可切换光学器件和用于制造可切换光学器件的方法与流程

可切换光学器件和用于制造可切换光学器件的方法
1.本发明涉及可切换光学器件，其具有两个基板和一个密封件，所述两个基板和密封件被布置为形成具有盒间隙的盒，可切换介质位于所述盒间隙内，第一基板具有第一透明电极且第二基板具有第二透明电极，电极面向盒间隙，两个基板被布置为使得第一基板具有与第一基板的第一边缘相邻的第一区域，该第一区域不与第二基板重叠，并且第二基板具有与第二基板的第二边缘相邻的第二区域，该第二区域不与第一基板重叠。
2.本发明的另一方面涉及设计可切换光学器件的方法，驱动可切换光学器件的方法，制造可切换光学器件的方法以及包括可切换光学器件和驱动可切换的光学器件的控制器的系统。
3.r.baetens等人的综述文章“properties,requirements and possibilities of smart windows for dynamic daylight and solar energy control in buildings:a state
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of
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the
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art review”,solar energy materials&solar cells 94(2010)第87
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105页介绍了可调色的智能窗户。智能窗户可以利用多种技术来调制光的透射率，例如基于电致变色的器件、液晶器件以及电泳或悬浮颗粒器件。基于液晶的器件通过施加电场来改变两个导电电极之间液晶分子的取向，从而导致其透射率发生变化。
4.为了将智能窗户从一种状态切换到另一种状态，施加电驱动信号。基于液晶的智能窗户通常由交流电压驱动。为了切换状态，液晶上的电压需要达到阈值电压。特别是对于大型窗口，发现中心区域的电压小于窗户其他位置的电压。为了获得窗户的均匀外观，窗户区域上的电压分布应尽可能均匀。此外，电连接应该可靠并且应该免受环境影响，以确保智能窗户的长期稳定性。
5.文献us 2013/265511 a1公开了一种液晶多层装配玻璃，其包括通过密封垫圈密封的第一玻璃板和第二玻璃板。第一玻璃板从第一突出侧突出并且包括供电区域。供电区域包括电缆和绝缘材料。第三玻璃板与第二玻璃板层压，第三玻璃板从覆盖电绝缘材料的一侧从第二玻璃板突出。
6.本发明的目的是提供改进的可切换光学器件，其是可靠的并且即使对于大器件也允许均匀切换。本发明的其他目的包括提供设计这种可切换光学器件的方法，驱动这种可切换光学器件的方法以及制造这种可切换光学器件的方法。
7.提供了可切换光学器件。所述可切换光学器件具有第一基板，第二基板和密封件。所述两个基板和密封件被布置为形成具有盒间隙的盒，并且可切换介质位于所述盒间隙内。第一基板具有第一透明电极且第二基板具有第二透明电极。电极面向盒间隙。两个基板被布置为使得第一基板具有与第一基板的第一边缘相邻的第一区域，该第一区域不与第二基板重叠，并且第二基板具有与不与第一基板重叠的第二区域。第一导电母线布置在第一区域中，并且第二导电母线布置在第二区域中。第一端子电连接到第一母线，并且第二端子电连接到第二母线。
8.第一基板和第二基板各自具有移除了相应的透明电极的边缘去除。边缘去除在不与母线相邻的边缘上是完全的。在与母线相邻的边缘上，则没有边缘去除或仅有部分边缘去除。
9.被母线覆盖的区域本身优选不是与该母线相邻的边缘的部分边缘去除的一部分。未被母线覆盖的与边缘相邻的区域优选地是边缘去除的一部分。
10.基板优选是光学透明的。第一基板和第二基板可以独立地选自聚合物或玻璃。合适的玻璃基板包括例如浮法玻璃，下拉玻璃，化学钢化玻璃，硼硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃。
11.合适的聚合物基板包括，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，聚碳酸酯(pc)，聚酰亚胺(pi)，cop(环烯烃聚合物)和三醋酸纤维素(tac)。
12.可切换光学器件的两个基板可以具有不同的形状和尺寸。或者，两个基板具有相同的尺寸和形状。基板可以是例如正方形，矩形或三角形。其他形状也是可能的。
13.将两个基板和可切换介质布置为盒，其中，将可切换介质置于由两个基板形成的间隙中。间隙的尺寸优选为1μm至300μm，优选为3μm至100μm，并且更优选为5μm至100μm，并且最优选为10μm至50μm。盒通常借助位于边缘或靠近边缘的胶线密封。用于密封盒的合适材料的实例包括环氧基密封剂，聚氨酯，热熔密封剂和丙烯酸酯。
