(57)【要約】  プライバシーガラス構造は、可撓性基材と剛性基材との間に挟まれた、液晶材料などの電気的に制御可能な光学活性材料を含み得る。可撓性基材および剛性基材は、各々光学活性材料に面する表面上に堆積された導電層を有し得る。可撓性基材は、その周囲周辺で剛性基材に接着されてもよく、剛性基材の非平面性に順応するのに十分に可撓性であり得る。結果として、可撓性基材は、可撓性基材と剛性基材との間に均一な厚さの光学活性材料を維持するように剛性基材の表面輪郭を採用することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明材料の第１の剛性基材と、
前記第１の剛性基材に概ね平行である透明材料の第２の剛性基材であって、前記第２の剛性基材が、第１の表面および前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する、第２の剛性基材と、
前記第１の剛性基材と前記第２の剛性基材との間に位置して、窓ガラス間の空間を画定するスペーサと、
第１の表面および前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する可撓性基材と、
前記可撓性基材の前記第１の表面上に担持されている第１の実質的に透明な導電層と、
前記窓ガラス間の空間に面している、前記第２の剛性基材の前記第１の表面上に担持されている第２の実質的に透明な導電層と、
電気的に制御可能な光学活性材料と、を含み、
前記可撓性基材が、その周囲周辺で前記第２の剛性基材の前記第１の表面に接着されて、それらの間に空洞を形成し、
前記電気的に制御可能な光学活性材料が、前記空洞内に配置され、
前記可撓性基材が、前記第２の剛性基材の非平面性に順応するのに十分に可撓性である、プライバシーガラス構造。
【請求項２】
前記可撓性基材が、ポリマーシートである、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記ポリマーシートが、ポリエチレンテレフタレートで形成されている１つ以上の層を含む、請求項１または２のいずれか一項に記載の構造。
【請求項４】
前記可撓性基材が、アルミノケイ酸ガラスまたはホウケイ酸ガラスである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の構造。
【請求項５】
前記可撓性基材が、５Ｎ−ｍｍ未満の曲げ剛性を呈する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の構造。
【請求項６】
前記可撓性基材が、２パーセント未満のＴ３８０を呈する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の構造。
【請求項７】
前記可撓性基材が、０．０１２５ミリメートル〜０．２５ミリメートルの範囲の厚さを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の構造。
【請求項８】
前記第２の剛性基材が、前記窓ガラス間の空間に向かって突出している山と、前記窓ガラス間の空間から離れて窪んでいる谷とを有する非平面性のうねりを呈する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の構造。
【請求項９】
前記空洞が前記構造全体にわたって実質的に均一な厚さを有するように、前記可撓性基材が、前記第２の剛性基材の前記非平面性のうねりを鏡映することによって、前記第２の剛性基材の前記非平面性に順応する、請求項８に記載の構造。
【請求項１０】
前記空洞の厚さが、前記構造全体にわたって２ミリメートル未満変動する、請求項９に記載の構造。
【請求項１１】
前記第２の剛性基材の前記第１の表面が、前記第１の表面の最も中心の９０％の領域に対して、１０ミリディオプトリ〜１８０ミリディオプトリの範囲の光学ロールウェーブ歪み値を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１２】
前記第２の剛性基材が、テンパーフロートガラスである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１３】
前記第２の剛性基材が、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１４】
前記可撓性基材が熱膨張係数を有し、前記第２の剛性基材が熱膨張係数を有し、前記可撓性基材の前記熱膨張係数が、前記第２の剛性基材の前記熱膨張係数の２０パーセント〜前記第２の剛性基材の前記熱膨張係数の１２０パーセントの範囲である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１５】
前記第１の実質的に透明な導電層、および前記第２の実質的に透明な導電層が、前記空洞の対向する壁面を形成する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１６】
前記第２の剛性基材の前記第２の表面に積層された第３の剛性基材をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１７】
前記スペーサが、前記第１の剛性基材に隣接して位置する第１の側面、前記第２の剛性基材の前記第１の表面に隣接して位置する第２の側面、および前記窓ガラス間の空間に露出している上面を画定し、
前記可撓性基材が、前記スペーサの前記上面から内側にずれた位置で前記第２の剛性基材に接着されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１８】
可撓性基材が、前記スペーサの前記上面に隣接する終端縁を画定し、前記可撓性基材の前記終端縁が前記スペーサの前記上面から離れている距離が５ミリメートル未満である、請求項１７に記載の構造。
【請求項１９】
前記可撓性基材が、接着剤によってその周囲周辺で前記第２の剛性基材の前記第１の表面に接着されている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の構造。
【請求項２０】
前記接着剤が、１ミリメートル〜１０ミリメートルの範囲の幅にわたって前記可撓性基材に接着されている、請求項１９に記載の構造。
【請求項２１】
前記可撓性基材および前記第２の剛性基材は、前記接着剤が前記可撓性基材および前記第２の剛性基材と直接接触するように、前記接着剤が位置する領域上にいかなる表面コーティングも欠いている、請求項１９または２１に記載の構造。
【請求項２２】
前記接着剤が、アクリレート、メタクリレート、ウレタン、エポキシ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１９〜２１に記載の構造。
【請求項２３】
前記接着剤が、少なくとも５０ニュートン／ｍｍ２の剪断強度を呈する、請求項１９〜２２に記載の構造。
【請求項２４】
前記スペーサが、管状スペーサを含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の構造。
【請求項２５】
前記電気的に制御可能な光学活性材料が、電場の印加に応答して変動する光透過率を有する液晶材料である、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の構造。
【請求項２６】
前記電気的に制御可能な光学活性材料が、エレクトロクロミック材料および懸濁粒子材料からなる群から選択される、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の構造。
【請求項２７】
前記第２の剛性基材が、平方インチ当たり少なくとも８，０００ポンドの圧縮強度を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その教示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年２月８日出願の米国特許出願第６２／４５６，２８６号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本開示は光学構造、より具体的には制御可能な光学活性材料を含むガラス構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
