有色PVB
阅读：347发布：2020-05-08
专利汇可以提供有色PVB专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及改变光学系统1的透射 颜色 的方法，该光学系统1包含 电致变色 装置。经改变的这样的光学系统1使得能够融合以下概念：一方面是 色度 变化的效率，并且另一方面是光透射的损耗限制。，下面是有色PVB专利的具体信息内容。
1.一种改变光学系统（1）的透射颜色的方法，所述改变是从具有初始颜色(L*i; a*i; b*i)的初始状态朝向具有最终颜色(L*f; a*f; b*f)的最终状态的改变，所述方法的特征在于，其包括用于改变（S5）所述光学系统（1）的光学元件的吸光度属性的至少一个步骤，使得该元件的总吸收（A）的至少50％在所定义的有效吸收范围（ ）内进行，以使由光学系统（1）在包括在所述有效吸收范围（ ）内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)，其中：
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
2.根据权利要求1所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述光学系统（1）包括具有可电控的能量和/或光学属性的至少一个电化学功能的系统（4），其优选地包括布置在第一电极涂层和第二电极涂层之间的至少一个离子导体层，该至少一个电化学活性层被适配成在第一状态和第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有与第一状态不同的能量和/或光学透射属性。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述光学系统（1）至少包括以下光学元件：
• 功能性组件（2），其包括具有玻璃功能的基板（3），在所述基板（3）上形成具有可电控的能量和/或光学属性的所述电化学功能的系统（4），以及
• 层压夹层（5），其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件（2）和具有玻璃功能的对向基板（6）之间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述方法包括确定（S4）所述有效吸收范围（ ）的步骤，优选地借助于透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))以及光透射损耗变化ΔTL(λ)的表示，光透射损耗变化ΔTL(λ)是根据所述光学系统（1）在其下经历吸收光量的变化的波长λ而产生的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述参考色度值(a*ref; b*ref)具有零饱和度值。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述光学元件被改变（S5）成使得其吸收光谱基本上围绕比率ΔC(λ)/ΔΤL(λ)针对其最大的波长居中，其中：
• TL(λ)是根据标准NF EN 410确定的所述光学系统（1）的光透射，并且
• ΔTL(λ)是由光学系统（1）在波长λ下吸收的光的量的变化而产生的光透射ΤL(λ)的变化。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述光学元件被改变（S5）成使得其总吸收（A）的至少55％、优选至少60％、优选至少
65％、优选至少70％包括在所述有效吸收范围（ ）内。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，改变（S5）步骤包括对所述要改变的光学元件整体地进行着色和/或在所述要改变的光学元件的至少一个面上沉积有色涂层。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的改变光学系统（1）的透射颜色的方法，其特征在于，所述方法包括测量（S1）所述光学系统（1）的透射光谱的至少一个预备步骤。
10.一种光学系统（1），其颜色通过根据权利要求1至9中的任一项所述的方法而被改变。
11.一种光学系统（1），其包括：
- 第一光学元件，其具有称为“初始”透射颜色的透射颜色(L*i; a*i; b*i)，- 第二光学元件，其被适配成使得光学系统（1）（1）具有称为“最终”透射颜色的透射颜色(L*f; a*f; b*f)，并且其特征在于，该第二光学元件的总吸收（A）的至少50％包括在有效吸收范围（ ）内，该有效吸收范围（ ）被定义成使得由光学系统（1）
在包括在所述有效吸收范围（ ）内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)，其中：
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
12.根据权利要求10和11中的任一项所述的光学系统（1），其特征在于，所述光学系统（1）至少包括以下光学元件：
