ES2898321T3 - Cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente - Google Patents
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Abstract
Cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente, que comprende al menos: - un cristal exterior (1) y un cristal interior (2), que están conectados entre sí superficialmente a través de una capa intermedia (11), - dentro de la capa intermedia (11) un elemento funcional conmutable (4) con al menos una capa activa (5), en donde el elemento funcional (4) contiene un electrodo de superficie exterior (6) y un electrodo de superficie interior (7), entre los cuales la capa activa (5) está dispuesta superficialmente, y en donde el elemento funcional (4) está dispuesto superficialmente entre una primera lámina de soporte (9) y una segunda lámina de soporte (10) y en donde la primera lámina de soporte (9) está unida al menos a través de una primera lámina adhesiva termoplástica (12) con el cristal exterior (1) y la segunda lámina de soporte (10) está unida a través de al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica (13) con el cristal interior (2), y - un revestimiento protector de infrarrojos (3), dispuesto superficialmente entre el cristal exterior (1) y la capa activa (5), en donde el revestimiento protector de infrarrojos (3) está aplicado sobre la superficie de la primera lámina de soporte (9) orientada hacia la capa activa (5) y el electrodo de superficie exterior (6), y en donde el revestimiento protector de infrarrojos (3) contiene al menos tres capas funcionales (14) con propiedades reflectantes para el intervalo infrarrojo, en donde el elemento funcional (4) es un elemento funcional prelaminado prefabricado (8), y en donde el cristal compuesto presenta una zona de borde que no está provista del revestimiento protector de infrarrojos.
Description
DESCRIPCIÓN
Cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente
La invención se refiere a un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente y a un procedimiento para su producción.
Se conocen acristalamientos con elementos funcionales conmutables eléctricamente. Las propiedades ópticas de los elementos funcionales se pueden modificar mediante una tensión aplicada. Un ejemplo de ello son elementos funcionales electrocrómicos, que se conocen, por ejemplo, por los documentos US 20120026573 A1 y WO 2012007334 A1. Otro ejemplo son elementos funcionales SPD ((suspended particle device (dispositivo de partículas suspendidas)), que se conocen, por ejemplo, por los documentos EP 0876608 B1 y WO 2011033313 A1. Mediante la tensión aplicada se puede controlar la transmisión de luz visible a través de elementos funcionales electrocrómicos o SPD. Por lo tanto, acristalamientos con tales elementos funcionales se pueden oscurecer eléctricamente de manera cómoda.
Muchos elementos funcionales conmutables presentan una estabilidad a largo plazo limitada. Esto se cumple en particular para elementos funcionales en acristalamientos al aire libre, por ejemplo en fachadas de edificios o en el sector de vehículos, donde los elementos funcionales están expuestos a la radiación solar. En particular, el componente espectral infrarrojo de la radiación solar conduce a un envejecimiento de los elementos funcionales. El envejecimiento se puede manifestarse, por ejemplo, en una decoloración antiestética de los elementos funcionales, que puede ser homogénea o también no homogénea. En cambio, el envejecimiento también puede llevar a un deterioro de la funcionalidad del elemento funcional conmutable, en particular a un contraste reducido entre los estados de conmutación.
Por lo tanto, en el documento WO 2007122426 A1 propone proteger el elemento funcional dentro de un cristal compuesto mediante un revestimiento protector frente a radiación infrarroja. El revestimiento protector contiene preferiblemente una o dos capas de plata funcionales a través de las que se refleja radiación infrarroja. En cambio, recubrimientos protectores con una o dos capas de plata presentan una alta transmisión en el intervalo infrarrojo cercano. Por lo tanto, si bien puede reducirse el daño al elemento funcional mediante un revestimiento protector de este tipo, en cambio no se puede evitar por completo. Los documentos WO 2009061329 y WO 2012154663 muestran en cada caso un cristal compuesto en el que está dispuesto un revestimiento protector de IR entre el cristal exterior y una capa activa. El documento US 5408353 A describe la posibilidad de combinar la función de un electrodo de superficie y función protectora de IR.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente que presente una protección mejorada del elemento funcional conmutable contra la radiación infrarroja.
El objetivo de la presente invención se consigue de acuerdo con la invención mediante un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Realizaciones preferidas se desprenden de las reivindicaciones dependientes.
El cristal compuesto de acuerdo con la invención con propiedades ópticas conmutables eléctricamente comprende al menos las siguientes características:
- un cristal exterior y un cristal interior, que están conectados entre sí superficialmente a través de una capa intermedia,
- dentro de la capa intermedia un elemento funcional conmutable con al menos una capa activa y
- un revestimiento protector de infrarrojos, dispuesto superficialmente entre el cristal exterior y la capa activa,
en donde el revestimiento protector de infrarrojos contiene al menos tres capas funcionales con propiedades reflectantes para el intervalo infrarrojo.
El cristal compuesto de acuerdo con la invención está previsto preferiblemente para separar el espacio interior del entorno exterior en una abertura, por ejemplo en un vehículo o de un edificio. En el sentido de la invención, con cristal exterior se designa aquel cristal que, en la posición de montaje, está dirigido al entorno exterior. Con cristal interior se designa aquel cristal que, en la posición de montaje, está dirigido al espacio interior. En principio, el cristal compuesto de acuerdo con la invención también se puede utilizar naturalmente en el interior de un edificio, en particular cuando allí es necesaria una protección frente a la radiación infrarroja. El cristal exterior es entonces aquel cristal que está dirigido a la fuente de radiación infrarroja.
Si un elemento contiene al menos un material, entonces, en el sentido de la invención, esto incluye el caso de que el elemento se compone del material.
Con un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente en el sentido de la invención no solo se designa un cristal compuesto, cuyas propiedades ópticas, por ejemplo, la transmisión de luz visible, se pueden conmutar entre dos estados discretos, por ejemplo un estado opaco y un estado transparente. Se entiende con ello también aquellos cristales compuestos cuyas propiedades ópticas se pueden regular gradualmente.
