[发明专利]可切换窗元件

说明书

提出了具有层结构的可切换窗元件(10)。所述层结构包括可切换层(20)、两个偏振器和两个光学延迟器，其中第一偏振器和第一光学延迟器被布置在可切换层(20)之前的光路(40)中，第二偏振器和第二光学延迟器被布置在可切换层(20)之后的光路(40)中。此外，可切换层(20)是包含液晶介质的垂直配向的液晶层，其中可切换层(20)的厚度d与液晶介质的光学各向异性Δn的乘积在0.05μm到3.0μm的范围内，并且液晶介质的清亮点为至少70℃。本发明的其他方面涉及可切换窗元件作为建筑物或交通工具的窗的用途。

本发明涉及包括可切换层的可切换窗元件。本发明的另一方面涉及这样的可切换窗元件作为建筑物或交通工具的窗的用途。

包括可切换窗元件的智能窗允许通过控制信号控制光线通过窗的透射。这样的智能窗在本领域中是已知的。

R.Baetens等人的综述文章“Properties,requirements and possibilities ofsmart windows for dynamic daylight and solar energy control in buildings:Astate-of-the-art review”，Solar Energy MaterialsSolar Cells 94(2010)87-105页描述了可着色的智能窗。智能窗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。基于液晶的器件利用通过施加电场产生的两个导电电极之间的液晶分子取向的改变，这导致其透射率的改变。

当窗元件被用作建筑物或交通工具中的窗时，期望光的透射是均匀的并且不依赖于视角。

Seung-Hoon Ji和Gi-Dong Lee(2008)的文章，“An optical configuration forvertical alignment liquid crystal cell with wide viewing angle”，Journal ofInformation Display，9:2，22-27，DOI:10.1080/15980316.2008.9652054公开了一种用于在显示器中使用的垂直配向液晶盒的光学配置，该显示器包括延迟板的组合。延迟板在垂直配向的液晶层之前和之后布置在光路中。延迟板补偿了相位离差，从而减少了漏光并获得了宽视角。

EP 3 260 913 A1公开了一种光学切换器件，其包括偏振层和切换层。切换层包含液晶材料和二向色性染料化合物。切换层包括亮状态和暗状态。

本发明的目的是提供一种窗元件，其中，穿过窗元件的光的透射具有降低的对视角的依赖性。

提出了具有层结构的可切换窗元件。层结构包括可切换层、两个偏振器和两个光学延迟器，其中第一偏振器和第一光学延迟器被布置在可切换层之前的光路中，第二偏振器和第二光学延迟器被布置在可切换层之后的光路中。此外，可切换层是包含液晶介质的垂直配向的液晶层，其中可切换层的厚度d与液晶介质的光学各向异性Δn的乘积在0.05μm到3.0μm的范围内，并且液晶介质的清亮点为至少70℃。

可切换窗元件优选地包括其中光被可切换窗元件吸收的暗状态和其中光可以透射通过可切换窗元件的亮状态。通过对可切换层施加电场来实现状态之间的切换。

在一些实施方案中，亮状态可以任选地被配置为其中液晶介质在0°至360°的范围内扭曲的模式，特别是在存在施加电场的情况下。液晶介质可以任选地包含一种或多种手性化合物，特别是一种或多种手性掺杂剂。

优选地，通过可切换窗元件的可见光的总透射率τ_v可在0％至47％的范围内切换，并且更优选在2％至37％的范围内。在亮状态下，可见光通过可切换窗元件的透射率τ_v优选地优于20％，并且更优选地优于25％。在暗状态下，可见光通过可切换窗元件的透射率优选小于5％，更优选小于2％，特别优选小于1％。可见光的波长为380至780nm。可见光的透射率τ_v根据EN 410:2011-04测量。