具有可切换液晶层的层压玻璃

技术领域

本申请涉及一种具有可切换层的层压玻璃，并且更特别地，涉及一种具有可切换液晶层的层压玻璃。

背景技术

为了满足提高车辆燃料效率的法规要求以及公众对环境友好型产品的了解和需求，世界各地的车辆原始设备制造商一直努力改善其车辆的效率。

该改善效率的策略的一个关键要素是轻量化的概念。更传统、更便宜的常规材料和工艺常常被新颖的新材料和新工艺所取代。尽管有时这些新材料和新工艺更昂贵，但是由于其更轻量化以及随之而来的燃料效率的相应提高，这些新材料和新工艺的实用性仍然高于被取代的材料和工艺。有时，新的材料和工艺除了更轻量化以外，还带来新的功能。车辆玻璃也不例外。

车辆安装玻璃的面积一直在稳步增加，并在此过程中玻璃取代了其他更重的材料。流行的大型全景玻璃天窗只是该趋势的一个例子。全景天窗是一种车辆天窗玻璃，其包括在车辆的前座和后座区域的至少一部分上方的相当大的天窗区域。全景天窗可以是层压玻璃或者单体玻璃。

由于钢化玻璃成本较低并且强度更高，钢化玻璃已经成为除了挡风玻璃位置(在该处不允许使用钢化玻璃)以外的所有部位的首选。然而，在一些更高端的车辆中，层压玻璃已经代替钢化玻璃用于车窗。这至少部分是因为层压玻璃能够使用功能膜。这些膜的用途包括但不限于：阳光控制、可变透光率、增加的刚度、增加的结构完整性、改善的抗穿透性、改善的乘员保持力、提供屏障、色彩、提供遮阳、色彩校正，并用作功能和美学图形的基材。

为了控制穿过层压玻璃的光传输水平，有许多可用的技术：电致变色、光致变色、热致变色和电场敏感膜，这些膜被设计为结合到层压玻璃中。令人感兴趣的是液晶(LC)膜。液晶膜能够响应于电场快速改变其透光率。

在液晶膜中，液晶被夹置在两个透明聚合物基体之间。间隔件用于保持基体之间的间隙，以便液晶维持其取向。之后，膜被层压在两个或更多个玻璃层之间。如果LC膜通常是不透明的，则当向该膜通电时，液晶会排列起来(line up)并且玻璃变得透明；而当断电时，液晶回复到其通常的位置，从而使玻璃窗从透明变成不透明。相反，如果LC膜通常是透明的，则当向膜通电时，玻璃窗变得不透明。

层压带有LC膜的可切换玻璃时所面临的问题之一源于堆叠中的一些部件所需的最佳层压参数不同，即，层压必须在一定的压力和温度范围下进行以获得相对于玻璃基体的良好粘合力，同时不会损害玻璃的其他功能特性。例如，当在标准层压工艺中层压可切换玻璃时，由于聚合物基体变形，可能出现液晶膜变形以及随之而来的光学缺陷。当液晶的取向由于永久变形而改变时，具有不同颜色的区域就出现了。

能够以更有效率的方式生产具有可切换液晶层的层压玻璃将是有利的。

发明内容

在这个角度上，本申请的目的是提供一种层压玻璃。该层压玻璃具有没有光学缺陷的可切换液晶层，但是仍然符合汽车安全标准。

该目的能够通过一种可切换层压玻璃获得。该可切换层压玻璃包括两个部件堆叠，第一部件堆叠和第二部件堆叠。第一部件堆叠包括外玻璃层和中间玻璃层，其都具有内表面和外表面。至少一个塑料粘合层位于所述外玻璃层的内表面和内玻璃层的内表面之间。第二部件堆叠包括具有内表面和外表面的内玻璃层、第一光学透明粘合剂以及液晶层。该第二部件堆叠被布置在第一部件堆叠上并且被通过所述第一光学透明粘合剂粘合到第一部件堆叠上，使得液晶层被通过第一光学透明粘合剂夹置在中间玻璃层的外表面和内玻璃层的内表面之间。

附图说明

结合附图，本申请的这些特征和优点将从以下实施例的详细描述中显而易见。在附图中：

图1示出根据本申请的一个实施例的层压玻璃的等轴视图。

图2示出图1的层压玻璃的分解视图。

图3示出图1的层压玻璃沿A-A'方向的横截面视图。

图4示出根据另一实施例的图1的层压玻璃沿A-A'方向的横截面视图。

图5示出根据本申请的一个实施例的液晶膜的横截面视图。

图6示出根据本申请的一个实施例带有功能膜的层压玻璃的横截面视图。

具体实施方式

现在参考附图。附图示出了根据本申请具有可切换液晶层的层压玻璃的优选实施例。

图1、图2和图3示出具有可切换液晶层的天窗1。天窗1具有第一部件堆叠10和第二部件堆叠20。第一部件堆叠10包括外玻璃层201和中间玻璃层202。外玻璃层201和中间玻璃层202通过塑料粘合层4(中间层)彼此粘合。塑料粘合层4位于所述玻璃层201、202的内表面102、103之间。在该实施例中，塑料粘合层4是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。聚乙烯醇缩丁醛对玻璃具有良好的粘合性，并且一旦被层压就是光学透明的。组装好的堆叠8被装到真空袋中，并且然后被放置在高压釜中进行层压。

