Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN108474989A - 电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法 - Google Patents

电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108474989A
CN108474989A CN201580085109.2A CN201580085109A CN108474989A CN 108474989 A CN108474989 A CN 108474989A CN 201580085109 A CN201580085109 A CN 201580085109A CN 108474989 A CN108474989 A CN 108474989A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrochromic
electrochromic device
flexible
electrochromism
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580085109.2A
Other languages
English (en)
Inventor
叶夫根尼·弗拉基米罗维奇·瓦西列夫
谢尔盖·奥莱戈维奇·鲍里索夫
帕维尔·阿纳托列维奇·扎伊金
尼基塔·瓦莱丽维奇·克鲁格利科夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weite Flat Glass Co.,Ltd.
Original Assignee
Eagle Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Technology LLC filed Critical Eagle Technology LLC
Priority to CN202410366020.4A priority Critical patent/CN118112856A/zh
Publication of CN108474989A publication Critical patent/CN108474989A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1503Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect caused by oxidation-reduction reactions in organic liquid solutions, e.g. viologen solutions
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/161Gaskets; Spacers; Sealing of cells; Filling or closing of cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1516Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
    • G02F1/15165Polymers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F2001/15145Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material the electrochromic layer comprises a mixture of anodic and cathodic compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1516Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
    • G02F2001/1518Ferrocene compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及在电压的影响下提供颜色变化的装置,尤其涉及电致变色装置和用于制造这种装置的方法。公开了用于制造电致变色装置的方法,所述电致变色装置包括至少两个电极,所述电极是柔性且光学透明的,并被分成任意形状的导电区域,并且在电极之间的密封空间填充有电致变色组合物,该电致变色组合物可以以刚性聚合物层的形式来制造,刚性聚合物层包含具有不同电化学特性和光学特性的任意形状的区域。

Description

电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法
技术领域
本发明涉及在电流作用下改变颜色的装置的领域,尤其涉及电致变色装置及其制造方法。本领域已知用于制造具有能够电调节光吸收特性的装置例如可变光密度滤光器、光调制器、信息板和图像显示板的各种方法。
背景技术
电致变色是在某些组合物中发现的物理现象,该组合物在施加被称为控制电压的电压的情况下可逆地改变预定光学性质,例如颜色或透光率。电致变色为各种电致变色装置例如本领域普通技术人员熟知的智能玻璃的操作提供了基础。可以使用各种类型的光学材料和结构来构建具有电致变色性质的上述化合物,其具体结构取决于电致变色装置的具体用途。
本领域已知制造电致变色装置的方法(1990年2月20日颁发的美国专利第4,902,108号,其通过引用并入本文),其中,两个光学透明电极之一的导电涂层涂覆有聚甲基丙烯酸甲酯在低沸点溶剂中的稠化溶液,然后溶剂蒸发以产生聚甲基丙烯酸甲酯层。紧接着该步骤,两个光学透明电极在周边彼此结合,同时电极彼此隔开预定距离,并且由此形成的空间通过粘合剂中的(一个或更多个)开口被填充包含阴极组分和阳极组分的电致变色溶液;然后密封所填充的空间。聚甲基丙烯酸甲酯层被溶解,结果,电致变色溶液变稠,并且这显著地降低了组合物在电着色状态下的重力“分层”的负面影响。因此,实际上仅在完成上述电致变色装置的组装之后才制备电致变色组合物。此外,电致变色组合物是具有通过聚合物稠化剂的量限定的粘度的液相,并且如果阴极组分和阳极组分不能溶于离子态,则引入电致变色溶液中的惰性电解质溶液为电致变色溶液提供导电性。将惰性电解质引入基于联吡啶季盐的组合物中。
本领域还已知用于制造电致变色装置的方法(1995年11月28日颁发的美国专利第5,471,337号,其通过引用并入本文),其中,电极之间的空间填充有电致变色分散体系,所述电致变色分散体系包括以下项:呈优选地用聚甲基丙烯酸甲酯增稠或用聚合物溶剂增塑的溶剂的形式的分散介质;多氧代邻苯二甲酸酯形式的分散相作为阴极组分;以及阳极组分。
另外已知用于通过以下步骤制备电致变色装置的方法:通过单独聚合和/或使用不同类型的引发剂使单体链交联进行聚合,直接在装置本身中获得电致变色组合物的类固体膜(1994年8月31日的EP 0612826A1;1997年9月18日的WO 97/34186和1998年10月1日的WO 98/42796,其通过引用并入本文)。然而,这样的聚合反应伴随着体积收缩,从而对电致变色装置的质量产生不利影响。这种负面影响可以特别体现在具有大的电极间距(1mm至2mm)的电致变色装置中,大的电极间距通常设置在具有大工作表面(大于0.5m2)的电致变色装置中。
本领域还已知用于制造柔性电致变色板的方法,该方法在2008年10月2日颁发的美国专利第7,826,124B2号中公开并且该美国专利通过引用并入本文,其中,有机材料的不溶聚合物链通过电化学聚合施加到电极中的一个上,并且将与第一电极的聚合物链相互作用的离子存储膜施加到对电极上。该技术的一个严重缺点是需要液体电解质用于沉积在柔性电极上的两层之间的有效相互作用。另一方面,液体电解质的存在需要额外的努力和/或结构来将电致变色板保持在固定的厚度,并且这又使结构和装置制造的方法二者显著地复杂化。