El revestimiento protector de infrarrojos está dispuesto de acuerdo con la invención superficialmente entre el cristal exterior y la capa activa. Es decir, luz solar que atraviesa el cristal compuesto procedente del entorno exterior incide en primer lugar sobre el revestimiento protector de infrarrojos y a continuación sobre el elemento funcional. El componente de radiación infrarroja de la luz solar se refleja y/o absorbe por el revestimiento protector de infrarrojos y, por lo tanto, no incide (o solo en una medida claramente reducida) sobre el elemento funcional. La gran ventaja de la invención se basa en el revestimiento protector de infrarrojos formado de acuerdo con la invención con al menos tres capas funcionales. Un revestimiento protector de infrarrojos de este tipo presenta una alta transmisión en el intervalo espectral visible, pero ya en el intervalo infrarrojo cercano contiguo al intervalo espectral visible, presenta un alto grado de reflexión. El elemento funcional se protege de manera especialmente eficaz frente a componentes de radiación infrarroja mediante el revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención, sin que la transparencia del cristal compuesto se vea reducida de manera perturbadora en el intervalo espectral visible. Mediante la disposición entre capa activa y cristal exterior, el revestimiento protector de infrarrojos en el interior del cristal compuesto está protegido ventajosamente frente al daño y la corrosión.
Naturalmente, el cristal compuesto también puede presentar más de un revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención. Al menos un revestimiento protector de infrarrojos tiene que estar dispuesto de acuerdo con la invención entre la capa activa del elemento funcional y el cristal exterior. Por ejemplo, otro revestimiento protector de infrarrojos puede estar dispuesto entre la capa activa y el cristal interior.
El elemento funcional conmutable eléctricamente comprende al menos una capa activa que presenta las propiedades ópticas conmutables. La capa activa está dispuesta superficialmente entre un electrodo de superficie transparente exterior y uno interior. El electrodo de superficie exterior está dirigido a este respecto al cristal exterior y el electrodo de superficie interior está dirigido al cristal interior. Los electrodos de superficie y la capa activa están dispuestos normalmente en paralelo a las superficies del cristal exterior y del cristal interior. Los electrodos de superficie están conectados eléctricamente con una fuente de tensión exterior de una manera en sí conocida. El contacto eléctrico se realiza mediante cables de conexión adecuados, por ejemplo, conductores de lámina, que opcionalmente están conectado con los electrodos de superficie a través de las denominadas barras colectoras (bus bars), por ejemplo, tiras de un material conductor de electricidad o impresiones conductoras de electricidad.
El elemento funcional conmutable está incrustado en la capa intermedia del cristal compuesto de acuerdo con la invención. El cristal exterior y el cristal interior están conectados entre sí de manera permanente y estable mediante laminación a través de la capa intermedia. La capa intermedia contiene al menos una lámina adhesiva termoplástica. La lámina adhesiva termoplástica contiene al menos un polímero termoplástico, preferiblemente etileno-acetato de vinilo (EVA) y/o polivinilbutiral (PVB). Con ello se consigue una unión especialmente ventajosa de la capa intermedia con el cristal exterior y el cristal interior. La lámina adhesiva termoplástica puede contener también, por ejemplo, al menos poliuretano, polietileno, poli(tereftalato de etileno), polipropileno, policarbonato, poli(metacrilato de metilo), poliacrilato, poli(cloruro de vinilo), resina de poliacetato, resinas de moldeo, acrilatos, etileno-propilenos fluorados, poli(fluoruro de vinilo) y/o etileno-tetrafluoroetileno. El grosor de la lámina adhesiva termoplástica asciende preferiblemente a de 0,25 mm a 1 mm, por ejemplo 0,38 mm o 0,76 mm.
De acuerdo con la invención, el elemento funcional está dispuesto superficialmente entre al menos dos láminas adhesivas termoplásticas. El elemento funcional está conectado a este respecto a través de al menos una primera lámina adhesiva termoplástica con el cristal exterior y a través de al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica con el cristal interior. La primera y la segunda lámina adhesiva termoplástica están a este respecto en contacto con el cristal exterior o el cristal interior y provocan el pegado del elemento funcional con el cristal exterior y el cristal interior para formar el cristal compuesto.
De acuerdo con la invención, el elemento funcional se proporciona como elemento funcional de lámina prelaminada en la producción del cristal compuesto. En el caso de un elemento funcional prelaminado de este tipo, el verdadero elemento funcional está dispuesto superficialmente entre al menos una primera y al menos una segunda lámina de soporte. La primera lámina de soporte está conectada preferiblemente al menos a través de una primera lámina adhesiva termoplástica con el cristal exterior y la segunda lámina de soporte a través de al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica con el cristal interior. La capa intermedia comprende entonces, con distancia creciente al cristal exterior, comprende al menos la primera lámina adhesiva termoplástica, la primera lámina de soporte, el electrodo de superficie exterior, la capa activa, el electrodo de superficie interior, la segunda lámina de soporte y la segunda lámina adhesiva termoplástica. La ventaja se basa en una producción sencilla del cristal compuesto. El elemento funcional prelaminado se puede insertar durante la producción de manera sencilla en el material compuesto, que entonces se lamina con procedimientos convencionales para formar el cristal compuesto. El elemento funcional está protegido mediante las láminas de soporte ventajosamente frente al daño, en particular corrosión, y se puede proporcionar antes de la producción del cristal compuesto también en mayor número de piezas, lo que puede ser deseable por motivos económicos y técnicos de procedimiento.
Las láminas de soporte contienen preferiblemente al menos un polímero termoplástico, de manera especialmente preferible poli(tereftalato de etileno) (PET). Esto es especialmente ventajoso en cuanto a la estabilidad del elemento funcional prelaminado. Las láminas de soporte pueden contener también, por ejemplo, etileno-acetato de vinilo (EVA) y/o polivinilbutiral (PVB), polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliacrilato, poli(cloruro de vinilo), resina de poliacetato, resinas de moldeo, acrilatos, etileno-propilenos fluorados, poli(fluoruro de vinilo) y/o etileno
tetrafluoroetileno. El grosor de cada lámina de soporte asciende preferiblemente a de 0,1 mm a 1 mm, de manera especialmente preferible de 0,1 mm a 0,2 mm. Mediante una lámina de soporte con un grosor pequeño de este tipo se aumenta solo de forma insignificante el grosor total del cristal compuesto.
De acuerdo con la invención, el elemento funcional contiene un electrodo de superficie exterior y un electrodo de superficie interior, entre los que está dispuesta la capa activa superficialmente, en donde el elemento funcional está dispuesto superficialmente entre una primera lámina de soporte y una segunda lámina de soporte y en donde la primera lámina de soporte está unida al menos a través de una primera lámina adhesiva termoplástica con el cristal exterior y la segunda lámina de soporte está a través de al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica con el cristal interior.