14.为了保持盒，特别是液晶层的适当厚度，可以在间隙内分布间隔物。通常，非导电间隔物具有预定直径的球形，并且可以例如由聚合物或玻璃制成。
15.可切换光学器件的两个基板被布置为使得每个基板具有至少一个不与另一个基板重叠的区域。这些不重叠的区域提供通向相应透明电极的通道，并且母线位于这些不重叠的区域中。如果基板具有一个以上的不重叠区域，则可以在一些或每个不重叠区域中设置一个或多个母线。
16.不重叠区域优选地是在第一基板和第二基板之间的偏移，该偏移在1mm至20mm的范围内，优选地在2mm至10mm的范围内，例如约4mm。
17.两个基板中的每个基板均具有用于控制可切换介质，特别是液晶介质的状态的透明电极。可切换光学介质被布置在两个透明基板之间，并且可切换光学介质的状态可以通过向两个透明电极施加ac驱动电压来控制。
18.透明电极是导电层，其允许可见光至少部分地透射通过材料。透明度可以取决于波长，使得仅某些波长或波长范围的光透射通过透明电极。在这种情况下，穿过透明电极的光将具有彩色外观。通过透明电极的光透射在可见波长范围内也可以是均匀的，从而使穿过透明电极的光具有灰色或白色的外观。优选地，穿过透明电极的可见光不被散射。
19.透明电极优选是导电氧化物层，例如氧化铟锡(ito)，氟掺杂的氧化锡(fto)或掺杂的氧化锌或导电聚合物层，例如聚(3,4
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亚乙基二氧噻吩)(pedot)，聚(3,4
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亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot：pss)，或聚(4,4
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二辛基环戊二噻吩)。优选通过涂覆工艺将透明电极施加到基板上。
20.优选地，对于其中第一母线与第二母线之间的距离小于1.8m的可切换光学器件，第一透明电极和/或第二透明电极的薄层电阻小于100ω/sq。对于两个母线之间的距离为1.8m至小于2.6m，薄层电阻优选小于50ω/sq，并且对于2.6m至3.5m的距离，薄层电阻优选小于30ω/sq。
21.除了透明电极之外，基板还可包括一个或多个另外的涂层，例如绝缘层和/或钝化层。
22.例如，可以将顶涂层施加到透明电极上。顶涂层是位于相应电极的背离相应基板的一侧上的电绝缘膜。顶涂层的材料优选选自氧化硅(sio2)，sio
x
n
x
和氮氧化硅。此外，可以使用其他非导电层。
23.作为另一实例，透明电极可以被嵌入在两个钝化层之间。钝化层可以是氧化硅(sio2)层。
24.此外，可以在一个或两个透明电极上布置配向层或膜，使得配向层与可切换介质接触。可以以配向方向摩擦配向膜。
25.一个或多个另外的涂层和/或透明电极本身通过边缘去除被部分移除。
26.边缘去除是其中在与基板的一个边缘的至少一部分相邻的区域中，移除基板的至少一层涂层的工艺。在可切换光学器件的情况下，第一和第二基板分别涂覆有第一和第二透明电极。
27.借助边缘去除，选择性地移除透明电极层和任选的其他层，例如绝缘层或钝化层。有利地，通过在相应基板的至少一个边缘的邻近区域中选择性地移除透明电极层，避免或至少最小化了透明电极暴露于环境。这防止了透明电极的腐蚀，并因此提高了可切换光学器件的可靠性。
28.此外，边缘去除通过防止由施加到透明电极的驱动信号引起的电场在可切换光学器件的密封件上延伸而起到改进可切换光学器件的耐久性的作用。强电场可能会限制所用密封剂的耐久性。另外，边缘去除改进了密封剂的粘附性，因为大多数密封剂材料与基板的粘合性比与涂层之一的粘合性好。
29.第一和第二端子可以用于提供与产生控制位于盒间隙内部的可切换介质的状态的驱动信号的控制器或驱动器的连接。端子可以例如被配置为端子线或用于附接线的连接器。在替代实施方案中，端子也可以是母线的延伸部分。
30.在端子被连接到母线的情况下，可以通过钎焊、熔焊或使用导电粘合剂或导电膜来实现端子与母线的连接。特别地，可以使用在显示器件的制造中形成电接触的常用方法的各向异性导电膜连接来将扁平电缆作为端子线连接到相应母线。
31.可切换光学器件的可切换介质包括至少一种液晶介质。液晶介质被定义为具有液晶特性的材料。典型的液晶介质包括至少一种具有细长棒状分子的组合物。与本发明配合使用的液晶介质具有至少两种状态。液晶介质的状态可以通过响应于由施加到两个透明电极的驱动信号引起的电场来控制。
32.例如，包括至少一种液晶介质的可切换介质具有亮态和暗态。在亮态下，比在暗态下更多的光透射通过可切换介质。另外地或替代地，可切换介质具有透明态和散射态，其中在透明态下基本上不发生可见光的光散射并且光在散射态中散射。可切换介质还可以具有组合态，特别是亮和透明的状态和/或暗和散射的状态。