• 功能性组件（2），其包括具有玻璃功能的基板（3），在所述基板（3）上形成具有可电控的能量和/或光学属性的电化学功能的系统（4），优选为电化学装置，以及
• 层压夹层（5），其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件（2）和具有玻璃功能的对向基板（6）之间。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的光学系统（1），其特征在于，所述光学系统（1）包括反射控制涂层（7），该反射控制涂层（7）优选地由氮化硅（SiNx）构成，以改变、优选地衰减朝向光学系统（1）的一侧反射的所述光学系统的颜色。
14.根据权利要求13所述的光学系统（1），其特征在于，所述反射控制涂层（7）被布置在所述功能性组件（2）和所述对向基板（6）之间。
15.一种光学系统（1）的制造方法，所述光学系统（1）是根据权利要求10至14中的任一项所述的光学系统（1）。
16.光学系统（1）的用途，所述光学系统（1）是根据权利要求10至14中的一项所述的光学系统（1），所述用途是所述光学系统（1）用作以下的用途：用作建筑物玻璃，尤其是玻璃门或内部隔板的外部玻璃，用作装配于交通工具的内部隔板或窗户的玻璃，所述交通工具诸如火车、飞机、汽车、轮船，用作诸如计算机或电视机的屏幕之类的显示屏的玻璃，用于相机的镜或镜头或太阳能电池板的保护装置。
有色PVB
技术领域
[0001] 本发明涉及具有可电控的（électrocommandable）能量和/或光学属性的电化学装置的领域，此类装置通常称为“电致变色装置”。更具体地，本发明涉及集成了这样的电化学装置的光学系统以及相关制造方法。最后，本发明涉及用于改变这样的光学装置的颜色的方法。
背景技术
[0002] 电致变色装置具有能在适当馈电的作用下被改变的某些特性，所述改变是在淡色状态和有色状态之间，特别是在电磁辐射的某些波长下（尤其是在可见光和/或红外光下）的透射、吸收、反射、或甚至光散射。透射的变化通常发生在光学域（红外光、可见光、紫外光）和/或其他电磁辐射域中，具有可变能量和/或光学属性的装置的命名即源于此，因此光学域不一定是唯一的相关域。
[0003] 从热学的角度，可以改变其在太阳光谱的至少一部分中的吸收的玻璃（vitrage），当它们被安装为建筑物的外部玻璃或诸如汽车、火车、飞机之类的交通工具的窗户时，它们使得能够控制阳光到房间或客舱/隔间内部的进入，并避免所述房间或客舱/隔间在日照强烈的情况下过热。
[0004] 从光学的角度，这样的玻璃使得能够控制视觉程度，这使得能够避免当它们被安装为外部玻璃时在日照强烈的情况下的眩光。它们还可以具有特别感兴趣的百叶窗效果，其既可以用作外部玻璃也可以用作内部玻璃，例如用于装配房间（建筑物中的办公室）之间的内部隔板、或用于在例如火车或飞机中隔离隔间。
[0005] 在这种背景下，已知实现集成了电致变色装置的光学系统。尽管装有电致变色装置的光学系统具有其有利属性，但其缺点是当电致变色装置处于淡色状态时，在透射下呈现残留的颜色，通常为黄绿色色调。该颜色主要归因于电致变色装置的残留吸收，尽管光学系统的其他部件也参与了入射光的吸收。
[0006] 为了缓和该缺点，在包括专利文献WO2012/064510A1的现有技术中描述了这样的光学系统：该光学系统装配有电致变色装置，其中添加了色调基本上与电致变色的色调互补的层。根据减色合成的原理，该层使得能够衰减、或换言之至少部分地中和光学装置的透射中残留的颜色。
[0007] 然而，至少一个潜在的问题依然存在：所添加的衰减层会在光透射中产生损耗，在某些配置中，考虑到光学系统吸收了大量的光，这些损耗可能会严重损害光学系统的透射亮度。如上所述，这样的层透射光的能力与其吸收光谱直接相关，而不一定与其颜色相关。因此，尽管存在使得能够在透射中获得相同色度的无穷多个吸收光谱，但是与这些吸收光谱中的每一个相关联的光透射的值在各个光谱之间可以显著不同。
[0008] 更确切地说，颜色的视觉外观关系到三个精神感觉参数，对应于色调、饱和度和发光度的主观感觉。色调由蓝色、绿色、红色等词来定义。饱和度表示着色程度，与有色辐射中感受到的白色辐射量相反；颜色的饱和度越低其看起来越洗得发白（lavée de blanc）。发光度或亮度是消色差因素，与有色刺激的水平有关。其从非炫光的最大值变化至无光（黑色）。可以很好地设想，通过使这三个参数彼此独立地变化，可以实现所有可想象的有色感觉。在这种背景下，用于描述颜色的各种体系（例如CIE 1931或CIELAB 76类型的比色空间）只是定义描述该颜色的这三个参数的不同方式。
[0009] 在人眼层面，这些颜色感觉由“积分量”来描述。因此，感知色度——其为将色调和饱和度重组在一起的概念——是三个信号的组合，这三个信号对应于存在于视网膜上的名为视锥的三种类型的比色感光器。如图1所示，每种视锥都有自己的光谱敏感性。因此，可以通过这些视锥中的每一个的激发量来完整地描述物体的色度。视锥的激发量是到达视锥的光的光谱强度的积分，其是根据视锥的光谱敏感性。因此，如果蓝色视锥在420 nm处的敏感性是在450 nm处的敏感性的两倍，那么在420 nm处的1 mW/cm2的入射光会产生与在450 nm处的2 mW/cm2的入射光相同的激发。只要产生相同的视锥激发，即使光的光谱分布不同，也会感受到相同的颜色。作为示例，图2中所示的两个光谱对于人类来说产生相同的色觉，因为它们对每个视锥引起相同的激发。因此，对于给定的颜色，可以鉴别出产生该颜色的无穷多个光谱。
