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CN105247277B - 日光重定向窗用玻璃层合体 - Google Patents

日光重定向窗用玻璃层合体 Download PDF

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CN105247277B CN201480030810.XA CN201480030810A CN105247277B CN 105247277 B CN105247277 B CN 105247277B CN 201480030810 A CN201480030810 A CN 201480030810A CN 105247277 B CN105247277 B CN 105247277B
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Abstract

本公开在一些实施例中涉及光重定向构造，该光重定向构造包括第一窗用玻璃基板、包括至少一个微结构表面的光重定向膜、第二窗用玻璃基板、和第一夹层，该第一夹层使该第一窗用玻璃基板粘结到光重定向膜和第二窗用玻璃基板两者；其中光重定向膜的面积小于第一夹层的面积。

Description

日光重定向窗用玻璃层合体
本申请要求于2013年5月31日提交的美国临时申请61/830,048的优先权，该专利全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及光管理构造，具体地涉及光重定向构造，诸如包括日光重定向层和窗用玻璃单元的构造。
背景技术
利用各种方法来减少建筑物中的能量消耗。在这些方法中，更有效地利用日光来提供建筑物内部的照明是正在考虑和应用的方法。一种用于在建筑物的内部诸如办公室中等供应光的技术是重定向进入的日光。因为日光以朝下的角度射入窗，所以这种光中的大部分不可用于照亮房间。然而，如果可以将朝下进来的光线朝上重定向，使得光线照到顶篷，那么可以将光更有效地用于照明房间。
一般来讲，常规的安全窗用玻璃是由两个刚性层制成的层合物形成的，这两个刚性层通常为玻璃和防碎机械能吸收夹层诸如例如，增塑聚乙烯基丁酸酯(PVB)。通常，通过以下方式来制备窗用玻璃：在玻璃片之间放置PVB层；从接合表面除去空气；并且然后使组件经受高压釜中的升高的温度和压力，以将PVB和玻璃熔合粘结到光学透明的结构。然后窗用玻璃可用于建筑物、或窗户、挡风玻璃、或机动车辆的后玻璃中。
发明内容
微结构化膜用于将日光重定向以提供房间内的照明。微结构化膜通常用压敏粘合剂附着到玻璃基板。当微结构化膜附着到结构化表面暴露的玻璃时，该微结构化膜在使用中易受机械损伤的影响。如果刮擦或以其他方式损坏，微结构化膜的光学特性可能改变。本公开提供层合在保持光重定向特性的窗用玻璃窗格之间的微结构化膜以及制备此类微结构化膜的方法。
附图说明
图1示出了本公开的典型的实施例。在这些实施例中，代表日光重定向膜的DRF和“透明玻璃”基板可由未必由玻璃制成的任何其他窗用玻璃窗格来代替。
图2示出了本公开的实施例的剖视图。
图3示出了本公开的实施例，其中透明玻璃和微结构化膜之间封闭的空间由气凝胶填充。在这些实施例中以及在本申请中示出“透明玻璃”的任何其他实施例中，“透明玻璃”基板可由未必由玻璃制成的任何其他窗用玻璃窗格来代替。
图4在该实施例中，漫射膜被层合至在附图的实例中表示为“透明玻璃”的窗用玻璃基板中的一个。
图5在该实施例中，第二夹层诸如PVB膜被施加于第二窗用玻璃基板，并且第三窗用玻璃基板被放置在第二夹层(例如，PVB膜)上方。然后在高压釜中对该构造进行处理。获得安全窗用玻璃层合体。
图6在该实施例中，在已制备第一层合体之后，抗碎裂性膜被施加于第二窗用玻璃基板。这使得该结构在发生玻璃破损的情况下能够保持玻璃碎片。
在另一个实施例中，第二窗用玻璃基板具有漫射表面或纹理化表面。
图7在该实施例中，微结构化膜具有小于夹层的面积，并且其中夹层完全包围微结构化膜。在其他实施例中，夹层可仅在一个尺寸上诸如例如在水平尺寸上比微结构化膜长。在其他实施例中，夹层可在垂直尺寸上比微结构化膜长。
具体实施方式
可将膜层合至微结构化膜以保护光学活性结构。然而，该过程可改变膜的光学特性并且为较不期望的。此外，除非将膜基本上粘结到结构的顶部，否则保护膜可能在重复热循环时受到影响。
已出人意料地发现，本公开的光重定向构造即使在膜已经经受与层合条件相关联的高压和高温时，也保持微结构化膜的光重定向特性。
本公开允许制备日光重定向窗系统，在该日光重定向窗系统中光重定向微结构由窗用玻璃结构来保护并且在机械上是稳定的。