De acuerdo con la invención, el revestimiento protector de infrarrojos está aplicado sobre la primera lámina de soporte de un elemento funcional prelaminado. Desde el punto de vista de la técnica de procedimiento, el elemento funcional se puede proporcionar ventajosamente junto con el revestimiento protector de infrarrojos. Un elemento funcional prelaminado, proporcionado previamente, eventualmente adquirido comercialmente, se puede dotar del revestimiento de infrarrojos antes de la producción del cristal compuesto. El elemento funcional contiene un electrodo de superficie exterior y un electrodo de superficie interior, entre los que está dispuesta la capa activa superficialmente. De acuerdo con la invención, el revestimiento protector de infrarrojos está dispuesto sobre la superficie de la capa de soporte dirigida hacia el elemento funcional. El revestimiento protector de infrarrojos está protegido entonces frente a daños y corrosión ya antes de la producción del cristal compuesto ventajosamente en el interior del elemento funcional prelaminado. Otra ventaja consiste en que el revestimiento protector de infrarrojos puede funcionar al mismo tiempo como electrodo de superficie, siempre que presente una conductividad eléctrica suficiente.
De acuerdo con la invención, el revestimiento protector de infrarrojos está aplicado sobre la superficie de la primera lámina de soporte dirigida hacia la capa activa y el revestimiento protector de infrarrojos es el electrodo de superficie exterior. El elemento funcional contiene el recubrimiento protector de infrarrojos como electrodo de superficie exterior y un electrodo de superficie interior, entre los que está dispuesta la capa activa superficialmente. El revestimiento protector de infrarrojos está en contacto eléctricamente, preferiblemente por medio de al menos un cable adecuado y dado el caso una barra colectora, y está conectado con la fuente de tensión externa. La ventaja particular se basa en una producción más sencilla del cristal compuesto cuando el revestimiento protector de infrarrojos y el electrodo de superficie exterior están realizados por el mismo elemento y no tienen que incorporarse en el cristal compuesto como elementos distintos.
La idea inventiva de usar el revestimiento protector de infrarrojos como electrodo de superficie exterior no está limitada en principio a los revestimientos protectores de infrarrojos con al menos tres capas funcionales. También se puede realizar, por ejemplo, mediante revestimientos protectores de infrarrojos con al menos dos capas funcionales con propiedades reflectantes para el intervalo infrarrojo, por ejemplo dos o tres capas funcionales.
El revestimiento protector de infrarrojos puede estar aplicado en toda la superficie sobre la superficie de la primera lámina de soporte de la capa intermedia. Entonces, el área del revestimiento protector de infrarrojos corresponde al área del cristal compuesto. En cambio, el cristal compuesto también puede presentar una zona de borde con una anchura de, por ejemplo, 3 mm a 50 mm, que no está provista del revestimiento protector de infrarrojos. Entonces, el revestimiento protector de infrarrojos no tiene contacto alguno con la atmósfera exterior y está protegido ventajosamente frente a la corrosión en el interior del cristal compuesto.
Las capas funcionales del revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención son preferiblemente metálicas y contienen al menos un metal, por ejemplo plata, oro, cobre, níquel y/o cromo, o una aleación de metal. Las capas funcionales contienen de manera muy especialmente preferible al menos el 90 % en peso del metal, en particular al menos el 99,9 % en peso del metal. Las capas funcionales se pueden componer del metal o de la aleación de metal. Las capas funcionales contienen de manera especialmente preferible plata o una aleación que contiene plata. Tales capas funcionales presentan una reflectividad especialmente ventajosa en el intervalo infrarrojo con alta transmisión simultánea en el intervalo espectral visible.
Cada capa funcional del revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención presenta preferiblemente un grosor de 5 nm a 50 nm, de manera especialmente preferible de 8 nm a 25 nm y de manera muy especialmente preferible de 10 nm a 20 nm. En este intervalo del grosor de la capa funcional se consigue una transmisión ventajosamente alta en el intervalo espectral visible y un grado de reflexión especialmente ventajoso en el intervalo infrarrojo.
El revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención puede contener más de tres capas funcionales, por ejemplo cuatro o cinco capas funcionales. Preferiblemente, el revestimiento protector de infrarrojos contiene exactamente tres capas funcionales. Los revestimientos protectores de infrarrojos con tres capas funcionales son más fáciles de producir que los revestimientos de infrarrojos con más de tres capas funcionales. Se ha mostrado que el revestimiento protector de infrarrojos con exactamente tres capas funcionales permite una protección eficaz del elemento funcional frente a la radiación infrarroja con alta transmisión en el intervalo espectral visible.
En una configuración ventajosa, en cada caso entre dos capas funcionales adyacentes del revestimiento protector de infrarrojos está dispuesta al menos una capa dieléctrica. Se considera que dos capas funcionales son adyacentes si
no está dispuesta ninguna capa funcional adicional entre las mismas. Preferiblemente, por debajo de la primera capa funcional está dispuesta otra capa dieléctrica. La primera capa funcional es a este respecto aquella de las al menos tres capas funcionales que presenta la menor distancia desde la superficie sobre la que está aplicado el revestimiento protector de infrarrojos. Una capa está dispuesta entonces por debajo de otra capa cuando presenta una distancia menor hasta dicha superficie que la otra capa. Preferiblemente, por encima de la última capa funcional está dispuesta otra capa dieléctrica. La última capa funcional es a este respecto aquella de las al menos tres capas funcionales que presenta la mayor distancia desde la superficie sobre la que está aplicado el revestimiento protector de infrarrojos. Una capa está dispuesta entonces por encima de otra capa cuando presenta una distancia mayor hasta dicha superficie que la otra capa.
Es decir, en una configuración especialmente preferida, el revestimiento protector de infrarrojos comprende n capas funcionales y (n+1) capas dieléctricas, estando aplicadas alternativamente las capas funcionales y las capas dieléctricas de modo que cada capa funcional está dispuesta entre dos capas dieléctricas. n es a este respecto un número entero. Esto es especialmente ventajoso con respecto a las propiedades ópticas del cristal compuesto así como las propiedades de reflexión en el intervalo infrarrojo. Debido a las capas dieléctricas, el revestimiento protector de infrarrojos se puede dotar en particular de propiedades antirreflectantes en el intervalo espectral visible, mediante lo cual se mejora la transmisión.
Cada capa dieléctrica contiene al menos una capa individual de un material dieléctrico. Una capa dieléctrica se puede componer de una capa individual de un material dieléctrico. La capa individual de material dieléctrico contiene preferiblemente al menos un óxido (por ejemplo, óxido de estaño, óxido de zinc, óxido de aluminio, óxido de titanio, óxido de silicio, óxido de manganeso, óxido de wolframio, óxido de niobio u óxido de bismuto) y/o al menos un nitruro (por ejemplo, nitruro de silicio, nitruro de zirconio o nitruro de aluminio). La capa individual de un material dieléctrico contiene de manera especialmente preferible nitruro de silicio. Con ello se consiguen resultados especialmente buenos en cuanto a las propiedades ópticas del revestimiento protector de infrarrojos. La capa individual de un material dieléctrico puede presentar también dopaje, por ejemplo, aluminio, zirconio y/o boro.