33.优选地，第一母线构造为与第一透明电极接触并布置在第一区域中的连续钎焊线，和/或第二母线构造为与第二透明电极接触并布置在第二区域中的连续钎焊线。
34.借助钎焊，特别是通过超声钎焊，将导电材料施加到第一和/或第二电极上，并形成用作母线的连续线。典型的焊接材料是包含锡、铟和/或铅的合金。
35.优选地，第一母线构造为在第一区域中电连接第一透明电极的第一导电带和/或第二母线构造为在第二区域中电连接第二透明电极的第二导电带。
36.导电带优选是施加到相应的透明电极上的金属化的线，例如以金属部件的形式或金属的其他形式。导电带可以是金属带，例如铜带。替代地，导电带可以是印刷带，其通过借助于印刷工艺将例如银颗粒的导电材料施加到第一和/或第二基板上而获得。
37.导电带与相应的透明电极之间的电连接可以通过钎焊、熔焊或使用导电粘合剂(例如胶带)来实现。
38.在一个实施方案中，导电带与相应的透明电极之间的电连接通过连续钎焊线，连续熔焊线或连续的导电粘合剂线来实现。
39.在另一个实施方案中，导电带和相应的透明电极之间的电连接通过沿着相应的导电带的长度分布的钎焊点、熔焊点或导电粘合剂的点来实现。
40.当导电带是印刷带时，也优选使用钎焊线和/或钎焊点。连续钎焊线和/或钎焊点确保相应的透明电极与印刷带之间的良好低电阻电连接。
41.尤其是，如果相应的透明电极覆盖有绝缘层或钝化膜，则连续钎焊线或钎焊点会与相应的透明电极形成电连接，因为绝缘层或钝化膜会被用于钎焊的导电材料穿透。
42.母线的形状优选对应于与母线相邻的相应边缘的形状。如果边缘是直的边缘，则母线具有直的细长形状。如果边缘是弯曲的，则母线优选也是弯曲的。此外，可以在两个或更多个相邻的边缘上延伸母线。
43.优选地，电绝缘材料被布置在第一基板上，使得位于第一区域中的第一透明电极的一部分和第一母线被绝缘材料封装，更优选被完全封装和/或电绝缘材料被布置在第二基板上，使得位于第二区域中的第二透明电极的一部分和第二母线被绝缘材料封装，更优选被完全封装。
44.优选地，绝缘材料覆盖相应透明电极的所有暴露部分。尤其优选覆盖各个母线的除了第一端子或第二端子之外的所有部分。
45.优选地，选择对基板具有良好的粘附力并且能够承受在层压工艺和/或应用中可能出现的高温的电绝缘材料。优选地，绝缘材料选自单组分环氧材料，双组分环氧粘合剂，单组分有机硅材料，双组分有机硅粘合剂，丙烯酸酯密封剂，聚氨酯，热熔密封剂，uv固化密封剂及至少两种所述材料的组合。
46.优选地，第一基板的边缘去除还包括在第一边缘的第一端和/或第二端的部分，和/或第二基板的边缘去除还包括在第二边缘的第一端和/或第二端部分，其中各个部分的平行于相应边缘的长度为至少2mm。优选地，各个部分的长度为5mm至100mm，并且更优选20mm至50mm。例如，平行于相应边缘的长度可以为30mm。
47.借助该额外部分/这些额外部分，形成“g”形的边缘去除。
48.优选地，第一端子是平行于第一边缘布置的第一端子线，第二端子是平行于第二边缘布置的第二端子线，其中选择第一端子线的位置和长度和/或第二条端子线的位置和长度，以使第一端子线不从第一基板突出和/或第二端子线不从第二基板突出。当与“g”形边缘去除结合时，端子线的末端不会干扰透明电极或母线。
49.在端子线或多个端子线的这种布置中，当操作或存储可切换光学器件时保护，线被保护。由于没有线突出，可切换光学器件可以安全地放在没有母线的任何边缘上。
50.根据本发明，导电母线被布置在基板上的第一区域和第二区域中。在优选的实施方案中，母线仅布置在这些区域中。在该实施方案中，母线尤其不从基板突出，并且在这种
情况下，端子线也可以以容易的方式提供，以使得它们也不会从基板突出。还可以将另一块玻璃板层压到可切换光学器件上。该另外的玻璃板可以突出以覆盖，优选完全覆盖提供有母线的区域。可替代地，可以层压另一块玻璃板，以使得根本不覆盖提供有母线的区域。在另一实施方案中，层压另一玻璃板，以使得其覆盖提供有母线的区域，然而，将板材的角部切除或相应省略，其中特别优选且有利地，在该角切部分中使母线与端子，特别是端子线连接，其中层压板因此不覆盖其中提供有母线的区域。
51.在另一个实施方案中，端子线可以从基板突出。也可以使用连接器。
52.根据本发明，替代地，也可以提供导电母线，使得它们仅部分地布置在基板上的第一和第二区域中。特别地，在该替代实施方案中，在这种情况下，布置在非重叠区域中的导电母线仅部分地延伸超出基板。在该实施方案中，优选地，端子在延伸超过基板的部分中或相应地从基板突出的部分中电连接至所述母线。在层叠另一板材的情况下，该板材优选也不覆盖在端子线与突出的母线之间进行电连接的区域。优选地，母线，特别是母线的突出部分以及母线与端子线之间的连接可以使用管例如硅胶管来保护、屏蔽或绝缘，优选与其他封装材料一起使用，例如使用delo封装剂。
53.优选地，第一基板的至少第一边缘和/或第二基板的至少第二边缘的边缘修整是圆边，铅笔边，斜角边或凸边。