本文所公开的是光重定向窗用玻璃构造。在一些实施例中，光重定向窗用玻璃构造涉及日光重定向构造。在一些实施例中，日光重定向构造包括第一窗用玻璃基板、包括至少一个微结构表面的光重定向膜、第二窗用玻璃基板和第一夹层，该第一夹层使第一窗用玻璃基板粘结至光重定向膜和第二窗用玻璃基板两者；其中光重定向膜的面积小于第一夹层的面积。
在本公开的一个方面，提供了窗用玻璃层合体。在一个实施例中，窗用玻璃层合体包括至少两个窗用玻璃基板、粘结该两个窗用玻璃层合体的至少一个夹层、以及与窗用玻璃基板中的一个相邻的微结构化光学膜和夹层。微结构化膜设置在小于每个窗用玻璃基板的面积的面积上，也就是说微结构化膜的面积小于夹层的面积。参见图1，其为本公开的两个实施例的示意图。
在一个实施例中，窗用玻璃基板和微结构化膜之间封闭的空间由气凝胶填充。
在本公开的另一方面，提供了包括至少两个窗用玻璃窗格的隔热窗用玻璃单元，其中窗用玻璃窗格中的一个包括具有光学微结构化膜的层合体。
夹层通常用于粘结两个或更多个窗用玻璃基板以提供层合的窗用玻璃(参见例如美国专利7,18,457)。包含聚乙烯基丁酸酯(PVB)或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的夹层可用于粘结两个或更多个玻璃层，其中PVB或EVA与玻璃的整个表面接触。夹层可在本公开的实施例中使用，诸如在图1中所述的实施例中使用，只要夹层能够使第一窗用玻璃基板粘结至微结构化光学膜和第二窗用玻璃基板两者。在其他实施例中，如果需要，第二夹层可用于使第三窗用玻璃基板粘结至第二窗用玻璃基板。在其他实施例中，夹层可为透明的或漫射的。
可在本公开的实施例中使用的微结构化膜包括用于使入射日光重定向到顶篷上的微结构，诸如PCT公开WO 2011/084391、WO 2012/134787、WO 2013/012865、WO 2013/012858中有所描述的微结构，那些公开的每个公开内容据此全文以引用方式并入本文。美国专利8,107,164的微结构化膜也可在本公开的一些实施例中使用。
如本文所用，术语“相邻”在指两层时，意指这两层彼此接近，其中在两层之间没有居间的敞开空间。它们可以彼此直接接触(例如，层合在一起)或者可以存在居间层。设置在基板上的两层的实例，其中层1和层2相邻，包括以下构造：基板/层1/层2；以及层1/基板/层2。
如本文所用，术语“光学基板”是指为至少光学透明的、可为光学透明的并且还可以产生附加光学效果的基板。光学基板的实例包括光学膜和窗用玻璃基板诸如玻璃板。
如本文所用，术语“光漫射”与基板有关，诸如窗用玻璃基板和膜诸如光学膜是指被设计成可漫射光的基板或膜。例如，可以通过使用基板的纹理化表面或者通过其他方式诸如将光漫射颗粒掺入到膜的基质内来产生该光漫射。虽然注意到所有光学制品可以被认为是一定程度地漫射光，但光学透明的(optically transparent or optically clear)基板和膜并不被认为是“光漫射”的，除非为这些基板或膜赋予某种光漫射特性。
如本文所用，术语“光学膜”是指为至少光学透明的、可为光学透明的并且还可以产生附加光学效果的膜。附加光学效应的实例包括例如光漫射、光偏振或者某些波长光的反射。
如本文所用，术语“光学透明的”是指膜或构造对于人类肉眼来说看起来是透明的。如本文所用，术语“光学透明的”是指膜或制品在可见光光谱(约400纳米至约700纳米)的至少一部分中具有高的光透射率，并且显示出低雾度。光学透明的材料在400nm至700nm波长范围内通常具有至少90％的光透射率和低于2％的雾度。可利用例如ASTM-D 1003-95的方法来确定光透射率和雾度两者。
如本文所用，描述多个结构的术语“有序排列”是指结构的规则、重复图案。
如本文所用，术语“点”、“侧”和“交叉”具有它们的典型的几何意义。
如本文所用，术语“纵横比”在指附接到基板的结构时，是指基板上方的结构的最大高度与附接到基板或者作为基板的一部分的结构的基部的比率。
如本文所用，术语“粘合剂”是指可用于将两个粘合体粘附在一起的聚合物组合物。粘合剂的实例是可固化粘合剂、热活化粘合剂和压敏粘合剂。
可固化粘合剂是包含固化而形成粘合剂粘结的可固化反应混合物的粘合剂。与热活化粘合剂(在施加热时能被去除)和压敏粘合剂不同，可固化粘合剂通常在固化之后不能被去除且旨在两个粘合体之间形成永久性粘结。
热活化粘合剂在室温下不发粘，但在升高的温度下变得发粘并能够粘结至基板。这些粘合剂通常具有高于室温的玻璃化转变温度(Tg)或熔点(Tm)。当温度升高超过Tg或Tm时，储能模量通常会降低，并且粘合剂变成发粘的。