Cada capa individual de un material dieléctrico presenta preferiblemente un grosor de 10 nm a 100 nm, de manera especialmente preferible de 20 nm a 70 nm. Esto es especialmente ventajoso en cuanto a las propiedades ópticas del cristal compuesto.
En cambio, una o varias de las capas dieléctricas pueden contener también más de una capa individual. La capa dieléctrica puede contener, por ejemplo, además de dicha capa individual de un material dieléctrico, al menos una capa de alisado. La capa de alisado provoca un alisado de la superficie de las capas aplicadas sobre la capa de alisado. Con ello se consigue una transmisión más alta en el intervalo espectral visible. La capa de alisado puede contener, por ejemplo, un óxido no cristalino (es decir, amorfo o parcialmente amorfo). Son especialmente adecuados óxidos de uno o varios de los elementos estaño, silicio, titanio, zirconio, hafnio, zinc, galio e indio, por ejemplo, óxido mixto de estaño-zinc. La capa de alisado puede presentar, por ejemplo, un grosor de 3 nm a 20 nm. La capa dieléctrica puede contener, por ejemplo, además de dicha capa individual de un material dieléctrico, también al menos una capa de adaptación que, por ejemplo, contiene óxido de zinc y, por ejemplo, un grosor de 3 nm a 20 nm. Mediante capas de adaptación se mejoran adicionalmente las propiedades ópticas del cristal compuesto.
En una configuración ventajosa, el revestimiento protector de infrarrojos está templado. Para ello, el revestimiento protector de infrarrojos se somete a un tratamiento de temperatura. El revestimiento protector de infrarrojos se calienta a este respecto preferiblemente a una temperatura de al menos 200 °C, de manera especialmente preferible al menos 300 °C. Un tratamiento de temperatura de este tipo influye en particular en la cristalinidad, en particular de la capa funcional, y conduce a una transmisión mejorada en el intervalo espectral visible. Si el revestimiento protector de infrarrojos se aplica sobre el cristal exterior de un cristal compuesto curvado, el tratamiento de temperatura puede tener lugar en el marco del proceso de doblado del cristal exterior, que normalmente se realiza a temperaturas elevadas de, por ejemplo, 500 °C a 700 °C.
El elemento funcional puede ser en principio cualquier elemento funcional conmutable eléctricamente, en sí conocido por el experto. La invención es naturalmente ventajosa, en particular junto con tales elementos funcionales que envejecen bajo irradiación con radiación infrarroja.
En una configuración ventajosa de la invención, la capa activa del elemento funcional es una capa electroquímicamente activa. Tales elementos funcionales se conocen como elementos funcionales electrocrómicos. La transmisión de luz visible depende del grado de incorporación de iones en la capa activa, proporcionándose los iones, por ejemplo, por una capa de almacenamiento de iones entre capa activa y un electrodo de superficie. La transmisión puede verse influenciada por la tensión aplicada a los electrodos de superficie, que provoca una migración de los iones. Las capas funcionales adecuadas contienen, por ejemplo, al menos óxido de wolframio u óxido de vanadio. Elementos funcionales electrocrómicos se conocen, por ejemplo, por los documentos WO 2012007334 A1, US 20120026573 A1, WO 2010147494 A1 y EP 1862849 A1.
En otra forma de realización ventajosa de la invención, la capa activa del elemento funcional contiene cristales líquidos, que están incrustados, por ejemplo, en una matriz polimérica. Tales elementos funcionales se conocen como elementos funcionales PDLC (Polymer dispersed liquid crystal (cristal líquido disperso polimérico)). Si no se aplica
tensión a los electrodos de superficie, los cristales líquidos se orientan de manera desordenada, lo que conduce a una fuerte dispersión de la luz que pasa a través de la capa activa. Si se aplica una tensión a los electrodos de superficie, los cristales líquidos se orientan en una dirección común y aumenta la transmisión de luz a través de la capa activa. Un elemento funcional de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 102008026339 A1.
En otra configuración ventajosa de la invención, el elemento funcional es un elemento funcional electroluminiscente. A este respecto, la capa activa contiene materiales electroluminiscentes, que pueden ser inorgánicos u orgánicos (OLED). Mediante aplicación de una tensión en los electrodos de superficie se excita la luminiscencia de la capa activa. Tales elementos funcionales se conocen, por ejemplo, por los documentos US 2004227462 A1 y WO 2010112789 A2.
En otra configuración ventajosa de la invención, la capa activa del elemento funcional contiene partículas suspendidas, pudiendo modificarse la absorción de luz por la capa activa por medio de aplicación de una tensión en los electrodos de superficie. Tales elementos funcionales se conocen como elementos funcionales SPD (suspended particle device (dispositivo de partículas suspendidas)), por ejemplo por los documentos EP 0876608 B1 y WO 2011033313 A1.
Los elementos funcionales SPD se prefieren especialmente en el marco de la invención. Sorprendentemente, se ha mostrado que los elementos funcionales SPD se pueden proteger frente al envejecimiento de manera muy especialmente efectiva mediante un revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención.
Además de la capa activa y de los electrodos de superficie, el elemento funcional puede presentar naturalmente otras capas en sí conocidas, por ejemplo, capas de barrera, capas de bloqueo, capas antirreflectantes, capas protectoras y/o capas de alisado.
El área del elemento funcional puede corresponder al área del cristal compuesto. Entonces se consigue un oscurecimiento uniforme ventajoso del cristal compuesto mediante el elemento funcional conmutable. Los bordes laterales del cristal compuesto están provistos entonces preferiblemente de un sellado adecuado para proteger el elemento funcional frente a la corrosión. En cambio, como alternativa, el cristal compuesto también puede presentar una zona de borde circunferencial que no está provista del elemento funcional, en particular cuando esta zona de borde está cubierta por elementos de fijación, marcos o impresiones. El elemento funcional está protegido entonces frente a la corrosión ventajosamente en el interior de la capa intermedia.
El electrodo de superficie interior y/o el exterior se están configurados preferiblemente como capas transparentes eléctricamente conductoras. Los electrodos planos contienen preferiblemente al menos un metal, una aleación de metal o un óxido conductor transparente (transparent conducting oxide, TCO). Los electrodos de superficie pueden contener, por ejemplo, plata, oro, cobre, níquel, cromo, wolframio, óxido de indio-estaño (ITO), óxido de zinc dopado con galio o dopado con aluminio y/u óxido de estaño dopado con flúor o dopado con antimonio. Los electrodos de superficie presentan preferiblemente un grosor de 200 nm a 2 pm.