此外,本领域还已知用于制造柔性电致变色板的方法,该方法在2006年7月10日颁发的美国专利第7,256,925B2号中公开并且该美国专利通过引用并入本文,该方法包括在电极之一上局部施加半导体层,然后用电致变色组合物涂覆半导体层。然而,该设计还需要在电致变色层与对电极之间使用液体电解质,这使得该设计具有与前述方法相同的缺点。
因此,需要用于制造电致变色装置的新的和改进的方法,新的和改进的方法不会有传统技术的上述缺点。
发明内容
本发明的方法涉及基本上消除与用于制造电致变色装置的常规方法相关联的上述问题和其他问题中的一个或更多个问题的方法和体系。
根据本文描述的实施方式的一个方面,提供了一种用于制造电致变色装置的方法,该电致变色装置包括至少两个柔性电极和在至少两个柔性电极之间的密闭空间,至少两个柔性电极中的至少一个是光学透明的,其中,至少两个柔性电极之间的密闭空间填充有电致变色组合物,所述方法包括:(1)制备电致变色分散体系形式的初始脱气电致变色组合物,所述电致变色分散体系包含悬浮液和胶体中的至少一种,其中,电致变色分散体系的分散介质包括电致变色溶液,所述电致变色溶液包括液体溶剂(低温溶剂和高温溶剂)、阴极组分以及阳极组分,其中,分散相包括高度分散聚合物;(2)以这样的方式制造至少一个柔性电极:导电涂料可以以任意形状的相互隔离的导电层的形式施加在聚合物基底上;(3)用初始电致变色组合物涂覆柔性电极中的两个或至少一个;(4)干燥施加在一个或更多个柔性电极上的初始电致变色组合物以除去低温溶剂,从而形成固体均匀一致电致变色层;(5)将一个柔性电极与第二柔性电极压合(层压),电致变色层面向内;(6)将柔性电极连接至载流电力总线(触点);以及(7)将板在周边密封。为了减小大气中的氧气对电致变色组合物的不利影响,优选地在诸如氩气的惰性气体、氮气、二氧化碳等的气氛中执行与制造和组装电致变色板有关的所有过程。
在各种实施方式中,使用包括聚合物(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯)基底或玻璃基底的柔性、光学透明的电极来制造电致变色板,在基底的一侧上涂覆有透明导电涂层。例如,可以通过施加掺杂氧化铟(In2O3)或掺杂氧化锡(SnO2)或者金属网,或者同时施加前述中的两者,来制备聚合物基底的涂层。将导电涂料以任意形状的相互隔离的层的形式施加至聚合物基底。透明导电涂层的施加可以通过以下方式来进行:通过模板对金属、金属氧化物、金属氮化物的膜的真空沉积;或者通过使用导电油墨印刷。
在各种实施方式中,通过布置在聚合物基底上的导电涂层的层的结构来确定电致变色板的最终结构,所述导电涂层彼此电绝缘并且可以具有任意形状。例如,使用前述方形形状的导电层使得能够制造具有矩阵形状的电致变色板。
与本发明相关的其他方面将部分地在下面的描述中阐述,并且根据描述将部分是明显的,或者可以通过实践本发明来获知。可以借助于在以下详细描述和所附权利要求中特别指出的要素和各种要素和方面的组合来实现和获得本发明的各方面。
应该理解的是,前述描述和下面的描述仅是示例性和说明性的,并不意在以任何方式限制所要求保护的本发明或其应用。
附图说明
并入本说明书并构成其一部分的附图例示了本发明的实施方式,并且附图与说明书一起用于解释和说明本发明技术的原理。具体地:
图1示出了具有两个光学透明电极的电致变色板的实施方式,该电极呈二十五个相互隔离的方形导电部的形式。
具体实施方式
在下面的详细描述中,将参照一个或更多个附图,在附图中相同功能元件用相似的附图标记来标示。前述附图以说明性方式而非限制性的方式示出了与本发明的原理一致的特定实施方式和实现方法。这些实现方法被足够详细地描述,以使本领域技术人员能够实践本发明,并且应该理解的是,在不背离本发明的范围和精神的情况下,可以使用其他实现方法并且可以进行各种元件的结构改变和/或替换。因此,下面的详细描述不应在限制的意义上被理解。
根据本文所述的实施方式的一个方面,提供了具有固体聚合物层形式的电致变色组合物的电致变色装置,固体聚合物层在宽的温度范围内具有增加的变色速率并且赋予电致变色装置稳定性,电致变色装置在保持长期着色状态并允许低电压控制和改变电极极性的条件下操作,这导致着色和变色的长期均匀性,特别是对于具有大工作表面积的电致变色装置。能够与所述电致变色装置结合使用的示例性电致变色组合物在题为“ELECTROCHROMIC COMPOSITION AND ELECTROCHROMIC DEVICE USING SAME”的共同未决的PCT申请第PCT/US15/54335号中公开,该申请通过引用并入本文。