[0010] 相同的原理适用于对光强度感觉的描述。在这种情况下，名为杆状体的感光器也起作用。已经确定了普通人眼对光强度的总体敏感性。如图3所示，针对波长550 nm的电磁辐射获得了人眼的最大敏感性，该波长对应于“绿色”色调的波长。在这种背景下，光透射（transmission lumineuse，TL）表示由描述人类敏感性的光效率曲线加权平均得到的透射。因此，对于给定数量的入射光，光透射是衡量人眼所感受到的透射的积分值。如本文所述，该光透射的值可以在各个吸收光谱之间显著不同，尽管这些光谱都使得能够获得相同的透射色度。
[0011] 在下文中，出于描述的目的，根据标准NF EN 410（通常用于确定建筑工程中的玻璃的光和阳光特性）来测量透射颜色的视觉外观和光透射（TL）值。替换地，这些数据也可以根据其他已知的实验规程来测量，而不背离本发明的核心。
[0012] 面对光透射的重大损耗，促使本领域技术人员减少衰减层的着色百分比，以将该层所吸收的光的量保持在可接受的阈值以下。然而，该不完全的解决方案仍然不能令人满意，因为它趋于减小光学系统的色度衰减，而色度衰减仍然是首要寻求的效果。
[0013] 因此，需要提供一种集成有电致变色装置的光学系统，其透射颜色有效且可靠地改变，同时保留令人满意的光透射的值。
发明内容
[0014] 本发明回应了该需求。更具体地，在至少一个实施例中，所提出的技术涉及一种改变光学系统的透射颜色的方法，所述改变是从具有初始颜色(L*i; a*i; b*i)的初始状态朝向具有最终颜色(L*f; a*f; b*f)的最终状态的改变，所述方法的特征在于，其包括用于改变所述光学系统的光学元件的吸光度属性的至少一个步骤，使得该元件的总吸收的至少50％在所定义的有效吸收范围内进行，以使由该光学系统在包括在所述有效吸收范围内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)，其中：
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
[0015] 在本文中，颜色的概念重组了在颜色的视觉外观建立中所关系到的三个精神感觉参数，即发光度、色调和饱和度，后两个参数可以重组为色度的概念。术语“光学元件”意指至少部分透明的元件，该元件旨在被布置在入射射线穿过光学系统的光路上。该光学系统可以由玻璃化或塑料材料制成的一系列透明板组成，其中包括基板和对向基板（contre-substrat）。根据特定实施例，这些板中的某些板通过填充有惰性气体的封闭空间彼此隔开。
[0016] 本发明是基于一种新颖的且富有创造性的构思，其在于提供一种方法，该方法使得能够改变光学系统的透射初始颜色，同时保留令人满意的光透射值、或换言之亮度。
[0017] 具体地，使光学系统适应于特定透射条件的这样的方法可以呈现以下形式：通过改变其光学元件之一的吸光度属性来改变已经存在的光学系统的方法。应当注意，可以通过替换目标光学元件、改变其固有属性、和/或添加有色涂层来进行吸光度属性的这种改变。替换地，本发明的目的可以呈现以下形式：一种用于制造光学系统的方法，在该光学系统中，其光学元件中的至少一个的吸光度属性与现有技术中已知的光学系统相比已被改变。
[0018] 根据本发明的方法使得能够改变光学系统的初始颜色，该初始颜色具有初始亮度和初始色度作为分量，目标在于获得尤其是具有参考色度值的参考颜色。在实施该方法之后最终获得的颜色称为“最终颜色”。
[0019] 在本文中，色度距离C表示参考颜色（也称为“典型（type）”）的色度与所考虑的颜色（称为“反面典型（contre-type）”）的色度之间的差，所述所考虑的颜色（称为“反面典型”）例如初始颜色或在波长λ下吸收的光的量的任何变化之后获得的颜色。由光学系统在波长λ下吸收的光的量的该变化所产生的该色度距离的变化ΔC(λ)表示光学系统通过吸收波长λ的光来接近期望的透射色度（即参考色度）的能力。ΔC(λ)的负值表示在吸收了波长下的光之后的色度变化，其使得初始色度能够接近期望的色度，所获得的色度比初始色度更加“靠近”期望的色度。相反，在吸收了未包括在 中的给定波长λ下的光之后获得ΔC(λ)的正值表示相对于初始色度远离期望的色度，即参考色度。
[0020] 根据本发明的方法是基于有效吸收范围 的使用，该范围是借助于通过任何数量的光的波长λ下的吸收变化而产生的光学系统的色度距离的变化ΔC(λ)来定义的。更确切地说，该有效吸收范围 被定义为使得ΔC(λ)小于0，并且因此对应于这样的吸收波长范围，对于该吸收波长范围，光学系统的颜色变化至少从色度的角度来说对应于所寻求的效果。
[0021] 根据本发明的方法还基于所考虑的光学元件的总吸收的概念。该总吸收是积分值，其对应于在光学元件的整个吸收光谱上考虑的光学元件所吸收的光的量。因此，“所考虑的光学元件的总吸收的至少50％包括在有效吸收范围内”所依据的标准对应于“比色纯度”的要求，根据该要求，由如此改变的光学元件实现的吸收的至少50％专门贡献于趋向参考颜色的色度变化。应当注意，在该有效吸收范围之外进行的任何吸收都必须进行校正，以便获得期望的色度，该校正例如是通过添加附加滤光装置，如果需要的话，这会导致恰好期望避免的附加的透射损耗。因此，考虑到上述标准使得能够融合以下概念：一方面是光学系统的色度变化的效率，并且另一方面是光透射的损耗限制。
