专利名称：密封的调光窗玻璃的制作方法
密封的调光窗玻璃本发明涉及包含调光膜(switchable film)、特别是具有被密封件密封的边缘的 调光膜的车辆窗玻璃(glazing)。包含调光膜，如悬浮颗粒器件(“SPD”)功能膜或液晶(“IXD”)功能膜的车辆窗 玻璃近来变得越来越流行。此类窗玻璃使车辆乘客能够改变光透过窗玻璃进入车辆的透射 率，从而能够在车辆内提供大面积窗玻璃而不需要遮光物或其它装置以便在艳阳天限制或 改变光透射率。其它电驱动功能膜是已知的。通过叠置在一对粘合夹层膜2、3之间从而形成叠层结构来将功能膜包含在车辆 窗玻璃1中，所述粘合夹层膜诸如聚乙烯醇缩丁醛膜(PVB)或乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜 (EVA)，所述粘合夹层膜用于将该功能膜粘合到两个外层玻璃4、5上。该功能膜(SPD和 LCD)通常包含含有悬浮颗粒或液晶乳液的活性层6，该活性层本身被叠置在两个平面电极 层7、8之间。每个电极层包含一层塑性材料9、10，通常为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，其具 有沉积在其一个表面上的导电涂层11、12。此类涂层优选由氧化铟锡或ITO形成。导电涂 层接触该活性层，从而允许电流经外部接线流过以调节该功能膜。适用于窗玻璃的SPD膜 可特许获自 Research Frontiers Inc. , 240 Crossways ParkDrive, Woodbury, New York 11797 USA，适用于窗玻璃的LCD膜可以按名称UMU获自Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.， Sumitomo FudosanMita Twin Bldg. West Wing, 5-27, Mita 3-Chome, Minato-ku, Tokyo, 108-6321 Japan。当此类功能膜包含在叠层窗玻璃中时，需要仔细选择用于将窗玻璃元件粘接到一 起的粘合夹层膜。悬浮颗粒和液晶乳液都容易被某些粘合夹层膜(如PVB)中所用的增塑 剂成分的迁移破坏。此类破坏表现为，该功能膜的周边附近的区域看起来开始随着时间与 该膜的主体不同地变化(switch)，从而产生不良的美学外观。在W02007/12M^ (涉及IXD 功能膜)和W02007/122428(涉及SPD功能膜)中论述了这一问题。这两篇文献都提出使 用无增塑剂或低增塑剂含量的粘合夹层膜，由此防止可迁移的增塑剂组分进入该活性层乳 液，从而消除所述破坏的诱因。但是，尽管这一解决方案消除了该问题的来源，但并非总是优选形成具有无增塑 剂或低增塑剂夹层的叠层窗玻璃。一种替代性方法是使用阻挡层物理防止任何增塑剂组分 进入活性层，而不管该窗玻璃结构中所用的粘合夹层材料。这是W02005/102688中采取的 方法，其描述了使用位于粘合夹层膜和SPD膜的层之间的惰性材料，如Mylar 。这可以是 位于SPD膜任一侧上的框格或其它条状材料的形式。W02005/102688中公开的窗玻璃结构的一个缺点在于，My lar 材料仅位于SPD 膜的周边附近，造成最终的叠层窗玻璃中的局部厚度变化，这可以是造成该窗玻璃在使 用中破裂或分层的应力源。此外，该My lar 膜布置未覆盖实际SPD膜的边缘，以致不如 W02007/122429和W02007/12M^中所用的画框法那么令人满意。因此希望能为任何类型夹层的功能膜破坏问题提供解决方案，同时避免现有技术 方法的缺点。
