JP-2026514968-A - 電気的に制御可能な光学特性を有する積層ペイン

Abstract

本発明は、電気的に制御可能な光学特性を有する積層ペイン（１００）に関し、これは、以下のもの： 外側ペイン（１）、熱可塑性中間層（３）、内側ペイン（２）、及び外側ペイン（１）と内側ペイン（２）との間に配置され、電気的に制御可能な光学特性を有する、機能要素（４）、 を有し、ここで、機能要素（４）が、以下のもの： － 第１表面（Ａ）、第２表面（Ｂ）、及び周縁側表面（Ｓ）を有する、活性層（５）、 － 活性層（５）の第１領域（５．１）内で、第１表面（Ａ）にわたって延在している、第１平面電極（６．１）、 － 活性層（５）の第２領域（５．２）内で、第１表面（Ａ）にわたって延在している、第２平面電極（６．２）、 － 少なくとも活性層（５）の第１領域（５．１）及び第２領域（５．２）内で、第２表面（Ｂ）にわたって延在している、第３平面電極（６．３）、及び、 － 第１平面電極（６．１）を第３平面電極（６．３）に電気伝導的に接続する、電気ブリッジ（７）、 を有し、 ここで、第１平面電極（６．１）が、活性層（５）に対して第１突出領域（Ｕ’）を有し、第２平面電極（６．２）が、活性層（５）に対して第２突出領域（Ｕ’’）を有し、第１バスバー（８．１）が、少なくとも第１突出領域（Ｕ’）上に配置されており、第２バスバー（８．２）が、少なくとも第２突出領域（Ｕ’’）上に配置されており、第１平面電極（６．１）と第２平面電極（６．２）とは、互いに電気的に遮断されている。 【選択図】図２

Inventors

• ベンヤミン ナーゲル
• マルセル クライン
• リヒャルト ステルツァー
• ティム シュミッツ

Assignees

• サン－ゴバン セキュリット フランス

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20240418

Priority Date

20230426

Claims (15)

1. 電気的に制御可能な光学特性を有する積層ペイン（１００）であって、以下のもの： 外側ペイン（１）、熱可塑性中間層（３）、内側ペイン（２）、及び外側ペイン（１）と内側ペイン（２）との間に配置され、電気的に制御可能な光学特性を有する、機能要素（４）、 を有し、ここで、前記機能要素（４）が、以下のもの： － 第１表面（Ａ）、第２表面（Ｂ）、及び周縁側表面（Ｓ）を有する、活性層（５）、 － 前記活性層（５）の第１領域（５．１）内で、前記第１表面（Ａ）にわたって延在している、第１平面電極（６．１）、 － 前記活性層（５）の第２領域（５．２）内で、前記第１表面（Ａ）にわたって延在している、第２平面電極（６．２）、 － 少なくとも前記活性層（５）の前記第１領域（５．１）及び前記第２領域（５．２）内で、前記第２表面（Ｂ）にわたって延在している、第３平面電極（６．３）、及び、 － 前記第１平面電極（６．１）を前記第３平面電極（６．３）に電気伝導的に接続する、電気ブリッジ（７）、 を有し、 ここで、前記第１平面電極（６．１）が、前記活性層（５）に対して第１突出領域（Ｕ’）を有し、前記第２平面電極（６．２）が、前記活性層（５）に対して第２突出領域（Ｕ’’）を有し、第１バスバー（８．１）が、少なくとも前記第１突出領域（Ｕ’）上に配置されており、第２バスバー（８．２）が、少なくとも前記第２突出領域（Ｕ’’）上に配置されており、前記第１平面電極（６．１）と前記第２平面電極（６．２）とは、互いに電気的に遮断されている、積層ペイン（１００）。
2. 前記活性層（５）が、前記第１領域内に第１セグメント（５．１）を有し、前記第２領域内に第２セグメント（５．２）を有する、請求項１に記載の積層ペイン（１００）。
3. 前記第１突出領域（Ｕ’）及び前記第２突出領域（Ｕ’’）が、前記周縁側表面（Ｓ）全体に沿って前記活性層（５）を超えて一緒に突出している、請求項１又は２に記載の積層ペイン（１００）。
4. 前記熱可塑性中間層（３）が、少なくとも第１熱可塑性積層フィルム（３．１）及び第２熱可塑性積層フィルム（３．２）を含み、前記機能要素（４）が、前記第１熱可塑性積層フィルム及び前記第２熱可塑性積層フィルム（３．１、３．２）の間に配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
5. 前記熱可塑性中間層（３）が、前記機能要素（４）の周囲に周縁的に配置されている、第３枠形状熱可塑性積層フィルム（３．３）を有する、請求項４に記載の積層ペイン（１００）。
6. 前記活性層（５）が、少なくとも１つのバリア層（９）によって、前記周縁側表面（Ｓ）の少なくとも一部分（Ｓ’、Ｓ’’）上で、好ましくは前記周縁側表面（Ｓ）の全部分上で封止されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
7. 前記機能要素（４）が、ＰＤＬＣ機能要素である、請求項１～６のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
8. 前記第２領域（５．２）が、その表面積に関して前記第１領域（５．１）よりも、少なくとも５倍大きく、特に好ましくは少なくとも１０倍大きく、請求項１～７のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
9. 前記第１平面電極（６．１）及び／又は前記第２平面電極（６．２）が、前記活性層（５）に対して、少なくとも１ｍｍ、好ましくは少なくとも５ｍｍ突出している、請求項１～８のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
10. 前記第１バスバー（８．１）が、電気伝導性材料、好ましくは銀含有材料によって、前記第１平面電極（６．１）に電気伝導的に接続されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）を有するグレージングユニットであって、前記第１バスバー及び前記第２バスバー（８．１、８．２）が、電圧源（１０）に接続され、前記第２領域（５．２）の異なる光学状態を、電気電圧の変化によって活性化させうる、グレージングユニット。
12. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）の作製方法であって、 （ａ） 前記第１バスバー（８．１）を、前記機能要素（４）の前記第１平面電極（６．１）に接続し、前記第２バスバー（８．２）を、前記機能要素（４）の前記第２平面電極（６．２）に接続し、 （ｂ） 前記機能要素（４）を、前記外側ペイン（１）、前記内側ペイン（２）、及び前記熱可塑性中間層（３）と一緒に配置して層スタックを形成し、次いで、前記層スタックを、積層して積層ペイン（１００）を形成する、 積層ペイン（１００）の作製方法。
13. 前記活性層（５）を前記第１セグメント（５．１）及び前記第２セグメント（５．２）に分割することを、レーザー照射によるセグメント化によって実行する、請求項１２に記載の方法。
14. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の積層ペイン（１００）の、乗り物のウィンドシールド又はルーフペインとしての使用。
15. 電気的に制御可能な前記機能要素（４）を、乗り物のウィンドシールド又はルーフペイン内でのサンバイザーとして用いる、請求項１４に記載の使用。