[0022] 根据一个特定实施例，所述光学系统包括具有可电控的能量和/或光学属性的至少一个电化学功能的系统，其优选地包括布置在第一电极涂层和第二电极涂层之间的至少一个离子导体层，该至少一个电化学活性层被适配成在第一状态和第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有与第一状态不同的能量和/或光学透射属性。
[0023] 根据一个特定实施例，所述离子导体层是所述光学系统的其吸光度属性被改变了的所述光学元件。
[0024] 根据一个特定实施例，所述光学系统至少包括以下光学元件：• 功能性组件，其包括具有玻璃功能的基板，在所述基板上形成具有可电控的能量和/或光学属性的所述电化学功能的系统，以及
• 层压夹层（intercalaire de feuilletage），其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件和具有玻璃功能的对向基板之间。
• 层压夹层（intercalaire de feuilletage），其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件和具有玻璃功能的对向基板之间。
[0025] 应当注意，在功能性组件和对向基板之间插入层压夹层并不一定意味着这三个元件彼此直接接触。术语“在...之间”在此是指这些各个光学元件的排布顺序。因此，这些各个光学元件可以例如被一个或多个层物理地隔开，从而形成例如电化学功能的系统。在作为外部玻璃的应用中，对向基板旨在位于朝向建筑物的外部，在入射太阳光的一侧。
[0026] 根据一个特定实施例，所述方法包括确定所述有效吸收范围 的步骤，优选地借助于透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))以及光透射损耗变化ΔTL(λ)的表示，光透射损耗变化ΔTL(λ)是根据所述光学系统在其下经历吸收光量的变化的波长λ而产生的。
[0027] 根据一个特定实施例，所述参考色度值(a*ref; b*ref)具有零饱和度值。
[0028] 这样的方法旨在减小颜色的饱和度，或者换言之，使其衰减。具有零饱和度值的点取决于亮度将是灰色、白色或黑色的。在具有玻璃功能的光学系统中的应用的背景下，透射饱和度为零的区域没有任何色调，因此具有不更改从外部透射的光线的色调的优点。
[0029] 根据一个替换实施例，色度的目标值具有非零饱和度，并且因此对应于透射中要获得的特定颜色，不论是基于技术和/或美学范畴的动机。
[0030] 根据一个特定实施例，所述光学元件被改变成使得其吸收光谱基本上围绕比率ΔC(λ)/ΔΤL(λ)针对其最大的波长居中，其中：• TL(λ)是根据标准NF EN 410确定的所述光学系统的光透射，并且
• ΔTL(λ)是由光学系统在波长λ下吸收的光的量的变化而产生的光透射ΤL(λ)的变化。
• ΔTL(λ)是由光学系统在波长λ下吸收的光的量的变化而产生的光透射ΤL(λ)的变化。
[0031] 光学系统的透射光谱因数随比率ΔC(λ)/ΔTL(λ)而变化。因此，假设变化ΔTL(λ)小于0，则ΔC(λ)/ΔTL(λ)的值越大，系统针对吸收波长λ的入射光透射就越好。换言之，ΔC(λ)/ΔTL(λ)的增大使得能够减少光学系统引起的透射损耗。
[0032] 因此，令人惊讶地确定了，对于在处于眼睛最敏感的波长范围内的吸收波长下进行的吸收，透射的总损耗可以最小。该结果与至今确定的技术偏见背道而驰，根据该技术偏见，有必要避免吸收在人眼最敏感的光谱区域内的透射光，以限制光透射损耗ΔTL。与已认可的看法相反，发明人因此确定，从在保留令人满意的亮度的同时改变光学系统的透射颜色来看，重要的是要更多地虑及比率ΔC(λ)/ΔTL(λ)，而不是孤立地考虑系统的光透射的唯一变化TL(λ)。
[0033] 根据一个特定实施例，所述光学元件被改变成使得其总吸收的至少55％、优选至少60％、优选至少65％、优选至少70％包括在所述有效吸收范围 内。
[0034] 通过这样的方法获得的光学系统具有较高的透射光谱因数，因此使得能够减少透射损耗。
[0035] 根据一个特定实施例，改变步骤包括对所述要改变的光学元件整体地进行着色和/或在所述要改变的光学元件的至少一个面上沉积有色涂层。
[0036] 根据一个特定实施例，所述方法包括测量所述光学系统的透射光谱的至少一个预备步骤。
[0037] 这样的光谱测量例如借助于分光光度计来进行。基于该测量，可以例如借助于诸如CIE 1931的XYZ体系之类的比色空间来确定光学系统的初始色度值。
[0038] 根据一个特定实施例，本发明还涉及一种光学系统，其颜色通过如上所述的方法而改变。
[0039] 根据一个特定实施例，本发明还涉及一种光学系统，其包括：- 第一光学元件，其具有称为“初始”透射颜色的透射颜色(L*i; a*i; b*i)，- 第二光学元件，其被适配成使得光学系统（1）具有称为“最终”透射颜色的透射颜色(L*f; a*f; b*f)，并且其特征在于，该第二光学元件的总吸收的至少50％包括在有效吸收范围 内，该有效吸收范围 被定义成使得由该光学系统在包括在所