El cristal exterior y/o el cristal interior contienen preferiblemente vidrio no templado, parcialmente templado o templado, de manera especialmente preferible vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio borosilicato, vidrio de sosa y cal o plásticos transparentes, de manera especialmente preferible plásticos transparentes rígidos, en particular polietileno, polipropileno, policarbonato, poli(metacrilato de metilo), poliestireno, poliamida, poliéster, poli(cloruro de vinilo) y/o mezclas de los mismos. El cristal exterior y/o el cristal interior pueden ser claros y transparentes y, por ejemplo, presentar una transmisión en el intervalo espectral visible de al menos el 70 %, preferiblemente al menos el 85 %. En cambio, el cristal exterior y/o el cristal interior también pueden estar teñidos o coloreados y, por ejemplo, presentar una transmisión en el intervalo espectral visible del 20 % al 70 %.
El grosor del cristal exterior y del cristal interior puede variar ampliamente y, así, adaptarse a los requisitos del caso individual. El cristal exterior y/o el cristal interior presentan preferiblemente grosores de 0,5 mm a 15 mm, de manera especialmente preferible de 1 mm a 5 mm y de manera muy especialmente preferible de 1,5 mm a 3 mm, por ejemplo 1,6 mm, 1,8 mm o 2,1 mm.
El área del cristal compuesto de acuerdo con la invención puede variar ampliamente, por ejemplo, de 100 cm2 hasta 20 m2. El cristal compuesto presenta preferiblemente un área de 400 cm2 a 6 m2, tal como son habituales para acristalamientos de vehículos y para acristalamientos de edificios y arquitectura. El cristal compuesto puede presentar una forma tridimensional cualquiera. El cristal compuesto es preferiblemente plano o ligeramente o intensamente curvado en una dirección o en varias direcciones del espacio.
El cristal exterior, el cristal interior y/o las láminas de la capa intermedia pueden presentar otros revestimientos adecuados en sí conocidos, por ejemplo revestimientos antirreflectantes, revestimientos antiadherentes, revestimientos antiarañazos, revestimientos fotocatalíticos o revestimientos que reflejan los rayos de calor (recubrimientos de baja emisividad).
La transmisión del revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención en el intervalo espectral visible de 400 nm a 750 nm es preferiblemente mayor o igual al 65 %, de manera especialmente preferible mayor o igual al 70 % (en particular cuando el recubrimiento protector de infrarrojos está templado).
La transmisión promedio del revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención en el intervalo espectral
infrarrojo de 800 nm a 2000 nm es preferiblemente menor o igual al 10 %, de manera especialmente preferible menor o igual al 5 %.
La transmisión promedio del revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención en el intervalo infrarrojo cercano de 800 nm a 900 nm es preferiblemente menor o igual al 15 %, de manera especialmente preferible menor o igual al 10 %, de manera muy especialmente preferible menor o igual al 5 % y en particular menor o igual al 3 %.
La transmisión del revestimiento protector de infrarrojos se puede determinar midiendo la transmisión del sustrato provisto con el revestimiento protector de infrarrojos (por ejemplo, el cristal exterior o la lámina revestida) y corrigiéndose mediante la transmisión del sustrato no revestido. La transmisión del sustrato no revestido se puede medir sobre el mismo sustrato antes del revestimiento o sobre un sustrato diseñado de manera idéntica.
El objetivo de la invención se consigue además mediante un procedimiento para la producción de un cristal compuesto de acuerdo con la invención con propiedades ópticas conmutables eléctricamente, en donde al menos
a) se aplica el revestimiento protector de infrarrojos sobre una superficie de la primera lámina de soporte,
b) se dispone la capa intermedia con el elemento funcional conmutable superficialmente entre el cristal exterior y el cristal interior, y
c) el cristal exterior se une a través de la capa intermedia con el cristal interior.
Según la etapa de procedimiento (a), el revestimiento protector de infrarrojos se calienta en una realización ventajosa a una temperatura de al menos 200 °C, preferiblemente al menos 300 °C, para mejorar la transmisión en el intervalo espectral visible.
La aplicación del revestimiento protector de infrarrojos tiene lugar mediante procedimientos en sí conocidos, preferiblemente mediante bombardeo catódico asistido por campo magnético. Esto es especialmente ventajoso en cuanto a un revestimiento del sustrato sencillo, rápido, económico y uniforme. El bombardeo catódico tiene lugar en una atmósfera de gas protector, por ejemplo de argón, o en una atmósfera de gas reactivo, por ejemplo mediante adición de oxígeno o nitrógeno. El revestimiento protector de infrarrojos se puede aplicar también mediante otros procedimientos conocidos por el experto, por ejemplo mediante deposición de vapor o deposición química en fase gaseosa (Chemical vapour deposition, CVD), mediante deposición en fase gaseosa asistida por plasma (PECVD) o mediante procedimientos químicos en húmedo.
En la etapa de procedimiento (b), el elemento funcional se inserta entre al menos una primera lámina adhesiva termoplástica y al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica. El elemento funcional está dispuesto a este respecto como elemento funcional prelaminado entre una primera y una segunda lámina de soporte. El elemento funcional prelaminado se produce disponiéndose, uno encima de otro, la primera lámina de soporte, el electrodo de superficie exterior, la capa activa, el electrodo de superficie interior y la segunda lámina de soporte y conectándose entre sí bajo la acción de flash, vacío y/o presión.
El contacto eléctrico de los electrodos de superficie tiene lugar preferiblemente antes de conectar el cristal exterior y el cristal interior para formar el cristal compuesto o antes de que conectar las láminas de soporte con el elemento funcional.
La etapa de procedimiento (c) se lleva a cabo preferiblemente bajo la acción de flash, vacío y/o presión. Se pueden usar procedimientos en sí conocidos para la producción de un cristal compuesto, por ejemplo procedimientos en autoclave, procedimientos de bolsa de vacío, procedimientos de anillo de vacío, procedimientos de calandria, laminadores de vacío o combinaciones de los mismos.
El cristal compuesto de acuerdo con la invención se usa preferiblemente en edificios, en particular en la zona de acceso o en la zona de ventanas o en medios de transporte para el tráfico en el campo, en el aire o en el agua, en particular en trenes, barcos y vehículos de motor, para ejemplo como luna trasera, luna lateral y/o luna de techo.
El cristal compuesto de acuerdo con la invención se puede conectar con otro cristal para formar un acristalamiento aislante.