在其他实施例中，塑料粘合层能够是乙烯乙酸乙烯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)以及其他标准层压粘合层。除了将玻璃层粘合在一起之外，也可以使用具有增强性能的中间层。一些实施例包括具有太阳能衰减性质的塑料粘合层，例如高UV吸收、高IR吸收或者高UV和IR吸收两者。

另外，在图1、图2和图3中，第二部件堆叠20包括具有内表面105和外表面106的内玻璃层203、第一光学透明粘合剂12以及液晶层16。根据该实施例，液晶层16被嵌入可固化成固态的合适的液态光学透明粘合剂12，并且被夹置在中间玻璃层202的外表面104和内玻璃层203的内表面105之间。因此，在液态光学透明粘合剂固化之后，第二部件堆叠20被所述液态粘合剂12粘合到第一部件堆叠10。

在另一实施例中，如在图4中所示，第二部件堆叠20被以其他方式粘合到第一堆叠。在施加第一光学透明粘合剂12之前，液晶层16被利用第二光学透明粘合剂14固定到中间玻璃层202的外表面104，以将液晶层16保持就位。第二光学透明粘合剂14可以是或者可以不是可固化的。然后，第一光学透明粘合剂12被结合到第二部件堆叠20中，使得第二部件堆叠20被通过所述第一光学透明粘合剂12粘合到第一部件堆叠10。应当理解，在该实施例中，作为替代，液晶层16可以被固定到内玻璃层203的内表面105。

在若干实施例中，第一和第二光学透明粘合剂12、14中的每一个选自：液态光学透明粘合剂(其通过暴露于紫外(UV)光、温度、湿度、通过化学反应或者其他固化方法固化)、UV可固化树脂、聚合物、硅酮、丙烯酸、氨基甲酸酯、硫化物或者他们的组合。

黑边(obscuration)6被布置在外玻璃层201的内表面102和内玻璃层203的外表面106上。

图5示出了具有液晶24的液晶层16的横截面视图。液晶24被封装在两个相对的聚合物基体301、302之间。边缘密封件26用于覆盖基体301、302的边缘，使得液晶24被封闭在所述基体之间。此外，间隔件28沿着表面基体301、302分布以维持间隙。根据液晶的分子式，间隙的范围从6至15μm。

图6示出车辆玻璃2的横截面视图。车辆玻璃2具有第一部件堆叠30和第二部件堆叠40。在第一部件堆叠30中，功能层18被夹置在外玻璃层201和中间玻璃层202之间。在功能层18的每一侧上，使用两个塑料粘合层4以将所述功能层18粘合到玻璃层201、202。黑边6被施加在外玻璃层201的内表面102上。第一部件堆叠30然后被层压。

层压玻璃相对于钢化单体玻璃的一个最大优势在于，层压玻璃能够使用功能涂层和薄膜。多种薄膜或者涂层可用于结合到层压玻璃中。这些薄膜或涂层的用途包括但不限于：阳光控制、可变透光率、增加的刚度、增加的结构完整性、改善的抗穿透性、改善的乘员保持力、提供屏障、色彩、提供遮阳以及色彩校正、其他功能。在一些实施例中，功能层选自UV反射膜、IR反射膜以及UV和IR反射膜。在其他实施例中，功能层是被布置在外玻璃层的内表面上的低发射率涂层。

再次参考图6，第二部件堆叠40具有与在图1、图2、图3、图4中描绘的实施例的配置相同的配置。区别在于，图6中的第二部件堆叠40还包括周缘密封件22，用于保持在中间玻璃层202和内玻璃层203之间的间隙。

在包括上文中陈述的那些实施例的一些实施例中，外玻璃层201是钠钙玻璃或者硼硅酸盐玻璃，并且中间玻璃层202和内玻璃层203是钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃或者铝硅酸盐玻璃。在一些实施例中，玻璃层201、202、203至少0.5毫米厚。优选地，外玻璃层201至少1.5毫米厚。更优选地，外玻璃层201至少2毫米厚。此外，在一些实施例中，层压玻璃是弯曲玻璃。其中，外玻璃层使用重力弯曲、压力弯曲、冷弯或者在本领域中已知的任何其他合适的手段形成。类似地，在一些实施例中，中间玻璃层和内玻璃层是冷弯玻璃。此外，在一些实施例中，可切换层压玻璃是侧窗。

应当理解，本申请不限于在上文中描述和说明的实施例。本领域技术人员将理解，能够进行不脱离仅由所附权利要求限定的本申请的精神的许多变型和/或修改。