可調式不透光的窗戶的制作方法

專利名稱：可調式不透光的窗戶的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有可調不透光度的窗戶。更具體的說，本發明涉及一種用于車輛及建筑工業的可調或可變式窗戶著色系統，而進一步涉及一種防陽光的窗戶系統。
背景技術：
可透過固定分量的入射光的車輛及建筑物窗戶已成為許多人所需要，且目前市面上有售，可控制侵入車輛及建筑物內的日光。此種具有固定顏色的窗戶，其雖為使用者在陽光明媚的白天所需，但卻非陰天及傍晚所需。在不同環境以及社會條件及需要的情況下，需要有可應用可控制入射可見光強度分量的窗戶。可小分量控制通過窗戶的可見光而同時可過濾UV及大部分紅外光的保護性可變著色，是非常需要的。

發明內容
本發明設法滿足對改良的光控制窗戶的需要。
本發明的目的是提供一種視周圍明暗狀況而定，可變式自動或手動改變不透光度的可調式不透光窗戶。
本發明的另一目的是提供一種耐久且薄到可用作為車輛窗戶的可調式不透光窗戶。
本發明的再一目的是通過吸收或反射過濾車輛及建筑物的UV及紅外光。
本發明的又一目的是提供一種可調式不透光窗戶，其可逐漸改變其顏色或色澤。
本發明的再一目的是提供一種用于電光材料如窗戶應用的液晶的堅固且尺寸上可撓性的包圍物。
為達到以上目的，提供一種可調式不透光窗戶，其包含外片、內片、透光控制層及吸震層。在外片與內片之間提供空腔，而透光控制層及吸震層則放置在空腔中。透光控制層由吸震層支撐。外片、內片、透光控制層及吸震層的附著是以玻璃膠合方法常用的技術，如利用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，或光學透明UV耐久樹脂如商品名為Astrocure1000G完成，且可進一步包括壓敏粘著劑的使用。
吸震層包括膠合材料如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、UV耐久樹脂如Astrocure 1000G及或壓敏粘著劑，這些壓敏粘著劑進一步設計成除提供各層間的附著功能外，還具有或增強它們的吸震性質。
或者，吸震層可包括填入空腔的凝膠，而透光控制層則由凝膠支撐。
或者，吸震層包括第一撓性片，而透光控制層附著于第一撓性片。吸震層可進一步包括第二撓性片，而第二撓性片附著于第一撓性片反面的透光控制層。
優選地，第一及第二撓性片皆由聚酯或聚碳酸酯所制成，而它們的厚度應在約0.1至約0.2mm的范圍內。
外片與內片應實質堅硬。優選地，外片與內片由玻璃制成。
在優選實施例中，透光控制層包括許多透光控制晶胞，其排列形成無縫格磚狀格子結構。
透光控制晶胞的不透光度是可變式可調整。每個透光控制晶胞或透光控制層的不透光度是通過施加外刺激如外電場及通過改變施加于透光控制晶胞的此種電場的幅度加以調整。
每個透光控制晶胞都包含第一電極、第二電極及第一與第二電極間的電光材料。電光材料可為，且不限于液晶、非線性光學材料及具有類似特征的其他光材料。
形成透光層的液晶的種類可包括，但不限于，含或不含對掌摻雜劑的向列液晶、對掌向列液晶、聚合液晶、鐵電液晶。此種液晶可摻雜二色吸光染料或多色吸光染料。
可調式不透光窗戶進一步包括放置于外片與透光控制層間的第一偏光層，及放置于第一撓性片與內片間的第二偏光層。第一偏光層的偏光方向實質垂直于第二偏光層的偏光方向。
第一及第二偏光層可分別與外及內片一體成型。第一偏光層是吸光性或雙折射基。同時，第一偏光層可包括金屬線柵。
在透光晶胞中，第一電極與第一偏光層實質相鄰，而第二電極與第一撓性片實質相鄰。
第一電極包括以透明導電涂層涂覆的實質透明塑膠基材，而第二電極包括以透明導電涂層涂覆的實質透明塑膠基材。
毗鄰液晶的第一電極是以第一聚合物層處理，使得第一聚合物層與毗鄰液晶優先對齊，而毗鄰液晶的第二電極的表面則以第二聚合物層處理，使得第二聚合物層與毗鄰液晶優先對齊。
毗鄰第一及第二聚合物層的液晶與第一及第二聚合物層的平面預先成傾斜。經處理的第一聚合物層的優先方向與第一偏光層的偏光方向實質平行，而經處理的第二聚合物層的優先方向則與第二偏光層的偏光方向實質平行。