述有效吸收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)，其中：
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
述有效吸收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)，其中：
• (Ci, C(λ))是透射色度的所考虑的值((a*i; b*i), (a*(λ); b*(λ)))与透射色度的参考值(a*ref; b*ref)之间的色度距离，
• (a*i; b*i)是透射色度的初始值，
• (a*(λ); b*(λ))是当在波长 下进行了吸收变化之后获得的透射色度
的值。
[0040] 根据一个特定实施例，所述光学系统包括具有可电控的能量和/或光学属性的至少一个电化学功能的系统，其优选地包括布置在第一电极涂层和第二电极涂层之间的至少一个离子导体层，该至少一个电化学活性层被适配成在第一状态和第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有与第一状态不同的能量和/或光学透射属性。
[0041] 根据一个特定实施例，具有可电控的能量和/或光学属性的所述电化学功能的系统形成在基板的与层压夹层相反的面上。
[0042] 根据一个特定实施例，所述光学系统至少包括以下光学元件：• 功能性组件，其包括具有玻璃功能的基板，在所述基板上形成具有可电控的能量和/或光学属性的电化学功能的系统，优选为电化学装置，以及
• 层压夹层，其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件和具有玻璃功能的对向基板之间。
• 层压夹层，其优选地由聚合物材料制成，更优选地由PVB制成，插入在功能性组件和具有玻璃功能的对向基板之间。
[0044] 适配光学系统以改变其透射颜色或构成其的第一光学元件的透射颜色通常会产生其反射颜色的改变。从位于相对于所述涂层与电致变色系统相对的观察者的角度来看，该反射颜色的控制涂层的实现使得能够改变、优选地衰减其特性。
[0045] 根据一个特定实施例，所述反射控制涂层被布置在所述功能性组件和所述对向基板之间。
[0046] 这样布置，所述反射控制涂层不仅使得能够从位于外部的观察者的角度来看改变光学系统的反射颜色，而且还使得能够增大由光学系统透射的外部光的量，或者换言之，减少总的透射损耗。根据该配置，在被适配成改变所述光学系统的透射颜色的所述光学元件与所述反射控制涂层之间的干涉效应使得能够减小反射，并因此增大透射，特别是在眼睛最敏感的波长处。
[0047] 本发明还涉及一种如上所述的光学系统的制造方法。
[0048] 本发明还涉及这样的光学系统用作以下的用途：用作建筑物玻璃，尤其是玻璃门或内部隔板的外部玻璃，用作装配于交通工具的内部隔板或窗户的玻璃，所述交通工具诸如火车、飞机、汽车、轮船，用作诸如计算机或电视机的屏幕之类的显示屏的玻璃，用于相机的镜或镜头或太阳能电池板的保护装置。附图说明
[0049] 通过阅读以下对特定实施例的描述以及附图，本发明的其他特征和优点将显现出来，该描述仅以例证性而非限制性的示例的名义给出，附图即：• 图1是示出存在于人眼中的光敏杆状体和视锥的光谱敏感性的曲线图，
• 图2是表示使得能够获得具有相同透射色度的颜色的两个吸收光谱的曲线图，• 图3是根据入射射线波长的人眼敏感性的图形表示，
• 图4是根据本发明的一个特定实施例的光学系统的示意性截面图，
• 图5是示出根据本发明的一个特定实施例的用于改变光学系统的透射颜色的方法的连续步骤的流程图，
• 图6是在CIE L*a*b*比色空间中示出根据本发明的一个特定实施例的光学系统的透射颜色改变的曲线图，
• 图7是作为根据本发明的一个特定实施例的光学系统在其下经历吸收光量的变化的波长λ的函数的、透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))以及光透射损耗变化ΔTL(λ)的图形表示，
• 图8是根据本发明的一个特定实施例的改变了的光学装置的吸收光谱的图形表示。
• 图2是表示使得能够获得具有相同透射色度的颜色的两个吸收光谱的曲线图，• 图3是根据入射射线波长的人眼敏感性的图形表示，
• 图4是根据本发明的一个特定实施例的光学系统的示意性截面图，
• 图5是示出根据本发明的一个特定实施例的用于改变光学系统的透射颜色的方法的连续步骤的流程图，
• 图6是在CIE L*a*b*比色空间中示出根据本发明的一个特定实施例的光学系统的透射颜色改变的曲线图，
• 图7是作为根据本发明的一个特定实施例的光学系统在其下经历吸收光量的变化的波长λ的函数的、透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))以及光透射损耗变化ΔTL(λ)的图形表示，
• 图8是根据本发明的一个特定实施例的改变了的光学装置的吸收光谱的图形表示。
[0050] 在各图中，除非另有说明，否则相同的参考标号表示相似或相同的元件。