根据本文描述的实施方式的另一个方面,提供了包括至少两个电极的电致变色装置,其中,如上所述,电极是柔性的且光学透明的,并且电极间的空间被密封并且用制备的电致变色组合物填充。所描述的装置实现了着色状态的长期稳定性并且可以在允许低电压控制和电极极性反转的条件下进行操作,从而导致着色和变色的均匀性。另外,所描述的电致变色装置可以被制造成具有大的表面积。
根据本发明的一个或若干个方面,通过制造电致变色装置来获得电致变色板,该电致变色装置包括至少两个柔性的且光学透明的电极并且电极之间的密闭空间填充有电致变色组合物。根据一个或若干个方面,本发明的方法包括以下步骤:
(1)制备电致变色分散体系(disperse system)形式的初始电致变色组合物,所述电致变色分散体系包括悬浮液和/或胶体,其中,分散介质包含高温液体溶剂、低温液体溶剂、阴极组分以及阳极组分。分散相包括微细(finely divided)聚合物。初始电致变色组合物具有相对低的粘度并且适于通过本领域已知的不同方法例如重力铺展(gravitationalspreading)、基底浸渍涂覆、辊涂、浸涂、旋涂、流涂等进行施加;
(2)以这样的方式制造柔性电极中的至少一个:导电涂料可以以任意形状的相互隔离的导电层的形式施加到聚合物基底上;第二柔性电极被可选地以相同的方式制造或者被制成固体的;(3)用初始电致变色组合物涂覆柔性电极中的至少一个;(4)干燥被施加到一个或更多个柔性电极上的初始电致变色组合物以除去低温溶剂,从而形成固体均匀一致的电致变色层;(5)将一个柔性电极与第二柔性电极压合(stitch)(层压,laminate),第二柔性电极可选地由固体均匀电致变色层制成;(6)将柔性电极连接至导电总线;以及(7)在周边将电致变色板密封。
在一个或更多个实施方式中,前述电致变色溶液可以另外包含惰性(indifferent)电解质。另外引入分散介质中的惰性电解质的加入加速了电激活的电致变色装置的变色,并且防止在施加DC电压的长期极化的条件下以及/或者在施加高(过量、击穿)电压之后操作电致变色装置后破坏着色和变色的均匀性。
在一个或更多个实施方式中,期望使用足够的量和比例的微细聚合物和高温溶剂,以形成固体的但柔性的电致变色组合物层,其特征在于在弯曲时脆性的缺乏可以提供柔性,并在宽的温度范围内保持其完整性。
在该方法的一个或更多个实施方式中,使用低温溶剂向初始电致变色组合物赋予低粘度,以允许通过已知的工业方法例如重力铺展、基底浸渍涂覆、辊涂、浸涂、旋涂、流涂等在不同的基底上形成电致变色层。
在一个或更多个实施方式中,在移除低温溶剂(例如通过蒸发,包括通过加热蒸发)之后,在基底上形成固体的但柔性的电致变色层。
在一个或更多个实施方式中,上述低温溶剂和高温溶剂中的一种或两种可以包括单独的化合物或化合物的混合物。
在一个或更多个实施方式中,阴极组分是在极谱图(polarogram)中具有至少一种可逆还原波的单独有机电致变色化合物或者这种有机电致变色化合物的混合物。阳极组分是在极谱图中具有至少一种可逆氧化波的单独有机电致变色化合物或者有机电致变色化合物的混合物。
在一个或更多个实施方式中,组合物还可以包含保护电致变色组合物免受UV辐射的UV稳定剂。该组合物还可以另外包含保护电致变色组合物免受由于其暴露于氧气而引起的不利影响的抗氧化剂。
在一个或更多个实施方式中,涉及电致变色装置的制造和组装的所有过程都在诸如氩气的惰性气体、氮气、二氧化碳等的气氛中进行。这将减小大气中的氧气对电致变色组合物的不利影响。
在一个或更多个实施方式中,通过使用柔性的、光学透明的电极来制造前述电致变色装置,所述电极包括聚合物(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯)基底或玻璃基底,在基底一侧上涂覆有诸如掺杂氧化铟(In2O3)或掺杂氧化锡(SnO2)的透明导电层或金属网。这样的涂层可以被单独使用或组合使用。电极被密封,使得导电涂层呈现在封闭空间内部,该封闭空间在电极之间形成并填充有电致变色层以防止电极之间的接触。通过在液态电致变色组合物干燥之后获得的固体电致变色层的厚度来确定电极之间的距离。