優選地，預傾斜角度在0°至約45度(45°)的范圍內。更優選地，預傾斜角度為約30度(30°)。
透光控制晶胞進一步包括許多隔條，且隔條保持第一與第二電極間的預定距離。隔條部分或全部用粘著劑涂覆。隔條是任意分布于透光控制晶胞內。每個隔條均包括圓球，而圓球與第一及第二電極接觸。圓球涂有粘著劑層。圓球的直徑在約5至約30微米的范圍內，而粘著劑層的厚度為約5微米以下。
第一撓性片涂有透明導電涂層，其是由氧化銦錫制成。第一撓性片的透明導電涂層形成連接每一透光控制晶胞的電接線。
可調式不透光窗戶進一步包括控制電路，其個別、部分集體或全部用電接線控制每一透光控制晶胞。
可調式不透光窗戶進一步包括光感測器，其測量入射光的強度；及控制電路，其依據光感測器提供的數據控制晶胞。透光控制晶胞的透光率可用人工控制。
可調式不透光窗戶進一步包括光電伏打電池陣列，及陣列提供透光控制層操作的用電。可調式不透光窗戶可為車輛窗戶，而陣列可安裝于車輛內。可調式不透光窗戶的其他應用包括建筑物窗戶、玻璃門或隔間。
可調式不透光窗戶進一步包括紫外光阻斷層，其是放置在外片與透光控制層之間。
本發明以不同方面概述如下。
可控制的保護性著色窗戶可通過外部裝置調整而讓可見光通過，而UV及紅外光則被吸收或反射至車輛外。著色應用的重要模式為活性層光學性質的電操控。
這是圖1所示光控制層的中心層，而有此一層，光的通過活性層即可控制。光控制層的放大圖如圖2所示。電活性材料如液晶及常與輔助層結合的膜會改變光的通過率，其方式視所施加外部電刺激而定。
輔助層可包括諸層，如各種偏光物、施加外部刺激如電場所需的諸層及活性層正確操作所需的諸層，如對齊層及補償層所構成，以增強斜射光的光減弱效果，當活性層為液晶時。
不要的可見光會被活性層及其輔助元件反射、衍射至車輛外面、或吸收、及/或全部這些模式的組合。
可見光透過光控制層的透光率的控制是由活性層的光學性質可利用外部刺激如電場操控的能力而來。當施加外部刺激如電場時，活性層，如液晶，可改變其光學性質，如雙折射及因此光行進通過活性層的偏光狀態。
更明白的說，外部刺激如外部電場施加于液晶層會使液晶分子，如由棒狀分子所組成的分子重新定向。這種液晶層中的分子重新定向會引起行進通過玻璃的光的折射率產生變化。結果是，自液晶層射出的光的偏光也會變化，這是由于外部刺激施加于液晶活性層的緣故。
仍更明白及更一般而言，液晶分子重新定向的程度是視外部刺激的幅度而定，及行進通過液晶層的光的偏光狀態可借助操控外部刺激而繼續操控。
然后，輔助層如偏光物可利用以吸收或反射一部分的可見光，其視偏光物的選擇及視光的偏光狀態而定，這是由活性層控制。活性層，如經二色染料摻雜的液晶，在施加外部刺激如電場時，會改變其吸光率，而因此利用外部刺激可控制通過活性層的透光率。
過濾，亦即，UV及或紅外光的反射或吸收，可借助輔助層，如額外的UV吸收層、偏光物及或其他活性層而達成，根據這些材料的選擇。施加于活性層以達到可見光譜的透光率變化的外部刺激對光控制層的UV及紅外光過濾并無多大影響。
商業應用，特別是在車輛、陸地、海洋或空中應用使用了各種大小的窗戶。對大窗戶而言，根據本發明，活性層構造成使若干較小活性層無縫接合一起成為格磚狀結構，而這些較小格磚狀的集合體即作為控制整片光通過的一單一活性層，如圖3所描繪。
根據本發明的保護性可調式不透光窗戶提供了一些優點。
自然日光輻射在光學頻率轄域內有廣大光譜，范圍自紫外光至紅外光束。紫外(UV)光會引發光化學反應，特別是在有機系統中，且對車輛或建筑物內的乘客及內部都有害。保護性可調式不透光窗戶所提供的UV過濾特征是對例如車輛所有者的附加環境安全性特征，且會減輕所有者使用防曬產品的問題。UV輻射對活性層，如利用液晶制成的活性層的破壞，也會因阻止UV進入活性層而減小或消除。
日光輻射的紅外線光譜可由組成車輛或建筑物內部的材料吸收，且非常大部分的熱是由此光被吸收轉換而來。根據本發明，光控制層可通過反射或吸收或二者的組合過濾此紅外光線。此紅外線光譜的過濾，可降低其轉換熱所產生的車輛或建筑物內部的溫度上升及降低車輛或建筑物在熱天時所需冷氣的能源及成本。
