合所獲得之圖3之量測結果明瞭,偏振平面相對於彼此旋轉90°之兩個偏振層(3a)及(3b)僅使波長高於約800 nm之入射光偏振較小程度,此意味著圖3之裝置僅可對波長大於該800 nm之光發揮輕微切換效應。
此係藉由圖4中所示量測結果來解釋。圖4中之偏振層(例如(3a)及(3b))展示偏振光之期望效應,偏振光已使用Glan-Thompson稜鏡偏振且實際上在整個相關波長範圍(對於低於約800 nm之波長而言)內具有理想偏振性質,此意 味著入射光被阻擋或實質上允許其穿過,此取決於偏振作用。然而,相比之下,波長高於約800 nm、尤其波長在NIR區域中之入射光實際上未發生偏振。
根據上文所繪示之層配置、尤其切換層之作用原理,因此,自先前技術獲知之切換層(2)位於兩個偏振層(3a)與(3b)間之配置實際上在NIR區域中無切換效應。
已知目前沒有符合以下的市售偏振層:在介於約250 nm與1500 nm間之整個相關波長範圍內具有適宜偏振性質,且在整個相關波長範圍內促進對如自先前技術所得知之層配置之透射的期望切換效應。特定而言,此類型偏振層目前在技術上尚不可用於表面積大於數平方公分之層配置。
為能夠廉價製造不僅在VIS區域中且尤其在NIR區域中具有期望性質之層配置(1),根據本發明將圍繞切換層(2)之兩個偏振層(3a)及(3b)與具有防止NIR透射之性質之層(4)組合。由於視覺上不會感知到波長在NIR區域中之光,故層(4)不會顯著損害視覺所感知之光入射。已知具有各種組成且具有各種性質之適宜層(4)且經常自市面購得且廉價。
圖5顯示本發明層配置(1)在透明狀態下之光譜透射量測之結果。此處,防NIR透射層(4)係具有熱保護塗層之市售隔熱玻璃板。在反射偏振層(3a)及(3b)之情形下與在吸收偏振層(3a)及(3b)之情形下,在VIS區域中之透射均減少至在透明狀態中的約20%至30%,而與防NIR透射層(4)之組合實際上完全阻擋在NIR區域中之入射光。在非透明狀態 (未顯示)中,偏振層(3a)及(3b)與層(4)之組合實際上完全阻止透射。由於人眼對光強度並非比例感知,而係對數感知,故VIS區域中之透射減少至此時在透明情形下所存在透射的20%至30%亦仍視為可接受。
圖6顯示關於本發明層配置(1)之光譜透射量測之內容相當之結果,其中所用之層(4)係金屬箔。此類型金屬箔係闡述於(例如)US 4,973,511中且可(例如)以金屬箔「V-Kool 70」自V-KOOL公司(www.v-kool.com)購得。此金屬箔在VIS區域中之透射為約70%,而在NIR區域中之透射相當低。其他市售金屬箔亦可在VIS區域中具有稍微較低或稍微較高之透射,最高達77%。
如在上文所述量測中,因此在反射偏振層(3a)及(3b)之情形下與在吸收偏振層(3a)及(3b)之情形下,在VIS區域中之透射均減少至在透明狀態中的約20%至30%,而與金屬箔之組合實際上完全阻擋在NIR區域中之入射光。在非透明狀態中,偏振層(3a)及(3b)與防NIR透射層(4)之組合在VIS區域中及在NIR區域中實際上均完全阻止透射。
亦可使用具有陶瓷成份之膜作為防NIR透射層(4)。在圖7中以實例方式顯示之透射量測係使用購自Madico公司(www.madico.com)之MAC 6000膜實施。儘管低於約800 nm之波長之透射與上文所述層(4)之透射相當,且高於約800 nm之透射減少較小,但在整個相關波長範圍內顯著低於50%,此表示與不具有層(4)之層配置相比,在NIR區域中之入射熱輻射具有相當大之減少。
亦可使用具有多層塗層之膜或箔作為防NIR透射層(4)。此類型之層(4)可基本上由具有多層結構之NIR反射膜或箔組成,其中個別層通常係由至少兩種具有不同折射率之材料組成。
圖8顯示本發明層配置(1)之透射性質之光譜量測之結果,該層配置使用NIR反射膜(3M Prestige 70太陽保護膜)作為防NIR透射層,其中在每一情形下均係在該層配置之透明狀態中實施量測。特定而言,在介於850 nm與1150 nm間之區域中,NIR反射膜可高效地阻擋穿過之光。自1150 nm波長起,NIR減少不如在850 nm至1150 nm區域中大,儘管如此,但與不具有防NIR透射層之配置(參照圖3)相比,仍清晰可見。
圖9顯示本發明之層配置在透明狀態中(線2)及在非透明狀態中(線1)透射性質之光譜量測之結果,該層配置具有NIR偏振箔作為防NIR透射層。該層配置之設置係如下:第一偏振層-切換層-第二偏振層,其中NIR偏振箔係位於切換層與一個偏振層之間或係在一個偏振層之外側上。所用NIR偏振箔係US5882774A中所揭示者。利用圖9之層配置,在透明狀態中及在非透明狀態中在NIR範圍中之總透射均大大減少。
圖3至8中之量測係使用Perkin Elmer Lambda 1050 UV/VIS/NIR光譜儀在室溫(20℃)下實施。
1‧‧‧層配置
2‧‧‧切換層
3a‧‧‧偏振層
3b‧‧‧偏振層
4‧‧‧防NIR透射層
5‧‧‧玻璃板