54.与平坦的边缘相反，具有优选的边缘修整之一的边缘具有扩大的优选未被任何涂层覆盖的表面区域。此外，母线不延伸到边缘修整的扩大的表面区域中。该扩大的区域为覆盖母线的电绝缘材料提供了额外的接触区域，并因此提高了附着力。此外，优选的边缘修整的机械稳定性比普通的平坦边缘要强，这使得相应的基板受损的可能性较小。
55.当从上方观察具有优选边缘修整之一的基板时，边缘修整提供从基板的主(平坦)表面区域突出的偏移。优选地，偏移在0.1mm至2mm的范围内，并且更优选地在0.5mm至1mm的范围内。
56.优选地，第一端子和/或第二端子被配置为具有电绝缘护套的端子线。端子线可以例如具有硅橡胶，pvc或ptfe基的护套。
57.在替代实施方案中，第一端子和/或第二端子是从母线延伸的一个或多个延伸部分，该延伸部分优选地配有绝缘护套，例如有机硅或pvc管。
58.可切换光学器件可以包括层压到第一和/或第二基板上的其他玻璃板。
59.可切换光学器件特别适合用作智能窗户。这种智能窗户可以例如用作建筑物中的窗户，并且还可以用于运输应用中，例如车辆的窗户。
60.为了控制可切换光学器件的状态，施加ac驱动信号。在由用作ac信号发生器的驱动器或控制器形成的电路中，可切换光学器件用作电阻
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电容(rc)电路，其具有取决于盒的几何结构的rc时间常数τ。特别地，rc时间常数τ取决于可切换光学器件的尺寸或面积。ac驱动信号的频率必须选择为足够高，以使观察者看不到可切换光学器件的闪烁。ac驱动信号的频率优选在20hz至1khz的范围内，更优选在50hz至750hz的范围内，并且尤其优选在100hz至500hz的范围内。此外，ac驱动信号的频率通常应对应于rc电路的rc时间常数，从而实现均匀的电场，以及由此实现可切换光学器件的均匀响应。
61.可切换光学器件的rc时间常数τ受器件的尺寸，电极的薄层电阻，盒间隙的尺寸和位于盒间隙内部的可切换介质的介电常数以及器件的几何结构，例如器件的形状，母线的
尺寸和母线的位置的影响。
62.因此，本发明的另一方面在于提供设计如本文所述的可切换光学器件的方法，通过将第一透明电极和第二透明电极的薄层电阻选择在10至150ω/sq的范围内并且通过将盒间隙选择在6μm至50μm的范围内，以使得在第一端子与第二端子之间形成的rc电路的rc时间常数τ在50ms至1μs，优选50ms至1ms的范围。
63.在优选的实施方案中，液晶介质具有≥1.5的正介电各向异性δε，优选在1.5至50的范围内，更优选在3至40的范围内，并且甚至更优选在3至30的范围内。
64.根据另一个实施方案，液晶介质具有负介电各向异性，优选在
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2至
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8的范围内，更优选在
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3至
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6的范围内，并且特别优选在
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3.5至
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5的范围内。
65.除非另有明确说明，所有的物理性质均根据"merck liquid crystals,physical properties of liquid crystals",status nov.1997,merck kgaa,germany来确定，并且表示为温度为20℃下的。介电各向异性(δε)在1khz的频率下确定。光学各向异性(δn)在589.3nm的波长处确定。
66.液晶介质优选具有在70℃至170℃，更优选80℃至160℃，甚至更优选90℃至150℃，并且特别是100℃至140℃的温度范围内的清亮点，优选为从向列液晶态到各向同性态的相转变。
67.本发明的另一方面是提供用于电驱动所述可切换光学器件中的一个的方法。所述方法包括将提供ac驱动信号的信号源电连接到第一端子和第二端子，并通过信号源生成交流信号，其中选择ac信号的频率使得ac信号的周期t优选地大于τ，并且更优选地大于5τ。例如，周期t在τ至5τ的范围内，其中τ是由第一透明电极，第二透明电极和可切换介质的布置形成的rc电路的rc时间常数。
68.在本发明的又一方面中，提供了用于制造所述的可切换光学器件中的一个的方法。
69.在所述方法的第一步骤中，提供具有第一透明电极的第一基板和具有第二透明电极的第二基板。
70.在后续的第二步骤中，在第一基板和第二基板上进行边缘去除，其中在与基板边缘相邻的区域中移除透明导电电极，第一基板的边缘去除对于至少第一边缘仅是部分的，并且对于第一基板的所有其他边缘是完全的，并且第二基板的边缘去除对于至少第二边缘仅是部分的且对于第二基板的所有其他边缘是完全的。