可調式不透光窗戶的主要功能及優點是，在光環境太亮時可降低不需要光的透過，且在較暗光環境時調整至最大透過。保護性可調式不透光窗戶的一額外優點為在廣大范圍的自然照明條件下可提供隱私性。除非受窗戶保護的環境的內部放置幾乎完全反射的鏡面，否則反射的光強于典型應用從后面通過窗戶的光。因此，在窗戶較灰暗的內面的物體，在反射外光的較亮面的觀看者看來將模糊不清。隱私性可通過由控制色澤以降低通過窗戶的光而進一步加強。
再者，大窗戶的活性層的格磚狀結構有若干方面的優點。活性層的產量及相關成本通常都是其面積大小的非線性函數。例如，半導體IC晶片的成本，由于不可避免的污染及瑕疵，其是以面積的指數倍成長。活性層愈小，產量比愈高而材料成本愈低。此外，制造活性層所需的許多供應材料及工具也許無法搬運大尺寸，既使選擇要如此做。小而非常薄的活性層的整體搬運比搬運大片要容易。因此，成本較廉，且窗戶較容易制造。在大尺寸窗戶中，活性層是無縫格磚狀小片的活性層的集合。由于小格磚的產量高，工具較容易取得且較容易搬運。
雖然本發明已簡單概述，對本發明的更全面的了解可從以下附圖、詳細說明及隨附權利要求范圍獲得。


參照附圖，本發明的這些及其他特征、方面及優點將變得更易于理解，附圖中圖1是可調式不透光窗戶呈現其主要功能的示意圖；圖2是光控制層的放大圖；圖3是顯示活性層格磚化結構的示意圖；
圖4是顯示根據本發明的可調式不透光窗戶的正視圖；圖5是沿圖4線5-5窗戶的部分剖面圖；圖6是類似圖5的圖，顯示在內與外片之間的空腔；圖7是類似圖5的圖，顯示吸震層；圖8是窗戶的正視圖，顯示透光控制晶胞的格子；圖9是窗戶內透光控制晶胞的剖面圖；圖10是透光控制晶胞中隔條的平面圖；圖11是沿圖10線11-11的部分剖面圖；圖12是沿圖11線12-12的剖面圖；圖13是示意電路圖，顯示透光控制晶胞的控制；圖14是類似圖7的圖，顯示吸震層包括凝膠；圖15是窗戶的正視圖，顯示晶胞的不同隔間；圖16是沿圖15線16-16的部分剖面圖；圖17是窗戶的正視圖，顯示晶胞的不同隔間；及圖18是窗戶的正視圖，顯示晶胞的不同隔間。
具體實施例方式
可見光通過光透過控制層的透光率是來自活性層的光學性質可利用外部刺激如電場加以操控的能力，其中所述活性層是透光控制層的中間層。活性層，如液晶，當施加外部刺激如電場時，會改變例如雙折射的光學性能，及因此光行進通過活性層的偏光狀態。
更明確的說，外部刺激如電場施加于液晶時，會引起液晶分子，如由棒狀分子所構成的液晶的重新定向。液晶層的此分子重新定向會使行進通過玻璃的光的折射率改變。因此，由于施加外部刺激于液晶活性層之故，自液晶層射出的光的偏光也會改變。
仍更明白及更一般而言，液晶分子重新定向的程度是視外部刺激的輻度而定，且行進通過液晶層的光的偏光狀態可通過操控外部刺激加以操控。
輔助層如偏光物然后可利用以吸收或反射一部分的可見光，根據偏光物的選擇及根據由活性層控制的光的偏光狀態而定。活性層，如經二色染料摻雜的液晶，會在施加外部刺激如電場時改變光的吸收率，而因此利用外部刺激可控制通過活性層的光的通過率。
過濾，即，UV或紅外光的反射或吸收，可借助輔助層如額外UV吸收層、偏光物及或其他活性層而達到，根據這些材料的選擇而定。施加于活性層以達到可見光譜透光率改變的外部刺激，將對光控制層的UV及紅外光的過濾幾乎沒有影響。
商業應用中，更明確的說，車輛、陸地、海洋或空中應用所使用的窗戶有各種大小。對大窗戶而言，根據本發明，活性層是制成使若干小活性層無縫接合成格磚狀結構，而這些小格磚的集合即當作為控制整片光通過的一單一活性層，如圖3所示。
包含活性層的光控制層可具有不同層厚度及層結構的各種層疊結構。許多電光材料都可用作為活性層。該層可由液晶、聚合物液晶或其他光學材料如非線性光學材料組成。
在一個優選實施例中，活性層是由液晶層所組成；此液晶層由一對非交集玻璃或撓性聚合物基板如聚酯或聚碳酸酯膜包圍。基板一般進一步由透明導電層，外部刺激可通過該層施加于液晶；及其他上涂層如聚合物或無機薄層所組成，其中其他上涂層用于各種用途，包括液晶的對齊、防止二基板間短路及防止水份滲入活性液晶層。基板可進一步摻雜金屬材料如銀，或導電聚合物如聚苯胺，以提高基板的電導度。液晶層是由一對偏光物包圍住，偏光物的偏光選擇方向名義上是相互成0或90度。