La invención se explica con más detalle por medio de figuras y ejemplos de realización. Las figuras son representaciones esquemáticas y no a escala. Las figuras no limitan la invención en modo alguno. Muestran:
la figura 1 una sección transversal a través de una primera configuración del cristal compuesto de acuerdo con la invención con propiedades ópticas conmutables eléctricamente,
la figura 2 una representación ampliada de la sección Z de la figura 1,
la figura 3 una sección transversal a través de otra configuración del cristal compuesto de acuerdo con la invención,
la figura 4 una sección transversal a través de otra configuración del cristal compuesto de acuerdo con la invención,
la figura 5 la transmisión de un revestimiento protector de infrarrojos de acuerdo con la invención y uno convencional por medio de un diagrama,
la figura 6 un ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención por medio de un diagrama de flujo
la figura 7 otro ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención por medio de un diagrama de flujo
la figura 8 otro ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención por medio de un diagrama de flujo.
La figura 1 y la figura 2 muestran respectivamente un detalle de una configuración de un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El cristal compuesto comprende un cristal exterior 1 que está conectado con un cristal interior 2 a través de una capa intermedia 11. El cristal compuesto está previsto como luna trasera de un vehículo de motor y está dispuesto en la posición de montaje de modo que el cristal exterior 1 está dirigido hacia el entorno exterior y el cristal interior 2 hacia el interior del vehículo. El cristal exterior 1 y el cristal interior 2 se componen de vidrio de sosa y cal y presentan grosores de 1,6 mm.
Un elemento funcional conmutable 4 está incrustado en la capa intermedia 11. El elemento funcional 4 es un elemento funcional SPD con una capa activa 5 entre un electrodo de superficie exterior 6 y un electrodo de superficie interior 7. Los electrodos de superficie 6, 7 están conectados con una alimentación de corriente externa a través de barras colectoras no representadas) y cables de conexión no representados. Los electrodos de superficie 6, 7 se componen de óxido de indio-estaño (ITO) y presentan un grosor inferior a 1 gm. La capa activa 5 contiene partículas polarizadas suspendidas en una resina. En función de la tensión aplicada a los electrodos de superficie 6, 7, las partículas suspendidas se alinean a lo largo de una dirección espacial común. Mediante la alineación de las partículas se reduce la absorción de luz visible. Por lo tanto, la transmisión de luz visible a través del cristal compuesto se puede controlar eléctricamente de manera cómoda.
El elemento funcional 4 se proporcionó como elemento funcional prelaminado 8 durante la producción del cristal compuesto. El elemento funcional prelaminado 8 comprende el elemento funcional 4 entre una primera lámina de soporte 9 y una segunda lámina de soporte 10. Las láminas de soporte 9, 10 se componen de poli(tereftalato de etileno) (PET) y presentan un grosor de 0,125 mm.
El elemento funcional prelaminado 8 está conectado con el cristal exterior 1 a través de una primera lámina adhesiva termoplástica 12 y con el cristal interior 2 a través de una segunda lámina adhesiva termoplástica 13. Las láminas adhesivas termoplásticas 12, 13 se componen de etileno-acetato de vinilo (EVA) y presentan en cada caso un grosor de 0,38 mm. La capa intermedia 11 comprende así la primera lámina adhesiva termoplástica 12, el elemento funcional prelaminado 8 (con la primera lámina de soporte 9, el electrodo de superficie exterior 6, la capa activa 5, el electrodo de superficie interior 9 y la segunda lámina de soporte 10) y la segunda lámina adhesiva termoplástica 13.
Para evitar un daño de la capa activa 5 del elemento funcional 4 por radiación infrarroja, sobre la superficie del lado interior del cristal exterior 1 está aplicado un revestimiento protector de infrarrojos 3. El componente de radiación infrarroja de la radiación solar que penetra a través del cristal exterior 1 en el cristal compuesto se refleja por el revestimiento protector de infrarrojos 3 antes de que pueda incidir sobre la capa activa 5.
El revestimiento protector de infrarrojos 3 comprende cuatro capas dieléctricas 15 y tres capas funcionales 14, que están aplicadas alternativamente sobre el cristal exterior, de modo que cada capa funcional 14 está dispuesta entre dos capas dieléctricas 15 y capas funcionales adyacentes 14 están separadas entre sí en cada caso por una capa dieléctrica 15. Las capas funcionales 14 se componen de plata (con posibles impurezas relacionadas con la producción) y presentan, por ejemplo, un grosor de capa de aproximadamente 15 nm. En la configuración más sencilla, las capas dieléctricas 15 contienen en cada caso una capa individual de un material dieléctrico, por ejemplo, nitruro de silicio. Aquellas capas individuales de un material dieléctrico que están dispuestas entre dos capas funcionales 14 presentan, por ejemplo, en cada caso un grosor de capa de aproximadamente 50 nm. La capa individual superior y la inferior de un material dieléctrico presentan, por ejemplo, en cada caso un grosor de capa de 25 nm. En cambio, las capas dieléctricas 15 pueden contener también en cada caso dos o varias capas individuales de diferentes materiales.
El revestimiento protector de infrarrojos 3 de acuerdo con la invención con las tres capas funcionales 14 presenta una alta transmisión en el intervalo espectral visible. En el intervalo infrarrojo, el revestimiento protector de infrarrojos 3 presenta un alto grado de reflexión y baja transmisión. El grado de reflexión se mejora claramente, en particular en el intervalo infrarrojo cercano, en comparación con un revestimiento protector de infrarrojos conocido con solo una o dos capas funcionales. Como resultado, el elemento funcional 4 está protegido contra el envejecimiento de manera claramente más efectiva.
El revestimiento protector de infrarrojos 3 se sometió a un tratamiento de temperatura después de la aplicación sobre el cristal exterior 1. A este respecto, se calentó el cristal exterior 1 con el revestimiento protector de infrarrojos 3, por ejemplo, hasta al menos 300 °C. Mediante el tratamiento de temperatura se mejora en particular la cristalinidad de las capas funcionales 14. Con ello se mejoran claramente la transmisión de luz visible y las propiedades reflectantes en
comparación con radiación infrarroja.
La figura 3 muestra una sección transversal a través de otra configuración de un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El cristal exterior 1, el cristal interior 2, las láminas adhesivas termoplásticas 12, 13, las láminas de soporte 9, 10 y el elemento funcional 4 están configurados como en la figura 1. El revestimiento protector de infrarrojos 3 está aplicado sobre la superficie de la primera lámina de soporte 9 alejada del elemento funcional 4 y, por lo tanto, está dispuesto en el cristal compuesto entre la primera lámina adhesiva termoplástica 12 y la primera lámina de soporte 9. El envejecimiento de la capa activa 5 se puede impedir también eficazmente mediante un revestimiento protector de infrarrojos 3 colocado de esta manera.
