(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の導電層の間にある浮遊粒子エマルジョンの活性層であり、該活性層を介して電界を投射すると変化し得る光透過を有する活性層を備える切換可能なフィルム組立体であり、該フィルム組立体を電源に接続するための電気接続手段を有するフィルム組立体において、前記電気接続手段の少なくとも１つが前記第１及び第２の導電層と直接電気的に接触しない第１の遠隔電気接続領域を備え、前記フィルム組立体を前記電源に接続し、前記第１の遠隔電気接続領域が容量接続によって前記第１導電層と連結することで、前記切換可能なフィルム組立体の少なくとも一部分を介して電界を投射することによって、前記活性層の光透過を変化させることを特徴とする切換可能なフィルム組立体。
【請求項２】
前記第１の導電層が第１のプラスチック基板で支持され、前記第１の遠隔電気接続領域が前記第１のプラスチック基板上に設けられる請求項１に記載の切換可能なフィルム組立体。
【請求項３】
前記第２の導電層が第２のプラスチック基板で支持され、第２の遠隔電気接続領域が該第２のプラスチック基板上に設けられ、前記第２の遠隔電気接続領域が、前記第１及び第２の導電層と直接電気的に接触しない請求項２に記載の切換可能なフィルム組立体。
【請求項４】
窓ガラス材料、好ましくはガラスの第１のプライと、前記請求項１〜３のいずれかに記載の切換可能なフィルム組立体とを備え、
該切換可能なフィルム組立体が前記第１の窓ガラス材料のプライと対向することを特徴とする窓ガラス。
【請求項５】
窓ガラス材料、好ましくはガラスの少なくとも１つの他のプライをさらに備え、前記窓ガラス材料の第１のプライと前記少なくとも１つの他のプライとの間に空隙がある請求項４に記載の窓ガラス。
【請求項６】
窓ガラス材料、好ましくはガラスの第２のプライをさらに備え、該窓ガラス材料の第１及び第２プライの間に、前記切換可能なフィルム組立体を、少なくとも第１及び第２の接着剤中間層材料、好ましくはＰＶＢ又はＥＶＡによって積層する請求項４又は５に記載の窓ガラス。
【請求項７】
少なくとも一方の表面の一部に設けられた導電性塗膜を有する中間層材料である少なくとも一つの層を備え、前記第１遠隔電気接続領域が前記中間層材料の未被覆面上、又は該中間層材料の導電性塗膜上に設けられる請求項４〜６のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項８】
前記窓ガラス材料の第１のプライは、その表面の少なくとも一部に設けた導電性塗膜を備え、前記第１の遠隔電気接続領域が前記窓ガラス材料の第１のプライの導電性塗膜上、又は該窓ガラス材料の第１のプライの未被覆表面上に設けられる請求項４〜６のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項９】
前記第１及び第２の導電層と離隔した少なくとも１つの他の遠隔電気接続領域をさらに備える請求項４〜８のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項１０】
少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する中間層材料の少なくとも一つの層をさらに備え、当該少なくとも１つの他の遠隔電気接続領域が前記中間層材料の未被覆面上、又は該中間層材料の導電性塗膜上に設けられる請求項９に記載の窓ガラス。
【請求項１１】
前記窓ガラス材料の第１のプライが、その表面の少なくとも一部に設けられた導電性塗膜を備え、前記第１の遠隔電気接続領域が前記窓ガラス材料の第１のプライの導電性塗膜上、又は該窓ガラス材料の第１のプライの未被覆表面上に設けられ、前記窓ガラス材料の第２のプライは、その表面の少なくとも一部に設けられた導電性塗膜を備え、前記少なくとも一つの他の遠隔電気接続領域が前記窓ガラス材料の第２のプライの導電性塗膜上、又は該窓ガラス材料の第２のプライの未被覆面上に設けられる請求項６に記載の窓ガラス。
【請求項１２】
前記第１の遠隔電気接続領域がヒーターアレイ若しくはフィルム、アンテナ又は他の電気デバイスとも電気的に接続する請求項４〜１１のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項１３】
前記第１の遠隔電気接続領域がバスバー、好ましくは錫めっき銅ストリップ、又は導電性塗膜を有する請求項４〜１１のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項１４】
空中、地上又は海上の乗り物における窓として使用するか、又はビルの内部窓又は外部窓として使用する請求項４〜１３のいずれかに記載の窓ガラス。
【請求項１５】
第１及び第２の平面電極層を備える切換可能なフィルムを設け、該層の各々が少なくとも一方の表面の一部に設けた第１の導電性塗膜を有するプラスチック基板を有し、これら層間に積層された活性層を有し、各導電性塗膜が該活性層の表面と接触する工程と、
前記平面電極層の少なくとも一方の基板の未被覆表面上に第２の導電性塗膜を形成することによって、遠隔電気接続領域を形成する工程と、を備え、
前記遠隔電気接続領域が、前記第１及び第２の平面電極層のうちのいずれかの第１の導電性塗膜と、直接電気的に接触しないことを特徴とする遠隔電気接続領域を有する切換可能なフィルム組立体の製造方法。
【請求項１６】
前記第２の導電性塗膜と、電気接続手段との間に電気接続を形成して前記切換可能なフィルム組立体を電源に接続する工程を備える請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１及び第２の平面電極層の間に積層され、光透過が印加電圧によって変化する活性層を備え、前記平面電極層が少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック基板を備える切換可能なフィルム組立体であり、