在利用液晶作為活性層的一個優選實施例中，液晶可為向列性，含或不含對掌摻雜劑，或液晶活性層可為一層對掌向列液晶。再者，液晶活性層可為其他形式的液晶，如聚合液晶或鐵電液晶。再者，液晶層可摻雜二色或多色吸光染料。該染料的添加可幫助可變著色應用的所需要的透光控制。
仍在此優選實施例中，偏光物本質上可為反射性，其中反射性偏光物可為雙折射基或金屬線柵，其進一步可反射紅外光且至少部分阻斷UV光。再者，偏光物本質上可為吸光性，其中偏光的選擇是通過偏光膜吸收不要的偏光方向上的光而達到。
在利用液晶作為活性層的另一個優選實施例中，液晶可為摻雜二色或多色吸光染料的向列液晶，且介電各向異性為負數。在此優選實施例中，無需偏光物來達到著色控制。
在另一實施例中，光控制層，除活性層如上述液晶層外，是由具有適當濾光功能的UV層及IR濾光層膠合于窗玻璃或活性層組合所組成。
在一個優選實施例中，保護性可變顏色窗戶可由先制造光控制層，然后利用諸如壓敏粘著劑層的粘著劑層膠合于二片窗玻璃中間而制成。還有在另一實施例中，光控制層可膠合在窗玻璃的內面上，方式類似膠合固定玻璃窗有色材料。粘著材料可再度為諸如壓敏粘著劑膜的材料。
仍在另一優選實施例中，小光控制層或活性層可排成二行或二欄，這樣活性層可在窗戶的內部排成無縫格磚狀，而施加外部刺激的裝置可沿窗戶的邊緣便利地隱藏。
仍在另一優選實施例中，外部刺激可為電刺激，其可為車輛電池系統驅動的電路所產生的振蕩電場。或者，該電路可由膠合于擋風玻璃頂部的太陽能電池驅動。
本發明將參照圖4-18作進一步說明。
圖4及5顯示根據本發明的一可調式不透光窗戶50。窗戶50包括外片52、內片54、透光控制層56及吸震層58。透光控制層56是由吸震層58支撐。為有效說明，諸元件在整個圖面中均未按比例繪制。外片52、內片54、透光控制層56及吸震層58間的附著是用壓敏性粘著劑進行。
圖6顯示在外片52及內片54之間提供空腔60。如圖5所示，透光控制層56及吸震層58放置在空腔60內。
圖7顯示吸震層58包含第一撓性片62及可選用第二撓性片64。透光控制層56是附在第一撓性片62上。第二撓性片64是附在第一撓性片62反面的透光控制層56上。而且，透光控制層每一面可附加許多撓性片以加強及強化窗戶。第一撓性片62、64的材料優選為聚酯或聚碳酸酯，而撓性片的厚度優選為在約0.1至約0.2mm的范圍內。第一撓性片62保護透光控制層56不受外震破壞，所述透光控制層56可包括如液晶的易脆材料。
外片52及內片54優選為實質堅硬以提供各種用途所需的結構堅硬度。例如，片52、54由玻璃或塑膠制成。其他透光片也可接受。
圖8顯示透光控制層56包括許多透光控制晶胞66。透光控制晶胞66排列形成格子68。在使用較大晶胞時，雖然可使用較少數量的透光控制晶胞66，但優選為使用較小的透光控制晶胞66以提供更豐富性及可撓性。透光控制晶胞66的不透光性是通過改變施加于透光控制晶胞66的電場的輻度而可變式可調整。以透光控制晶胞66使窗戶50格磚化，可使窗戶50的制造實質上更為容易。
圖9顯示透光控制晶胞包括第一電極70、第二電極72及在第一與第二電極70、72間的電光材料73。
電光材料73包括液晶74或非線性光學材料。液晶包括經二色染料摻雜的液晶、含或不含對掌摻雜劑的向列液晶、對掌向列液晶、聚合液晶及鐵電液晶。液晶可摻雜二色吸光染料或多色吸光染料。
用于透光控制的液晶的更一般性說明已陳述于美國專利案第5,197,242號，其揭示內容以參考方式合并于本申請中。
窗戶50進一步包括第一偏光層76，其放置在外片52與透光控制層56之間；及第二偏光層78，其放置在第一撓性片62與內片54之間。
第一偏光層76的偏光方向實質垂直于第二偏光層78的偏光方向。
第一偏光層76與第二偏光層78可分別與外片52及內片54、在其之內、作為一部分或與其并列一體成型。
從外面接受入射光的第一偏光層76可為吸光、雙折射基，或包括金屬線柵，以達到對不需要的光起到更好的濾光效果。
在透光控制晶胞66中，第一電極70與第一偏光層76實質毗鄰，而第二電極72與第一撓性片62實質毗鄰。液晶74放置在第一電極70與第二電極72之間。
