光重定向陽光控制膜的制作方法
【專利說明】光重定向陽光控制膜
[0001]本申請是申請日為2008年5月2日、申請?zhí)枮?00880017044.8 (國際申請?zhí)枮镻CT/US2008/062464)、發(fā)明名稱為“光重定向陽光控制膜”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明整體涉及光重定向陽光控制膜，特別涉及光重定向陽光控制層合物和光重定向陽光控制玻璃窗單元。
【背景技術(shù)】
[0003]對節(jié)能窗和玻璃窗系統(tǒng)的需要是已知的。具體類型的窗戶的選擇取決于多種因素，包括UV、可見和光學(xué)性能、美學(xué)和氣候條件。在寒冷為主的氣候下，具有低太陽得熱系數(shù)和低隔熱性能的玻璃窗單元可能是足夠的，而在炎熱為主的氣候下，需要適中的太陽得熱與尚的隔熱性能。
[0004]低輻射(Low-e)涂層反射中紅外能至遠紅外能并且用于隔熱玻璃窗單元中。低輻射窗戶尤其可用于炎熱為主的氣候中。存在兩種類型的低輻射涂層。在制造玻璃期間涂布通常稱為“硬涂層”的熱解低輻射涂層，在制造玻璃板之后，在真空處理下涂布通常稱為“軟涂層”的濺射低輻射涂層。硬的低輻射涂層更耐用，并且可以在制造窗戶之前無限期保存。軟涂層通常包括銀或銀合金，并且易于被例如水汽、鹽和水等環(huán)境因素侵蝕。此外，在構(gòu)造窗戶期間，進行稱為“邊緣去除”的操作，以減少涂層邊緣的類似侵蝕。
[0005]用于降低太陽得熱和眩光的通常已知的方法(吸收膜和/或遮光窗簾)也減少了多達80%的可見光透射。因此，在陰天情況下，必須使用導(dǎo)致能源使用增加的人工照明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及光重定向陽光控制膜，特別涉及光重定向陽光控制層合物和光重定向陽光控制玻璃窗單元。本發(fā)明涉及設(shè)置在透射可見光和反射紅外光的多層膜上的光重定向?qū)印１疚乃龅年柟饪刂颇じ纳平ㄖ飪?nèi)部的照明，同時最小化透過窗戶的不期望的太陽得熱。
[0007]在第一實施例中，光重定向陽光控制膜包括透射可見光并反射紅外光的多層膜以及與多層膜相鄰形成光重定向陽光控制膜的光重定向?qū)?。光重定向?qū)影ㄐ纬啥鄠€棱鏡結(jié)構(gòu)的主表面。
[0008]在另一個實施例中，光重定向陽光控制玻璃窗單元包括第一玻璃窗基底和設(shè)置在第一玻璃窗基底上的光重定向陽光控制膜。光重定向陽光控制膜包括透射可見光并反射紅外光的多層膜以及與多層膜相鄰形成光重定向陽光控制膜的光重定向?qū)印９庵囟ㄏ驅(qū)泳哂行纬啥鄠€棱鏡結(jié)構(gòu)的主表面。
[0009]—種光重定向陽光控制系統(tǒng)，包括玻璃窗基底、設(shè)置在玻璃窗基底上的光重定向陽光控制膜，以及被布置以接納由光重定向陽光控制膜透射的光的漫射體。光重定向陽光控制膜包括透射可見光并反射紅外光的多層膜以及與多層膜相鄰形成光重定向陽光控制膜的光重定向?qū)?。光重定向?qū)泳哂行纬啥鄠€棱鏡結(jié)構(gòu)的主表面。
【附圖說明】
[0010]結(jié)合附圖考慮以下的本發(fā)明各種實施例的詳細說明可以更全面地了解本發(fā)明，其中
[0011]圖1是示例性陽光控制層合物的示意性剖視圖；
[0012]圖2是示例性陽光控制玻璃窗單元的示意性剖視圖；并且
[0013]圖3是具有示例性光重定向系統(tǒng)的內(nèi)部空間的示意圖。
[0014]附圖未必按比例繪制。在附圖中使用的類似標(biāo)號表示類似的部件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在給定附圖中使用指代部件的標(biāo)號不用于限制在另一個附圖中標(biāo)記有相同標(biāo)號的部件。
【具體實施方式】
[0015]在下面的描述中，參考形成說明書一部分，并且其中通過舉例示出若干具體實施例的附圖。應(yīng)當(dāng)理解可設(shè)想其他實施例，并且形成這些實施例而不脫離本發(fā)明的范圍或精神。因此，以下詳細的描述并非意圖進行限制。
[0016]除非另外指明，本文所用的所有科技術(shù)語具有在本領(lǐng)域通常使用的含義。本文提供的定義方便理解在本文頻繁使用的某些術(shù)語，并且并非意圖限制本發(fā)明的范圍。