第１の導電性塗膜が前記活性層と第１のプラスチック基板との間にあり、第２のプラスチック基板が前記活性層と第２の導電性塗膜との間にあり、切換可能なフィルム組立体が前記第１及び第２導電性塗膜から離隔した遠隔電気接続領域を位置させ得る前記第１の平面電極の未被覆表面上に電気絶縁領域を有し、
前記遠隔電気接続領域が、前記第１及び第２の平面電極層のうちのいずれかの第１の導電性塗膜と、直接電気的に接触しないことを特徴とする切換可能なフィルム組立体。
【請求項１８】
少なくとも一方の面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック材料基板を備える第１の平面電極を設ける工程と、
前記第１の平面電極上の導電性塗膜に浮遊粒子エマルジョンの層を塗布して、活性層を形成する工程と、
少なくとも一方の面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック材料基板を備える第２の平面電極を前記活性層上に、該プラスチック材料基板を活性層と接触したまま設ける工程と、
前記第１平面電極、活性層及び第２平面電極を積層して切換可能なフィルム組立体を形成する工程と、を備える請求項１７に記載の切換可能なフィルム組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、切換可能なフィルム及びそのようなフィルムを含む窓ガラス、特に、そのようなフィルムと外部電源との接続に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いくつかの種類の追加的機能を有する窓ガラスが、次第に人気となり、求められている。一般的に、熱又はＵＶ反射性能を与えるため、コーティングされるか又は着色されたガラスの、積層ガラス構造中に、少なくとも１つのプライを用いることで、追加的機能を設ける。しかしながら、追加的機能は、積層ガラス構造中に、機能的デバイス又はフィルムを含むことによっても設けられる。このようなデバイス又はフィルムは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）のような照明デバイス、又は、例えばＬＣＤ（液晶デバイス）又はＳＰＤ（浮遊粒子デバイス）のような、光透過率が変化する活性層を有する切換可能なフィルムを含む。
【０００３】
ＳＰＤフィルム、例えば、特許文献１（国際公開第２００５／１０２６８８号パンフレット）やリサーチフロンティア社からライセンスを受けて利用できるものは、懸濁液媒体中に多数の浮遊粒子を有するフィルムであり、ポリマー媒体内に保持される。そのフィルムは、暗い状態（電圧印加がない場合）と非常に透明な状態（電圧が印加された場合）との間で切換可能である。前記粒子中の相対的な配置の度合が、ＡＣ電圧の印加によって決定され、ＳＰＤベースのデバイスは、種々の電圧が印加されると変化した光透過を示す。
【０００４】
従来のＳＰＤフィルムの構成を、図１ａに示す。図１ａは、従来のＳＰＤフィルム組立体の概略断面図である。ＳＰＤフィルム１は、第１の平面電極３ａと第２の平面電極３ｂとの間に位置するよう並べられた浮遊粒子エマルジョン２の活性層を備える積層構造を有する。前記活性層２の光透過は、印加電圧にともなって変化する。一方又は両方の前記活性層の主表面に、上塗り層があってもよい。各平面電極は、一般的にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のプライであるプラスチック基板材料のプライ４ａ、４ｂを備え、該プライは、その一方の表面の少なくとも一部に形成された、一般的に酸化すず（ＩＴＯ）である導電塗膜５ａ、５ｂを有する。前記導電塗膜５ａ、５ｂは、前記浮遊粒子エマルジョン２と、適当な電気コネクタを介して設けられた外部電源（図示せず）との間の直接の電気接触を可能にする。
【０００５】
他のＳＰＤフィルムの構成が公知となっている。特許文献２（米国特許第５６５０８７２号明細書）では、光弁が開示されており、そこでは、保護層がＳＰＤフィルムの一方の面に位置し、ＳＰＤフィルムに接触しており、電極が前記保護層の外面に位置する。外部電極は、ＳＰＤフィルムに接触していない。前記電極及び保護層は、既成の組立体の形であり、例えばＩＴＯの薄層である電極を塗布したプラスチックフィルムのようなものである。
【０００６】
特許文献３（独国特許出願公開第１００４３１４１号明細書）は、天井照明用のガラスが開示され、それはＳＰＤ層を組み込んでいる。２つのガラスのプライが、該プライ間のギャップ中に不完全真空を有する二重ガラス構造の中に形成され、ＳＰＤ層が下側のガラスプライの内側に形成される。そのＳＰＤは暗い状態と明るい状態の間で切換可能である。
【０００７】
例えば特許文献４（米国出願公開第２００４／０２５７６４９号明細書）に開示されているように、中間層の全体又は部分的に、積層ガラス構造中のＳＰＤフィルムのような機能的デバイスを含むことを可能にすることが、部分的に真空の二重ガラス構造を用いることに比べて好ましい。一般的な積層ガラス構造の前記中間層はＰＶＢ（ポリビニルブチラール）中間層である。前記中間層中のＳＰＤフィルムを保護するために、前記フィルムの端部はガラスの端部に及ばないことが好ましい。通常の１よりも３つの中間層が窓ガラス中の機能的フィルムを積層するために用いられる「ピクチャーフレーム」デザインを用いることが知られている。およそ機能的フィルムの厚さと同じである中心層は切断され、前記フィルムを中間層フレーム内に設置する。前記フィルム及び中間層フレームは、その後、２つのさらなる中間層の間に置かれ、ガラスのプライの間に積層される。