第一電極70包含涂覆有透明導電涂層82的實質透明的塑膠基板80，而第二電極72包含涂覆有透明導電涂層82的實質透明基板80。
毗鄰液晶74的第一電極70的表面是以第一聚合物層86處理，使得第一聚合物層86與相鄰液晶74優先對齊。毗鄰液晶74的第二電極72的表面是以第二聚合物層88處理，使得第二聚合物層88與相鄰液晶74優先對齊。
優先對齊是指毗鄰聚合物層86、88的液晶分子會以其平行于聚合物層86、88擦涂或刷涂的方向的長軸定向。第一聚合物層86的刷涂方向實質垂直于第二聚合物層88的刷涂方向。
經處理的第一聚合物層86的優先方向應該與第一偏光層76的偏光方向實質平行，而經處理的第二聚合物層88的優先方向應該與第二偏光層78的偏光方向實質平行。
毗鄰第一及第二聚合物層86、88的液晶74預先與第一及第二聚合物層86、88的平面成傾斜。即，在圖9中，棒狀液晶74與第一及第二聚合物層86、88成一角度。
毗鄰經處理的聚合物層的液晶的這種預傾斜可促進液晶74對齊的可變控制，及因此透光控制晶胞66的不透光度的可變控制。毗鄰聚合物層處的液晶的零或小角度預傾斜通常會產生一種外加刺激如外電場小改變而引起透光大改變的裝置。預傾斜角度愈高，特別地，約30度或以上的預傾斜，將產生一種其透光率在外刺激改變時將平穩地改變的透光控制裝置。
優選地，預傾斜角度在0度至約45度(45°)的范圍內。更優選地，預傾斜角度為約30度(30°)。
圖10顯示透光控制晶胞66進一步包括許多隔條90。隔條90涂有粘著劑。隔條90可隨意或均勻分布于透光控制晶胞66內。
如圖11所示，隔條90接觸第一及第二電極70、72，并維持第一與第二電極70、72間的預定距離。透光控制晶胞66的邊界由粘著劑92包封。
如圖12所示，隔條90的剖面包括圓球94，且圓球94涂覆粘著劑層96。圓球94的直徑應在約5至約30微米的范圍內，而粘著劑層96的厚度小于約5微米。具有粘著劑層96的隔條90有效地維持第一與第二電極70、72之間的距離，并保護液晶74不受外力沖擊，所以晶胞66及因此窗戶50可彎成弧形、彎曲或撓曲。更特別地，由于透光控制晶胞66的第一及第二電極70、72以多點支撐，在多點處放置有任意分布的隔條94，故即使晶胞66整個彎曲，則第一及第二電極70、72間的距離及因此晶胞66的厚度在整個晶胞66中都保持不變，從而保護晶胞66及里面的液晶74。
再參見圖9，第一撓性片62涂有透明導電涂層98。優選地，透明導電涂層98由氧化銦錫制成。透明導電涂層98形成對每一透光控制晶胞66的電接線102(參見圖13)。
圖13示意地顯示如何控制透光控制晶胞66。可調式不透光窗戶50進一步包括控制電路100，其用電接線102個別地控制每一透光控制晶胞66。根據對窗戶50的需求，如阻斷大部分的入射光、窗戶的部分或逐漸著色或在窗戶上顯示特定影像，控制電路100也可部分或全部集體控制透光控制晶胞66。
可調式不透光窗戶50可進一步包括測量入射光強度的光感測器104。控制電路100根據光感測器104提供的數據控制光通過，或透光控制晶胞66及透光控制層56的不透光度。另一方面，透光控制晶胞66的控制可用人工推翻。
可調式不透光窗戶進一步包括電源106以供應操作透光控制層56的電力。在一應用中，窗戶50可為車輛窗戶，而電源106可為安裝在車輛上，如擋風玻璃頂端以利用及收集陽光的光電伏打電池(未示出)陣列，或只是車輛上所用的電池。
在其他應用中，可調式不透光窗戶50是建筑窗戶、玻璃門、隔間、鏡面、天窗、玻璃天窗或使用窗戶的任何地方。
再參見圖9，可調式不透光窗戶50進一步包括紫外光阻斷層108，其放置在外片52與透光控制層56之間。
圖14顯示吸震層58的另一實施例。吸震層58包括填入空腔60中的凝膠110，而透光控制層56由凝膠110支撐。
透光控制晶胞及其配置使得該窗戶在人類眼睛看起來似乎無縫。同時，透光控制晶胞中的隔條的大小極小，人類眼睛看不見。
圖15-18顯示本發明的另一實施例。在此實施例中，晶胞設置成每一晶胞周邊的一部分都設置在窗戶的周邊。每一晶胞的接線都設置在窗戶的周邊，而因此在吸震層上不需要導電涂層。圖15顯示，6個水平透光控制晶胞112覆蓋整個可調式不透光窗戶111。圖17顯示，6個垂直透光控制晶胞114覆蓋整個窗戶。圖18顯示，6對水平透光控制晶胞116覆蓋整個窗戶。