El revestimiento protector de infrarrojos 3 también se puede aplicar alternativamente sobre la primera lámina adhesiva termoplástica 12. Como alternativa, también es posible aplicar el revestimiento protector de infrarrojos 3 sobre otra lámina, que se inserta entre la primera lámina adhesiva termoplástica 12 y la lámina de soporte 9 durante la producción del cristal compuesto.
La figura 4 muestra una sección transversal a través de una configuración del cristal compuesto de acuerdo con la invención con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El revestimiento protector de infrarrojos 3 está aplicado sobre la superficie de la primera lámina de soporte 9 dirigida hacia la capa activa 5. El revestimiento protector de infrarrojos 3, que es en sí eléctricamente conductor, sirve al mismo tiempo como electrodo de superficie exterior 6. Con ello se simplifica la producción del cristal compuesto. Para ello, el revestimiento protector de infrarrojos 3 está conectado a la alimentación de corriente externa a través de una barra colectora no representada y un cable de conexión. El revestimiento protector de infrarrojos 3 está protegido además ventajosamente frente a la corrosión y otros daños en el interior del elemento funcional prelaminado 8. Por lo tanto, el elemento funcional prelaminado 8 con el revestimiento protector de infrarrojos 3 integrado se puede proporcionar en mayor número de piezas antes de la producción del cristal compuesto.
Como alternativa, naturalmente, sobre el revestimiento protector de infrarrojos 3 puede estar aplicada una capa adicional, por ejemplo de óxido de indio-estaño como electrodo de superficie exterior 6.
La figura 5 muestra un diagrama de la transmisión a través de un cristal compuesto con un revestimiento protector de infrarrojos 3 de acuerdo con la invención. El revestimiento protector de infrarrojos 3 estaba aplicado sobre la superficie interior del cristal exterior 1 y comprendía tres capas funcionales 14 de plata. El revestimiento protector de infrarrojos 3 estaba templado. El diagrama muestra además la transmisión a través de un cristal compuesto con un revestimiento protector de infrarrojos convencional que solo contenía dos capas funcionales de plata y que se había aplicado sobre una lámina termoplástica de PET adicional insertada en la capa intermedia. Para una mejor comparación de las transmisiones de los revestimientos protectores de infrarrojos, los cristales compuestos no presentaban ningún elemento funcional 4. Puede verse claramente que el revestimiento protector de infrarrojos 3 de acuerdo con la invención presenta una transmisión más baja en el intervalo de radiación infrarroja, en particular también en el intervalo infrarrojo cercano. Por lo tanto, un elemento funcional 4 está mejor protegido frente al envejecimiento por radiación infrarroja mediante un revestimiento protector de infrarrojos 3 de acuerdo con la invención.
La figura 6 muestra un ejemplo de realización de un procedimiento para la producción de un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El ejemplo de realización conduce a un cristal compuesto según la figura 1.
En primer lugar, se aplica un revestimiento protector de infrarrojos 3 sobre la superficie de lado interior del cristal exterior 1. A continuación, el cristal exterior 1 revestido se somete a un tratamiento de temperatura a 300 °C. El elemento funcional conmutable 4 contiene una capa activa 5 entre un electrodo de superficie exterior 6 y un electrodo de superficie interior 7. El elemento funcional conmutable 4 se proporciona como elemento funcional prelaminado 8 entre una primera lámina de soporte 9 y una segunda lámina de soporte 10. Un disco interior 2, una segunda lámina adhesiva termoplástica 13, el elemento funcional prelaminado 8, una primera lámina adhesiva termoplástica 12 y el cristal exterior 1 se disponen uno sobre otro superficialmente en el orden indicado y a continuación se laminan para formar el cristal compuesto bajo la influencia de temperatura, presión y/o vacío.
La figura 7 muestra un ejemplo de realización de un procedimiento para la producción de un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El ejemplo de realización conduce a un cristal compuesto según la figura 3. El elemento funcional conmutable 4 contiene una capa activa 5 entre un electrodo de superficie exterior 6 y un electrodo de superficie interior 7. El elemento funcional conmutable 4 se proporciona como elemento funcional prelaminado 8 entre una primera lámina de soporte 9 y una segunda lámina de soporte 10. Sobre la superficie de la primera lámina de soporte 9 alejada del elemento funcional 4 se aplica un revestimiento protector de infrarrojos 3. Un disco interior 2, una segunda lámina adhesiva termoplástica 13, el elemento funcional prelaminado 8, una primera lámina adhesiva termoplástica 12 y un cristal exterior 1 se disponen uno sobre otro superficialmente en el orden indicado y a continuación se laminan para formar el cristal compuesto bajo la influencia de temperatura, presión y/o vacío.
La figura 8 muestra un ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención para la producción de un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente. El ejemplo de realización conduce a un cristal compuesto de acuerdo con la invención según la figura 4.
En primer lugar, se aplica un revestimiento protector de infrarrojos 3 sobre la superficie de una primera lámina de soporte 9. La primera lámina de soporte 9, una capa activa 5, un electrodo de superficie interior 7 y una segunda lámina de soporte 10 se disponen uno encima de otro superficialmente, de modo que el revestimiento protector de infrarrojos 3 está dirigido a la capa activa 5. El revestimiento protector de infrarrojos 3 sirve como electrodo de superficie exterior 6, se pone en contacto eléctrico para ello de manera adecuada. La primera lámina de soporte 9 con el revestimiento protector de infrarrojos 3, la capa activa 5, el electrodo de superficie interior 7 y la segunda lámina de soporte 10 se conectan para formar un elemento funcional prelaminado 8 bajo la acción de temperatura, presión y/o vacío. A continuación, un disco interior 2, una segunda lámina adhesiva termoplástica 13, el elemento funcional prelaminado 8, una segunda lámina adhesiva termoplástica 12 y un cristal exterior 1 se disponen uno sobre otro superficialmente en el orden indicado y después se laminan para formar el cristal compuesto bajo la influencia de temperatura, presión y/o vacío.
Ejemplo
Se fabricó un cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente de acuerdo con la figura 1. El revestimiento protector de infrarrojos 3 se sometió a un tratamiento de temperatura después de la aplicación sobre la superficie del lado interior del cristal exterior 1. Para ello, el cristal exterior revestido 1 se calentó a una temperatura de 640 °C durante 7 minutos. A continuación, el cristal exterior 1 con el revestimiento protector de infrarrojos 3, el elemento funcional prelaminado 8 y el cristal interior 2 se laminaron para formar el cristal compuesto a través de la primera lámina adhesiva termoplástica 12 y la segunda lámina adhesiva termoplástica 13 a una temperatura de aproximadamente 120 °C y una presión de aproximadamente 2 bar.