[0051] 附图所示的各种元件不一定以真实比例表示，更多的是强调对本发明的一般操作的表示。
具体实施方式
[0052] 下面介绍本发明的几个特定实施例。应当理解，本发明决不受这些特定实施例的限制，并且完全可以实现其他实施例。
[0053] 根据一个特定实施例并且如图4所示，本发明涉及一种光学系统1，其至少包括以下光学元件：• 功能性组件2，其包括具有玻璃功能的基板3，在基板3上形成具有可电控的能量和/或光学属性的电化学功能的系统4，所述电化学功能的系统4包括布置在第一电极涂层和第二电极涂层之间的至少一个离子导体层，该至少一个离子导体层被适配成在第一状态和第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有与第一状态不同的能量和/或光学透射属性，以及• 由PVB制成的层压夹层5，其插入在功能性组件2和具有玻璃功能的对向基板6之间。
[0054] 特别地，该光学系统1包括：- 第一光学元件，其具有称为“初始”透射颜色的透射颜色(L*i; a*i; b*i)，- 第二光学元件，其被适配成使得光学系统1具有称为“最终”透射颜色的透射颜色(L*f; a*f; b*f)，并且其特征在于，该第二光学元件的总吸收的至少50％包括在有效吸收范围(λmin; λmax)内，该有效吸收范围(λmin; λmax)被定义成使得由光学系统1在包括在有效吸收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)。
[0055] 根据该特定实施例，具有可电控的能量和/或光学属性的电化学功能的系统4形成在基板3的与层压夹层5相反的面上。根据替换实施例，该功能系统可以插在基板3和层压夹层5之间。
[0056] 根据一个特定实施例并且如图4所示，光学系统1包括反射控制涂层7，该反射控制涂层7由氮化硅（SiNx）构成并且布置在对向基板6的内表面上。从位于装配有这样的光学系统1的建筑物外部的观察者的角度来看，该涂层7尤其使得能够衰减光学系统1的反射颜色。如本文中已经描述的，这样的涂层还使得能够增大由光学系统透射的外部光的量，或者换言之，减少透射的总损耗。
[0057] 根据替换实施例，可以以各种玻璃配置来呈现光学系统1，在所述各种玻璃配置中，沿着光轴X组织各种光学元件：• 单层玻璃，其中将具有玻璃功能的两个片材——基板3和对向基板6——层压为单个玻璃：（建筑物外部）对向基板6/层压夹层5/包括基板3的功能性组件2（建筑物内部）；
• 双层玻璃，如图4所示，其中将具有玻璃功能的三个片材中的两个——基板3和对向基板6——层压为层压玻璃：（建筑物的外部）对向基板6/层压夹层5/包括基板3的功能性组件2/惰性气体薄片8/低辐射涂层/玻璃片材9（建筑物内部）；
• 三层玻璃，其中将四个玻璃片材中的两个——基板3和对向基板6——层压在一起：
（建筑物外部）对向基板6/层压夹层5/包括基板3的功能性组件2/惰性气体薄片/玻璃片材/惰性气体薄片/低辐射涂层/玻璃片材（建筑物内部）；
通常，玻璃包括层压玻璃。该层压玻璃旨在设置在建筑物外侧。双层玻璃意指具有由气体或真空的薄片隔开的两个有间隔的玻璃的组件，并且三层玻璃意指具有由分别为气体或真空的两个薄片隔开的三个有间隔的玻璃的组件。如上所述，与多层玻璃间隔开的玻璃中的至少一个可以被层压。在所有配置中，对向基板6旨在位于朝向外部。
• 双层玻璃，如图4所示，其中将具有玻璃功能的三个片材中的两个——基板3和对向基板6——层压为层压玻璃：（建筑物的外部）对向基板6/层压夹层5/包括基板3的功能性组件2/惰性气体薄片8/低辐射涂层/玻璃片材9（建筑物内部）；
• 三层玻璃，其中将四个玻璃片材中的两个——基板3和对向基板6——层压在一起：
（建筑物外部）对向基板6/层压夹层5/包括基板3的功能性组件2/惰性气体薄片/玻璃片材/惰性气体薄片/低辐射涂层/玻璃片材（建筑物内部）；
通常，玻璃包括层压玻璃。该层压玻璃旨在设置在建筑物外侧。双层玻璃意指具有由气体或真空的薄片隔开的两个有间隔的玻璃的组件，并且三层玻璃意指具有由分别为气体或真空的两个薄片隔开的三个有间隔的玻璃的组件。如上所述，与多层玻璃间隔开的玻璃中的至少一个可以被层压。在所有配置中，对向基板6旨在位于朝向外部。
[0058] 应当注意，包括在根据本发明的光学系统1中的电致变色装置可以包括一个或多个透明导电涂层（如SnO2:F或ITO）和/或一个或多个导电网络（如由金属线构成的导电网络）。电化学活性层和（一个或多个）电解质层可以是以如下形式：凝胶溶液和/或离子导电聚合物和/或通过磁控管阴极溅射、CVD或溶胶-凝胶工艺沉积的一个或多个矿物层，而不背离本发明的核心。
[0059] 根据本发明的光学系统1使得能够融合以下概念：一方面是色度变化的效率，并且另一方面是光透射的损耗限制。该有利的光学系统1尤其可以通过实施改变光学系统1的透射颜色的方法来获得，所述改变是从初始颜色(L*i; a*i; b*i)朝向最终颜色(L*f; a*f; b*f)的改变，如在下文中更详细地描述并在图5中示出的那样。
[0060] 在第一步骤（S1）中，借助于分光光度计或具有等效功能的任何其他已知装置来测量光学系统1的透射光谱。
[0061] 基于该测量，例如借助于诸如CIE 1931的XYZ体系之类的已知比色空间来确定（步骤S2）光学系统的透射初始色度值(a*i; b*i)。