【０００８】
図１ｂは、その中に積層された図１ａに示されたタイプのＳＰＤフィルム組立体を有する窓ガラスの構成を示す概略図である。前記窓ガラス６は、２つのガラスのプライ８ａ、８ｂの間に積層した層間構造７内に、積層したＳＰＤフィルム組立体１を有する。前記積層構造７は、中間層材料９ａ、９ｂ、９ｃの３層を備える。前記第１中間層９ａは、その中にＳＰＤフィルム組立体が位置する中央の切取領域を有し、前記第１中間層９ａは「ピクチャーフレーム」を形成する。好ましくは、前記フィルム組立体１の厚さは、第１中間層９ａのオーダーと同じである。前記第１の中間層９ａは、第２の中間層９ｂと第３の中間層９ｃの間に積層され、ガラス８ａ、８ｂのプライと共に広がっている。
【０００９】
ＳＰＤフィルム組立体１を電源に接続するため、バスバーが設けられる。図２は、接続されたバスバーを有するＳＰＤフィルム組立体２を示した概略断面図である。従来通り、前記ＳＰＤフィルム組立体は図１ａに示され、第１の（上部の）平面電極３ａ、第２の（下部の）平面電極３ｂを備え、積層されたそれらの間に、浮遊粒子エマルジョン２の層を有する。書く電極３ａ、３ｂは、ポリエチレンテレフタレート基板４ａ、４ｂを備え、それぞれ、一方の表面５ａ、５ｂに形成された導電インジウム酸化すず（ＩＴＯ）の薄層を有する。前記第１の（上部の）平面電極層３ａに電気的接続を形成するため、前記第２の（下部の）平面電極層３ｂ及び前記浮遊粒子エマルジョン２は、切断、切削及び／又は溶解によって除去され、ＩＴＯ層５ａを露出する。導電性の銀テープ１０の領域が、前記ＩＴＯ層５ａに接着され、それに、すずめっきストリップを有するバスバー１１をはんだ付けする。第２の（下部の）平面電極層３ｂの電気接続を形成するため、前記第１の（上部の）平面電極層３ａ及び前記浮遊粒子エマルジョン２の一部分が除去され、導電性の銀テープ１２の領域が、前記ＩＴＯ層５ｂに接着される。さらに、すずめっきストリップバスバー１３は、この導電性の銀テープ１２の領域にはんだ付けされる。
【００１０】
上述のような方法が、例えば積層ガラスの中に組み込んだＬＣＤ（液晶デバイス）のように、他の切換可能なフィルムによって使用することもできる。
【００１１】
残念ながら、切換可能なフィルムにバスバーを設ける上記方法を用いることは、いくつかの問題がある：
・その方法は、時間がかかり、複雑であること；
・前記切断作業中にフィルムのダメージが発生し、短絡回路又は層間剥離による問題を引き起こし、最終製品の生産が減少すること；
・導電ＩＴＯ層が損傷を受けること；
・前記バスバーがある領域は、より層間剥離の影響を受けやすく、端部のシールを困難にすること；及び
・対向する電極のＩＴＯ層が、浮遊粒子エマルジョンのみによって離隔され、製造又は積層後に前記層が接触した場合、短絡回路を引き起こすことになることである。
【００１２】
同様の技術を用いてバスバーが適用された液晶フィルムのように、その他の切換可能なフィルムにも同じような問題がある。そのため、上述のいずれの不利も被らない方法を用いて切換可能なフィルムに電気的接続を可能とすることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０２６８８号パンフレット
【特許文献２】米国特許第５６５０８７２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１００４３１４１号明細書
【特許文献４】米国出願公開第２００４／０２５７６４９号明細書
【発明の概要】
【００１４】
本発明は、第１及び第２の導電層の間にある活性層であり、該活性層を介して電界を投射すると変化し得る光透過を有する活性層を備える切換可能なフィルム組立体であり、該フィルム組立体を電源に接続するための電気接続手段を有するフィルム組立体において、前記電気接続手段の少なくとも１つが前記第１及び第２の導電層と離隔して設けられた第１の遠隔電気接続領域を備え、前記フィルム組立体を前記電源に接続すると、前記切換可能なフィルム組立体の少なくとも一部分を介して電界を投射することによって、前記活性層の光透過を変化させることを特徴とする切換可能なフィルム組立体を提供することで、これらの問題を解決することを目的とする。
【００１５】
前記導電層から離隔した電気接続を用いることによって、上述の問題は、少なくとも部分的に解決する。
【００１６】
前記活性層の吸収又は分散性能を変化させることによって、該活性層の光透過は変化する。
【００１７】
好ましくは、前記第１の導電層が第１のプラスチック基板で支持され、前記第１の遠隔電気接続領域が前記第１のプラスチック基板上に設けられる。
【００１８】
好ましくは、前記第２の導電層が第２のプラスチック基板で支持され、第２の遠隔電気接続領域が該第２のプラスチック基板上に設けられる。
【００１９】
好ましくは、前記活性層が浮遊粒子エマルジョンの層である。
【００２０】
本発明は、窓ガラス材料、好ましくはガラスの第１のプライと、前記切換可能なフィルム組立体とを備え、該切換可能なフィルム組立体が前記第１の窓ガラス材料のプライと対向する窓ガラス（グレージングペイン）も提供する。
【００２１】
好ましくは、窓ガラス材料、好ましくはガラスの少なくとも１つの他のプライをさらに備え、前記窓ガラス材料の第１のプライと前記少なくとも１つの他のプライとの間に空隙がある。このような実施形態は、通常、複層窓ガラスユニットとして知られており、実施例では二重窓ガラスのユニットである。
【００２２】
好ましくは、窓ガラス材料、好ましくはガラスの第２のプライをさらに備え、該窓ガラス材料の第１及び第２プライの間に、前記切換可能なフィルム組立体を、少なくとも第１及び第２の接着剤中間層材料、好ましくはＰＶＢ又はＥＶＡによって積層する。