制御可能な光変調を有する窓、ドア、パーティション、および他の構造が、市場で人気を集めている。これらの構造は、ユーザが構造を通して見ることができる透明状態から、構造を通して見ることを抑制するプライベート状態に変換するそれらの能力のために、一般に「スマート」構造または「プライバシー」構造と称される。例えば、プライバシーの制御および視覚的な暗色化を提供するために、スマートウィンドウは高級自動車および家庭で使用されており、スマートパーティションはオフィス空間の壁として使用されている。
【０００４】
スマート構造には、光透過性の制御を提供するために種々の異なる技術を使用することができる。例えば、エレクトロクロミック技術、フォトクロミック技術、サーモクロミック技術、懸濁粒子技術、および液晶技術はすべて、制御可能なプライバシーを提供するために異なるスマート構造用途で使用されている。これらの技術は、概して、透明状態からプライバシー状態へ、またはその逆に変換するために、電気などのエネルギー源を使用する。
【０００５】
プライバシー技術が人気を集めている一方で、その技術をうまく実装するには依然として実用的な課題がある。例えば、制御可能なプライバシーを付与するために使用される材料がプライバシー構造全体にわたって均一に適用されない場合、プライバシー状態に移行したときに構造のその他の部分よりも比較的暗色かまたは比較的明色のポケットまたは領域が形成され得る。これは、望ましくない視覚的外観および構造全体にわたって一貫性のないプライバシー遮蔽を生じ得る。別の例として、標準的な窓またはドア構造をプライバシーガラス構造に変換するのに必要なハードウェア構成要素が重すぎると、窓およびドア製品の製造業者はかかるプライバシーガラス構造を既存の製品ラインで容易に利用することができない場合がある。むしろ、プライバシー構造のサイズおよび重量に対応するために特別な製品設計が必要とされる場合があり、これはより標準的な設計よりも実装が困難であり得、市場での支持が少ないことが見いだされている。
【発明の概要】
【０００６】
概して、本開示は、制御可能なプライバシーを提供する光学活性材料を組み込んだプライバシーセルおよびプライバシーガラス構造に関する。いくつかの例では、プライバシーガラス構造は、複数の剛性基材と、剛性基材を平行に整列させて保持し窓ガラス間の空間を画定するスペーサとを含む。プライバシーガラス構造は、窓ガラス間の空間に面する剛性基材のうちの１つの表面にその周囲周辺で接着された可撓性基材をさらに含むことができる。可撓性基材と、可撓性基材が接着される剛性基材の表面との間に空洞を画定することができる。空洞の内側に電気的に制御可能な光学活性材料を位置させて、ガラス構造に制御可能なプライバシーを提供することができる。可撓性基材は、可撓性基材が接着される剛性基材のあらゆる非平面性に順応するのに十分に可撓性であり得る。したがって、可撓性基材は、剛性基材の表面変動に順応することができる。
【０００７】
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、ガラスシートなどのプライバシーガラス構造を形成するのに使用されるある特定の剛性基材は、それらの面全体にわたって完全に平面ではない場合があることが観察されている。むしろ、かかる剛性基材は、基材の面全体にわたってうねりを形成する山と谷など、基材の面全体にわたり隣接する領域よりも高いまたは低い領域を呈し得る。例えば、熱強化ガラスを使用するとき、熱強化ガラスは、強化プロセス中に付与される、ガラス構造の不均一な熱伝達および／または不均衡な支持体から引き起こされ得る非平面的な歪みを呈し得る。これらの変形は、結果として生じる欠陥のある外観を特徴とし得、ローラウェーブまたはエッジキンク非平面性の欠陥として説明され得る。ローラウェーブおよび／またはエッジキンク変形などの両方の変形を呈する２つのガラス基材を使用してプライバシーガラス構造を形成すると、光学活性材料を保持する２つのガラス基材間の空間の厚さは、構造の面全体にわたって均一ではない場合がある。対向するガラスシートの山と谷は、光学活性材料の概ね均一な厚さを提供するように整列されていない場合があるが、代わりに整列不良であり、一方のシートの山が反対側のシートの山に面する領域、一方のシートの谷が反対側のシートの谷に面する領域、なおさらに一方のシートの山が反対側のシートの谷に面する領域を生じ得る。
【０００８】
プライバシーガラス構造が、光学活性材料を保持する基材の表面間に相容れない間隔を有すると、光学活性材料は、ある領域ではより厚く、他の領域ではより薄くなり得る。実際、状況によっては、相容れない間隔により、シート間に、光学活性材料を欠くボイドまたはポケットの形成を引き起こし得る。いずれの場合も、光学活性材料が暗色状態またはプライバシー状態に移行すると、光学活性材料の一貫性のない厚さにより、ガラス構造の一部の領域が他の領域より暗色に見えることを引き起こし得る。例えば、プライバシーガラス構造は、光学活性材料がより薄い隣接領域よりも光学活性材料がより厚い領域では暗色に見え、より顕著な状況では完全に欠落し得る。これは、構造全体にわたって提供されるプライバシーのレベルなど、プライバシーガラス構造の一貫性のない視覚的外観を引き起こし得る。
【０００９】
可撓性基材を比較的剛性の基材に接着して光学活性材料を保持する空洞を形成することでプライバシーガラス構造を構成することによって、可撓性基材を、対向する剛性基材の表面厚さの変動に順応するように適合させることができる。例えば、対向する剛性基材に谷があるところで可撓性基材が山を画定し、対向する剛性基材に山があるところで可撓性基材が谷を画定するように、可撓性基材は、剛性基材の表面変動を実質的に鏡映してもよい。結果として、たとえ剛性基材が空洞内で厚さの変動を引き起こすであろう表面変動を有していても、光学活性材料を保持する空洞の厚さは、プライバシーガラス構造全体にわたって実質的に均一であることができる。これは、ガラス構造が表面のうねりおよび非平面性の両方を呈する２つの剛性基材で形成される場合よりも、ガラス構造全体にわたってより均一な視覚的外観およびより均一なプライバシーを提供することができる。
【００１０】
一例では、プライバシーガラス構造は、テンパーガラス基材と、テンパーガラス基材にその周囲周辺で接着されて液晶材料を含有する空洞を画定する可撓性ポリマーシートとを含む。テンパーガラス基材は、テンパリングプロセス中の熱処理によって引き起こされる表面のうねりを呈し得る。しかしながら、テンパーガラス基材は、標準的な強化されていないガラス基材を使用した場合に達成されないであろう追加の強度および安全性特徴をプライバシーガラス構造に付与するのに有益であり得る。液晶材料を維持している空洞がプライバシーガラス構造の面全体にわたって厚さが実質的に均一であるように、可撓性ポリマーシートは、テンパーガラス基材のうねりに順応するのに十分に可撓性であり得る。テンパーガラス基材は、次いで、２つのガラス基材の間を絶縁性ガスで充填され得る窓ガラス間の空間を画定するスペーサを用いて、別のガラス基材にその周囲周辺で接着されてもよい。可撓性ポリマーシートは、窓ガラス間の空間の内側に位置してもよい。結果として、可撓性ポリマーシートが接着されているガラスシートによって、可撓性ポリマーシートを引っかき傷および穿刺から保護することができる。
【００１１】
２つの基材間に維持されている光学活性材料と共に、比較的剛性の基材に接着された比較的可撓性の基材でプライバシーガラス構造を構成することは、実質的に均一な光学活性層を提供することに加えてまたはその代わりに、他の理由で有用であり得る。一例として、プライバシーガラス構造は、すべての基材がガラスなどのより剛性の材料で形成されているプライバシーガラス構造に比較して、より薄く作製することができ、より軽量であり得る。これは、プライバシーガラス構造を、制御可能なプライバシー機能を有さない標準的な断熱ガラスユニットのサイズおよび／または重量に対応するサイズおよび／または重量の制限を有する既存の製品設計に組み込むのに有用であり得る。別の例として、可撓性基材を使用して光学活性材料を囲む壁面を形成することに加えて、光学活性材料にＵＶ遮断能力を付与することができる。例えば、液晶光学活性材料の場合では、液晶材料は、太陽からのＵＶ光に晒されると経時劣化する傾向を有し得る。可撓性基材は、液晶材料をかかるＵＶ光から保護することを助長するためにＵＶ遮断剤を担持することができ、プライバシーガラス構造の外側に位置してもよい。一旦設置されると、プライバシーガラス構造に入る太陽光は、液晶材料に当たってそれを通過する前に可撓性基材を通過し得る。したがって、可撓性基材のＵＶ遮断特性が、液晶材料に到達する前に日光からのＵＶ光を濾光するのを助け、プライバシーガラス構造の耐用年数中に液晶材料の劣化を防止するのを助長することができる。