本领域的普通技术人员熟知，压敏粘合剂组合物在室温下具有包括以下特性在内的特性：(1)有力且持久的粘着力，(2)用不超过手指的压力粘附，(3)足以保持在附着物上的能力，以及(4)足够的粘合强度，以能够从粘合体上干净地去除。已发现可很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹性，从而导致粘着力、剥离粘附力和剪切保持力达到期望的平衡的聚合物。获得特性的适当平衡并不是简单的过程。
如本文所用，术语“微结构”是指其中特征结构的至少2个维度是微观的特征结构构造。该特征结构的局部视图和/或剖视图必须是微观的。
如本文所用，术语“微观”就特征结构而言是指尺寸足够小，以便当从任何观察平面观察时，肉眼需要光学辅助器来确定其形状。在W.J.Smith,McGraw-Hill于1966年所著的现代光学工程(Modern Optic Engineering)第104-105页中发现一个标准，由此视敏度“...根据可被识别的最小字符的角大小来定义和测量。”正常的视敏度被认为是在最小可识别的字母正对视网膜上弧的5分角高度时的视敏度。在通常的250mm(10英寸)的工作距离下，这为该对象产生0.36mm(0.0145英寸)的横向尺寸。
在其他实施例中，附加层可存在于本公开的光重定向构造中。可以使用的合适的附加层的实例包括例如低辐射(低e)层、红外光阻隔层、和颜色或着色层。低e层的实例是反射中红外能量至远红外能量的低e涂层。存在两种通用类型的低e涂层：热解涂覆的低e涂层通常称为“硬涂层”，其在制造玻璃期间施加；在真空处理中施加的低e涂层通常称为“软涂层”，其在制造玻璃板之后施加。低e涂层如果用在例如窗用玻璃基板上，则通常不位于设置有附加涂层或附加层的窗用玻璃表面上存在。例如，如果窗用玻璃基板具有低e涂层，则可见光漫射层和/或光重定向层不附接到低e涂布表面。
红外光阻挡层的实例包括广泛的可能的层的范围。红外光可以由红外光的反射、由红外光的吸收、或者由它们的结合而被阻挡。已经开发出各种多层膜来反射红外光，同时允许透射可见光。此类多层膜的实例包括Fabry-Perot干涉滤光器诸如在美国专利4,799,745和6,007,901中有所描述。其他实例为多层聚合物光学膜，其在例如美国专利3,610,724(Rogers)；美国专利3,711,176(Alfrey,Jr.等人)、美国专利4,446,305(Rogers等人)；美国专利4,540,623(Im等人)；美国专利5,448,404(Schrenk等人)；美国专利5,882,774(Jonza等人)；美国专利6,045,894(Jonza等人)；美国专利6,531,230(Weber等人)；PCT公开WO 99/39224(Ouderkirk等人)；以及美国专利公开2001/0022982(Neavin等人)；以及2006/0154049(Padiyath等人)中有所描述。在此类聚合物多层光学膜中，在各个层的构成中主要使用或者唯一使用聚合物材料。此类膜可以与高产量制造过程相容，并且可以制作成大型薄片和卷状物品。
还可以通过使用红外吸收层作为红外光反射层的替代或者与红外光反射层结合来阻挡红外光。此类红外光吸收层的实例是包括分散在固化的聚合物粘合剂内的红外吸收性纳米粒子的层。在一些实施例中，该红外光吸收层具有在1微米到20微米、或1微米到10微米、或1微米到5微米的范围内的厚度。该红外光吸收层可以包含多个金属氧化物纳米粒子。金属氧化物纳米粒子的部分列表包括锡、锑、铟和氧化锌和掺杂型氧化物。在一些实施例中，金属氧化物纳米粒子包括氧化锡、氧化锑、氧化铟、掺杂铟的氧化锡、掺杂锑的氧化铟锡、氧化锑锡、掺杂锑的氧化锡或其混合物。在一些实施例中，金属氧化物纳米粒子包括氧化锡或掺杂型氧化锡，并且还任选地包括氧化锑和/或氧化铟。聚合物粘结剂层包括分散在聚合物粘结剂层中的红外线辐射吸收性纳米粒子。红外线辐射吸收性纳米粒子可以包括优先地吸收红外线辐射的任何材料。合适的材料的实例包括金属氧化物诸如锡、锑、铟和氧化锌以及掺杂型氧化物。在一些情况下，金属氧化物纳米粒子包含氧化锡、氧化锑、氧化铟、掺杂铟的氧化锡、掺杂锑的氧化铟锡、氧化锑锡、掺杂锑的氧化锡、或它们的混合物。在一些实施例中，金属氧化物纳米粒子包含氧化锑(ATO)和/或氧化铟锡(ITO)。在一些情况下，红外线辐射吸收性纳米粒子可以包含六硼化镧(或LaB6)或由六硼化镧(或LaB6)制成。
任选的附加层还可以包括颜色层或着色层。这些层可以被施加于窗用玻璃基板或其他层。这些层可以是膜层或涂层。
各种窗用玻璃基板适合于本公开的构造。在一些实施例中，存在两个窗用玻璃基板，在其他实施例中，存在多个窗用玻璃基板。