Description

本発明は、機能要素を有する積層ペイン、その作製方法、そのような積層ペインの使用、及び積層ペインを有するグレージングユニットに関する。 自動車分野及び建築分野では、電気的に制御可能な機能要素を有する積層ペインが、多くの場合、日射保護又はプライバシー保護のために用いられる。例えば、サンバイザーが電気的に制御可能な光学特性を有する機能要素の形態で組み込まれている、ウィンドシールドが知られている。特に、可視光範囲内における電磁放射の透過率又は散乱挙動が、電気的に制御可能である。機能要素は、一般的には、フィルム状であり、積層ペイン内に積層され又は積層ペイン上に接着される。ウィンドシールドの場合では、運転者は、例えば、日射放射に対するペイン自体の透過挙動を制御しうる。このようにして、従来の機械式サンバイザーが不要となりうる。このようにして、乗り物の重量を削減しうるし、空間がルーフ領域内で得られる。さらに、サンバイザーの電気制御は、機械式サンバイザーの手動折りたたみよりも運転者にとって比較的便利である。 このような電気的に制御可能なサンバイザーを有するウィンドシールドは、例えば独国特許出願公開第１０２０１３００１３３４号明細書、独国特許発明第１０２００５０４９０８１号明細書、独国特許出願公開第１０２００５００７４２７号明細書、及び独国特許出願公開第１０２００７０２７２９６号明細書から既知である。 典型的な電気的に制御可能な機能要素は、エレクトロクロミック層構造又は単粒子装置（ＳＰＤ）フィルムを含む。電気的に制御可能な日射保護を実現するための、さらなるありうる機能要素は、いわゆるＰＤＬＣ（ポリマー分散型液晶）機能要素である。それらの活性層は、ポリマーマトリックス内に埋め込まれている、液晶を含む。電圧が適用されない場合、液晶は、無秩序な様式で配向され、これは、結果として、活性層を通過する光を強く散乱させる。電圧が平面電極に適用されると、液晶は、共通方向に配向し、活性層を通る光の透過率が、増加する。ＰＤＬＣ機能要素は、総透過率を低下させるというよりも、散乱を増加させることによって作用し、これによって、グレア防止を確保する。ＰＤＬＣ機能要素は、例えば米国特許出願公開第２０１５０３０１３６７号明細書から既知である。 積層機能要素における問題は、機能要素内へのガス侵入及び可塑剤又は他の有害化合物の拡散に起因する。これらの物質は、多くの場合、機能要素の保護が不十分な側表面を通って浸透し、これは、多くの場合、望ましくない経年劣化現象、例えば明るく見えること及び陰影の変化などを引き起こす。これらの問題は、特にＰＤＬＣ機能要素によって起こる。 特開２００８－２２５３９９号は、可撓性基材上の、例えばプラスチックフィルム上の液晶表示要素を開示しており、側表面は、ガスバリア層を有し、これは、基材の側表面を介するガス浸入を防止する。国際公開第２０１９０７７０１４号及び国際公開第２０１８１８８８４４号は、機能要素を有する積層ペインを開示しており、機能要素は、側表面上の複数のバリア層によって、熱可塑性中間層からの可塑剤による浸透から保護されている。 図１は、本発明による積層ペイン内に設置されうる、バスバーを有する機能要素の実施形態を、機能要素の第２表面の平面図で示す。図２は、図１の機能要素を、機能要素の周縁側表面の第１部分の側面図で示す。図３は、図１の機能要素を、機能要素の周縁側表面のさらなる部分のさらなる側面図で示す。図４は、本発明による積層ペインの実施形態を平面図で示す。図５は、図４の本発明による積層ペインの断面図である。図６は、本発明による積層ペインのさらなる実施形態を平面図で示す。図７は、図６の本発明による積層ペインの断面図である。図８は、図６及び７の積層ペイン内で用いられる機能要素の側面図である。 図１、２、及び３は、それぞれ、本発明による積層ペイン１００の一部となりうる、電気的に制御可能な光学特性を有する機能要素４の詳細を示す。