在制造的一个或更多个实施方式中,电致变色装置设置有在电极的外周边或沿着电极的长边布置的导电总线。这些导电总线可以直接位于装置的外部,或者位于装置的内部并且输出线或其他类型的电触点或连接器位于外部。
图1示出了电致变色板的实施方式,该电致变色板具有呈二十五个相互隔离的方形导电部的形式的两个光学透明电极。还示出了电致变色板的截面图。所示的电致变色板包括柔性的、光学透明的方形电极2,电极以每一个基底二十五个的量施加至一对基底3。基底3是聚合物膜,其表面积取决于电致变色板的具体使用。方形光学透明电极2施加到其表面上的基底3之间的空间填充有电致变色层1。
在一个或更多个实施方式中,导电总线7在电致变色板周边或沿着电致变色板的一些侧布线。这些导电总线7的尺寸取决于可以具有任意形状的导电层的数量。替选地,可以分别针对上透明导电电极和下透明导电电极,使用双倍的导电总线7。基于由任意形状的导电层2占据的面积和电致变色层1的性质来确定形成总线7的总线导体8的截面直径。
沿着电致变色板的周边布置的任意形状的导电层2直接电连接至八根导电总线7的相应导体。该装置还设置有导电接触线9,导电接触线9意在用于连接至不是位于电致变色板周边的那些内部的任意形状的导电层2的各个总线(线)。每个导电接触线9被引导至一个任意形状的导电层并且与其他线隔离。每个导电接触线的另一端连接至导电总线7的预定导体8。
在一个或更多个实施方式中,电致变色层1位于透明导电电极之间。电致变色层可以是连续的、在任意形状的导电层2的边界处不间断。基于电致变色组合物的性质和对电致变色板的要求来确定电致变色层的厚度。在与不同的任意形状导电层对应的不同部分处,电致变色层可以在组合物和性质上不同。因此,在与不同的任意形状的导电层对应的不同部分处,电致变色层可以着色为不同的颜色。在与某个任意形状导电层对应的导电层的一部分的范围内,电致变色层可以在组合物和性质上不同。因此,在与预定的任意形状导电层对应的一部分的范围内,电致变色层可以着色为不同的颜色。
在一个或更多个实施方式中,可以借助导电化合物11来连接在电致变色板的周边布置的任意形状导电层。导电接触线9与内部任意形状导电层(不是位于板周边)的连接也可以用导电化合物11进行。
在一个或更多个实施方式中,通过围绕板周边胶合(glue)环(loop)或者通过使用防止大气中的氧气渗透到电致变色层中的密封剂来实现对电致变色板的电致变色层的密封。
在一个或更多个实施方式中,确保电致变色板与玻璃的粘合的粘合层5可以被涂到电致变色板的面对板的一侧上。可以用可剥离保护膜6涂覆确保电致变色板与玻璃粘合的粘合层5。在将电致变色板附接至玻璃之前,移除保护膜6。可以使用任何其他自粘胶带来代替粘合层5。
在一个或更多个实施方式中,还可以用保护层4涂覆电致变色板的面向外部的透明导电电极。保护层4可以包括保护电致变色板免受机械影响以及UV辐射和IR辐射的层。组合了所有这些保护特性的单个层的使用也是一种选择。
图1示出了其中电致变色板具有包括方形配置的导电层的设计的示例性实施方式。在这样的设计中,电致变色板具有布置在两个柔性透明导电电极之间的公共电致变色层1。每个透明导电电极包括聚合物基底3,聚合物基底3涂覆有被分成方形部的导电金属网2。总共使用了二十五个方形导电部。
导电总线7被布置在电致变色板的周围(周边)上。每个这样的总线7包含六条或七条导电线8。
布置在板的周围(周边)的方形导电部2借助于化合物11连接至导电总线7,而位于电致变色板内部的那些方形导电部通过导电接触线9连接至电致变色板的周边。导电接触线9沿着电致变色板的周边借助于导电化合物11连接至总线导线8。
方形导电部2之间的间隙填充有绝缘化合物10。
电致变色板的柔性透明导电电极中的一个涂覆有粘合层5,该粘合层5又涂覆有保护膜6。电致变色板的另一柔性透明导电电极涂覆有保护层4。
布置在电致变色板的周围(周边)上的导电总线7连接至控制单元/电源(未示出),所述电源向每个方形导体部2供应所需的电压和电流。