合适的窗用玻璃基板为至少光学透明的，并且可为光学透明的。合适的基板的实例包括例如窗。窗可以由各种不同类型的窗用玻璃基板诸如各种玻璃或者由聚合物材料诸如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。在一些实施例中，窗还可以包括附加层或处理物。附加层的实例包括例如被设计成提供着色、抗碎裂性等的膜的附加层。可以存在的窗的附加处理物的实例包括例如各种类型的涂层诸如硬涂层和蚀刻诸如装饰性蚀刻。
在许多实施例中，本公开的结构包括任选的光漫射层，该光漫射层包括能够提供可见光的体漫射的光漫射膜或涂层。除了光的漫射之外，这些光漫射膜或涂层还可以包括附加功能。例如，涂层可以是提供抗刮擦性、抗擦伤性或抗污性的硬涂层，或者它们可以具有粘合特性。该膜可以提供光控制特性诸如红外光反射或物理特性诸如抗碎裂性。
通常，这些膜或涂层包括分散在固化的粘结剂基质内的光散射颗粒。光散射颗粒和粘结剂具有不同的折射率。在许多实施例中，光散射颗粒具有第一折射率，并且粘结剂具有第二折射率，并且第二折射率与第一折射率相差至少0.05的值。在一些实施例中，光散射颗粒具有第一折射率，并且粘结剂具有第二折射率，并且第二折射率与第一折射率相差至少0.1的值。光漫射层提供雾度值为至少10％或更大、或者至少30％或更大、或者至少50％或更大的混合构造。可以用于测量光漫射层的光学特性的另一个特性是透明度。通常，透明度的范围是10％-99％。透明度也是光的散射的量度，并且因此具有较高雾度的层也会影响它们的透明度。根据ASTM D 1003-00来测量雾度和透明度。在一些实施例中，光漫射层提供雾度值范围在10％至95％、或20％至75％的混合构造。颗粒可以由任何可用的光散射材料形成，并且可以具有任何可用的大小和粘合剂内的填充量。在许多实施例中，颗粒具有在1微米至25微米的范围内的近似直径和在1.5至1.6的范围内的折射率。在描述了示例性印刷光漫射层的美国专利6,163,402(Chou等人)和PCT公开WO 2005/005162(Hayashi等人)中有所描述的示例性光漫射层。
合适的漫射膜的实例包括可从明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))商购获得的FASARA系列中的膜的构件。在下面的表A中示出了这些膜和玻璃板上的膜中的一些膜的光学特性(透射率、雾度和透明度)。根据测试方法ASTM D1003使用“HAZE-GARD PLUS”(马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳公司(BYK-Gardner,Columbia,MD))来测量光学特性。在表A中，“仅限于膜”是指只测量了FASARA膜，而对于玻璃板上的FASARA膜的层合物进行了其他测量。
表A
在一些实施例中，光漫射层粘结剂是可以用作硬涂层的固化的聚合物材料。合适的聚合物粘合剂包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体的热聚合和/或紫外光聚合(即，固化的)的产物。合适的固化的粘结剂是以下物质的热聚合和/或紫外光聚合的产物：溴化烷基取代丙烯酸苯酯或甲基丙烯酸酯(例如，4,6-二溴-2-仲丁基丙烯酸苯酯)、甲基苯乙烯单体、溴化环氧二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯以及六官能团芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，如在美国专利6,355,754中有所描述。虽然大部分类型的能量可聚合的远螯单体和低聚物可用于形成这些聚合物粘结剂，但丙烯酸酯因它们的高反应性而成为优选的。可固化粘结剂组合物应具有能够流动的粘度，该粘度足够低以使得组合物中不夹带气泡。反应性稀释剂可以是单官能单体或双官能单体，诸如例如购自宾夕法尼亚州埃克斯顿市的沙多玛公司(Sartomer Co.,Exton,Pa)的SR-339、SR-256、SR-379、SR-395、SR-440、SR-506、CD-611、SR-212、SR-230、SR-238和SR-247。典型的可用的低聚物和低聚共混物包括购自宾夕法尼亚州埃克斯顿市的沙多玛公司(Sartomer Co.,Exton,Pa)的CN-120、CN-104、CN-115、CN-116、CN-117、CN-118、CN-119、CN-970A60、CN-972、CN-973A80、CN-975，以及购自乔治亚州士麦那市特种表面技术公司(Surface Specialties,Smyrna,Ga)的Ebecryl 1608、3200、3201、3302、3605、3700、3701、608、RDX-51027、220、9220、4827、4849、6602、6700-20T。另外，多官能的交联剂可有助于提供耐用的、高交联密度复合基质。