圖16顯示透光晶胞112、114、116常見的結構。可調式不透光窗戶111包括外片118及內片120。外片118與內片120之間依序放置紫外光阻斷層122、吸震層124、第一偏光層126、透光控制晶胞112及第二偏光層127。透光控制晶胞112包括第一電極128及相互反向放置的第二電極130。第一及第二電極128、130每一個都包括撓性塑膠基材132及透明導電涂層133，其是由例如氧化銦錫制成并涂覆在塑膠基材132上。電極128、130之間，填入液晶74。水平刷涂的第一聚合物層134附著在第一電極128上，而垂直刷涂的第二聚合物層136則附著在第二電極130上。具有粘著劑層96的隔條90放置在電極128、130之間并支撐該電極。粘著劑140形成晶胞112間的無縫壁。壓敏粘著劑142將外片118、紫外光阻斷層122、吸震層124、第一偏光層126、透光控制晶胞112及第二偏光層127結合在一起。
該實施例的片、層及晶胞都具有與參照圖4-14所解釋的實施例相似的構造。
射到窗戶111的光未被偏光。光是先通過外片118，然后通過紫外光阻斷層122，在其中紫外光被阻止進一步通過。然后光通過支撐并保護透光控制晶胞112的吸震層124。然后，透光控制晶胞112與偏光層126、127一起控制窗戶111的不透光度，或者入射光的透光度。然后，被容許進一步通過的光即經由內片120通過進入窗戶內。
具有以上構造，可利用液晶獲得穩定、堅固的透光層。構成透光層的液晶胞由吸震層保護不受外力破壞，同時受保護不被不良能源如紫外光或高溫破壞。當可調式不透光窗戶用于汽車應用時，窗戶在無通電時，即在停止狀態時如車輛停車狀態時，一般可為透明。駕駛人進入車輛時，控制電路即感測到周圍明暗狀況而調整窗戶的不透光度，或者駕駛人為了隱私性可手動調整不透光度等等。可選擇地，利用將偏光層倒反配置的方法，在無通電時，即在停止狀態時，車輛窗戶可完全黑暗不讓光線進入。
雖然本發明已參照其不同實施例顯示及說明，但熟悉本技術領域的技術人員應了解的是，在不偏離隨附權利要求范圍所界定本發明的精神及范圍下，可作形態、細節、組合及操作上的變化。
權利要求
1.一種可調式不透光窗戶，包含a)外片；b)內片；c)透光控制層；及d)吸震層；其中在所述外片與所述內片之間提供空腔，其中所述透光控制層及所述吸震層放置在所述空腔內，其中所述透光控制層由所述吸震層支撐。
2.根據權利要求1所述的可調式不透光窗戶，其中所述吸震層包含第一撓性片，及所述透光控制層附著于所述第一撓性片。
3.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一撓性片是由聚酯或聚碳酸酯制成。
4.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一撓性片的厚度為在約0.1至約0.2mm的范圍內。
5.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述外片及所述內片為實質堅硬。
6.根據權利要求5所述的可調式不透光窗戶，其中所述外片及所述內片是由玻璃制成。
7.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制層包含許多透光控制晶胞。
8.根據權利要求7所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制晶胞排列成格子狀。
9.根據權利要求7所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制晶胞的不透光度是可變式可調整。
10.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其中每一透光控制晶胞的不透光度是通過改變施加于所述透光控制晶胞的電場的幅度加以調整。
11.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其中每一透光控制晶胞包含第一電極、第二電極及第一與第二電極之間的光電材料。