本发明旨在通过提供一种包含功能膜的功能膜组装件来解决这些问题，所述组装 件具有叠置在第一和第二平面电极层之间的至少一个活性层，该功能膜的至少一部分边缘 区域被密封件密封，其中该密封件包含聚合物膜材料条，其在一个表面上具有与该聚合物 膜材料条的第一边缘毗邻的第一条状粘合剂材料区和与该聚合物膜材料条的第二边缘毗 邻的第二条状粘合剂材料区，在第一条状粘合剂材料区和第二条状粘合剂材料区之间存在 无粘合剂区，该无粘合剂区与该功能膜的活性层重合安置。通过提供与功能膜的活性层接触的无粘合剂区，可以防止来自随后用于将该功能 膜叠置在车辆窗玻璃中的粘合夹层的组分的进入。第一条状粘合剂材料区优选与第二条状粘合剂材料区物理分隔。其优点在于提供 简单的密封件结构。第一条状粘合剂材料区和第二条状粘合剂材料区优选是基本连续的，且无粘合剂 区与该聚合物膜条物理分隔。其优点在于可以由特定尺寸的聚合物膜材料条制造各种以不 同方式构造的无粘合剂区。优选地，第一条粘合剂材料接触该功能膜的第一平面电极层，第二条粘合剂材料 接触第二平面电极层。在一个优选实施方案中，第一条状粘合剂材料区承载在第一承载膜上，且该聚合 物膜材料条经由第一条状粘合剂材料区接合到第一平面电极层。第二条状粘合剂材料区优 选承载在第二承载膜上，且该聚合物膜材料条经由第二条状粘合剂材料区接合到第二平面 电极层。所述第一条粘合剂材料和第二条粘合剂材料优选由压敏粘合剂形成。该活性层可含有悬浮颗粒乳液。或者，该活性层可含有液晶乳液。本发明还提供了一种叠层车辆窗玻璃，其包含借助至少第一和第二层粘合夹层材 料叠置在第一和第二层透明窗玻璃材料之间的此类功能膜组装件。该功能膜优选在嵌入区内被框在一层粘合夹层材料内，并叠置在第一层和第二层 粘合夹层材料之间。在这种情况下，该粘合夹层材料优选为聚乙烯醇缩丁醛。现在仅通过实例并参考附图描述本发明，其中
图1 (上文提及)是包含功能膜的叠层车辆窗玻璃的示意性分解截面图；图2是本发明的具有密封件的功能膜的示意性截面图；图3是本发明的密封件的一部分的示意性透视图；图4是本发明的另一种密封件的一部分的示意性透视图；图5是图4中所示的密封件的截面图；图6是显示本发明的密封件的施加过程中的第一阶段的示意性透视图；图7是显示本发明的密封件的施加过程中的第二阶段的示意性透视图；图8是显示第一密封方法的功能膜拐角区域的示意性平面图；图9是显示第二密封方法的功能膜拐角区域的示意性平面图；图10是适应功能膜的曲边的密封件的示意性平面图；和图11是在功能膜上就位的图10密封件的示意性平面图。图12是本发明的具有另一类型密封件的功能膜的示意性截面图；图13是图12的分解4
本发明提出防止增塑剂迁移到叠置在车辆窗玻璃内的功能膜中的一种替代性方 法，其特别可用于通常比液晶膜更软并因此需要不同加工方法的悬浮颗粒器件膜。但是，本 发明也可以与液晶膜一起使用，以替代常用于在并入叠层窗玻璃之前沿此类膜的边缘进行 密封的压接法(crimping process)。图2是本发明的具有密封件的功能膜的示意性截面图。在该实例中，该功能膜20 是悬浮颗粒器件，并包含叠置在两个平面电极层22、23之间的活性层21 (含有悬浮颗粒乳 液)。各平面电极层22、23包含PET基底对、25，所述PET基底具有沉积在其上的导电ITO 层沈、27。该导电层沈、27基本上覆盖各PET层M、25的一个表面的全部，并与活性层21的 表面保持接触。功能膜20的各个暴露的边缘被密封件观、四覆盖，它们密封该活性层21， 防止材料进入活性层21和离开活性层21。为清楚起见，相对于功能膜20移位显示密封件 观、29。密封件观、四包含由PET膜形成的带形式的聚合物膜材料条30 (更详细地显示在 图3中)，其具有毗邻各边安置的两条粘合剂31、32，划定出沿密封件长度的至少一部分居 中定位的无粘合剂区33。也就是说，在第一条粘合剂31和第二条粘合剂32之间存在无粘 合剂区。该无粘合剂区接触活性层的边缘，不含粘合剂，不含会迁移到活性层21中从而破 坏悬浮颗粒乳液的增塑剂组分。粘合剂条31、32不与活性层接触。密封件观、四通过压敏 粘合剂(其与从功能膜结构20面朝外的PET基底M、25形成强粘合)牢固粘接到各平面 电极层22、23上。一旦安置在功能膜20上，密封件观、四基本为“U”或“C”型，覆盖功能 膜20的整个边缘区域。无粘合剂区可以不与功能膜的整个边缘直接接触。密封件观、29的结构更详细地显示在图3中。