多官能单体的实例包括购自宾夕法尼亚州埃克斯顿市的沙多玛公司(Sartomer Co.,Exton,Pa)的SR-295、SR-444、SR-351、SR-399、SR-355和SR-368，以及购自乔治亚州士麦那市特种表面技术公司(SurfaceSpecialties,Smyrna,Ga)的PETA-K、PETIA和TMPTA-N。多官能单体可用作交联剂以增加由可聚合组合物的聚合产生的粘结剂聚合物的玻璃化转变温度。光漫射层粘结剂可以形成硬树脂或硬涂层。术语“硬树脂”或“硬涂层”是指在按照ASTM D-882-91程序进行评估时，所得的固化的聚合物表现出断裂伸长率小于50％、或40％、或30％、或20％、或10％、或5％。在一些实施例中，当按照ASTM D-882-91程序进行评估时，硬树脂聚合物可表现出大于100kpsi(6.89×108帕斯卡)的拉伸模量。在一些实施例中，当按照ASTM D 1044-99使用泰伯(Taber)磨耗试验机在500g的负荷和50次循环下测试时，硬树脂聚合物可表现出小于10％或小于5％的雾度值(可使用马里兰州毕克-加特纳公司(BYK-Gardner,Md)的Haze-GardPlus雾度计测量雾度)。
在一些实施例中，如果存在，第一夹层或第二夹层中的至少一者包括紫外线阻滞剂，诸如紫外线吸收剂(UVA)或受阻胺光稳定剂(HALS)。
紫外线吸收剂通过优先地吸收紫外线辐射并将其耗散为热能来执行其功能。合适的UVA可包含：二苯甲酮(羟基二苯甲酮，例如Cyasorb 531(Cytec))、苯并三唑(羟基苯并三唑，例如Cyasorb 5411、Tinuvin 329(Ciba Geigy))、三嗪(羟基苯基三嗪，例如Cyasorb1164)、草酰替苯胺(例如，Sanuvor VSU(Clariant))、氰基丙烯酸酯(例如，Uvinol 3039(BASF))或苯并恶嗪酮。合适的二苯甲酮包括CYASORB UV-9(2-羟基-4-甲氧基二苯酮、CHIMASSORB 81(或CYASORB UV 531)(2羟基-4正辛氧基二苯甲酮)。合适的苯并三唑UVA包括可以商品名TINUVIN P,213、234、326、327、328、405和571，以及CYASORB UV 5411和CYASORB UV 237购自纽约州塔里镇的汽巴公司(Ciba,Tarrytown,NY)的化合物。其他合适的UVA包括CYASORB UV 1164(2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-l,3,5-三嗪-2基]-5(辛氧基)、苯酚(示例性三嗪)和CYASORB 3638(示例性苯并恶嗪)。
受阻胺光稳定剂(HALS)是针对大部分聚合物的光致降解的有效稳定剂。HALS通常不吸收紫外线辐射，但用于抑制聚合物的降解。HALS通常包含四烷基哌啶，诸如2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇。其他合适的HALS包括可以商品名TINUVIN123、144和292购自纽约州塔里镇的汽巴公司(Ciba,Tarrytown,NY)的化合物。
本文明确公开的UVA和HALS旨在作为对应于这两类添加剂中的每类的材料的实例。本发明人设想到，本文未公开但本领域的技术人员已知的它们作为紫外线吸收剂或受阻胺光稳定剂的特性的其他材料可用作本公开的夹层的添加剂。
本公开的其他实施例在封闭的附图中示出。
在另一个实施例中，从夹层的一个边缘到微结构化膜的对应边缘的距离为3/8英寸。在另一个实施例中，从夹层的一个边缘到微结构化膜的对应边缘的距离为0.5英寸。在另一个实施例中，从夹层的一个边缘到微结构化膜的对应边缘的距离大于0.5英寸。在其他实施例中，从夹层的一个边缘到微结构化膜的对应边缘的距离对于微结构化膜的所有侧面来说不同。
在另一个实施例中，夹层存在于包围日光重定向膜(DRF)的区域，存在于粘结两个窗用玻璃基板的区域，但基本上不存在于DRF本身。在此情况下“基本上不存在”于DRF是指夹层仅与不到10％的DRF面积接触。然而，在其他实施例中，夹层可接触DRF面积的20％或更小、30％或更小、40％或更小、50％或更小、60％或更小、70％或更小、80％或更小、90％或更小、或者95％或更小。
在其他实施例中，本公开的光重定向构造包括两个窗用玻璃基板和介于该两个窗用玻璃基板之间的日光重定向膜，但不包括用于使两个(或更多个)窗用玻璃基板相互粘结的夹层。相反，在该实施例中，整个结构通过使用钳型装置来保持在一起，该钳型装置使两个(或更多个)窗用玻璃基板和介于它们之间的DRF保持在一起。