[0062] 根据一个特定实施例，并且如图6所示，该透射初始色度值(a*i; b*i)位于已知的比色空间CIE L*a*b*（通常称为CIE LAB）中，其中：• 分量L*是亮度，测量范围是0（黑色）到100（白色），
• 分量a*表示从绿色（-300）到红色（+299）的轴上的600个等级的范围，
• 分量b*表示从蓝色（-300）到黄色（+299）的轴上的600个等级的范围。
• 分量a*表示从绿色（-300）到红色（+299）的轴上的600个等级的范围，
• 分量b*表示从蓝色（-300）到黄色（+299）的轴上的600个等级的范围。
[0063] 因此，在图6所示的示例中，在光学装置（1）的透射初始色度(a*i; b*i)的浅色状态下测得的值为(-10.4805; 10.9183)，其对应于黄绿色。该值由正方形表示。应当注意，根据其他实施例，该透射初始色度值(a*i; b*i)可以在整个可见光谱上变化，而不背离本发明的精神。
[0064] 接下来，确定（步骤S3）该透射初始色度值(a*i; b*i)与给定的参考色度值(a*ref; b*ref)之间的初始色度距离Ci。该给定的参考值与试图获得的参考颜色有关。它有别于在改变方法结束时获得的“最终颜色”。初始色度距离Ci对应于从初始色度点(a*i; b*i)到所选参考色度点(a*ref; b*ref)的向量的范数。
[0065] 根据图6所示的特定实施例，所选参考色度值(a*ref; b*ref)具有零饱和度(0; 0)。这样的方法（通常称为中和方法）的目的是使颜色衰减，从而使得其不呈现除了从外部透射的光线的色调之外的任何透射色调。从CIE L*a*b*基准来看，这样的中和意味着朝向具有较高分量a*和较低分量b*的颜色的比色变化。根据该实施例，初始色度距离Ci满足下式：
。
。
[0066] 根据替换实施例，所选参考色度值(a*ref; b*ref)具有非零饱和度，并且因此对应于透射中要获得的特定颜色，不论是基于技术和/或美学范畴的动机。根据该替换实施例，初始色度距离Ci满足下式：。
[0067] 在初始色度值(a*i; b*i)与在进行了波长λ下的吸收变化之后获得的透射色度值(a*(λ); b*(λ))之间的该色度距离的变化ΔC(λ)（由三角形表示）表示光学系统1接近期望的透色色度、即参考色度的能力。因此，此变化ΔC满足下式：。
[0068] ΔC(λ)的负值表示在吸收了波长λ下的光之后的色度变化，其使得初始色度能够接近期望的色度，所获得的色度比初始色度更加“靠近”期望的色度。相反，在吸收了给定波长λ下的光之后获得ΔC(λ)的正值表示相对于初始色度远离期望的色度，即参考色度。
[0069] 图7示出了三条估计曲线：透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))和与基本单色的吸收（吸收光谱在一半高度处的宽度小于5 nm）相关的光透射的损耗变化ΔTL(λ)，所述吸收是在整个光谱范围内针对各种波长λ、针对已知的具有以下特性的SAGE™电致变色双层玻璃实施的：• 玻璃对象基板的厚度为4 mm，
• 聚合物夹层的厚度为0.89 mm，
• 玻璃基板的厚度为2.2 mm，涂有电致变色层，
• 具有厚度为12.2 mm的氩气填充腔，
• 对向玻璃的厚度为4 mm。
• 聚合物夹层的厚度为0.89 mm，
• 玻璃基板的厚度为2.2 mm，涂有电致变色层，
• 具有厚度为12.2 mm的氩气填充腔，
• 对向玻璃的厚度为4 mm。
[0070] 应当注意，选择SAGE™电致变色双层玻璃纯粹是随意的。因此，对于任何给定的光学系统，都可以获得类似于图7的图形表示。
[0071] 回到图7的目的，色度变化Δa*(λ)和Δb*(λ)的估计曲线分别由正方形和菱形表示。光透射损耗ΔTL(λ)的估计曲线由三角形表示，并对应于图3所示的曲线在图7的曲线图上的移位。
[0072] 从图6所示的CIE L*a*b*比色空间来看，Δa*的负值表示向绿色的色度变化，而Δa*的正值涉及向红色的色度变化。按照相同的推理，Δb*的负值表示向蓝色的色度变化，而Δa*的正值涉及向黄色的色度变化。遵循该推理在图7的曲线图中的移位，观察到透射色度：• 在介于480至575 nm之间的吸收波长范围内（正的Δa*）趋于红色，
• 在分别介于400至480 nm以及575至800 nm之间的吸收波长范围内（负的Δa*）趋于绿色，
• 在介于400至500 nm之间的吸收波长范围内（正的Δb*(λ)）趋于黄色，
• 在介于500至800 nm之间的吸收波长范围内（负的Δb*(λ)）趋于蓝色。
• 在分别介于400至480 nm以及575至800 nm之间的吸收波长范围内（负的Δa*）趋于绿色，
• 在介于400至500 nm之间的吸收波长范围内（正的Δb*(λ)）趋于黄色，
• 在介于500至800 nm之间的吸收波长范围内（负的Δb*(λ)）趋于蓝色。
[0073] 透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))可以分别根据下式来定义：Δa*(λ) = a*(λ) - a*i
Δb*(λ) = b*(λ) - b*i。
Δb*(λ) = b*(λ) - b*i。