12.根據權利要求11所述的可調式不透光窗戶，其中所述光電材料包含液晶或非線性光學材料。
13.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含經二色染料摻雜的液晶。
14.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含具有對掌摻雜劑的向列液晶。
15.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含不具有對掌摻雜劑的向列液晶。
16.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含對掌向列液晶。
17.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含聚合液晶。
18.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶包含鐵電液晶。
19.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶是經二色吸光染料摻雜。
20.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其中所述液晶是經多色吸光染料摻雜。
21.根據權利要求12所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含放置于所述外片與所述透光控制層之間的第一偏光層，及放置于所述第一撓性片與所述內片之間的第二偏光層；其中所述第一偏光層的偏光方向與所述第二偏光層的偏光方向實質平行。
22.根據權利要求21所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一偏光層與所述外片一體成型，而所述第二偏光層則與所述內片一體成型。
23.根據權利要求21所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一偏光層為吸光性。
24.根據權利要求21所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一偏光層為雙折射基。
25.根據權利要求21所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光晶胞進一步包含與所述第一偏光層實質毗鄰的第一電極，及與所述第一撓性片實質毗鄰的第二電極，其中所述液晶放置于所述第一電極與所述第二電極之間。
26.根據權利要求25所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一電極包含涂覆透明導電涂層的實質透明塑膠基板，及其中所述第二電極包含涂覆透明導電涂層的實質透明塑膠基板。
27.根據權利要求25所述的可調式不透光窗戶，其中毗鄰液晶的所述第一電極的表面是經第一聚合物層處理，使得所述第一聚合物層與所述毗鄰液晶優先對齊；及毗鄰液晶的所述第二電極的表面是經第二聚合物層處理，使得所述第二聚合物層與所述毗鄰液晶優先對齊。
28.根據權利要求27所述的可調式不透光窗戶，其中毗鄰所述第一及所述第二聚合物層的所述液晶與所述第一及所述第二聚合物層的平面預傾斜，其中經處理的所述第一聚合物層的優先方向與所述第一偏光層的偏光方向實質平行，及經處理的所述第二聚合物層的優先方向與所述第二偏光層的偏光方向實質平行。
29.根據權利要求28所述的可調式不透光窗戶，其中所述預傾斜角度為在0度(0°)至約45度(45°)的范圍內。
30.根據權利要求29所述的可調式不透光窗戶，其中所述預傾斜角度為約30度(30°)。
31.根據權利要求25所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制晶胞進一步包含許多隔條，其中所述隔條維持所述第一與所述第二電極之間的預定距離。
32.根據權利要求31所述的可調式不透光窗戶，其中全部的所述隔條都涂覆粘著劑。