【００１２】
一例では、透明材料の第１の剛性基材と、第１の剛性基材と概ね平行な透明材料の第２の剛性基材とを含むプライバシーガラス構造について記載している。第２の剛性基材は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面とを有する。構造は、第１の剛性基材と第２の剛性基材との間に位置して窓ガラス間の空間を画定するスペーサと、第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面とを有する可撓性基材とをさらに含む。例示的な構造はまた、可撓性基材の第１の表面上に担持されている第１の実質的に透明な導電層、窓ガラス間の空間に面する第２の剛性基材の第１の表面上に担持されている第２の実質的に透明な導電層、および電気的に制御可能な光学活性材料を含む。この例は、可撓性基材がその周囲周辺で第２の剛性基材の第１の表面に接着されてそれらの間に空洞を形成し、電気的に制御可能な光学活性材料が空洞内に配置され、可撓性基材が第２の剛性基材の非平面性に順応するのに十分に可撓性であることが条件である。
【００１３】
１つ以上の例の詳細を添付の図面および以下の説明において記載する。他の特徴、目的、および利点は、明細書および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示に従った例示的なプライバシーガラス構造の側面図である。
【図２】図１に示されたＡ−Ａ断面線に沿ってとられた図１の例示的なプライバシーガラス構造の断面図である。
【図３】図１に示されたＢ−Ｂ断面線に沿ってとられた図１の例示的なプライバシーガラス構造の断面図である。
【図４】構成要素の例示的な配置を示す図１の例示的なプライバシーガラス構造の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
概して、本開示は、比較的剛性の基材と比較的可撓性の基材との間に位置する制御可能な光学活性材料を含有するプライバシー構造に関する。プライバシー構造という用語は、プライバシーセル、プライバシーガラス構造、スマートセル、スマートガラス構造、および制御可能な光学活性、したがって構造を通した視認性を提供する関連装置を含む。かかる構造は、制御可能な暗色化、制御可能な光散乱、または制御可能な暗色化および制御可能な光散乱の両方を提供する切り替え可能な光学活性を提供することができる。制御可能な暗色化とは、光学活性材料に印加される外部エネルギー源を制御することによって、高可視光透過状態（明色状態）、低可視光透過の暗色状態、および任意にその間の中間状態の間、ならびにその逆に移行する、光学活性材料の能力を指す。制御可能な光散乱とは、外部エネルギー源を制御することによって、低可視ヘイズ状態、高可視ヘイズ状態、および任意にその間の中間状態の間、ならびにその逆に移行する、光学活性材料の能力を指す。したがって、本開示における「プライバシー」および「プライバシー状態」という用語への言及は、（別段の記載がない限り）必ずしも構造を通して完全に視認性を不明瞭にすることを必要としない。むしろ、例えば、使用される光学活性材料の種類および光学活性材料に印加される外部エネルギー源の条件に応じて、異なる程度のプライバシーまたは構造を通して不明瞭にすることが達成され得る。
【００１６】
いくつかの例では、プライバシー構造は、窓ガラス間の空間を提供するために材料の透明窓ガラスを離すスペーサと共に、第１および第２の透明材料の窓ガラスを有する複数の窓ガラス断熱ガラスユニットの形態である。複数の窓ガラスの断熱ガラスユニットは、窓ガラス間の空間内の透明材料の窓ガラスのうちの１つの背後に位置する電気的に制御可能な光学活性材料の層を担持する。電子的に制御可能な光学活性材料は、光散乱状態および／または光吸収状態などの光透過状態とプライバシー状態との間で制御可能に交互に変化させることができる。プライバシー状態に置かれると、光学活性材料に当たる光は、材料を通過するのではなく散乱および／または吸収され、材料を通して外側の観察者の視認性を不明瞭にすることができる。電子的に制御可能な光学活性材料は、可撓性基材を有する透明材料の窓ガラスのうちの１つの内部表面に対して材料を挟むことによって、窓ガラス間の空間に維持され得る。可撓性基材は、光学活性材料が挟まれている透明材料の反対側の窓ガラスの表面のうねりの変動に順応するように収縮し曲がることができる。
【００１７】
可撓性基材の構成および位置は変動し得るが、いくつかの例では、可撓性基材は、プライバシーガラス構造の他の構成要素と適合性があり、および／または相乗的特性を提供するように選択される。例えば、いくつかの例では、可撓性基材は、可撓性基材が接着されている対向する基材の熱膨張係数と実質的に一致する熱膨張係数を有するように選択される。これは、熱サイクル中に可撓性基材が接着されている基材から引き離されるか、または剥離することを防止するのを助長し得る。別の例として、可撓性基材は、ＵＶ遮断能力を提供するように選択されて、それによって可撓性基材の背後に位置する光学活性材料上に当たる前に紫外線波長内の光を濾光するのを助長し得る。これは、プライバシーガラス構造の耐用年数にわたり光学活性材料の劣化および早期劣化を防止するのを助長することができる。本明細書でより詳細に説明するように、プライバシーガラス構造は、種々の異なる構成要素および構成を有することができる。
【００１８】
図１は、窓ガラス間の空間２０を画定するスペーサ１８によって透明材料の第２の基材１６から離間している透明材料の第１の基材１４を含む例示的なプライバシーガラス構造１２の側面図である。スペーサ１８は、周囲環境とのガス交換から窓ガラス間の空間２０を気密封止するために、プライバシーガラス構造１２の周囲周辺全体に延在し得る。図示されている例では、プライバシーガラス構造はまた、窓ガラス間の空間２０に面する第２の基材１６の側面上に位置する光学活性材料２２の層を含む。加えて、構造は、第２の基材１６に対して光学活性材料２２の層を挟む比較的可撓性の材料２４で形成された層を含む。光学活性材料２２の層は、概ね透明状態からプライバシー状態に移行して、プライバシーガラス構造１２を通した視認性を制御することができる。プライバシー状態では、光学活性材料２２の層は暗色でありかつ／または曇り、材料を通した視認性を不明瞭にすることができる。
【００１９】
プライバシーガラス構造１２は、光学活性材料２２の層として任意の好適なプライバシー材料を利用することができる。さらに、光学活性材料２２は単層の材料として概して図示および説明されているが、本開示に従った構造が、同じまたは変動する厚さを有する１つ以上の光学活性材料の層を有することができることが理解されるべきである。概して、光学活性材料２２は、制御可能かつ可逆的に光学的に不明瞭にすること、および軽量化を提供するように構成される。光学活性材料２２は、光、熱、または電気などのエネルギー入力に応答して可視透過率を変化させることができる。例えば、光学活性材料２２は、材料に印加される電気エネルギーの変化に応答して直接可視透過率を変化させる、電子的に制御可能な光学活性材料であり得る。
【００２０】
一例では、光学活性材料２２は、材料に印加される電圧変化に応答して不透明度、したがって光透過特性を変化させるエレクトロクロミック材料で形成される。エレクトロクロミック材料の典型的な例は、ＷＯ３およびＭｏＯ３であり、これらは、薄層で基材に適用されると通常無色である。エレクトロクロミック層は、酸化または還元プロセスによってその光学特性を変化させることができる。例えば、酸化タングステンの場合、プロトンは、電圧の変化に応答してエレクトロクロミック層内を移動し、酸化タングステンを青色タングステンブロンズに還元することができる。着色強度は、層に印加される電荷の大きさによって変動する。
【００２１】
別の例では、光学活性材料２２は、液晶材料で形成される。光学活性材料２２として使用することができる異なる種類の液晶材料としては、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）材料およびポリマー安定化コレステリックテクスチャー（ＰＳＣＴ）材料が挙げられる。ポリマー分散型液晶は、通常、電極間に挟まれたある量のポリマーを含有する均質な液晶からのネマチック液晶の相分離に関与する。電極は、対向する基材（例えば、第２の基材１６および可撓性基材２４）を透明導電材料で被覆することによって形成することができる。電場がオフのとき、液晶はランダムに散乱している。これは、材料を通して液晶に入る光を散乱させ、透過した光を拡散させる。２つの電極間にある特定の電圧が印加されると、液晶はホメオトロピックに整列し、液晶は光透過性が増加し、光が結晶を透過することを可能にする。