71.所述至少一个第一边缘对应于第一基板的将与母线相邻的一个或多个边缘。因此，所述至少一个第二边缘对应于第二基板的将与母线相邻的一个或多个边缘。
72.可以通过将旋转的边缘去除轮推向基板的边缘区域来进行边缘去除，从而边缘去除轮从相应的基板上机械去除一层或多层涂层。可替代地，可以将激光烧蚀用于边缘去除。
73.在第三步骤中，第一基板、第二基板和密封件被布置为使得形成具有盒间隙的盒，并且所述盒用可切换介质填充。当形成盒时，两个基板被布置为使得第一基板具有与第一基板的第一边缘相邻的第一区域，该第一区域不与第二基板重叠，并且第二基板具有与第二基板的第二边缘相邻的第二区域，该第二区域不与第一基板重叠。
74.代替如上所述的盒填充，替代地，可切换介质可以通过在一个基板上的一滴填充，随后组装两个基板来提供。
75.然后制备以用于母线的连接的第一和第二基板。基板的制备可以包括几个任选的步骤，例如预清洁和加热。
76.在任选的预清洁步骤中，可以进行位于第一区域中的第一透明电极的部分和位于第二区域中的第二透明电极的部分的预清洁。
77.在任选的预加热步骤中，进行第一基板的至少第一区域的预加热和/或第二基板的至少第二区域的预加热。优选地，将各个基板预热到30℃至150℃的范围内的温度，尤其优选40℃至100℃的范围内的温度。由于将能量输入到工艺中，因此预加热将提高后续钎焊的附着力水平和结合强度。
78.在后续的第四步骤中，将第一母线连接到第一透明电极，将第二母线连接到第二透明电极。
79.如果母线配制为钎焊线，则将例如焊料的导电材料施加到相应的基板上，以形成母线。导电材料的施加优选地通过超声钎焊来完成。
80.可替代地，母线可以被配置为导电带。可以将第一导电带施加到第一透明电极上，并且可以将第二导电带施加到第二透明电极上。导电带优选是金属化的线，例如以施加到相应的透明电极上的金属部件的形式或金属的其他形式的。导电带与相应的透明电极之间的电连接可以通过钎焊、熔焊或使用导电粘合剂来实现。
81.在一个实施方案中，导电带与相应的透明电极之间的电连接通过连续钎焊线、连续熔焊线或连续的导电粘合剂线来实现。
82.在另一个实施方案中，导电带与相应的透明电极之间的电连接通过沿着相应的导电带的长度分布的多个钎焊点、熔焊点或导电粘合剂的点来实现。
83.替代地，导电带可以是印刷带，其通过借助于印刷工艺将导电材料施加到第一和/或第二基板上而获得。
84.在后续的第五步骤中，将第一端子连接到第一母线，并且将第二端子连接到第二母线。优选地，该连接位于基板上的非重叠区域中。然而，在替代的实施方案中，母线，特别是导电带，可以延伸超出基板，并且端子与母线的连接可以发生在基板区域之外。
85.可以通过钎焊、熔焊、使用导电粘合剂或导电膜来实现端子与母线的连接。特别地，可以使用在显示器件的制造中形成电接触的常见方法的各向异性导电膜连接来将扁平电缆作为端子线连接到各个母线。
86.在后续的第六步骤中，将绝缘材料分配在第一基板上，使得位于第一区域中的第一透明电极的部分和第一母线被绝缘材料封装，优选完全封装和/或分配在第二基板上，使得位于第二区域中的第二透明电极的部分和第二母线被绝缘材料封装，优选完全封装。
87.在分配绝缘材料之后，使绝缘材料固化。
88.在任选的后续步骤中，可以借助中间层将其他玻璃板层压到第一基板和/或第二基板的暴露面上。
89.为了层压，中间层优选布置在其他玻璃板与可切换光学元件之间。在通常涉及施加热和/或高压的后续处理中，将各个板、中间层和可切换光学元件粘合。在层压(安全)玻璃的技术领域中已知合适的层压方法，例如高压釜或真空袋工艺。
90.在第二方法步骤中以及在该方法的步骤四至六中，第一基板和第二基板可以同时被处理或者顺序地处理。例如，在步骤三中已经形成盒之后，可以首先在第一基板上然后在
第二基板上进行步骤四至六。
91.本发明的另一个方面是提供系统，其包括至少一个所述可切换光学器件和至少一个用于将ac驱动信号施加到至少一个可切换光学器件的控制器。优选地，至少一个控制器被配置为实现本文所述的驱动方法。
92.附图简要说明
93.附图示出：
94.图1示出了可切换光学器件的横截面，
95.图2示出了图1的横截面的放大图，
96.图3示出了第一实施方案的具有母线的基板的俯视图，
97.图4示出了第二实施方案的具有母线的基板的俯视图，
98.图5示出了具有边缘去除的第一实施方案的基板的示意图，和
99.图6示出了具有边缘去除的第二实施方案的基板的示意图。
100.图1示出了具有第一基板11和第二基板12的可切换光学器件1。可切换介质10被夹在两个基板11、12之间，见图2。
101.两个基板11、12被布置为使得第一基板11的第一区域71不与第二基板12重叠，并且第二区域72不与第一基板11重叠。
102.邻近第一基板11的第一边缘41，布置第一母线31。第一母线31被第一端子线61电接触，并且第一母线31被绝缘材料101封装。