33.根據權利要求31所述的可調式不透光窗戶，其中部分的所述隔條涂覆粘著劑。
34.根據權利要求31所述的可調式不透光窗戶，其中所述隔條是任意分布于所述透光控制晶胞內。
35.根據權利要求31所述的可調式不透光窗戶，其中每一所述隔條包含圓球，且所述圓球接觸所述第一及所述第二電極。
36.根據權利要求35所述的可調式不透光窗戶，其中所述圓球涂有粘著劑層，其中所述圓球的直徑在約5至約30微米的范圍內，及其中所述粘著劑層的厚度為約5微米以下。
37.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其中所述第一撓性片涂有透明導電涂層。
38.根據權利要求37所述的可調式不透光窗戶，其中所述透明導電涂層是由氧化銦錫制成。
39.根據權利要求37所述的可調式不透光窗戶，其中所述透明導電涂層形成對每一透光控制晶胞的電接線。
40.根據權利要求39所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含控制電路，其用所述電接線個別地控制每一透光控制晶胞。
41.根據權利要求39所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含控制電路，其用所述電接線部分集體地控制所述透光控制晶胞。
42.根據權利要求39所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含控制電路，其用所述電接線整體地控制所述透光控制晶胞。
43.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含測量入射光強度的光感測器，其中控制電路根據所述光感測器提供的數據控制所述透光控制晶胞的透光。
44.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制晶胞的透光是可人為控制。
45.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含光電壓電池陣列，其中所述陣列提供操作所述透光控制層的電力。
46.根據權利要求45所述的可調式不透光窗戶，其中所述可調式不透光窗戶是車輛窗戶，及其中所述陣列是安裝在車輛內。
47.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其中所述可調式不透光窗戶是建筑窗戶、玻璃門或隔間。
48.根據權利要求9所述的可調式不透光窗戶，其進一步包含放置于所述外片與所述透光控制層之間的紫外光阻斷層。
49.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制層的不透光度是可變式可調整。
50.根據權利要求49所述的可調式不透光窗戶，其中所述透光控制層的不透光度是通過改變施加于所述透光控制層上的電場的幅度加以調整。
51.根據權利要求2所述的可調式不透光窗戶，其中所述吸震層進一步包含第二撓性片，其中所述第二撓性片是附著于所述第一撓性片反面的透光控制層。
52.根據權利要求1所述的可調式不透光窗戶，其中所述吸震層包含填入所述空腔的凝膠，及所述透光控制層由所述凝膠支撐。
53.根據權利要求1所述的可調式不透光窗戶，其中所述外片、所述內片、所述透光控制層及所述吸震層的附著是用壓敏粘著劑完成。
全文摘要
本發明提供一種可調式不透光窗戶(50)，其包括外片(52)、內片(54)、透光控制層(56)及吸震層(58)。在外片(52)與內片(54)之間提供空腔(60)，而透光控制層及吸震層則放置在空腔中。吸震層是撓性片(62)，用以支撐及保護透光控制層。透光控制層是由液晶胞(66)所組成。晶胞的透光比是可變式可控制。
文檔編號E06B9/24GK1860402SQ200480028044
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月23日 優先權日2003年9月26日
發明者普里莫·費南杜, 諾爾·克拉克, 蘇季祺 申請人:普里莫·費南杜, 諾爾·克拉克, 蘇季祺