图3是依照本发明的密封件的一部 分的示意性透视图。在该图中，以未弯曲的构型显示密封件观、29。沿条带30的边缘提供两条粘合剂31、32，清楚划定了无粘合剂区33，功能膜20的 活性层21位于该无粘合剂区中。各条粘合剂材料31、31是具有基本恒定宽度并基本相互 平行延伸的条状区。可以使用其它构造的条状区，也就是说，它们可以是不平行的以及没有 直边。在图4和图5中显示替代性密封件39。图4是密封件39的一部分的示意性透视 图，图5是在箭头40方向上观察的密封件39的截面图。密封件39包含PET膜41，该PET膜在其表面上具有基本连续的粘合剂层42。沿 粘合剂层42的长度居中安置PET膜的窄条43。该PET膜43与PET膜41物理分隔。PET 膜43是在条状粘合剂区44和条状粘合剂区45之间的无粘合剂区。采用这种类型的密封 件，可以通过选择PET膜43的不同宽度来改变无粘合剂区的宽度。施加密封件观、29的过程示意性显示在图6和7中。图6是显示本发明的密封件 的施加过程中的第一阶段的示意性透视图。起初，沿功能膜20的暴露边缘安置密封件观、 四，使得条带30的无粘合剂区33与活性层21的暴露边缘对齐。一旦处于正确位置，便使 第一粘合剂条31与第一平面电极22的PET基底M接触安置，使得该粘合剂条31粘合到 PET基底24。图7是显示本发明的密封件的施加过程中的第二阶段的示意性透视图。一旦第一 粘合剂条31已成功地与PET基底M粘合，将条带30沿功能膜20的边缘折叠，直至第二粘 合剂条32接触第二平面电极23的PET基底25。一旦处于正确位置，便将第二粘合剂条32 牢固粘合到PET基底25上。粘合剂条31、32不接触活性层。在无粘合剂区与该功能膜20的边缘之间可以无接触。可以按类似方式施加密封件39。如图8和9中所示，在该功能膜的拐角区域，可以采取两种方法确保牢固密封该功 能膜。图8是显示第一密封方法的功能膜拐角区域的示意性平面图。在功能膜20的拐角 处，沿功能膜20的第一边缘安置的密封件观沿整个该边缘延伸，终结在该拐角的顶点处。 沿与第一边缘成90°C的功能膜20第二边缘安置的密封件四也沿功能膜20的整个第二边 缘延伸，终结在该拐角的顶点处。以这种方式，密封件观、29的一部分在该拐角区域交迭， 从而提供加强的密封。作为替代，图9显示了展示第二密封方法的功能膜拐角区域的示意性平面图。在 这种情况下，还是在功能膜20的拐角处，沿该功能膜20的第一边缘安置的密封件观沿整 个该边缘延伸，终结在该拐角的顶点处。但是，第二密封件四，尽管沿与第一边缘成90°的 基本整个第二边缘延伸，但在未达顶点处终结，计算其长度以确保第二密封件四的末端邻 接第一密封件观的边缘。以这种方式，使待容纳于叠层车辆窗玻璃内的边缘区域的额外厚 度保持最小。作为替代，在密封件观、四交迭的情况下，密封件之一可优选超出拐角接头的 顶点终结，使得一个密封件观的末端延伸超出另一密封件四的主体。这种布置提供额外 的阻隔保护。图8和9中所示的方法可以与适当塑形的末端区域一起使用以在第一边缘和第二 边缘之间的接头不成90°而是可能小于或大于90°的拐角区域中提供密封。图8和9都 显示了功能膜20的边缘基本笔直的情况。在图10和11中显示了功能膜20的边缘弯曲的 情况。图10是适应功能膜的曲边的密封件的示意性平面图。调整密封件34以使其不再 包含具有连贯平行边缘的条带35。相反，沿两条边缘都提供小的“V”形切口 36a、36b、36c、 36(1、366、36厂368、361!，各个“￥”的顶点在未达中心无粘合剂区37处终止。这些“V”形切口 能使条带35沿功能膜20的曲边安置而该条带无任何交迭，并防止在叠置于车辆窗玻璃内 时提高密封件34的体积和厚度。这显示在图11中，其显示了在功能膜上就位的图10密封 件34的示意性平面图。在此，由于条带35和因此密封件34的曲率，“V”形切口 36a、36b、 36(、36(1、366、36厂368、3^1的边缘彼此紧邻安置。