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，该近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望的特性而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求书的范围，每个数值参数应该至少根据所报告的有效数位的数并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数为近似值，但具体实例中示出的数值是尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们的各自的测试测量中存在的标准偏差必然会引起这种误差。
通过端点来表述的数值范围包括该范围内所包含的全部数字(例如1至5的范围内包括例如1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)和该范围内的任何范围。
如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施例，除非该内容另外明确指出另外的情况。本说明书和所附权利要求书中所用的术语“或”的含义一般来讲包括“和/或”，除非该内容明确指示另外的情况。
实例
这些实例仅仅是为了进行是示意性的说明，并非旨在限制所附权利要求书的范围。除非另外指明，否则实例以及说明书的剩余部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计。除非另外指明，否则所用的溶剂和其他试剂均得自美国威斯康星州密尔沃基的西格玛奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company,Milwaukee,Wisconsin)。
日光重定向膜是购自明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的产品，其物料编号为70-0066-8553-4(26"宽)或70-0066-8552-6(52"宽)。
聚乙烯基丁酸酯(PVB)可以商品名Trosifol BG R20购自德克萨斯州休斯顿的可乐丽美国公司(Kuraray America Inc.,Houston,TX)。
层合的光重定向构造以如下方式制备：
实例1
将15密耳的透明PVB膜层合至一片1/8英寸厚的8英寸×8英寸经退火浮法玻璃。放置切割成6英寸×6英寸大小的日光重定向膜，使其光滑的PET表面位于PVB膜上方。将第二片浮法玻璃放置于微结构化膜的结构化侧面上。在170psi的压力下将层合体置于高压釜中30分钟直到粘结循环完成。在沿PVB与两个玻璃表面接触的周边的区域中形成足够强的粘结。未见PVB侵入结构化表面。即使层合体经受170psi的压力30分钟，微结构化膜也未受损，并且膜的光重定向特性保持不变。(图1)。该实例中所用的日光重定向膜的微结构化表面包括多个棱镜结构。
实例2
如实例1中制备层合的光重定向构造，不同的是，用漫射PVB来代替透明PVB并重复该过程。光重定向特性不受影响。
实例3
如实例1中制备层合的光重定向构造，不同的是，用EVA层合膜来代替PVB。经观察，约5mm的EVA侵入日光重定向膜中，但该膜的剩余部分的光重定向特性不受影响。
实例4
如实例1中制备层合的光重定向构造，不同的是，用远离结构化表面的漫射表面的漫射玻璃来代替第二透明玻璃基板。
实例5
依照图2，使用1/8"厚6"×6"片体的经退火浮法玻璃来制备层合体。将0.030"(0.76mm)PVB膜切割成与玻璃相同的面积，并且施加于第一片玻璃。将日光重定向膜切割成5.5"×5.5"或5.25"×5.25"的尺寸。然后将DRF膜置于PVB膜上，使得PVB仅接触DRF膜的非结构化侧面，并且存在1/4"或3/8"的经装配层合体的周边无日光重定向膜包围的仅PVB边界。然后施加第二片玻璃。通过真空将空气从这些层合体中去除，并且然后在285℉的温度和170psi的压力下将层合体保持在高压釜中30分钟。
在从高压釜中去除层合体之后，使层合体在符合ANSI Z26.1和ISO EN12543-4两者要求的沸水中经受2小时浸泡。在该暴露之后，层合样品表明围绕层合玻璃的周边并无水分渗透。
实例6
在实例5的方法之后使用1/4"厚的经退火浮法玻璃来制备两个12"×18"层合构造。对于第一片玻璃，将0.030"PVB膜施加于整个表面，之后施加一层日光重定向膜，使其非结构化侧面与PVB层相邻。日光重定向膜的尺寸设定成使1/4"的PVB边界围绕周边暴露。将第二片玻璃放置于顶部上以形成层合构造。重复该过程以形成第二层合构造。通过真空对这些层合构造进行去气，并且然后在真空条件下，在280℉的温度下加热1小时。在初步目视检查之后，样品不具有任何明显的缺陷。然后使这些层合体在受控的室内条件下保持为期9个月的时间。在再次检查层合玻璃板时，在周边区域中存在PVB已不粘结于玻璃的区域，但无明显分层。这些不粘结区域均未延伸到放置DRF的区域中。