図１は、機能要素４の平面図を示す；図２及び図３は、それぞれ、機能要素４の周縁側表面の側面図を示す。機能要素４は、第１表面Ａ、第２表面Ｂ、及び周縁側表面Ｓを有する、活性層５を有する。図２は、活性層５の周縁側表面Ｓの第２部分Ｓ’’の平面図を示す、側面図である。図３は、図２の側面図に対して９０°ずれている側面図を示す。図３における機能要素４への視線方向は、図１の破線矢印で示される。制御可能な機能要素４は、例えば、ＰＤＬＣ多層フィルムである。 活性層５は、第１セグメント５．１及び第２セグメント５．２に分割される。第１平面電極６．１は、活性層５の第１表面Ａに、第１セグメント５．１の領域内において適用される。第２平面電極６．２は、活性層５の第１表面Ａに、第２セグメント５．２の領域内において適用される。第３平面電極６．３は、活性層５の第２表面Ｂに適用される。第３平面電極６．３は、活性層５の第２表面Ｂ全体にわたって延在している。第１平面電極６．１及び第２平面電極６．２は一緒に、活性層５の第１表面Ａ全体にわたって延在している。電気ブリッジ７は、第１平面電極６．１を第３平面電極６．３に電気伝導的に接続する。 図１において、線状遮断領域は、第１平面電極６．１を第２平面電極６．２から分離し、活性層５の第１セグメント５．１を、活性層５の第２セグメント５．２から分離し、破線で示されている。図２において、第１平面電極６．１と第２平面電極６．２との間、かつ第１セグメント５．１と第２セグメント５．２との間の、線状遮断領域は、目に見える隙間によって表されている。線状遮断領域は、遮断線とも呼ばれ、第１平面電極６．１及び第２平面電極６．２の場合に電気的遮断のために機能し、これによって、２つの電極が、互いに電気的に遮断されて配置されている。セグメント化された活性層５の場合、遮断線は、機能要素４の光学特性を向上させる役割を果たす。平面電極６．１、６．２とセグメント５．１、５．２との間の遮断線は、例えば、レーザーアブレーションによって、機能要素４内に導入されている。遮断線は、例えば５０μｍの幅を有する。 活性層５は、第１表面Ａと第２表面Ｂとの間に延在している、周縁側表面Ｓも有する。活性層５、５．１の周縁側表面Ｓの第１部分Ｓ’内において、第１平面電極６．１は、活性層５、５．１を超えて突出しており（図２参照）、これによって、第１平面電極６．１は、活性層５に対して突出領域Ｕ’を有する。活性層５、５．２の周縁側表面Ｓの第２部分Ｓ’’内において、第２平面電極６．２は、活性層５、５．２を超えて突出しており（図３参照）、これによって、第２平面電極６．２は、活性層５に対して突出領域Ｕ’’を有する。第１平面電極６．１の活性層５に対する突出ｕ及び第２平面電極６．２の活性層５に対する突出ｕは、例えば、それぞれ３ｍｍである。突出ｕは、平面電極の外側突出端部から活性層５の端部までの距離（平面電極が突出する側表面Ｓの部分に直交して測定される距離）によって、ここでかつ以下において、測定される。 第１バスバー８．１は、第１平面電極６．１の突出領域Ｕ’に適用され、第２バスバー８．２は、第２平面電極６．２の突出領域Ｕ’’に適用される。バスバー８．１、８．２は、それぞれ平面電極６．１、６．２の活性層５に面している表面に適用される。第１平面電極６．１の突出領域Ｕ’は、第２平面電極６．２の突出領域Ｕ’’に対して９０°ずれている。このように、バスバー８．１、８．２は、互いに対向して配置されるのではなく、同様に互いに対して９０°ずれている。バスバー８．１、８．２は、例えば、層厚１０μｍの銀含有印刷ペーストとして設計される。第１平面電極６．１及び第３平面電極６．３は、電気伝導性ブリッジ７を介して互いに電気伝導的に接続される。電気伝導性ブリッジ７は、活性層５の第１セグメント５．１内の孔状切り欠き内に配置され、第１平面電極６．１及び第３平面電極６．