【００２３】
好ましくは、窓ガラス材料の第１のプライは、その表面の少なくとも一部に設けた導電性塗膜を備え、前記第１の遠隔電気接続領域が前記窓ガラス材料の第１のプライの導電性塗膜上、又は該窓ガラス材料の第１のプライの未被覆表面上に設けられ、前記窓ガラス材料の第２のプライはその表面の少なくとも一部に設けた導電性塗膜を有し、少なくとも１つの他の遠隔電気接続領域が前記第２のプライの未被覆面上、又は該第２のプライ導電性塗膜上に設けられる。
【００２４】
好ましい実施形態では、前記窓ガラスは、１つの他の離隔した電気接続を有する積層された窓ガラスである。この場合、好ましくは前記第１及び第２の平面電極層は、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック基板材料を有し、前記１つの他の遠隔電気接続領域は、前記プラスチック基板材料上に設けられる。代替案としては、前記第１及び第２の平面電極層は、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック基板材料を有し、前記１つの他の遠隔電気接続領域は、前記導電性塗膜上に設けられる。前記積層された窓ガラスは、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する少なくとも１つの中間層材料の層を備え、前記１つの他の遠隔電気接続領域は前記中間層材料の層の未被覆面上に設けられる。前記積層された窓ガラスは、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する少なくとも１つの中間層材料の層を備え、前記１つの他の遠隔電気接続領域は前記導電性塗膜上に設けられる。
【００２５】
他の実施形態では、好ましくは、前記窓ガラス（グレージングペイン）は、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する少なくとも１つの中間層材料の層をさらに備え、前記第１の遠隔電気接続領域は、前記中間層材料の層の未被覆表面上に設けられる。
【００２６】
代替案としては、前記窓ガラス（グレージングペイン）は、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する少なくとも１つの中間層材料の層をさらに備え、前記第１の遠隔電気接続領域は、前記中間層材料の層の前記導電性塗膜上に設けられる。
【００２７】
好ましくは、前記窓ガラス材料の第１のプライは、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜をさらに備え、前記第１の遠隔電気接続領域は、前記窓ガラス材料の第１のプライの導電性塗膜上、又は該窓ガラス材料の第１のプライの未被覆表面上に設けられる。
【００２８】
２つのガラスのプライがあるとき、ガラスの第１及び第２のプライの少なくとも１つがその少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を備え、前記第１の遠隔電気接続領域は前記導電性塗膜上に設けられる。
【００２９】
好ましい実施形態では、前記窓ガラス（グレージングペイン）は、前記第１及び第２の導電層と離隔した少なくとも１つの他の電気接続領域を備える。好ましくは、前記窓ガラス（グレージングペイン）は、その少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有する少なくとも１つの中間層材料の層をさらに備え、前記少なくとも１つの他の遠隔電気接続領域は、前記中間層材料の層の前記導電性塗膜上又は前記中間層材料の層の未被覆表面上に設けられる。
【００３０】
他の実施形態では、好ましくは前記第１の遠隔電気接続領域が、ヒーターアレイ若しくはフィルム、アンテナ又は他の電気デバイスとも電気的に接続する。
【００３１】
好ましくは、前記第１の遠隔電気接続領域がバスバー、好ましくは錫めっき銅ストリップ、又は導電性塗膜を有する。
【００３２】
好ましくは、前記窓ガラス（グレージングペイン）は、空中、地上若しくは海上の乗り物における窓として使用されるか、又はビルの内部窓又は外部窓として使用される。
【００３３】
第２の特徴から、本発明は、遠隔電気接続領域を有する切換可能なフィルム組立体の製造方法も提供し、該方法は、第１及び第２の平面電極層を備える切換可能なフィルムを設け、該層の各々が少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック基板材料を有し、これら層間に積層された活性部を有し、各導電性塗膜が該活性部の表面と接触する工程と、
前記平面電極層の少なくとも一方の基板の未被覆表面上に第２の導電性皮膜を形成することによって、遠隔電気接続領域を形成する工程と、を備える。
【００３４】
好ましくは、前記第２の導電性塗膜と電気接続手段との間に電気接続を形成し、前記切換可能なフィルム組立体を電源に接続する工程を備える。
【００３５】
第３の特徴から、本発明は、第１及び第２の平面電極層の間に積層され、光透過が印加電圧によって変化する活性層を備え、前記平面電極層が少なくとも一方の表面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック基板材料を備える切換可能なフィルム組立体であり、
第１の導電性塗膜が前記活性層と第１のプラスチック基板との間にあり、第２のプラスチック基板が前記活性層と第２の導電性塗膜との間にあり、切換可能なフィルム組立体が前記第１及び第２導電性塗膜から離隔した遠隔電気接続領域を位置させ得る前記第１の平面電極の未被覆表面上に電気絶縁領域を有するフィルム組立体も提供する。