103.邻近第二基板12的第二边缘42，布置第二母线32。第二母线32被第二端子线62电接触，并且第二母线32被绝缘材料101封装。
104.图2示出了图1的横截面图的左半部分的放大图，其包括与第二基板12的第二边缘42相邻的区域。在放大图中，夹在基板11、12之间的可切换材料10是可见的。
105.可切换材料10是盒的一部分，所述盒依次包括第一基板11，第一透明电极21，可切换材料10，第二透明电极22和第二基板12。盒由密封件114密封。从图2中可以看出，第一透明电极21已经借助边缘去除而被部分移除，使得密封件114直接与第一基板11接触。
106.第二母线32布置在第二基板12上的第二区域72中。第二母线32包括借助导电材料32电连接至第二电极22的第二导电带52。导电材料32为例如钎焊材料，并已应用于例如超声钎焊的钎焊工艺中。
107.如在图2的放大图中可以看到的，第二端子线62由线芯110和电绝缘套112形成。在图2中不可见的位置，线芯110电连接至第二导电带52。
108.位于第二区域72中的第二母线32和第二透明电极22的暴露部分借助保护和密封母线32的绝缘材料101封装。
109.此外，图2示出了第二基板的第二边缘42的边缘修整是圆形或“c”形边缘。圆边在边缘修整区域80中从第二基板12的平坦区域突出。借助于边缘修整区域80，绝缘材料101与第二基板12之间的接触区域被有利地扩大，这提高了绝缘材料101的附着力。
110.图3示出了第一实施方案的具有母线31、32的基板11、12处的俯视图。如在图3的俯视图中可以看到的，透明电极21、22已经借助边缘去除116被部分移除。边缘去除116在基板11、12的除了与母线31、32相邻的边缘41、42外的所有边缘上是完全的。同样地，已经在边缘修整区域80上进行了边缘去除116。在与母线31、32相邻的边缘41、42上没有边缘去除116。
边缘去除116是对称的。
111.在图3的实施方案中，母线31、32是以连续钎焊线105的形式施加到透明电极21、22上的导电材料103。端子线61、62连接到导电材料103上。
112.图4示出了第二实施方案的具有母线31、32的基板11、12处的俯视图。如在图4的俯视图中可以看到的，已经借助边缘去除116部分地移除了透明电极21、22。边缘去除116在基板11、12的除了与母线31、32相邻的边缘41、42之外的所有边缘上是完全的。同样地，已经在边缘修整区域80上进行了边缘去除116。此外，在与母线31、32相邻的边缘41、42上存在部分边缘去除116。边缘去除116是不对称的。
113.在图4的实施方案中，母线31、32借助焊点106电连接到透明电极21、22的金属部件形式的导电带51、52。端子线61、62是连接到导电带51、52上。
114.图5示出了具有边缘去除的第一实施方案的第一基板11，第二子基板12以及两个基板11、12的布置的示意图。在与母线相邻的一个边缘上，各个基板11、12的边缘去除是不完全的。该边缘去除是不对称的。
115.图6示出了具有边缘去除的第一实施方案的第一基板11，第二子基板12以及两个基板11、12的布置的示意图。在与母线相邻的一个边缘上，各个基板11、12的边缘去除是不完全的。边缘去除是对称的。
116.在优选的实施方案中，选择可切换介质，特别是液晶介质，使得其与可切换光学器件的其他元件一起，同时与驱动器件的方法适当地匹配，从而有利地对整体有利的性能，特别是在提高可靠性方面，例如对于电压保持率(vhr)做出贡献，并改进了对于由光，热，化学或电场引起的不希望的应力的稳定性。
117.在下面的实施例中，显示了可以特别有利和优选使用的液晶介质。
118.在本发明中，尤其是在以下实施例中，介晶化合物的结构通过缩写，也称为首字母缩写词来表示。在这些首字母缩写词中，使用下面的表a至c将化学式缩写如下。所有基团c
n
h
2n+1
,c
m
h
2m+1
和c
l
h
2l+1
或c
n
h
2n
‑1,c
m
h
2m
‑1和c
l
h
2l
‑1表示直链烷基或烯基，优选1e
‑
烯基，各自相应地具有n，m和l个碳原子。表a列出了用于化合物核心结构的环元素的代码，而表b示出了连接基团。表c给出了左手侧或右手侧端基的代码含义。首字母缩略词由带有任选的连接基团的环元素代码，其后是第一连字符和左手侧端基的代码，以及第二连字符和右手侧端基组的代码组成。表d显示了化合物的说明性结构及其相应的缩写。
119.表a：环元素
120.121.[0122][0123]
表b：连接基团
[0124][0125]
表c:端基
[0126]
[0127][0128]
彼此以及与其他一起使用
[0129][0130]
其中n和m分别表示整数，并且三个点“...”是该表中其他缩写的占位符。
[0131]
下表显示了说明性结构及其相应的缩写。显示这些是为了说明缩写规则的含义。它们还代表优选使用的化合物。
[0132]
表d：说明性结构
[0133]
[0134]
[0135]