圖1顯示穿過本發明之層配置之示意性剖視圖, 圖2顯示穿過配置於玻璃片表面上之本發明層配置之示意性剖視圖,圖3顯示在已知先前技術之層配置(具有反射或吸收偏振器之扭轉向列型單元)中在透明狀態中透射性質之光譜量測結果的圖形,其中曲線1顯示具有反射偏振器之透射,且曲線2顯示具有吸收偏振器之透射,圖4顯示先前技術之吸收偏振器關於線性偏振光之透射性質之光譜量測結果的圖形,其中標記為1之光譜顯示平行於偏振器之偏振平面偏振之光的透射,且標記為2之光譜顯示垂直於偏振器之偏振平面偏振之光的透射,圖5顯示本發明之層配置在透明狀態下之透射性質之光譜量測結果的圖形,該層配置使用具有熱保護塗層之市售隔熱玻璃板,其中標記為1之光譜顯示使用吸收偏振器之透射,且標記為2之光譜顯示使用反射偏振器之透射,圖6顯示本發明之層配置在透明狀態下之透射性質之光譜量測結果的圖形,該層配置包含具有金屬塗層之市售熱保護膜,其中標記為1之光譜顯示使用吸收偏振器之透射,且標記為之光譜顯示使用反射偏振器之透射,圖7顯示本發明之層配置在透明狀態下之透射性質之光譜量測結果的圖形,該層配置包含具有陶瓷塗層之市售熱保護膜,其中標記為1之光譜顯示使用吸收偏振器之透射,且標記為2之光譜顯示使用反射偏振器之透射,圖8顯示本發明之層配置在透明狀態下之透射性質之光譜量測結果的圖形,該層配置包含NIR反射膜,其中標記 為1之光譜顯示使用吸收偏振器之透射,且標記為2之光譜顯示使用反射偏振器之透射。
圖9顯示本發明之層配置之透射性質之光譜量測的圖形,該層配置包含NIR偏振器作為防NIR透射層。標記為1之光譜對應於裝置之非透明狀態,且標記為2之光譜對應於裝置之透明狀態。
1‧‧‧層配置
2‧‧‧切換層
3a‧‧‧偏振層
3b‧‧‧偏振層
4‧‧‧防NIR透射層
5‧‧‧玻璃板

Claims (17)

  1. 一種用於調節光透射之層配置,其依據其溫度改變入射光之透射,其中該層配置具有第一偏振層(3a)、依據該溫度影響光之偏振性質之切換層(2)及第二偏振層(3b),且該切換層(2)係存在於該第一偏振層(3a)及該第二偏振層(3b)之間,其特徵在於該層配置(1)另外具有至少一個防NIR(short-wave infrared radiation)透射層(4)且其中該切換層(2)具有液晶介質,該液晶介質在第一溫度範圍中形成向列相且在第二溫度範圍中形成各向同性相(isotropic phase)。
  2. 如請求項1之層配置,其中該層配置之該切換層係扭轉向列型液晶層。
  3. 如請求項1之層配置,其中該層配置(1)在透明狀態中在NIR區域中之透射的減少比在VIS(visible electromagnetic radiation)區域中之透射的減少大2倍以上。
  4. 如請求項3之層配置,其中該層配置(1)在透明狀態中在NIR區域中之透射的減少比在VIS區域中之透射的減少大2.08倍以上。
  5. 如請求項3之層配置,其中該層配置(1)在透明狀態中在NIR區域中之透射的減少比在VIS區域中之透射的減少大2.2倍以上。
  6. 如請求項3之層配置,其中該層配置(1)在透明狀態中在NIR區域中之透射的減少比在VIS區域中之透射的減少大2.3倍以上。
  7. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)具有至少一個包含膽固醇型液晶材料之層。
  8. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)具有至少一個包含陶瓷材料之層。
  9. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)具有至少一個包含金屬材料之層。
  10. 如請求項9之層配置,其中該防NIR透射層(4)係由交替配置之一系列3個至5個金屬氧化物層及金屬層組成。
  11. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)具有至少一個包含染料之層。
  12. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)具有包含金屬材料之層與包含染料之層之組合。
  13. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)係由具有多層結構之NIR反射膜或箔組成,其中該等個別層通常係由至少兩種具有不同折射率之材料組成。
  14. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)已藉助薄膜製程或印刷製程施加。
  15. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)已藉由濺射或熱解噴霧施加。
  16. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該防NIR透射層(4)已藉由熱汽相沈積施加。
  17. 如請求項1至6中任一項之層配置,其中該層配置(1)已施加至作為基板層(5)之玻璃片或丙烯酸系玻璃片。
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