【００３６】
本発明の第３の特徴に従う切換可能なフィルム組立体は、前記第１の平面電極層の未被覆表面上に、導電性塗膜、バスバー又は同様のもののような、隔電気接続領域を有する。
【００３７】
本発明は、発明の第３の特徴に従うフィルムの製造方法も提供し、該方法は、少なくとも一方の面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック材料のプライを備える第１の平面電極を設ける工程と、前記第１の平面電極上の導電性塗膜に浮遊粒子エマルジョンの層を塗布して、活性層を形成する工程と、少なくとも一方の面の一部に設けた導電性塗膜を有するプラスチック材料のプライを備える第２の平面電極を前記活性層上に、該プラスチック材料のプライを活性層と接触したまま設ける工程と、前記第１平面電極、活性層及び第２平面電極を積層して切換可能なフィルム組立体を形成する工程と、を備える。
【００３８】
前記活性層は、それらの一方の表面上で、前記第１平面電極と前記活性層との間に、上塗り層を設けることができる。前記活性層は、前記第２平面電極と前記活性層との間に、その他の上塗り層を設けることができる。
【００３９】
本発明は、ここで実施例のみの方法によって表されており、以下の図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】図１ａは、上述の、従来のＳＰＤフィルムの構成を示した概略図である。
【図１ｂ】図１ｂは、上述の、その中に積層したＳＰＤフィルム組立体を有する窓ガラスの構成を示した概略図である。
【図２】図２は、上述の、接続されたバスバーと一体化したＳＰＤフィルムを含む積層された窓ガラスを示す概略図断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体を示す概略図断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体を示す概略図断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体の概略図断面図である。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体の概略図断面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体を備える積層された窓ガラスの概略図断面図である。
【図８】図８は、本発明の第６実施形態に従って、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体を備える積層された窓ガラスの概略図断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
バスバーと積層された窓ガラスの切り替え可能なフィルムの導電層との間の物理的、ガルバニック接続を形成する問題を解決するため、本発明は離隔した電気接続を利用する。離隔した電気接続は、１つは、電極が外部電源と電気的に接続したとき、前記フィルムを切り換えるために必要な電解を付与する電極層によって、直接的な電気接触がないことである（ときどき、ガルバニック又はオーム接続として知られている）。結果として、離隔した電気接続は、活性層に対しても離隔している。前記離隔した電気接続は、電界が活性層を介して投射され、切換プロセスを操作することを可能にする。そのような離隔した電気接続は、以下でより詳細に述べられるように、実際は容量がある。
【００４２】
挙げられた各実施例では、ＳＰＤフィルムが切換可能なフィルムとして用いられているが、本発明は、窓ガラス又は他の積層構造に含まれており、電圧が印加されたときに活性層の光透過が変化する他の切換可能なフィルムについても同様に適用できる。そのようなフィルムは、ＬＣＤフィルム、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）のような他の積層電気デバイス、又は、積層ガラスに抱合される電子材料を含む。
【００４３】
図３は、本発明の第１の実施形態に従う隔離した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体を示す概略断面図である。前記ＳＰＤフィルム組立体３０は、第１の平面電極３２と第２の平面電極３３との間に積層された、活性層３１（浮遊粒子エマルジョンを含んでいる）を備える。各平面電極層３２、３３は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜３６、３７を有するＰＥＴ基板３４、３５を備える。前記フィルム組立体は、各ＩＴＯ塗膜３６、３７が前記活性層３１と接触するように構成される。第１の遠隔電気接続領域３８は、前記第１の平面電極層３２の前記ＰＥＴ基板３４の表面上に設けられ、前記ＩＴＯ塗膜３６とは離れており、また、前記フィルム組立体３０が積層された窓ガラスに含まれる場合には、前記第１の遠隔電気接続領域３８は第１の中間層材料の層と接触可能である。第２の遠隔電気接続領域３９は、前記第２の平面電極層３３の前記ＰＥＴ基板３５の表面上に設けられ、前記ＩＴＯ塗膜３７とは離れており、また、前記フィルム組立体３０が最終的な積層された窓ガラスに含まれる場合には、前記第２の遠隔電気接続領域３８は第２の中間層材料の層と接触可能である。前記第１及び第２遠隔電気接続領域３８、３９は、すずめっき銅ストリップから形成されたバスバーであり、導電性の銀ペイント及び導電性テープの手段によって、前記ＰＥＴ基板３４、３５の表面に接続されている。そのような遠隔電気接続領域は不明りょうであるとき、例えば車中又はビル中のように、前記切換可能なフィルムを有する前記窓ガラスを窓枠に当てはめた場合にそれらを観察するとき、それらはオブスキュレーションバンド（黒いセラミックのインクから形成された窓ガラスの周囲に印刷された領域）のように描画された領域の背後に隠れている。