[0017]除非另外指明，否則應(yīng)當(dāng)將說明書和權(quán)利要求中用來表述特征尺寸、數(shù)量和物理性能的所有數(shù)字在所有情況下都理解為由詞語“約”來修飾。因此，除非有相反的指示，否則上述說明書和所附的權(quán)利要求中所列出的數(shù)值參數(shù)均為近似值，并且可能會隨著本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員采用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容而試圖獲得的所需特性的不同而改變。
[0018]用端值表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75,3,3.80、4和5)及該范圍內(nèi)的任意范圍。
[0019]本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式“一種”、“該”、“所述”涵蓋了多個所指對象的情況，除非所述內(nèi)容明確指出表示為其它含義。本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“或”的含義通常包括“和/或”，除非所述內(nèi)容明確指出表示為其它含義。
[0020]術(shù)語“聚合物”應(yīng)被理解為包括聚合物、共聚物(例如使用兩種或更多種不同單體形成的聚合物)、低聚物以及它們的組合，和可形成可混溶的共混物的聚合物、低聚物或共聚物。
[0021]術(shù)語“相鄰的”是指兩個元件的相對位置，這兩個元件彼此接近并且可以或可以不彼此接觸或具有分開這兩個元件的一個或多個層。
[0022]本發(fā)明涉及光重定向陽光控制膜，并且特別涉及光重定向陽光控制層合物、光重定向陽光控制玻璃窗單元和光重定向陽光控制系統(tǒng)。本發(fā)明涉及設(shè)置在透射可見光和反射紅外光的多層膜上的光重定向?qū)?。本文所述的陽光控制膜改善建筑物?nèi)部的照明，同時最小化透過窗戶的不期望的太陽得熱。雖然本發(fā)明并不受此限制，但對本發(fā)明的各個方面的理解將通過下面提供的示例的討論來獲得。
[0023]圖1是示例性陽光控制層合物10的示意性剖視圖。陽光控制層合物10包括多層膜20和光重定向?qū)?0。在多個實施例中，多層膜20和光重定向?qū)?0用粘合劑層40或粘合促進層(如，電暈處理層或底漆層)連接在一起。在其他實施例中，光重定向?qū)?0和多層膜20例如通過擠出或壓印一體地形成。在一些實施例中，紅外光吸收層50設(shè)置在多層膜20上。
[0024]多層膜20透射可見光并反射紅外光。在多個實施例中，多層膜20透射至少50%的所有波長可見光并且反射至少50%的從850nm至IlOOnm的紅外光或至少50%的所有波長的紅外光。在其他實施例中，多層膜20透射至少60%的所有波長可見光并且反射至少60%的從850nm至I10nm的紅外光或至少60%的所有波長的紅外光。在一些實施例中，多層膜20透射至少75%的所有波長可見光并且反射至少75%的從850nm至IlOOnm的紅外光。在一些實施例中，多層膜20透射至少90%的所有波長可見光并且反射至少90%的從850nm至IlOOnm的紅外光。多層膜20可以由任何可用的材料形成。
[0025]在一些實施例中，多層膜20包括多個金屬層的多層Fabry-Perot干涉濾光片。這些層可以包括任何可用的金屬或金屬材料，例如金、銀、銅和其氧化物和/或合金。這些多層金屬膜具有配合來反射近紅外和紅外光同時允許可見光透射的多個薄金屬層。這些可用的多層Fabry-Perot干涉過濾膜的實例在美國專利Nos.4，799，745和6，007, 901中有所描述，它們以與本發(fā)明不相沖突的程度以引用方式并入。
[0026]在一些實施例中，多層膜20是多層聚合物膜，其包括第一聚合物材料和第二聚合物材料的多個交替聚合物層，并且交替層的至少一層是雙折射的和取向的，并且交替聚合物層配合來反射紅外光，可見光可透射通過多層聚合物紅外光反射膜。這些層具有不同的折射率特性，從而使得一些紅外光在相鄰層之間的界面處反射。這些層足夠薄，從而在多個界面處被反射的光發(fā)生相長干涉或相消干涉，以使薄膜具有所需的反射和透射性能。對于設(shè)計用于反射在近紅外或紅外波長處的光的光學(xué)膜，通常每層的光學(xué)厚度(即，物理厚度乘以折射率)小于約I微米。然而，也可以包括較厚的層，如薄膜外表面的表層，或設(shè)置在薄膜內(nèi)用于將分組的層分隔的保護性邊界層。
[0027]多層聚合物紅外光反射膜的反射和透射性能為各層(即，微層)的折射率的函數(shù)。每一層可至少在薄膜內(nèi)的局部位置處具有與薄膜厚度軸相關(guān)的面內(nèi)折射率nx、\和折射率1^的特征。這些