[0074] 从这两个等式、已经提到的定义ΔC(λ)的等式、以及a*i、a*ref、b*i和b*ref的已知值来看，很容易计算出影响光学系统1的色度距离变化ΔC(λ)。
[0075] 在随后的步骤（S4）中，借助于图7来确定有效吸收范围 ，其中，由光学系统（1）在包括在所述有效吸收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的初始色度向参考色度的改变、或换言之色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)。从如图7所示的根据吸收波长的光学装置1的透射色度变化(Δa*(λ); Δb*(λ))来看，确定了满足该标准的有效吸收范围 大约在490至588 nm之间延伸。
[0076] 根据一个特定实施例，有效吸收范围 被确定为使得比率ΔC(λ)/ΔΤL(λ)的值最大。光学系统的透射光谱因数随比率ΔC(λ)/ΔTL(λ)而变化。因此，假设变化ΔTL(λ)小于0，则ΔC(λ)/ΔTL(λ)的值越大，系统针对吸收波长λ的入射光透射就越好。换言之，ΔC(λ)/ΔTL(λ)的增大使得能够减少光学系统引起的透射损耗。
[0077] 令人惊讶地，在图6所示的示例的情况下，其中透射初始色度(a*i; b*i)的测量值为(-10.4805; 10.9183)，确定了ΔC(λ)/ΔTL(λ)的值针对550 nm的吸收波长最大。然而该值处于眼睛最敏感的波长范围内。因此，该结果与已确定的技术偏见背道而驰，根据该技术偏见，有必要避免吸收在人眼最敏感的光谱区域内的透射光，以限制光透射损耗ΔTL(λ)。与已认可的看法相反，发明人因此证实了，从在保留令人满意的亮度的同时改变光学系统的透射颜色来看，重要的是要更多地虑及比率ΔC(λ)/ΔTL(λ)，而不是孤立地考虑光透射损耗TL(λ)。
[0078] 在确定了有效吸收范围 （步骤S4）之后，改变所述光学系统1的光学元件的吸光度属性（步骤S5），使得该元件的总吸收（A）的至少50％在所定义的有效吸收范围内进行，以使由光学系统1在包括在所述有效吸收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)。
[0079] 应当注意，可以通过替换目标光学元件、改变其固有属性、和/或添加有色涂层来进行吸光度属性的这种改变。替换地，本发明的目的可以呈现以下形式：一种用于制造光学系统的方法，在该光学系统中，其光学元件中的至少一个的吸光度属性与现有技术中已知的光学系统相比已被改变。因此，根据该特定实施例，本发明涉及一种制造光学系统1的方法，光学系统1包括：- 第一光学元件，其具有称为“初始”透射颜色的透射颜色(L*i; a*i; b*i)，- 第二光学元件，其被适配成使得光学系统1具有称为“最终”透射颜色的透射颜色(L*f; a*f; b*f)，并且其特征在于，该第二光学元件的总吸收的至少50％包括在有效吸收范围 内，该有效吸收范围 被定义成使得由光学系统1在包括在有效吸
收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)。
收范围 内的波长λ下对任何数量的光的吸收变化产生小于0的色度距离(Ci, C(λ))的变化ΔC(λ)。
[0080] 图8是在本文中已经描述的SAGE™光学装置1的吸收光谱（用菱形表示）的图形表示，其中由PVB制成的层压夹层5已经被整体地着色。该曲线图还示出了比率ΔC(λ)/ΔTL(λ)（具有正方形的曲线）根据吸收波长的变化。由于PVB的着色，光学装置1的吸收光谱已被改变成使得该光学元件的总吸收（A）的至少58％包括在有效吸收范围 内。如本文中指示的以及图8图示的，该有效吸收范围 大约在290至588 nm之间延伸。
[0083] 应当注意，根据特定实施例，替换地或作为组合，可以改变光学系统1的一个或多个元件的吸光度属性。
[0084] 因此，并且根据一个特定实施例，集成在电致变色装置中的离子导体层是其吸光度属性被改变的光学元件、或者是这样的光学元件中的一个。
[0085] 另外，选择包括在有效吸收范围 内的总吸收（A）的期望的部分可以在各实施例间不同，而不会因此背离本发明的精神。
[0086] 为了观察通过光学系统1来再现本发明，该光学系统1包括其吸光度属性已被改变的至少一个光学元件，可以如下进行：• 测量所述已改变的光学系统的透射光谱，
• 将该光谱与改变前的所述光学装置的光谱进行比较，以便从中推断出所述光学元件的改变参数，即：
o 所使用的有效吸收范围 ，
o 包括在该有效吸收范围 内的总吸收（A）的选定部分。
• 将该光谱与改变前的所述光学装置的光谱进行比较，以便从中推断出所述光学元件的改变参数，即：
o 所使用的有效吸收范围 ，
o 包括在该有效吸收范围 内的总吸收（A）的选定部分。
[0087] 应当注意，改变之前的所述光学系统的透射光谱可能是已知的，因为它涉及标准光学系统、和/或可通过用标准光学元件替换所述已改变的光学元件并随后测量包含此标准替换元件的光学系统的透射光谱来确定。术语“标准光学元件”意指对在光学系统的透射中获得的光谱具有可忽略的影响的光学元件。
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