【００４４】
前記遠隔電気接続領域３８、３９は、前記平面電極層３２、３３の導電性ＩＴＯ塗膜に一対ある。適した電源に導電性ＩＴＯ塗膜３６、３７を接続したとき、電界が前記活性層３１を介して投射されることで、その光透過を変化させる。電位は、導電性ＩＴＯ層３６、３７によって、前記活性層３１を介して直角に投射される。それぞれの電気接続領域３８、３９は、前記活性層３１から離隔されており、それぞれが電源供給を行う。この実施例では、いずれの遠隔電気接続領域も、前記ＩＴＯ塗膜に直接のガルバニック接触をしない。結果として、前記遠隔電気領域及び前記平面電極層が容量接続を通してエネルギーと結合する。
【００４５】
図４は、本発明の第１の特徴に従って、それに接続した遠隔導電領域を有するＳＰＤフィルムを示す概略断面図である。
【００４６】
前記ＳＰＤフィルム４０は、第１の平面電極４２と第２の平面電極４３との間に積層された、活性層４１（浮遊粒子エマルジョンを含んでいる）を備える。各平面電極層４２、４３は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜４６、４７を有するＰＥＴ基板４４、４５を備える。この実施形態では、前記第１平面電極層４２の方向は、図１ａで示された従来のＳＰＤフィルムと比べて逆になっており、前記ＰＥＴ基板４４が前記活性層４１に接触し、前記ＩＴＯ塗膜４６が露出している。このように、前記ＩＴＯ塗膜４６は、前記フィルムが積層された窓ガラスに含まれたときは、ポリビニルブチラル（図示せず）のような、接着中間層材料の層を用いて接着可能である。
【００４７】
第１の遠隔導電接続領域は、前記第２の電極層４３の前記ＰＥＴ基板４５の表面上に位置し、前記ＩＴＯ塗膜４７から離れている。前記電気接続体４８’は、矢印４９の方向に動き、前記ＰＥＴ基板４５の表面に適切に接続される。前記遠隔電気接続領域４８は、前記ＰＥＴ基板４５の表面上の幻影が示されている。
【００４８】
直接のガルバニック接続は、前記ＩＴＯ塗膜４６によって生まれる。電気接続体４９１’は、前記ＩＴＯ塗膜４６に接触するまで、矢印４９２の方向に動く（幻影で示す）。前記直接のガルバニック接続体４９１は、前記ＩＴＯ塗膜４６に適切に接触されることによって、直接のガルバニック接続領域を設ける。前記直接のガルバニック接続体４９１は、バスバー又は導電性塗膜である。
【００４９】
前記ＳＰＤフィルムは、前記領域４８、５０を通して適切な電源を用いた電気通信に持ち込まれる。電界が前記活性層４１を介して投射されることで、その光透過を変化させる。
【００５０】
当業者にとって、遠隔電気接続領域に代えて、前記ＳＰＤフィルム４０は前記ＩＴＯ塗膜４７との直接のガルバニック接続を用いて設けることができることは明らかであろう。直接のガルバニック電気接続は、前記ＩＴＯ塗膜４７を露出するため、前記ＰＥＴ基板の一部を除去することによって作られる。代案として、前記ＩＴＯ塗膜４７は、前記第１平面電極４２及び活性層４１の一部を除去することによって露出される。
【００５１】
図５は、離隔した電気接続を有するＳＰＤフィルム組立体の概略図断面図である。前記ＳＰＤフィルム５０は、第１の平面電極５２と第２の平面電極５３との間に積層された、活性層５１（浮遊粒子エマルジョンを含んでいる）を備える。各平面電極層５２、５３は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜５６、５７を有するＰＥＴ基板５４、５５を備える。前記フィルム組立体は、各ＩＴＯ塗膜５６、５７が前記活性層５１と接触するように構成される。前記第１の平面電極層５２は、前記活性層５１に接触している前記ＩＴＯ塗膜５６の表面とは反対の追加的な導電性塗膜５８上にも設けられる。この追加的な導電性塗膜５８は、前記ＰＥＴ基板５４の表面の少なくとも１部を覆う。第１の遠隔電気接続領域５９は、この追加的な導電性塗膜５８上に位置する。直接のガルバニック電気接続領域５１０は、前記第２の平面電極層５３の前記ＩＴＯ塗膜５７上に位置する。
【００５２】
代替の実施形態では、前記電気接続領域５１０の代わりに、前記第２の平面電極層５３の表面上に、第２の遠隔電気接続領域が設けられ、前記ＩＴＯ塗膜５７から離れる。この第２の遠隔電気接続領域５１１は、前記ＰＥＴ基板５５の表面上に幻影として示されている。
【００５３】
前記第１及び第２の遠隔電気接続領域５９、５１１は、すずめっき銅ストリップから形成され、導電性の銀ペイント及び導電性テープの手段によって、関連する表面に接続されている。
【００５４】
前記遠隔接続領域５９は、投射された電界が前記ＰＥＴ基板５４を通った後、前記活性層５１を通って電界を与えるように位置する。前記遠隔電気接続領域は、前記活性層５１から離隔している。エネルギーは、容量接続を通して、前記活性層に結合される。
【００５５】
図６は、離隔した電気接続を有する別のＳＰＤフィルム組立体の概略断面図である。前記ＳＰＤフィルム組立体６０は、第１の平面電極層６２と第２の平面電極層６３との間に積層された、活性層６１（浮遊粒子エマルジョンを含んでいる）を備える。各平面電極層６２、６３は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜６６、６７を有するＰＥＴ基板６４、６５を備える。前記フィルム組立体は、１以上の上塗り層が各ＩＴＯ塗膜６６、６７及び前記活性層６１の間にあるが、各ＩＴＯ塗膜６６、６７が前記活性層６１と接触するように構成される。
【００５６】