可以根据功能膜20的边缘的曲率程度调 整“V”形切口的形状、它们的尺寸和它们的间距。例如，“U”形切口可能是优选的。但是， 沿条带35边缘的任何切口的顶点最好位于粘合剂条状区38、39内，以确保沿功能膜20的 边缘提供的密封保持连贯，从而材料没有机会逸出或进入活性层21。在图12中显示密封件的另一构造。图12是本发明的具有密封件49的功能膜20 的示意性截面图。该功能膜20的类型与参照图2描述的相同，尽管仅显示左手侧。密封件 49以“使用中”的构造显示，其中密封该功能膜20的左边缘。密封件49包含一条PET膜 50。该PET膜具有暴露的外表面和朝向功能膜20边缘的内表面。朝向功能膜20边缘的 PET膜50表面是无粘合剂区。该PET膜50经由粘合条带55接合到PET基底M。粘合条带55包含承载在PET 承载膜52上的条状粘合剂区51。该条状粘合剂区51毗邻PET膜50的第一边缘。该PET膜50经由粘合条带56接合到PET基底25。粘合条带56包含承载在PET 承载膜M上的条状粘合剂区53。该条状粘合剂区53毗邻PET膜50的第二边缘。
参照图2使用的粘合剂条31、32的构造可用于替代条带55或条带56。图13是图12的分解图，显示密封件49如何贴附到功能膜20上。将最初未弯曲的 PET膜50以箭头57和58的方向弯曲以提供U形沟槽(显示为虚线部分50a和50b)。通 过在箭头60的方向移动该PET的U形沟槽，使无粘合剂区59移向功能膜20的边缘。PET 条带50可以在已移向功能膜20的边缘后弯曲。通过将条带55置于部位50a上方并在箭头61的方向移动该条带，使PET条带50 的部位50a接合到PET基底M。支承在承载膜52上的条状粘合剂区51接触PET膜50的 外表面和PET基底M的表面，由此将PET膜50接合到PET基底M。同样地，通过将条带56置于部位50b下方并在箭头62的方向移动该条带，使PET 条带50的部位50b接合到PET基底25。支承在承载膜M上的条状粘合剂区53接触PET 膜50的外表面和PET基底25的表面，由此将PET膜50接合到PET基底M。所得组装件如图12中所示，其中功能膜20具有密封边缘。为了确定使用条带作为密封件是否提供适用于叠层车辆窗玻璃中的物理阻隔，使 用可购自kllotape，在英国可购自HENKEL ConsumerAdhesives的条带产品制造样品。对
于这些样品，通过如下方式由约19毫米宽和47微米厚的市售Sellotape 产品制备密封 件沿该Sel lotape 居中放置一条约 ο毫米宽和15微米厚的pet条带。对于另外十二 个样品，由在英国可获自3M专业条带与粘合剂(3MSpeciality Tapes and Adhesives)的市 售riveter条带制备密封件。该条带具有PET膜基体(标称厚度50微米)和沿各边的压敏 粘合剂条，划定出具有标称20微米厚度的中心无粘合剂区。该条带的总宽度为沈毫米，各 粘合剂条的宽度为7毫米。各样品包含两层2.1毫米厚的透明玻璃(尺寸为300X300毫 米)、两层0. 38毫米厚的PVB夹层材料，它们围绕着一层0. 38毫米厚的PVB夹层材料(其 被切割以便以画框方式在240X240毫米的嵌入方形区中容纳SPD功能膜)和240X240毫 米SPD功能膜(具有图1中所示的大致构造)。在各平面电极层上的暴露的ITO涂布区上 提供汇流条以便为SPD功能膜提供电流。为了密封该SPD功能膜的边缘，沿功能膜的边缘安置该条带，以使中心PET区与活 性层的边缘重合。沿活性层的边缘折叠该条带，并粘附到PET平面电极层的暴露表面。随 后如下安装样品玻璃/0. 38毫米PVB/0. 38毫米画框PVB和SPD功能膜/0. 38毫米PVB/ 玻璃，并使用合适的叠合条件制造叠层构造，通常包括在合适的高温和高压下的压热处理。 制造含有图8和9中所示的两种类型的拐角密封方法的样品。此外，将条带置于汇流条上 以确保密封SPD功能膜组装件的边缘区域的所有区域。