【００２２】
ポリマー安定化コレステリックテクスチャー（ＰＳＣＴ）材料の場合、材料は、ノーマルモードポリマー安定化コレステリックテクスチャー材料またはリバースモードポリマー安定化コレステリックテクスチャー材料のいずれかであり得る。ノーマルポリマー安定化コレステリックテクスチャー材料では、材料に電場が印加されていないときに光が散乱される。電場が液晶に印加される場合、ホメオトロピック状態になり、液晶に電場の方向で平行な再配向を引き起こす。これにより、液晶の光透過性の増加を引き起こし、光が液晶層を透過することを可能にする。リバースモードポリマー安定化コレステリックテクスチャー材料では、液晶は電場の不在下（例えばゼロ電場）では透明であるが、電場の適用時には光散乱する。
【００２３】
光学活性材料２２の層が液晶を使用して実装される一例では、光学活性材料は、液晶と二色性染料とを含み、ゲスト−ホスト液晶モードの動作を提供する。そのように構成されていると、二色性色素は、液晶ホスト内でゲスト化合物として機能することができる。二色性染料は、染料分子の配向が液晶分子の配向に追従するように選択することができる。いくつかの例では、電場が光学活性材料に印加されると、染料分子の短軸にはほとんど吸収がなく、電場が光学活性材料から除去されると、染料分子は長軸で吸収する。その結果、二色性染料分子は、光学活性材料が散乱状態に移行されると光を吸収することができる。そのように構成されていると、光学活性材料が材料に当たる光を吸収して、プライバシーガラス構造１２の片側にいる観察者が構造の反対側で起こっている活動を明確に観察することを防止することができる。
【００２４】
光学活性材料２２が液晶を使用して実装されるとき、光学活性材料はポリマーマトリックス内に液晶分子を含み得る。ポリマーマトリックスは硬化してもしなくてもよく、液晶分子を取り囲むポリマーの固体媒体または液体媒体を生じる。加えて、いくつかの例では、光学活性材料２２は、例えば３マイクロメートル〜４０マイクロメートルの範囲の平均直径を有するスペーサビーズ（例えば図２に示されているスペーサビーズ２３など）を含有して、第２の基材１６と可撓性基材２４との間を離して維持してもよい。
【００２５】
光学活性材料２２の層が液晶材料を使用して実装される別の例では、液晶材料は、プライバシー状態に移行したときに曇る。かかる材料は、材料に当たる光を散乱して、プライバシーガラス構造１２の片側にいる観察者が構造の反対側で起こっている活動を明確に観察することを防止することができる。かかる材料は、光透過状態にあるときと比較して、プライバシー状態にあるときに、最小限にのみ総可視透過率を低減しながら、材料を通る可視正透過率（可視直接透過率とも称され得る）を顕著に低減することができる。これらの材料を使用すると、材料を透過する散乱可視光の量は、光透過状態と比較してプライバシー状態で増加し、材料を通る可視正透過率の低減を補う。可視正透過率または直接透過率は、光学活性材料２２を通って散乱または方向転換されない透過可視光と見なしてもよい。
【００２６】
光学活性材料２２の層として使用することができる別の種類の材料は、懸濁粒子材料である。懸濁粒子材料は、典型的には非活性化状態では暗色または不透明であるが、電圧が印加されると透明になる。光学活性材料２２として使用することができる材料のなお他の例としては、温度の変化に応答して可視透過率を変化させるサーモクロミック材料および光量の変化に応答して可視透過率を変化させるフォトクロミック材料が挙げられる。
【００２７】
光学活性材料２２の層に使用される材料（複数可）の特定の種類とは無関係に、材料は、プライバシーガラス構造１２が透明であることを目的とする光透過状態から、絶縁ガラスユニットを通した視認性を低減することを目的とするプライバシー状態へと変化することができる。光学活性材料２２は、最大光透過状態から最大プライバシー状態へ移行するときに漸進的に減少する可視直接透過率を呈し得る。同様に、光学活性材料２２は、最大プライバシー状態から最大透過状態へ移行するときに漸進的に増加する可視直接透過率を呈し得る。光学活性材料２２が概して透明な透過状態から概して不透明なプライバシー状態に移行する速度は、光学活性材料２２用に選択される特定の種類の材料、材料の温度、材料に印加される電圧などを含む種々の要因によって影響され得る。
【００２８】
光学活性材料２２に使用される材料の種類に応じて、材料は制御可能な暗色化を呈することができる。上記のように、制御可能な暗色化とは、光学活性材料に印加される外部エネルギー源を制御することによって、高可視光透過状態（明色状態）、低可視光透過の暗色状態、および任意にその間の中間状態の間、ならびにその逆に移行する、光学活性材料の能力を指す。光学活性材料２２がそのように構成されていると、光学活性材料２２が６０％超などの高可視透過状態の明色状態に移行するとき、可撓性材料２４、光学活性材料２２、および第２の基材１６によって形成されたセルを通る可視透過率は、４０％超であり得る。対照的に、光学活性材料２２が１％未満などの低可視光透過の暗色状態に移行するとき、セルを通る可視透過率は、５パーセント未満であり得る。可視線透過率は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−１３に従って測定することができる。
【００２９】
追加的または代替的に、光学活性材料２２は、制御可能な光散乱を呈することができる。上述のように、制御可能な光散乱とは、外部エネルギー源を制御することによって、低可視ヘイズ状態、高可視ヘイズ状態、および任意にその間の中間状態の間、ならびにその逆に移行する、光学活性材料の能力を指す。光学活性材料２２がそのように構成されていると、光学活性材料２２が２％未満などの低可視のヘイズ状態に移行するとき、可撓性材料２４、光学活性材料２２、および第２の基材１６によって形成されたセルを通る透過ヘイズは、１０％未満であり得る。対照的に、９５％超の透過ヘイズおよび３０％未満の透明度値など、光学活性材料２２が高可視ヘイズ状態に移行し、５０％未満の透明度値を有すると、セルを通る透過ヘイズは、８５％超であり得る。透過ヘイズは、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−１３に従って測定することができる。透明度は、ＢＹＫ−ＧＡＲＤＮＥＲ  ＧＭＢＨから市販のＢＹＫ  Ｇａｒｄｅｎｅｒ  Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄメーターを使用して測定することができる。
【００３０】
図１の例では、光学活性材料２２は、第２の基材１６と可撓性基材２４との間に位置する。可撓性基材２４は、その周囲周辺で第２の基材１６に接着されて（図３および図４）、光学活性材料２２が位置する空洞を形成することができる。例えば、第２の基材１６は、第１の表面２６Ａ、および第１の表面の反対側の第２の表面２６Ｂを画定し得る。第２の基材の第１の表面２６Ａは、第１の表面が第２の表面よりも窓ガラス間の空間のより近くに位置するように、窓ガラス間の空間２０に面してもよい。可撓性基材２４はまた、第１の表面２８Ａ、および第１の表面の反対側の第２の表面２８Ｂを画定し得る。可撓性基材の第２の表面２８Ｂは、第１の表面２８Ａが第２の表面２８Ｂよりも第２の基材１６のより近くに位置するように、窓ガラス間の空間２０の開放雰囲気に晒されてもよい。光学活性材料２２は、第２の基材１６の第１の表面２６Ａと可撓性基材の第１の表面２８Ａとの間に位置することができる。いくつかの例では、光学活性材料２２は、２つの表面が光学活性材料を含有する空洞のそれぞれの壁を形成するように、第２の基材１６の第１の表面２６Ａおよび第１の表面２８Ａと接触して位置する。
【００３１】