前記第１の平面電極層６２は、前記活性層６１に接触している前記ＩＴＯ塗膜６６の表面とは反対の追加的な導電性塗膜６８上にも設けられる。この追加的な導電性塗膜６８は、前記ＰＥＴ基板６４の表面の少なくとも一部を覆う。第１の遠隔電気接続領域６９は、この追加的な導電性塗膜６８上に位置する。
【００５７】
前記第２の平面電極層６３は、前記活性層６１に接触している前記ＩＴＯ塗膜６７の表面とは反対の追加的な導電性塗膜６１０上にも設けられる。この追加的な導電性塗膜６１０は、前記ＰＥＴ基板６５の表面の少なくとも一部を覆う。第２の遠隔電気接続領域６１１は、この追加的な導電性塗膜６１０上に位置する。前記第１及び第２の遠隔電気接続領域６９、６１１は、すずめっき銅ストリップから形成され、導電性の銀ペイント及び導電性テープの手段によって、前記ＩＴＯ塗膜６８、６１０の表面に接続されている。
【００５８】
前記遠隔電気接続領域６９、６１１は、投射された電界が前記ＰＥＴ基板６４、６５を通り、前記活性層６１を通ることで、該活性層の光透過を変化させる手段をもたらす電界を与えるべく位置する。各遠隔電気接続領域は、ＩＴＯ塗膜６６、６７及び前記活性層６１から離隔している。
【００５９】
この実施例では、いずれの遠隔電気接続領域も前記平面電極層の前記ＩＴＯ塗膜に直接のガルバニック接触を行っていない。そのため、前記遠隔電気接続領域及び前記平面電極層は、遠隔電気接続を通してエネルギーと結合する。
【００６０】
図７は、本発明の別の実施形態に従って、離隔した電気的なバスバー接続を有するＳＰＤフィルム組立体を備える積層された窓ガラスの概略図断面図である。積層された窓ガラス７０は、シリケートフロートガラス７２、７３の２つのプライの間に積層されたＳＰＤフィルム組立体７１を備える。前記ＳＰＤフィルム組立体７１は、第１の平面電極層７５と第２の平面電極層７６との間に積層された、活性層７４（浮遊粒子エマルジョンを含んでいる）を備える。各平面電極層７５、７６は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜７９、７１０を有するＰＥＴ基板７７、７８を備える。前記フィルム組立体は、上塗り層が各ＩＴＯ塗膜７９、７１０及び前記活性層７４の間にあるが、各ＩＴＯ塗膜７９、７１０が前記活性層７４と接触するように構成される。
【００６１】
中間層材料７１１の第１のプライは、一方の表面の少なくとも一部にわたる導電性塗膜７１２（ＩＴＯのようなもの）を有し、前記第１の平面電極層７５の前記ＰＥＴ基板７７と接触する位置にある。中間層材料７１３の第２のプライは、一方の表面の少なくとも一部にわたる導電性塗膜７１４（ＩＴＯのようなもの）を有し、前記第２の平面電極層７６の前記ＰＥＴ基板７８と接触する位置にある。前記中間層材料７１１、７１３の未被覆表面は、接着中間層材料７１５、７１６（ポリビニルブチラールのようなもの）のプライと接触し、前記フィルム組立体をシリケートフロートガラス７２、７３のプライに接着するのに用いられる。
【００６２】
第１の遠隔電気接続領域７１７は、中間層材料７１１の第１のプライの前記導電性塗膜７１２上に設けられ、前記第１の平面電極層７５のＰＥＴ基板７７と接触している。第２の遠隔電気接続領域７１８は、中間層材料７１３の第１のプライの前記導電性塗膜７１４上に設けられ、前記第１の平面電極層７８のＰＥＴ基板７６と接触している。さらに、前記第１及び第２遠隔電気接続領域７１７、７１８は、すずめっき銅ストリップから形成され、導電性の銀ペイント及び導電性テープの手段によって、前記導電性塗膜７１２、７１４の表面に接続されている。好ましくは、被覆する中間層材料のプライは、一方の表面に導電性の赤外線反射塗膜を有するＰＥＴ基板からなる。
【００６３】
前記遠隔電気接続領域７１７、７１８は、投射された電界が前記ＰＥＴ基板７７、７８を通り、前記活性層７４を通るように位置する。各遠隔電気接続領域７１７、７１８は、前記ＩＴＯ塗膜７９、７１０及び前記活性層７４から離隔している。この実施例では、いずれの遠隔電気接続領域も前記平面電極層７５、７６の前記ＩＴＯ塗膜７９、７１０に直接のガルバニック接触を行っていない。そのため、前記遠隔電気接続領域及び前記平面電極層は、容量接続を通してエネルギーと結合する。
【００６４】
図８は、本発明の別の実施形態に従って、遠隔電気バスバー接続を有するＳＰＤフィルム組立体の概略断面図である。積層された窓ガラス８０は、シリケートフロートガラス８２、８３の２つのプライの間に積層されたＳＰＤフィルム組立体８１を備える。前記ＳＰＤフィルム組立体８１は、第１の平面電極層８５と第２の平面電極層８６との間に積層された、活性層８４（ＳＰＤ材料を含んでいる）を備える。各平面電極層８５、８６は、その上に設けた導電性ＩＴＯ膜８９、８１０を有するＰＥＴ基板８７、８８を備える。前記ＳＰＤフィルム組立体８１は、ポリビニルブチラールのような接着中間層材料８１１、８１２の２つのプライによって、前記シリケートフロートガラス８２、８３に接着される。シリケートフロートガラス８２、８３の各プライは、該プライの内側表面の少なくとも一部にわたる導電性塗膜８１３、８１４に設けられ、接着中間層材料８１１、８１２の層に接触する。適した塗膜８１３、８１４は、低放射率（Ｌｏｗ−Ｅ）塗膜及び太陽光制御塗膜を含む。低放射率塗膜は、透明であるとき、3mmの厚さのフロートガラスであり、ＥＮ１２８９８（平面ガラス製造欧州協会から発行された規格）に従って測定された、0.05〜0.45の範囲の放射率を有する被覆ガラスである。前記塗膜は、オンライン又はオフラインで提供され、各製品ルートは異なる放射率を提供する。強固な（又は熱分解の）低放射率塗膜は、金属酸化物、好ましくは、透明な導電酸化物の単層からなる。すず、亜鉛、インジウム、タングステン及びモリブデンのような金属の酸化物は、前記金属酸化物の層中に存在する。一般的には、前記塗膜は、さらに、フッ素、塩素、アンチモン、すず、アルミニウム、タンタル、ニオブ、インジウム又はガリウムのようなドーパントを含み、例えば、フッ素をドープした酸化すず、すずをドープした酸化インジウムが用いられる。そのような塗膜は、一般的に、シリコン又は酸窒化ケイ素のような、下層とともに形成される。前記下層は、前記ガラスからのアルカリ金属イオンの移動を抑えるため、及び／又は、前記低放射率層の厚さのバリエーションによって引き起こされる虹色の反射を抑えるためのバリアとして振舞う。