[0136]
[0137]
[0138]
[0139]
[0140]
[0141]
[0142]
[0143]
[0144]
[0145]
[0146]
[0147]
[0148]
[0149]
[0150]
[0151]
[0152][0153]
其中n，m和l优选彼此独立地表示1至9，更优选1至7。
[0154]
在一个实施方案中，根据本发明使用的切换介质，特别是液晶介质，可以包含一种
或多种稳定剂、一种或多种手性掺杂剂和/或一种或多种二色性染料。在这方面，下表e显示了可任选地用于介质中的说明性和优选的化合物。
[0155]
表e
[0156]
[0157]
[0158]
[0159]
[0160][0161]
液晶介质优选包含0至10重量％，特别是1ppm至5重量％，特别优选1ppm至1重量％的稳定剂。
[0162]
根据本发明的液晶介质优选包含的七个或更多个，优选八个或更多个选自表d的化合物组中的单独的化合物，优选三个或更多个，特别优选四个或更多个具有选自表d中示出的不同式的化合物。
[0163]
除非另有明确说明，否则本文给出的所有百分比数据和数量比例均为重量百分比。
[0164]
以下实施例仅是对本发明的说明，不应以任何方式将其视为限制本发明的范围。根据本公开，实施例和变型或其其他等同形式对于本领域技术人员将是显而易见的。
实施例
[0165]
v0表示在20℃下的阈值电压，电容性[v]，
[0166]
n
e
表示在20℃和589nm下的非寻常折射率，
[0167]
n
o
表示在20℃和589nm下的寻常折射率，
[0168]
δn表示在20℃和589nm下的光学各向异性，
[0169]
ε
||
表示在20℃和1khz下平行于指向矢的介电常数，
[0170]
ε
⊥
表示在20℃和1khz下垂直于指向矢的介电常数，
[0171]
δε表示在20℃和1khz下的介电各向异性，
[0172]
cl.p.，t(n,i)表示清亮点[℃]，
[0173]
γ1表示在20℃下测量的旋转粘度[mpa
·
s]，通过旋转方法在磁场中测定，
[0174]
k1表示在20℃下“伸展”变形的弹性常数[pn]，
[0175]
k2表示在20℃下“扭曲”变形的弹性常数[pn]，
[0176]
k3表示在20℃下“弯曲”变形的弹性常数[pn]。
[0177]
除非另有明确说明，用于本发明的术语“阈值电压”涉及电容性阈值(v0)。在实施例中，光学阈值也如通常的那样可对于10％的相对对比度(v
10
)给出。
[0178]
参考例1
[0179]
制备液晶基础混合物b
‑
1，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0180][0181][0182]
主体混合物h
‑
1通过将99.97％的混合物b
‑
1与0.03％的化合物st
‑
1混合来制备。混合物m
‑
1通过将表e中给出的0.17％的d
‑
1，0.26％的d
‑
2，0.09％的d
‑
3，0.17％的d4和
0.20％的d
‑
5添加到主体混合物h
‑
1中来制备。
[0183]
参考例2
[0184]
制备液晶主体混合物h
‑
2，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0185][0186]
混合物m
‑
2.1通过将表e中给出的0.05％的s
‑
811，0.03％的st
‑
1，0.085％的d
‑
3，0.16％的d
‑
4和0.21％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0187]
混合物m
‑
2.2通过将表e中给出的0.1％的st
‑
2，0.1％的st
‑
3，0.33％的d
‑
3，0.58％的d
‑
4和0.69％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0188]
混合物m
‑
2.3通过将表e中给出的0.30％的st
‑
2，0.25％的st
‑
3，0.34％的d
‑
3，0.72％的d
‑
4和0.87％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0189]
混合物m
‑
2.4通过将表e中给出的0.10％的d
‑
3，0.17％的d
‑
4和0.17％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0190]
混合物m
‑
2.5通过将表e中给出的0.03％的st
‑
1，1.0％的d
‑
3，1.7％的d
‑
4和0.185％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0191]
混合物m
‑
2.6通过将表e中给出的0.03％的st
‑
1，0.05％的s
‑
811，0.13％的d
‑
3，0.27％的d
‑
4和0.34％的d
‑
5添加到混合物h