第１の基材１４および第２の基材１６は、種々の異なる材料から製造されてもよく、異なる例では、各々同じ材料から製造されてもよいか、または異なる材料から製造されてもよい。概して、少なくとも第２の基材１６は、可撓性基材２４を製造するのに使用される材料よりも構造的剛性を有する材料から製造される。いくつかの例では、第１の基材１４および／または第２の基材１６は、透明プラスチックまたは透明ガラスで構成されてもよい。例えば、第１の基材１４および／または第２の基材１６は、例えばフルオロカーボンプラスチック、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、またはポリカーボネートなどのプラスチックで形成されてもよい。他の例では、第１の基材１４および／または第２の基材１６は、複数の異なる種類の材料から形成されてもよい。例えば、基材は、ポリビニルブチラールで一緒に接着された２枚のガラスの窓ガラスを含み得る積層ガラスで形成されてもよい。なお他の例では、第１の窓ガラスおよび／または第２の窓ガラスは、窓ガラスを通る光透過を遮断してもしなくてもよい、半透明材料またはさらには不透明材料など、透明ではない材料で構成されてもよい。
【００３２】
一例では、第２の基材１４および／または第２の基材１６は、ガラスで構成されてもよい。様々な例では、ガラスは、ホウケイ酸アルミニウムガラス、石灰ナトリウム（例えば、石灰ケイ酸ナトリウム）ガラス、または別の種類のガラスであってもよい。加えて、用途に応じて、ガラスは透明であってもよいか、またはガラスは着色されていてもよい。ガラスは異なる技術を使用して製造することができるが、いくつかの例では、ガラスは、溶融ガラスを溶融した錫のバス上に堆積してガラスを成形および固化するフロートバスラインで製造される。かかる例示的なガラスは、フロートガラスと称され得る。
【００３３】
第１の基材１４および／または第２の基材がガラスで製造されるとき、ガラスは熱的に強化されてもされなくてもよい。熱強化ガラスは、熱強化されていないガラスよりも、概して強く耐破砕性である。したがって、例えばプライバシーガラスユニットが熱強化ガラスを使用せずに構成されているときと比較して、１つ以上の熱強化ガラスの窓ガラスをプライバシーガラス構造１２に組み込むことにより、追加の強度および耐粉砕性を提供することができる。例えば、第２の基材１６に熱強化ガラスを利用することにより、露出している基材の破損に対して追加の強度を提供して、光学活性材料２２を保護することができる。
【００３４】
熱強化ガラスの例は、テンパーガラスである。テンパーガラスは、概して、ガラスが応力緩和点温度（アニーリング温度と称され得る）に達するまでガラスを加熱し、その後ガラスを急冷してガラス表面に圧縮応力を生じることによって製造される。テンパーガラスは、ＡＳＴＭ  Ｃ１０４８−０４に従って決定されるように、１平方インチ当たり１０，０００ポンド（ｐｓｉ）超の表面圧縮を呈し得る。熱強化ガラスの別の例は熱強化ガラスであり、これはテンパーガラスとアニールガラスとの間の強度を呈し得る。アニールガラスは、概して、ガラスが応力緩和点温度（アニーリング温度とも称され得る）に達するまでガラスを加熱し、その後ガラスをゆっくりと冷却して内部応力を緩和することによって製造される。いくつかの例では、熱強化ガラスは、ＡＳＴＭ  Ｃ１０４８−０４に従って決定されるように、およそ５，０００ｐｓｉの表面圧縮を呈する。
【００３５】
第１の基材１４および／または第２の基材１６に使用される特定の種類の材料とは無関係に、基材の表面は完全に平面ではない場合がある。むしろ、実際には、基材の表面全体にわたって、表面のうねりまたは他の表面の非平面性を引き起こす深さの変動があり得る。例えば、第２の基材１６に関して、第１の表面２６Ａは、単一の平面（例えば、図１に示されるＺ−Ｙ平面）内全体に存在しなくてもよいが、代わりに他の領域と比較して窓ガラス間の空間２０に向かって（例えば、図１に示される負のＸ方向に）突出している領域、および／または他の領域と比較して窓ガラス間の空間２０から離れて（例えば、図１に示される正のＸ方向に）窪んでいる領域を含有し得る。結果として、第２の基材１６の第１の表面２６Ａは単一の平面で存在しなくてもよいが、代わりに第１の表面の正中線に対して平面外にある連続的な（例えば、繰り返す）または不連続な領域を有し得る。
【００３６】
図２は、図１に示されるＡ−Ａ断面線に沿ってとられたプライバシーガラス構造１２の断面図であり、第２の基材１６が呈し得る例示的な表面の非平面性を示している。この例に示されるように、第２の基材１６の第１の表面２６Ａは、単一の平面（例えば、図１に示されるＺ−Ｙ平面）内全体に存在しないが、代わりに表面の他の区画と比較して窓ガラス間の空間２０へ突出し、および／または窓ガラス間の空間から離れて窪んでいる。具体的には、図示されている例では、第１の表面２６Ａは、第１の表面２６Ａの正中線３４に対して山３０および谷３２を含む波形パターンを有するように示されている。各山３０は、谷によって隣接する山から離されている。かかる波形の欠陥は、第２の基材１６の製造中に基材が加熱され搬送ローラ上を通る際に起こり得、例えば、隣接する搬送ローラ間の領域の垂れを引き起こし、波形の欠陥を生じる。図２は、第２の基材１６が呈し得る非平面の表面の１つの例示的な構成を示しているが、本開示はこの点において限定されないことが理解されるべきである。
【００３７】
例えば、第２の基材１６は、ローラウェーブの非平面性に加えてまたはその代わりにエッジキンクの非平面性を呈する場合がある。エッジキンクは、基材の前縁および／または後縁における上向きまたは下向きの弓形またはカールを特徴とし得る。エッジキンクは、例えば支持されていない重量により縁部が下がって曲がることを引き起こすなど、テンパリングプロセス中に基材が１つのロールを離れて隣接するロールに移動する際に基材の前縁および後縁が支持されないことによって引き起こされ得る。
【００３８】
いくつかの例では、第２の基材１６は、光学ロールウェーブ歪み値によって特徴付けられる非平面の第１の表面２６Ａを有する。光学ロールウェーブ歪み値は、ＡＳＴＭ−Ｃ−１６５１に従って測定することができる。概して、光学ロールウェーブ歪みは次式に従って測定される：
Ｄ＝（４π２Ｗ／Ｌ２）／１０００。
【００３９】
上記の等式では、Ｄがミリディオプトリであり、Ｗがロールウェーブの深さ（すなわち山から谷の深さ）、およびＬがロールウェーブの山から山または谷から山までの波の長さである。歪みＤは、第２の基材１６の中央で、ならびに基材の縁部に沿って測定してもよい。例えば、第２の基材１６の歪みは、第２の基材１６の第１の表面２６Ａの最も中央の９０％の領域および／または第２の基材１６の第１の表面２６Ａの最も外側の９０％の領域に対して測定してもよい。
【００４０】
いくつかの例では、第２の基材１６は、少なくとも２０ミリディオプトリ、少なくとも５０ミリディオプトリ、または少なくとも７５ミリディオプトリなど、少なくとも１０ミリディオプトリの光学ロールウェーブ歪み値を呈する。例えば、第２の基材１６の第１の表面２６Ａの最も中央の９０％の領域を測定するとき、第１の表面は、５０ミリディオプトリ〜１５０ミリディオプトリなど、１０ミリディオプトリ〜１８０ミリディオプトリの範囲の光学ロールウェーブ歪みを呈し得る。第２の基材１６の第１の表面２６Ａの最も外側の９０％の領域を測定するとき、第１の表面は、１００ミリディオプトリ〜３５０ミリディオプトリなど、２５ミリディオプトリ〜４００ミリディオプトリの範囲の光学ロールウェーブ歪みを呈し得る。前述の値は例であり、本開示による非平面の基材は異なる光学ロールウェーブ歪み値を呈し得ることが理解されるべきである。
【００４１】
概して、第２の基材１６は、第１の表面２６Ａの形状および／または構造（例えば、非平面領域の形状および／または構造）が基材の耐用年数の間に変化しないように比較的剛性の基材である。いくつかの例では、第２の基材１６は、（例えば、図２に示されるＸ方向に）２．０ｍｍ〜４．８ｍｍの範囲の厚さなど、１．２ｍｍ超の厚さを有する。一例では、第２の基材１６は、２．２ｍｍの厚さを有する。第１の基材１４（図１）は、第２の基材１６と同じ厚さを有してもよいか、または異なる厚さを有してもよい。いずれの場合でも、第２の基材１６の剛性は、材料の硬さを測定する材料のヤング率によって特徴付けることができる。いくつかの例では、第２の基材１６は、６５ＧＰａ〜８５ＧＰａなど、室温で５０ＧＰａ〜１００ＧＰａの範囲のヤング率を呈する。
【００４２】
第２の基材１６の第１の表面２６Ａの非平面性に対処するために、本開示のいくつかの例は、光学活性材料２２を第２の基材の第１の表面に挟むために可撓性基材２４を利用する。可撓性基材２４は、第２の基材の第１の表面の非平面性に順応するのに十分に可撓性であり得る。例えば、可撓性基材２４は、例えば可撓性基材の第１の表面２８Ａおよび／または第２の表面２８Ｂが第２の基材１６の第１の表面２６Ａの形状のプロファイルを鏡映するように、第１の表面２６Ａの表面プロファイルを鏡映するかまたは採用することができる。そのように構成されていると、可撓性基材２４は、（例えば、図２に示されるＸ方向に）山３０と重なり整列する山３４と、谷３２と重なり整列する谷３６とを有することができる。