El cristal compuesto se sometió a una prueba meteorológica estandarizada (WOM). A este respecto, el cristal compuesto se irradió durante 800 horas con una lámpara de arco de xenón, cuya radiación simula el espectro solar. El cristal exterior 1 estaba dispuesto a este respecto dirigido hacia la fuente de luz. Después de la irradiación, se determinó el valor AE, que se enumera en la Tabla 1. El valor AE indica los cambios en la brillantez y el color del cristal compuesto como resultado de la prueba WOM. Se calcula según:
L* es en este sentido el valor de brillantez, a* y b* las coordenadas de color en el espacio de color L*a*b*. A designa la diferencia del parámetro respectivo antes y después de la prueba WOM.
Ejemplo comparativo 1
El ejemplo comparativo 1 se llevó a cabo de la misma manera que el ejemplo. La diferencia estaba en el revestimiento protector de infrarrojos 3. Según el estado de la técnica, el revestimiento protector de infrarrojos 3 comprendía solo dos capas funcionales de plata. El revestimiento protector de infrarrojos 3 tampoco estaba aplicado sobre el cristal exterior 1, sino sobre otra lámina termoplástica de PET, que se había insertado en el material compuesto entre la primera capa adhesiva termoplástica 12 y el elemento funcional prelaminado 8 (Southwall XIR-75 PET). El cristal compuesto se sometió a la misma prueba WOM. El valor AE determinado a continuación se muestra en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo 2
El ejemplo comparativo 2 se llevó a cabo de la misma manera que el ejemplo. No obstante, a diferencia del ejemplo, el cristal compuesto no presentaba un revestimiento protector de infrarrojos 3. El cristal compuesto se sometió a la misma prueba WOM. El valor AE determinado a continuación se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1
En la tabla 1 se puede ver que el revestimiento protector de infrarrojos 3 de acuerdo con la invención conduce a un envejecimiento claramente reducido del elemento funcional 4. La protección del elemento funcional 4 está claramente mejorada en comparación con un cristal compuesto con un revestimiento protector de infrarrojos convencional. Este resultado fue inesperado y sorprendente para el experto en la materia.
Lista de referencias:
(1) cristal exterior
(2) cristal interior
(3) revestimiento protector de infrarrojos
(4) elemento funcional conmutable
(5) capa activa del elemento funcional 4
(6) electrodo de superficie exterior del elemento funcional 4
(7) electrodo de superficie interior del elemento funcional 4
(8) elemento funcional prelaminado
(9) primera lámina de soporte del elemento funcional prelaminado 8 (10) segunda lámina de soporte del elemento funcional prelaminado 8 (11) capa intermedia
(12) primera lámina adhesiva termoplástica
(13) segunda lámina adhesiva termoplástica
(14) capa funcional con propiedades reflectantes en el intervalo infrarrojo (15) capa dieléctrica
Z sección del cristal compuesto
Claims (9)
1. Cristal compuesto con propiedades ópticas conmutables eléctricamente, que comprende al menos:
- un cristal exterior (1) y un cristal interior (2), que están conectados entre sí superficialmente a través de una capa intermedia (11),
- dentro de la capa intermedia (11) un elemento funcional conmutable (4) con al menos una capa activa (5), en donde el elemento funcional (4) contiene un electrodo de superficie exterior (6) y un electrodo de superficie interior (7), entre los cuales la capa activa (5) está dispuesta superficialmente, y en donde el elemento funcional (4) está dispuesto superficialmente entre una primera lámina de soporte (9) y una segunda lámina de soporte (10) y en donde la primera lámina de soporte (9) está unida al menos a través de una primera lámina adhesiva termoplástica (12) con el cristal exterior (1) y la segunda lámina de soporte (10) está unida a través de al menos una segunda lámina adhesiva termoplástica (13) con el cristal interior (2), y
- un revestimiento protector de infrarrojos (3), dispuesto superficialmente entre el cristal exterior (1) y la capa activa (5), en donde el revestimiento protector de infrarrojos (3) está aplicado sobre la superficie de la primera lámina de soporte (9) orientada hacia la capa activa (5) y el electrodo de superficie exterior (6), y en donde el revestimiento protector de infrarrojos (3) contiene al menos tres capas funcionales (14) con propiedades reflectantes para el intervalo infrarrojo,
en donde el elemento funcional (4) es un elemento funcional prelaminado prefabricado (8), y
en donde el cristal compuesto presenta una zona de borde que no está provista del revestimiento protector de infrarrojos.
2. Cristal compuesto según la reivindicación 1, en donde el elemento funcional (4) es un elemento funcional SPD.
3. Cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 2, en donde las capas funcionales (14) contienen al menos un metal, preferiblemente plata.
4. Cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde cada capa funcional (14) presenta un grosor de 5 nm a 50 nm, preferiblemente de 8 nm a 25 nm.
5. Cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde cada capa funcional (14) está dispuesta entre dos capas dieléctricas (15) que contienen al menos un óxido o un nitruro, preferiblemente nitruro de silicio.
6. Cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el cristal exterior (1) y/o el cristal interior (2) contienen vidrio no templado, parcialmente templado o templado, preferiblemente vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio borosilicato, vidrio de sosa y cal o plásticos transparentes, preferiblemente plásticos transparentes rígidos, en particular polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliestireno, poliamida, poliéster, poli(cloruro de vinilo) y/o mezclas de los mismos y preferiblemente presentan un grosor de 0,5 mm a 15 mm, de manera especialmente preferible de 1 mm a 5 mm.
7. Cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la transmisión promedio del revestimiento protector de infrarrojos (3) en el intervalo espectral de 800 nm a 900 nm es menor o igual al 15 %, preferiblemente menor o igual al 10 %.
8. Procedimiento para la producción de un cristal compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde al menos
a) se aplica el revestimiento protector de infrarrojos (3) sobre una superficie de la primera lámina de soporte (9), b) se dispone la capa intermedia (11) con el elemento funcional conmutable (4) superficialmente entre el cristal exterior (1) y el cristal interior (2), y
c) el cristal exterior (1) se une a través de la capa intermedia (11) con el cristal interior (2).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde el revestimiento protector de infrarrojos (3) se calienta después de la etapa del procedimiento (a) a una temperatura de al menos 200 °C.
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