【００６５】
一般的な太陽光制御塗膜は、銀又は酸化すずの層を備え、該塗膜ガラスを通して熱吸収量を制御する。熱反射塗膜は太陽光制御の要素を有し、例えば、２層の銀塗膜が用いられる。典型的には、そのような塗膜による前記太陽熱反射は、ＩＳＯ９０５０：Ｅ（２００３）に従って測定して23％より大きく、空気流量（Ａｉｒ ｍａｓｓ）は1.5である。金属熱反射塗膜は導電性も有することができる。
【００６６】
第１の遠隔電気接続領域８１５は、シリケートフロートガラス８２の第１のプライに設けた前記導電性塗膜８１３上に設けられ、第２の遠隔電気接続領域８１６は、シリケートフロートガラス８３の第２のプライに設けた前記導電性塗膜８１４上に設けられる。前記第１及び第２遠隔電気接続領域８１５、８１６は、すずめっき銅ストリップから形成され、導電性の銀ペイント及び導電性テープの手段によって、前記導電性塗膜８１３、８１４の表面に接続されている。
【００６７】
遠隔電気接続が、電源とＳＰＤフィルムのフィルム切換を可能とする平面電極との間で、十分な電力を運ぶことができるかどうかを決定するため、テストサンプルは、図４に示された本発明の実施形態に従って作製される。1kHZで作用する150V交流電源は、遠隔電気接続領域４８及び直接の電気コネクタ領域４９１に接続したバスバーに接続する。電源がオンになったとき、前記ＳＰＤフィルムの光透過が増加しているとき、切換プロセスを行う十分な電力が運ばれていることを示す。加えて、図４に示されるＳＰＤフィルム組立体を含んでいる300mm×300mm平方のサンプルは、0.38mm厚さのポリビニルブチラール中間層を用いて2.1mm厚さの透明なガラスの２つのプライの間に積層された。上述のタイプの電源に接続されたとき、前記積層されたＳＰＤフィルムの光透過は増加した。
【００６８】
前記切換フィルムは、特別な切換フィルムのデザイン、構成、又は材料に限定されない。例えば、前記平面電極層は、ＰＥＴ及びＩＴＯ以外の材料から構成することもできる。そのような導電性塗膜は、印刷、スパッタリング、粘着材料又は他の被覆方法によって、前記平面電極層の基板の表面外部に設けられる。
【００６９】
一般的には、本発明に従って遠隔電気接続を有する切換可能なフィルムを備える窓ガラスは、ルーフライト、バックライト、サイドライトのような車両の窓として、又は、車両の内部に組み込まれたプライバシーウィンドウとして使用される。しかしながら、前記切換可能なフィルム組立体は、サンシェード又はサンバイザーに取って代わり、フロントガラス内に含むことも可能である。これらの場合、好ましくは、前記窓ガラス材料は、3.0〜8.0mmの範囲の全窓ガラス厚さを提供するべく、1.2〜3.0mmの範囲の厚さを有するシリケートフロートガラスのプライである。代替案としては、前記窓ガラス材料は、ポリカーボネートのようなプラスチック材料がある。上述された前記接着中間層フィルムは、好ましくはポリビニルブチラールであり、他の適した中間層材料はＥＶＡ（エチレンビニルアセテートのコポリマー）、アイオノマー及びイオノプラスト材料が代わりに用いられる。好ましくは、用いられる前記中間層材料の層は、0.3〜0.8mmの範囲の厚さを有する。
【００７０】
上述された各実施形態では、前記遠隔電気接続領域は、導電性の銀ペイント及び導電性テープを用いてＰＥＴ基板表面又は導電性塗膜に接着されたすずめっき銅ストリップから形成される。しかし、他の遠隔電気接続領域は、薄い導電フィルム及び導電性インクのプリント領域を含む。それらに埋め込まれた細いワイヤーのアレイを有する接着中間層材料（ポリビニルブチラールのようなもの）を用いることも可能である。前記アレイは、１つのエリアに複数の一般的な平行電線、又は、オブスキュレーションバンドの下部に位置する曲がりくねったパターンのように特別にアレンジされた電線を有することもできる。そのようなワイヤーのアレイは、曇り取りのために用いられるヒーターアレイ、又はアンテナの部分に用いられる。切換フィルムの小さな範囲のため、電気接触は、該切換フィルムを含む積層された窓ガラスの外部に接着される。運ばれた電力の量が、前記遠隔電気接続領域の面積に比例するため、前記切換可能なフィルムに印加された電圧は、前記遠隔電気接続領域によって覆われたフィルムの前記平面電極層面積によって変化する。例えば、前記切換可能なフィルムの前記平面電極層より小さな面積をもつ遠隔電気接続領域は、前記平面電極層と同じ面積をもつ遠隔電気接続領域よりも高い電圧を必要とする。
【００７１】
前記平面電極層の導電性塗膜は、前記ＰＥＴ基板の全体に渡って広がる必要はないが、前記ＰＥＴ基板の端部から離れた終端となる。これは、前記切換可能なフィルムの周辺の切換をしない塗膜がない端部領域を残す。そのようなデザインは、特に、露出した端部、及び、ドロッピングサイドライトのように、積層体中の窓ガラス材料のプライの端部にぴったりと重ねて密閉する必要がある積層された窓ガラスにとって有用である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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