【００４３】
第２の基材１６の第１の表面２６Ａの表面輪郭に順応するのに十分可撓性であるように可撓性基材２４を構成するために、可撓性基材は、下にある層（例えば、可撓性基材が接着される第２の基材１６の輪郭に追従するのに効果的な材料で形成され得、および／または厚さを有し得る。異なる例では、可撓性基材２４は、ガラスまたはポリマー材料から製造してもよい。可撓性基材２４がガラスで形成されているとき、ガラスは、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）によって販売されているＷｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラスなどのアルミノケイ酸ガラスまたはホウケイ酸ガラスであり得る。可撓性基材２４がポリマーで形成されているとき、基材は、単一層のポリマー材料または一緒に接合した複数層のポリマー材料をとして形成され得る。概して、ポリマー材料は、光学活性材料２２と化学的に適合性があり、かつプライバシーガラス構造に好適な可視透過率特徴を提供するように選択され得る。例として、可撓性基材２４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、またはＴＡＣ（セルローストリアセテート）で形成され得る。
【００４４】
いくつかの例では、可撓性基材２４は、第２の基材１６を製造するために使用される材料の熱膨張係数と一致する熱膨張係数を提供する材料で構成される。可撓性基材２４が、第２の基材１６の熱膨張係数と過度に不一致な熱膨張が材料で構成されている場合、可撓性基材は、熱サイクル中に第２の基材から剥離する傾向を有し得る。これは、２つの基材の相容れない熱膨張が基材間に応力および／または剪断力を生じさせ得、これが可撓性基材を第２の基材に保持する接着剤の力を上回り得るためである。可撓性基材２４と第２の基材１６とが十分に一致した熱膨張係数を有するように構成することによって、２つの基材が熱サイクル中に十分に等しい量で膨張および収縮して、互いの基材の剥離を防止することができる。
【００４５】
いくつかの例では、可撓性基材２４は、第２の基材の熱膨張係数の２０％〜第２の基材の熱膨張係数の１００％など、第２の基材１６の熱膨張係数の２０％〜第２の基材の熱膨張係数の１２０％の範囲内にある熱膨張係数を有する。例えば、可撓性基材２４は、７ｐｐｍ／°Ｆ〜５０ｐｐｍ／°Ｆ、または１０ｐｐｍ／°Ｆ〜４５ｐｐｍ／°Ｆなど、５ｐｐｍ／°Ｆ〜１１０ｐｐｍ／°Ｆの範囲の熱膨張係数を有し得る。これらの例では、第２の基材１６は、７．５ｐｐｍ／°Ｆ〜２５ｐｐｍ／°Ｆなど、５ｐｐｍ／°Ｆ〜３５ｐｐｍ／°Ｆの範囲の熱膨張係数を有し得る。
【００４６】
可撓性基材２４が窓ガラス間の空間２０の内側に位置する用途（図１）では、第１の基材１４、第２の基材１６、およびスペーサ１８によって、悪影響を及ぼす環境条件から可撓性基材を遮蔽することができる。したがって、可撓性基材２４は、光学活性材料２２に環境バリア特性を提供することができるが、可撓性基材はある特定の用途においてこれらの性能特徴を提供する必要はない。むしろ、いくつかのかかる用途では、可撓性基材２４は、対応する損失および可撓性を引き起こし得る環境バリア特性よりもむしろ可撓性のために構成されてもよい。いくつかの例では、可撓性基材は、１０ｇ／ｍ２−２４時間〜４０ｇ／ｍ２−２４時間の範囲の水蒸気透過率などの、１０ｇ／ｍ２−２４時間超の水蒸気透過率を有する。
【００４７】
可撓性基材２４を製造するために使用される特定の材料（複数可）とは無関係に、基材は、第２の基材１６より薄くてもよい。これにより、可撓性基材を第２の基材１６の表面変動に順応させることができる。例として、可撓性基材２４は、（例えば、図２に示されるＸ方向に）０．５ｍｍ未満、または０．２５ｍｍ未満など、１ｍｍ未満の厚さを有し得る。例えば、可撓性基材２４は、０．０２５ｍｍ〜０．０５ｍｍなど、０．０１２５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。
【００４８】
可撓性基材２４の可撓性は、そのヤング率によって特徴付けることができる。概して、可撓性基材２４のヤング率値が低いほど、基材はより可撓性である。可撓性基材２４を製造するために使用される材料の種類に応じて、基材は、５ＧＰａ未満など、１０ＧＰａ未満のヤング率を呈し得る。例えば、可撓性基材２４は、（例えば、基材がＰＥＴまたは同様のポリマー材料から製造されるとき）１．５ＧＰａ〜５ＧＰａの範囲のヤング率を呈し得る。したがって、可撓性基材２４は、第２の基材１６のヤング率の１％〜７％など、第２の基材１６のヤング率の１％〜１０％の範囲のヤング率を呈し得る。
【００４９】
可撓性基材２４はまた、その曲げ剛性によっても特徴付けることができる。概して、曲げ剛性は、硬さの尺度であり、弾性率と慣性モーメントの積を部材の長さで割ったものである。可撓性基材２４が比較的高い曲げ剛性を有するとき、第２の基材１６に順応しかつ接着を維持するのに十分に可撓性ではない場合がある。したがって、いくつかの構成では、可撓性基材２４は、５Ｎ−ｍｍ未満など、１０ニュートン−ミリメートル未満の曲げ剛性を有する。例えば、可撓性基材２４は、（例えば、可撓性基材２４がＰＥＴのとき）０．００１Ｎ−ｍｍ〜３．０Ｎ−ｍｍの範囲の曲げ剛性を有し得る。対照的に、第２の基材１６は、４５Ｎ−ｍｍ超など、３５Ｎ−ｍｍ超の曲げ剛性を有し得る。
【００５０】
光学活性材料を経時劣化させ得る紫外光から光学活性材料２２を保護することを助長するために、可撓性基材２４をＵＶ遮断基材として構成してもよい。いくつかの例では、可撓性基材２４は、ＵＶ遮断剤を含有する材料から製造される。例示的なＵＶ遮断剤としては、オキサニリド、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、およびヒドロキシフェニルトリアジンなどの紫外線吸収剤、ならびに置換２，２，６，６−テトラメチルピペリジン環を含有するヒンダードアミン光安定剤などのヒンダードアミン光安定剤が挙げられる。追加的または代替的に、可撓性基材２４は、（例えば、第２の表面２８Ｂ上を）ＵＶ遮断コーティングで被覆されて、紫外線が可撓性基材を通過し光学活性材料２２に当たるのを抑制してもよい。ＵＶ遮断特性を有する可撓性基材２４を構成することにより、下にある光学活性材料２２を保護すること、ならびに可撓性基材２４自体の劣化を防止することの両方を助長することができる。例えば、可撓性基材がポリマー材料で形成されているとき、ポリマー材料は、その耐用年数の経過中に遮断されていない紫外光に晒されると、黄色味を帯びるか、または劣化する傾向を有し得る。例えば可撓性基材への添加剤および／または重なったコーティングの形態で、ＵＶ遮断特性を有する可撓性基材２４を構成することは、可撓性基材のかかる劣化を低減または排除することができる。
【００５１】
可撓性基材２４によって遮断される光の量は、Ｔ３８０値と称され得る３８０ｎｍの波長で基材を通る透過率を測定することによって特徴付けることができる。可撓性基材２４は、３％未満、または２％未満などの、５％未満のＴ３８０を呈し得る。
【００５２】
上述のように、可撓性基材２４は、第２の基材１６の表面プロファイルおよび輪郭に順応するのに十分に可撓性であり得る。可撓性基材２４は、可撓性基材と第２の基材との間に画定された空洞が（図２に示されるＸ方向に）実質的に均一な厚さを有し、それに応じて空洞内の光学活性材料２２も同様に、プライバシーガラス構造１２の全表面全体にわたって（図１に示されるＺ−Ｙ平面全体にわたって）実質的に均一な厚さを有するように、第２の基材１６の第１の表面２６Ａのプロファイルに順応することができる。第２の基材１６の第１の表面２６Ａと可撓性基材２４の第１の表面２８Ａとの間の距離（これは光学活性材料２２の厚さを規定する）は、光学活性材料として使用するために選択される材料の種類に応じて変動し得る。光学活性材料２２が液晶を含む例などのいくつかの例では、距離は、５マイクロメートル〜３５マイクロメートルの範囲であり得る。光学活性材料がエレクトロクロミック材料である例などの他の例では、距離は、８０ミクロン〜１２０ミクロンの範囲であり得る。
【００５３】