Claims (32)

1.一种光重定向构造，包括以下记载顺序的元件：
·第一窗用玻璃基板；
·与所述第一窗用玻璃基板相邻的第一夹层；
·与所述第一夹层相邻的光重定向膜，其中所述光重定向膜包括至少一个微结构表面；
·与所述光重定向膜相邻的第二窗用玻璃基板；
其中所述光重定向膜的面积小于所述第一夹层的面积，和
其中所述第一夹层使所述第一窗用玻璃基板粘结到所述光重定向膜和所述第二窗用玻璃基板两者。
2.根据权利要求1所述的光重定向构造，其中所述光重定向构造为层合体。
3.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向膜被定位在所述光重定向构造中，使得所述光重定向膜的具有所述至少一个微结构表面的侧面面向所述第二窗用玻璃基板。
4.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向膜被定位在所述光重定向构造中，使得所述光重定向膜的具有所述至少一个微结构表面的侧面面向所述第二窗用玻璃基板；并且
其中所述光重定向构造还包括位于所述光重定向膜和所述第二窗用玻璃基板之间的光学膜。
5.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向膜被定位在所述光重定向构造中，使得所述光重定向膜的具有所述至少一个微结构表面的侧面面向所述第二窗用玻璃基板，并且还包括位于由所述至少一个微结构表面和所述第二窗用玻璃基板限定的体积中的气凝胶。
6.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，还包括漫射膜。
7.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，还包括第三窗用玻璃基板，所述第三窗用玻璃基板通过第二夹层粘结到所述第二窗用玻璃基板。
8.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，还包括第三窗用玻璃基板，其中所述第三窗用玻璃基板不粘结到所述第二窗用玻璃基板并且位于距所述第二窗用玻璃基板距离L1的位置处。
9.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，还包括安全膜。
10.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，还包括安全膜，并且其中所述安全膜与所述第二窗用玻璃基板相邻。
11.根据权利要求7所述的光重定向构造，其还包括安全膜，并且其中所述安全膜与所述第三窗用玻璃基板相邻。
12.根据权利要求8所述的光重定向构造，其还包括安全膜，并且其中所述安全膜与所述第三窗用玻璃基板相邻。
13.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一夹层包含选自聚乙烯基丁酸酯(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和Plus(SGP)的至少一种组分。
14.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一夹层包含紫外线阻滞剂。
15.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一夹层选自透明夹层和漫射夹层。
16.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一夹层具有小于90％的可见光透射率。
17.根据权利要求7所述的光重定向构造，其中所述第一夹层和所述第二夹层中的至少一者包含选自聚乙烯基丁酸酯(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和Plus(SGP)的至少一种组分。
18.根据权利要求7所述的光重定向构造，其中所述第一夹层和所述第二夹层中的至少一者包含紫外线阻滞剂。
19.根据权利要求7所述的光重定向构造，其中所述第一夹层和所述第二夹层中的至少一者选自透明夹层和漫射夹层。
20.根据权利要求7所述的光重定向构造，其中所述第一夹层和所述第二夹层中的至少一者具有小于90％的可见光透射率。
21.根据权利要求2所述的光重定向构造，其中在所述光重定向构造中，所述光重定向膜的所述面积为由所述第一夹层覆盖的面积的98％。