‑
2中来制备。
[0192]
参考例3
[0193]
制备液晶主体混合物h
‑
3，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0194][0195][0196]
混合物m
‑
3通过将表e中给出的0.030％的st
‑
1，0.86％的s
‑
811，0.28％的d
‑
3，0.51％的d
‑
4和0.79％的d
‑
5添加到混合物h
‑
3中来制备。
[0197]
参考例4
[0198]
制备液晶主体混合物h
‑
4，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0199][0200]
混合物m
‑
4通过将表e中给出的0.054％的d
‑
3，0.10％的d
‑
4和0.11％的d
‑
5添加到混合物h
‑
4中来制备。
[0201]
参考例5
[0202]
制备液晶主体混合物h
‑
5，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0203][0204][0205]
混合物m
‑
5通过将表e中给出的0.005％的d
‑
3，0.007％的d
‑
4和0.008％的d
‑
5添加到混合物h
‑
5中来制备。
[0206]
参考例6
[0207]
制备液晶主体混合物h
‑
6，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0208][0209][0210]
混合物m
‑
6通过将表e中给出的0.11％的d
‑
3，0.22％的d
‑
4和0.24％的d
‑
5添加到混合物h
‑
6中来制备。
[0211]
参考例7
[0212]
制备液晶主体混合物h
‑
7，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0213][0214]
混合物m
‑
7通过将表e中给出的0.26％的d
‑
3，0.40％的d
‑
4和0.74％的d
‑
5添加到混合物h
‑
7中来制备。
[0215]
参考例8
[0216]
制备液晶基础混合物b
‑
8，并就其一般物理性质进行表征，其组成和性质如下表所示。
[0217][0218]
[0219]
胆甾型混合物c
‑
8通过混合97.01％的混合物b
‑
8，0.42％的上表e中所示的r
‑
5011，1.25％的式rm
‑
a化合物
[0220][0221]
0.62％的式rm
‑
b化合物
[0222][0223]
0.62％的式rm
‑
c化合物
[0224][0225][0226]
和0.08％的可从ciba，switzerland获得的651来制备。
[0227]
所得的混合物c
‑
8的节距为1.84μm。在施加方波电压(70v，60hz)的同时，通过用uv光(uva和uvb，3.5mw/cm2的光强度)照射，在可切换器件中使混合物聚合。
[0228]
参考例9
[0229]
制备具有下表所示组成的液晶基础混合物b
‑
9。
[0230][0231][0232]
胆甾型混合物c
‑
9通过向基础混合物b
‑
9中添加如表e中给出的0.03％的st
‑
1和0.45％的r
‑
5011和0.75％的式rm
‑
d化合物来制备。
[0233][0234]
在施加方波电压(70v，60hz)的同时，通过用uv光(uva和uvb，3.5mw/cm2的光强度)照射，在可切换器件中使混合物聚合。
[0235]
参考例10
[0236]
混合物m
‑
10通过混合98.98％如以上参考例3中所示的混合物h
‑
3，表e中给出的0.08％的st
‑
1，0.16％的d
‑
3，0.35％的d
‑
4和0.43％的d
‑
5来制备。
[0237]
实施例1至10
[0238]
将参考例1至10中制备的混合物分别填充并用于根据本发明的可切换光学器件的盒中。
[0239]
参考数字列表
[0240]1‑
可切换光学器件
[0241]
10
‑
可切换介质
[0242]
11
‑
第一基板
[0243]
12
‑
第二基板
[0244]
21
‑
第一透明电极
[0245]
22
‑
第二透明电极
[0246]
31
‑
第一母线
[0247]
32
‑
第二母线
[0248]
41
‑
第一边缘
[0249]
42
‑
第二边缘
[0250]
51
‑
第一导电带
[0251]
52
‑
第二导电带
[0252]
61
‑
第一端子线
[0253]
62
‑
第二端子线
[0254]
71
‑
第一区域
[0255]
72
‑
第二区域
[0256]
80
‑
边缘修整区域
[0257]
101
‑
绝缘材料
[0258]
103
‑
导电材料
[0259]
105
‑
连续钎焊线
[0260]
106
‑
钎焊点
[0261]
110
‑
线芯
[0262]
112
‑
线护套
[0263]
114
‑
密封件
[0264]
116
‑
边缘去除