第２の基材１６の第１の表面２６Ａと可撓性基材２４の第１の表面２８Ａとの間の距離（およびそれに応じて光学活性材料２２の厚さ）は、プライバシーガラス構造１２全体にわたって５パーセント未満、または３パーセント未満など、１０パーセント未満変動し得る。例えば、ガラスアセンブリの構成に応じて、第２の基材１６の第１の表面２６Ａと可撓性基材２４の第１の表面２８Ａとの間の距離は、プライバシーガラス構造１２の全体にわたって３ミクロン未満など、５ミクロン未満変動し得る。
【００５４】
可撓性基材２４を第２の基材１６に取り付けるために、可撓性基材を、その周囲周辺で第２の基材に接着してもよい。図３は、可撓性基材２４の第２の基材１６への例示的な接着配置を示す、図１に示されるＢ−Ｂ断面線に沿ってとられたプライバシーガラス構造１２の断面図である。この例に示されるように、可撓性基材２４は、窓ガラス間の空間の内側のその周囲周辺で第２の基材１６の第１の表面に接着される。可撓性基材２４は、その全周囲周辺、または可撓性基材の範囲を画定する境界で第２の基材１６に接着されて、光学活性材料を含有する密閉空洞を形成することができる。
【００５５】
可撓性基材２４を第２の基材１６に接着するために使用される特定の技術および材料は、可撓性基材を製造するために使用される材料の種類に応じて変動し得る。いくつかの例では、可撓性基材２４は、超音波溶接または溶融接着によって第２の基材に接着される。他の例では、可撓性基材２４を第２の基材１６に接着するために接着剤が使用される。接着剤が使用されるとき、接着剤は、アクリレート、メタクリレート、ウレタン、エポキシ、またはなお他の好適な種類の接着剤であり得る。
【００５６】
可撓性基材が接着されている剛性基材への可撓性基材の剥離を防止するために、接着剤は、プライバシーガラス構造の耐用年数にわたって可撓性基材を剛性基材に保持するのに十分な剪断強度を有し得る。いくつかの例では、接着剤は、少なくとも６０Ｎ／ｍｍ２、または少なくとも７５Ｎ／ｍｍ２などの、少なくとも５０ニュートン／ｍｍ２の剪断強度を呈する。例えば、接着剤は、５０Ｎ／ｍｍ２〜１００Ｎ／ｍｍ２の範囲の剪断強度を呈し得る。
【００５７】
図３の例では、可撓性基材２４は、接着剤４０を用いて第２の基材１６に接着されている。接着剤は、幅４２を有し、この幅にわたって可撓性基材と第２の基材との両方と接触する。いくつかの例では、接着剤４０の幅４２は、１ｍｍ超、または２ｍｍ超など、０．５ｍｍ超であり得る。例えば、接着剤４０の幅４２は、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり得る。接着剤４０の幅４２は、可撓性基材２４の周囲周辺で一定であるように示されているが、他の構成では、接着剤の幅は可撓性基材の周囲周辺で変動し得る。
【００５８】
示されている構成では、可撓性基材２４は、スペーサ１８から（窓ガラス間の空間の内部で）内側にずれて示されている。そのように構成されていると、可撓性基材２４は、スペーサ１８とスペーサが接着される第２の基材１６の一部分との間に位置しない。これは、可撓性基材がスペーサと基材との間に挿入されている場合よりも、スペーサと第２の基材との間により良好な封止を提供するのに有用であり得る。そうとはいえ、他の例では、可撓性基材２４は、可撓性基材が、スペーサの少なくとも一部分と第２の基材１６との間に位置するように、スペーサ１８の上縁部の下方に延在してもよい。
【００５９】
図４は、スペーサ１８に対する可撓性基材２４の例示的な配置を示すプライバシーガラス１２の側面図である。図示されている例では、スペーサ１８は、第１の基材１４と第２の基材１６との間に位置する管状スペーサとして示されている。管状スペーサは、いくつかの例では乾燥剤（図４２に示さず）で充填されている中空の内腔または管を画定する。スペーサ１８は、第１の側面４４、第２の側面４６、第１の側面４４を第２の側面４６に接続する上面４８、および同じく第１の側面４４を第２の側面４６に接続する底面５０を含む。スペーサ１８の第１の側面４４は第１の基材１４に隣接して位置し、一方スペーサの第２の側面４６は第２の基材１６に隣接して位置する。上面４８は、窓ガラス間の空間２０に露出している。いくつかの例では、スペーサ１８の上面４８は、窓ガラス間の空間２０内のガスがスペーサの内腔に連通することを可能にする開口部を含む。スペーサ１８が乾燥剤材料で充填されているとき、ガス連通は、窓ガラス間の空間内からの水分除去を助長し、窓ガラス間での凝縮を防止するのを助長することができる。
【００６０】
加えて、図４の例におけるスペーサ１８は、スペーサ１８と対向する基材との間に位置する少なくとも１つのシーラントを含む。具体的には、図４の例では、スペーサ１８は、一次シーラント５２および二次シーラント５４を含むものとして示されている。一次シーラント５２は、第１の基材１４に実質的に平行に延在する第１の側面４４の一部分と第２の基材１６に実質的に平行に延在する第２の側面４６の一部分との間に位置する。二次シーラント５４は、第１の基材１４から離れて広がる第１の側面４４の一部分と第２の基材１６から離れて広がる第２の側面４６の一部分との間に位置する。
【００６１】
スペーサ１８は、アルミニウム、ステンレス鋼、熱可塑性物質、または任意の他の好適な材料から製造することができる。有利なガラススペーサは、Ａｌｌｍｅｔａｌ，Ｉｎｃ．（Ｉｔａｓｃａ，ＩＬ，Ｕ．Ｓ．Ａ）から市販されている。一次シーラント５２として使用され得る例示的な材料としては、押し出し可能な熱可塑性材料、ブチルゴムシーラント（例えば、ポリイソブチレン系熱可塑性物質）、ポリスルフィドシーラント、およびポリウレタンシーラントが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの例では、一次シーラント５２は、シリコーン官能基を含むブチルゴムシーラント、またはシリコーン官能基を含むポリウレタンシーラントから形成される。二次シーラント５４として使用され得る例示的な材料としては、アクリレートポリマー、シリコーン系ポリマー、押し出し可能な熱可塑性材料、ブチルゴムシーラント（例えば、ポリイソブチレン系熱可塑性物質）、ポリスルフィドシーラント、ポリウレタンシーラント、およびシリコーン系シーラントが挙げられる。例えば、二次シーラント５４は、シリコーン官能基を含むブチルゴムシーラント、またはシリコーン官能基を含むポリウレタンシーラントから形成され得る。
【００６２】
図示されている例では、可撓性基材２４の終端縁は、スペーサ１８の上面４８から距離５６ずれている。概して、距離５６は、スペーサと可撓性基材（ならびに下にある光学活性材料２２の終端縁とスペーサ）との間に視線または視覚的な不連続性が生じるのを回避するために最小にされ得る。いくつかの例では、距離５６は、２ミリメートル未満など、５ミリメートル未満である。例えば、距離５６は、０．１ミリメートル〜５ミリメートルの範囲であり得る。
【００６３】
さらに図１を参照すると、プライバシーガラス構造１２は、窓ガラス間の空間２０を含む。構造１２を横切る熱交換を最小限にするために、窓ガラス間の空間２０は断熱ガスで充填されてもよく、あるいはガスが排気されてもよい。例えば、窓ガラス間の空間２０は、アルゴン、クリプトン、またはキセノンなどの絶縁性ガスで充填されてもよい。かかる用途では、絶縁性ガスを乾燥空気と混合して、１０パーセントの空気と９０パーセントの絶縁性ガスなど、空気対絶縁性ガスの所望の比率を提供してもよい。他の例では、窓ガラス間の空間２０は、窓ガラス間の空間がプライバシーガラス構造１２を取り囲む環境の圧力と比較して減圧圧力であるように排気されてもよい。なお他の例では、窓ガラス間の空間２０は、絶縁性ガスで充填されていないかまたはガスが排気されていないが、代わりに空気（例えば、乾燥空気）で充填されていてもよい。
【００６４】
スペーサ１８は、第２の基材１６と概ね平行に離間して第１の基材１４を保持して、窓ガラス間の空間２０を画定する。スペーサ１８は、周囲環境とのガス交換から窓ガラス間の空間２０を気密封止するために、プライバシーガラス構造１２の周囲周辺全体に延在し得る。いくつかの例では、スペーサ１８によって維持される第１の基材１４と第２の基材１６との間の距離は、例えば６．５ｍｍ〜２１ｍｍ、またはおよそ８ｍｍ〜およそ１０ｍｍなど、およそ６ミリメートル（ｍｍ）超である。
【００６５】