尽管市售产品的厚度大于合意厚度，然而试样表明密封件能够防止来自PVB 粘合夹层材料的增塑剂组分的进入，也防止SPD乳液组分离开活性层。对于使用市售 Sel lotape 产品制成的样品，该膜在拐角区域处的受压通过SPD功能膜组装件的调光行 为的变化表现出来，导致在调光时出现的暗区。在用riveter条带制成的样品中，11个样品 在加工后成功调光，而有缺陷的连接是造成第12个样品失效的原因。可以选择该密封件的 厚度使得几乎不影响活性层的调光行为。对在上述相同加工条件下使用riveter条带制成的预先生产的成批样品进行烘 焙测试。使用riveter条带制成的样品在95°C下持续43、331和496. 5小时。由于该条带的厚度，在该膜受压的区域中观察到调光行为的轻微变化，但与未密封的SPD功能膜组装 件不同，没有观察到调光行为的显著变化。为了用于制造叠层车辆窗玻璃，该密封件优选具有12至50微米的厚度，优选具有 10至30毫米的宽度。中心无粘合剂区优选具有3至20毫米的宽度。该密封件可以由任何 合适的聚合物材料形成，但优选由PET形成。压敏粘合剂是优选的，使得能够容易手工施涂 或自动施涂，然而也可以使用任何其它合适的粘合剂。本文所述的边缘密封可用于具有类似构造的其它功能膜。
权利要求
1.包含功能膜的功能膜组装件，该组装件具有叠置在第一和第二平面电极层之间的至 少一个活性层，该功能膜的至少一部分边缘区域被密封件密封，其中该密封件包含聚合物 膜材料条，其在一个表面上具有与该聚合物膜材料条的第一边缘毗邻的第一条状粘合剂材 料区和与该聚合物膜材料条的第二边缘毗邻的第二条状粘合剂材料区，在第一条状粘合剂 材料区和第二条状粘合剂材料区之间存在无粘合剂区，该无粘合剂区与该功能膜的活性层 重合安置。
2.根据权利要求1的功能膜组装件，其中第一条状粘合剂材料区与第二条状粘合剂材 料区物理分隔。
3.根据权利要求1的功能膜组装件，其中第一条状粘合剂材料区和第二条状粘合剂材 料区是基本上连续的，所述无粘合剂区与该聚合物膜条物理分隔。
4.根据权利要求1的功能膜组装件，其中该第一条状粘合剂材料区承载在第一承载膜 上，且该聚合物膜材料条经由第一条状粘合剂材料区接合到第一平面电极层上。
5.根据权利要求4的功能膜组装件，其中该第二条状粘合剂材料区承载在第二承载膜 上，且该聚合物膜材料条经由第二条状粘合剂材料区接合到第二平面电极层上。
6.如权利要求1至3任一项所述的功能膜组装件，其中该第一条状粘合剂材料区接触 该功能膜的第一平面电极层，且该第二条状粘合剂材料区接触第二平面电极层。
7.如前述权利要求任一项所述的功能膜组装件，其中该第一和第二条状粘合剂材料区 由压敏粘合剂形成。
8.如前述权利要求任一项所述的功能膜组装件，其中该活性层含有悬浮颗粒乳液或液 晶乳液。
9.包含权利要求1至8任一项所述的功能膜组装件的叠层车辆窗玻璃，所述功能膜组 装件借助至少第一层粘合夹层材料和第二层粘合夹层材料被叠置在第一层透明窗玻璃材 料和第二层透明窗玻璃材料之间。
10.权利要求9的叠层车辆窗玻璃，其中该功能膜在嵌入区内被框在一层粘合夹层材 料内，并叠置在第一层粘合夹层材料和第二层粘合夹层材料之间。
11.权利要求9或10的叠层窗玻璃，其中该粘合夹层材料为聚乙烯醇缩丁醛。
全文摘要
本发明公开了包含功能膜的功能膜组装件，该组装件具有叠置在第一和第二平面电极层之间的至少一个活性层。该功能膜的至少一部分边缘区域被密封件密封。该密封件优选包含聚合物膜材料条，该聚合物膜材料条在一个表面上具有与该聚合物膜材料条的第一边缘毗邻的第一条状粘合剂材料区和与该聚合物膜材料条的第二边缘毗邻的第二条状粘合剂材料区。在第一和第二条状粘合剂材料区之间存在无粘合剂区，该无粘合剂区与该功能膜的活性层重合安置。
文档编号G02F1/17GK102067032SQ200980122658
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月17日 优先权日2008年6月17日
发明者J·R·汤普森 申请人:皮尔金顿集团有限公司