３と直接空間的に接触しており、これによって、第１平面電極６．１に適用される電圧は、電気伝導性ブリッジ７を介して第３平面電極６．３にも適用される。電気伝導性ブリッジ７は、代替的には、活性層５の側表面Ｓに沿って配置されてよく、第１平面電極６．１及び第３平面電極６．３に端部領域内（図示せず）で接触してよい。 第１バスバー８．１及び第２バスバー８．２は、接続線を介して電圧源１０に接続される。電圧源１０は、次いで、制御ユニットに接続され、これを介して、機能要素４に提供される電圧を、設定しうる。 平面電極６．１、６．２、６．３は、それぞれキャリアフィルム（キャリアフィルムは図示せず）に適用され、特定の適用される平面電極６．１、６．２、６．３と、実質的に同じ表面積を有する。キャリアフィルムには、活性層５に面しておりかつ約１００ｎｍの厚さを有するＩＴＯコーティングを提供され、これらが、平面電極６．１、６．２、６．３を形成する。このように、平面電極６．１、６．２、６．３は、キャリアフィルムと活性層５との間に配置される。キャリアフィルムは、図面で示されていない。キャリアフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、例えば０．１２５ｍｍの厚さを有する。平面電極６．１、６．２、６．３は、対応するキャリアフィルムと活性層５との間に配置される。 活性層５は、ポリマーマトリックスを含み、その中に液晶が分散され、これらは、平面電極６．１、６．２、６．３に適用される電圧に応じて配向し、これによって、光学特性を制御しうる。活性層５の第２セグメント５．２は、第１平面電極６．１及び第２平面電極６．２に適用される電圧に応じてその光学状態を変化させる。光学変化は、第２平面電極６．２と第３平面電極６．３との間の電圧差によって引き起こされ、これら、第２セグメント５．２内の液晶を再配向させる。 図４及び図５は、本発明による積層ペイン１００の実施形態を示し、ここで、機能要素４が、図１～図３で実質的に記載されているように、積層ペイン１００内に配置されている。積層ペイン１００は、乗り物用の電気的に制御可能なサンバイザーを有するウィンドシールドとして設計されており、機能要素４は、ウィンドシールド内の配置に応じて切断かつ湾曲されている（又は曲げられうる）。図４は、積層ペイン１００の内側面、すなわち乗り物の内部に向くように提供されている積層ペイン１００の表面の、平面図を示す。図５は、図４で断面線Ｘ－Ｘ’が示されている、図４の積層ペイン１００の断面図を示す。 積層ペイン１００は、外側ペイン１及び内側ペイン２を有し、これらは、熱可塑性中間層３を介して互いに接続されている。外側ペイン１は、２．１ｍｍの厚さを有し、例えば、無色のソーダ石灰ガラスからなる。内側ペイン２は、１．６ｍｍの厚さを有し、例えば、無色のソーダ石灰ガラスからなる。積層ペインは、設置位置においてルーフに面している上方端部Ｄ、及び設置位置においてエンジンコンパートメントに面している下方端部Ｍを有する。 外側ペイン１は、熱可塑性中間層３に面している内部側表面ＩＩ、及び熱可塑性中間層３とは反対側に面している外側表面Ｉを有する。外側ペイン１の外側表面Ｉは、積層ペイン１００の外側表面でもある。内側ペイン２は、熱可塑性中間層３に面している外側表面ＩＩＩを有する。さらに、内側ペイン２は、内部側表面ＩＶを有し、これは、熱可塑性中間層３とは反対側に面しており、積層ペイン１００の内部側表面でもある。 熱可塑性中間層３は、第１熱可塑性積層フィルム３．１、第２熱可塑性積層フィルム３．２、及び第３熱可塑性積層フィルム３．３を有し、これらは、外側ペイン１と内側ペイン２との間に平面状の様式で互いに重なり合って積み重ねて配置されており、ここで、第３熱可塑性積層フィルム３．３は、第１熱可塑性積層フィルム３．１と第２熱可塑性積層フィルム３．２との間に配置されている。積層フィルム３．１、３．