用途に応じて、第１の基材１４、第２の基材１６、および／または可撓性基材２４を、１つ以上の機能性コーティングで被覆して、プライバシーガラス構造１２の性能を変更してもよい。例示的な機能性コーティングとしては、低放射率コーティング、太陽光制御コーティング、および光触媒コーティングが挙げられるが、これらに限定されない。概して、低放射率コーティングは、中赤外線および遠赤外線が窓ガラスを通過するのを実質的に防止しながら、近赤外および可視光が窓ガラスを通過することを可能にするように設計されているコーティングである。低放射率コーティングは、２層以上の透明誘電体フィルムの間に挿入された１層以上の赤外線反射フィルムを含み得る。赤外線反射フィルムは、銀、金、または銅のような導電性金属を含み得る。有利な低放射率コーティングとしては、Ｃａｒｄｉｎａｌ  ＣＧ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｐｒｉｎｇ  Ｇｒｅｅｎ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ，Ｕ．Ｓ．Ａ）から市販のＬｏＥ−１８０（商標）、ＬｏＥ−２７２（商標）、およびＬｏＥ−３６６（商標）コーティングが挙げられる。対照的に、光触媒コーティングは、二酸化チタンなどの光触媒を含むコーティングであり得る。使用中、光触媒は、自浄作用を助長する、または窓ガラスのメンテナンスを少なくすることができる光活性を呈してもよい。有利な光触媒コーティングとしては、Ｃａｒｄｉｎａｌ  ＣＧ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＮＥＡＴ（登録商標）コーティングが挙げられる。
【００６６】
概して、プライバシーガラス構造１２の表面は、外部（例えば、外側環境）に面しているガラスの表面から開始して順番に番号が付けられている。図１の例におけるプライバシーガラス構造１２が、第１の基材１４が外部環境に面し、第２の基材１６が内部環境に面するように位置するとき、外部環境に面する第１の基材の表面は、＃１表面と指定され得、一方窓ガラス間の空間２０に面する基材の反対側の表面は、＃２表面と指定され得る。この例で続けていくと、可撓性基材２４の第２の表面２８Ｂは＃３表面と指定され得、一方可撓性基材の反対側の第１の表面２８Ａは＃４表面と指定され得る。さらに、第２の基材１６の第１の面２６Ａは＃５表面と指定され得、一方第２の基材の反対側の第２の表面２６Ｂは＃６表面である。
【００６７】
低放射率コーティングが使用されるとき、低放射率コーティングは、ユニットの同じかまたは異なる基材の複数の表面上を含む、プライバシーガラス構造１２の任意の基材の任意の表面上に位置することができる。例えば、プライバシーガラス構造１２が単一の低放射率コーティングを含むとき、例えば、そのコーティングはユニットの＃２および／または＃３表面上に位置してもよい。光触媒コーティングが使用されるとき、光触媒コーティングは、典型的にはプライバシーガラス構造１２の＃１表面上に位置する。プライバシーガラス構造１２に使用され得る別の例示的なコーティングは、反射防止コーティングである。使用されるとき、反射防止コーティングは、プライバシーガラス構造１２の＃１表面、ならびに／またはユニットの＃２および／もしくは＃５表面に位置してもよい。
【００６８】
プライバシーガラス構造１２の基材は、用途に応じて追加のまたは異なるコーティングで被覆することができる。例えば、光学活性材料２２が電気的に制御可能な光学活性材料であるように選択されるとき、プライバシーガラス構造１２は、材料の反対側に位置する電極を含んで、材料の光学状態を制御してもよい。電極は、可撓性基材２４および第２の基材１６から物理的に離れていてもよいか、あるいは代わりに、一方または両方の基材上に導電性コーティングを堆積することによって形成してもよい。一例では、第２の基材１６および可撓性基材２４は各々、アルミニウムドープ酸化亜鉛および／または錫ドープ酸化インジウムなどの透明導電性酸化物（「ＴＣＯ」）コーティングで被覆されている。第２の基材１６の第１の表面２６Ａおよび可撓性基材２４の第１の表面２８Ａ（または他の例では、可撓性基材２４の第２の表面２８Ｂ）は各々、実質的に透明な導電層で被覆されて光学活性材料２２を制御することができる。透明導電性酸化物コーティングは、スペーサ１８を通って延在する導電体を介して電源に電気的に接続することができる。いくつかの例では、透明導電性コーティングは、光学活性材料２２が接触する第２の基材１６と可撓性基材２４との間の空洞の壁面を形成する。他の例では、誘電体オーバーコートなどの１つ以上の他のコーティングが透明導電性コーティングを重ねてもよい。
【００６９】
第２の基材１６および／または可撓性基材２４が（それぞれ第１の表面２６Ａおよび／または第１の表面２８Ａ上に）光学活性材料２２に面するコーティングを担持するとき、コーティングは接着剤４０が位置する基材の領域上に存在しなくてもよい（図３および図４）。コーティングは、接着剤４０が位置するべき領域に存在しないように選択的に堆積されてもよいか、または堆積後に接着剤４０が位置するべき領域から除去されてもよい。あるいは、第２の基材１６上の導電性コーティングは、接着剤４０の内周周囲に刻み目を付けて、接着剤を電気的に絶縁してもよい。いずれの場合も、いくつかの例では、接着剤４０が位置する第２の基材１６の第１の表面２６Ａおよび／または可撓性基材２４の第１の表面２８Ａは、基材（複数可）の残りの部分にいかなる表面コーティングをも欠いている。結果として、接着剤４０は、コーティング層を介在する代わりに、第２の基材１６の第１の表面２６Ａおよび／または可撓性基材２４の第１の表面２８Ａと直接接触してもよい。これは、可撓性基材が１つ以上の中間コーティング層に接着された接着剤を介して第２の基材１６に接着される場合よりも、強い接着を第２の基材１６と可撓性基材２４との間に形成するのを助長し得る。
【００７０】
図１の例におけるプライバシーガラス構造１２は、スペーサ１８を介して一緒に保持されている２つの比較的剛性の窓ガラス−第１の基材１４および第２の基材１６−で形成されて示されているが、本開示に従ったプライバシーガラス構造が他の構成を有することができ、本開示はこの点において限定されないことが理解されるべきである。一例として、プライバシーガラス構造１２は、第２のスペーサを介して第１の基材１４または第２の基材１６に取り付けられて２つの窓ガラス間の空間を有する三重窓ガラスアセンブリを形成する、第３の剛性基材を含み得る。別の例として、プライバシーガラス構造１２は、スペーサ１８を介して第２の基材１６に取り付けられた第１の基材１４を含まなくてもよいが、代わりに可撓性基材２４がセルの一方の外面を形成し、基材１６がセルの反対側の外面を形成する単一セルであってもよい。なおさらに別の例として、第２の基材１６は単一の基材でなくてもよいが、代わりに、組み合わせて第２の基材１６を形成する、一緒に積層された２つの剛性基材を有する積層基材として実装されてもよい。
【００７１】
ガラス構造１２の基材の特定の数または構成とは無関係に、剛性基材の代わりに可撓性基材２４を利用する制御された光透過構造は、剛性基材を利用する同等の構造よりも軽量であり得る。いくつかの例では、これは、制御不可能な光透過構造に使用される標準的／既存の設置ハードウェアを使用して、制御可能な光透過構造を設置することを可能にするのに有用であり得る。使用される材料の特定の種類および厚さに応じて、光学活性材料２２が間に位置して、可撓性基材２４を第２の基材１６に接着することによって形成される制御可能な光透過ユニットは、１平方メートル当たり８キログラム未満など、１平方メートル当たり１０キログラム未満の重量であり得る。例えば、ユニットは、１平方メートル当たり６．５キログラム〜１平方メートル当たり８．５キログラムなど、１平方メートル当たり５キログラム〜１平方メートル当たり１０キログラムの重量であり得る。一例として、可撓性基材２４が２５ミクロンのＰＥＴから形成され、第２の基材１６が透明導電性酸化物コーティングで被覆された３．１ｍｍテンパーガラスであるとき、ユニットは１平方メートル当たりおよそ７．５キログラムの重量であり得る。対照的に、安全のために、積層ガラス基材間に光学活性材料２２を挟むことによってユニットが作製された場合、ユニットは、１平方メートル当たり２０キログラム超の重量であり得る。
【００７２】
様々な実施例を記載してきた。これらおよび他の実施例は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
2020508956.tif 000002
【図２】
2020508956.tif 000003
【図３】
2020508956.tif 000004
【図４】
2020508956.tif 000005
【国際調査報告】
2020508956.tif 000006
2020508956.tif 000007