22.根据权利要求2所述的光重定向构造，其中在所述光重定向构造中，所述光重定向膜的所述面积为由所述第一夹层覆盖的面积的95％。
23.根据权利要求2所述的光重定向构造，其中在所述光重定向构造中，所述光重定向膜的所述面积为由所述第一夹层覆盖的面积的90％。
24.根据权利要求2所述的光重定向构造，其中在所述光重定向构造中，所述光重定向膜的所述面积为由所述第一夹层覆盖的面积的80％。
25.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述夹层与小于10％的所述光重定向膜的所述面积接触。
26.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述夹层接触所述光重定向膜的给定百分比的所述面积，并且其中所述百分比选自20％或更小、30％或更小、40％或更小、50％或更小、60％或更小、70％或更小、80％或更小、90％或更小以及95％或更小。
27.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向构造进一步包括：
·第一光学膜，所述第一光学膜具有第一主表面和与所述第一主表面相背对的第二主表面，其中所述第一主表面包括具有不对称结构的微结构化表面；和
·第二光学膜，所述第二光学膜具有第一主表面和与所述第一主表面相背对的第二主表面，所述第二主表面与所述第一光学膜的所述结构化第一主表面的基本上所有结构相邻设置并且接触并粘结到所述第一光学膜的所述结构化第一主表面的基本上所有结构，并且其中所述第一光学膜的所述第一主表面和所述第二光学膜的所述第二主表面限定由所述第一主表面上的所述结构部分地占据的封闭体积，使得所述结构占据所限定的总体积的20％-80％。
28.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一窗用玻璃基板具有第一主表面和第二主表面；并且其中所述第一光重定向膜设置在所述第一窗用玻璃基板的所述第一主表面上，所述第一光重定向膜包括形成多个棱镜结构的第一微结构化表面；并且所述光重定向构造进一步包括第二光重定向膜，所述第二光重定向膜设置在所述第一窗用玻璃基板的所述第二主表面上，所述第二光重定向膜包括形成多个棱镜结构的第二微结构化表面，其中所述第一微结构化表面或所述第二微结构化表面中的至少一者包括有序排列的多个不对称折射棱镜，使得所述第一光重定向膜和所述第二光重定向膜不相同或不为镜像。
29.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述第一窗用玻璃基板具有第一主表面和第二主表面；并且其中所述第一光重定向膜设置在所述第一窗用玻璃基板的所述第一主表面上或所述第二主表面上，所述第一光重定向膜包括形成多个棱镜结构的第一微结构化表面；并且所述光重定向构造进一步包括第二光重定向膜，所述第二光重定向膜设置在所述第二窗用玻璃基板的所述第一主表面上或所述第二主表面上，所述第二光重定向膜包括形成多个棱镜结构的第二微结构化表面，
其中所述第一微结构化表面或所述第二微结构化表面中的至少一者包括有序排列的多个不对称折射棱镜，使得所述第一光重定向膜和所述第二光重定向膜不相同或不为镜像。
30.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其包括光学基板，所述光学基板具有第一主表面和与所述第一主表面相背对的第二主表面；其中所述第一光重定向膜设置在所述光学基板的所述第一主表面上，其中所述第一光重定向膜包括具有多个多侧面折射棱镜的第一微结构化表面；
并且所述光重定向构造进一步包括第二光重定向膜，所述第二光重定向膜设置在所述光学基板的所述第二主表面上，其中所述第二光重定向膜包括具有多个多侧面折射棱镜的第二微结构化表面，
其中所述第一微结构化表面或所述第二微结构化表面中的至少一者包括有序排列的多个不对称折射棱镜，使得所述第一光重定向膜和所述第二光重定向膜不相同或不为镜像。
31.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向构造包括：可见光漫射层，所述可见光漫射层设置在所述第一窗用玻璃基板上；和其中所述光重定向膜与所述可见光漫射层相邻，所述光重定向膜包括形成多个棱镜结构的主表面，并且其中所述可见光漫射层和所述光重定向膜被取向成使得进入的阳光在接触所述光重定向膜之前接触所述可见光漫射层。
32.根据权利要求1或2所述的光重定向构造，其中所述光重定向构造包括图案化可见光漫射层；和其中所述光重定向膜与所述可见光漫射层相邻，其中所述光重定向膜包括形成多个棱镜结构的主表面。
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