示例1
在第一个示例中,电致变色装置由两个柔性的、光学透明的电极制成。每个柔性电极包括厚度为175微米并且涂覆有表面电阻为30Ohm/cm2的单层铟掺杂的SnO2的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底。每个电极的尺寸为5×6cm2。一个电极均匀地涂覆有电致变色组合物,该电致变色组合物包含以下组分:在溶剂中的紫罗碱衍生物(1.5质量%)和二茂铁衍生物(0.75质量%),即,碳酸亚丙酯和/或丙酮;以及聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和后者的钙盐的共聚物的分散相(35质量%)。将电致变色组合物干燥20小时以在厚度为100微米的柔性电极上形成固体电致变色层。然后,在100℃的温度下,将第二柔性电极相对于第一层偏移5mm层压在干燥的电致变色层上。然后借助于导电粘合组合物将能够连接至控制/电力单元的引线的铜带粘贴至面向导电涂层的柔性电极的未涂覆区。
在该实施方式中,电致变色装置在光谱的可见光范围内具有等于75%的光透射率。向装置提供2V DC电流将其颜色改变为加强的蓝色(intense blue)。从鲜蓝(clearblue)到深蓝的全色变化的时间为7秒。过渡时段完成后,停止施加电压并使电极短路。电致变色装置在约10秒内恢复到其初始(透明)状态。
示例2
在第二示例中,电致变色装置通过与示例1中所述的相同的方式来制造,除了每个柔性电极包括聚对苯二甲酸乙二醇酯基底,所述基底的厚度为100微米并且涂覆有单元尺寸为300微米且表面电阻等于2Ohm/cm2的金属铜网。
在电致变色装置的该实施方式中,光谱的可见光范围内的光透射率为80%。向装置供应DC 2V电流将其电致变色层的颜色改变为加强的蓝色。从鲜蓝到深蓝的全色变化的时间为4秒。过渡时段完成后,停止施加电压并使电极短路。电致变色装置在约6秒内恢复到其初始(透明)状态。
示例3
在第三示例中,通过与示例2所述的相同的方式制造电致变色装置,除了电致变色组合物以一半的量均匀地施加至每个电极。在干燥电致变色层之后,将柔性电极层压并且所施加的层相互面对。这样的处理使得可以获得电致变色层与柔性电极均匀粘合的电致变色装置。
在该实施方式中,电致变色装置在光谱的可见光范围内具有等于80%的光透射率。向装置供应DC 2V的电流将其电致变色层的颜色改变为加强的蓝色。从鲜蓝到深蓝的全色变化的时间为4秒。过渡时段完成后,停止施加电压并使电极短路。电致变色装置在约6秒内恢复到其初始(透明)状态。在这种情况下,与示例2中描述的装置的情况相比,电致变色层示出更均匀的颜色。
示例4
在第四示例中,通过与示例3所述的相同的方式制造电致变色装置,除了柔性电极中的一个包含聚对苯二甲酸乙二醇酯基底,所述基底的尺寸为12×10cm2且厚度为100微米、涂覆有被划分为四个带的金属铜网,其中,每个带的尺寸为3×10cm2。第二柔性电极包括尺寸为12×10cm2且涂覆有连续金属铜网的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底。在完成状态下,具有连续铜网的柔性电极连接至总线中的一根导线,而第二柔性电极中的每个柔性铜带连接至总线的单个导线。
在电致变色装置的该实施方式中,具有连续铜网的柔性电极获得0电位,而第二柔性电极中的每个铜带可以被独立供应-2V、0或+2V。当带中的任一个接收到-2V或+2V时,该带的电致变色层在5秒内将其颜色改变为加强的蓝色。将电压改变为相反的电压在2秒内引导相应带的变色至最初变暗的50%,然后在约2秒的时间内恢复加强的蓝色。
示例5
在第五示例中,通过与示例4所述的相同的方式制造电致变色装置,除了柔性电极中的一个包含尺寸为10×10cm2且厚度为100微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底,并且金属铜网被施加在该柔性电极上并且被划分成九个方形,其中每个方形尺寸为2.6×2.6cm2。位于中间的方形具有布置在其他方形之间的间隙中的接触线,其他方形被引导至位于柔性电极的边缘上的接触垫。第二柔性电极包括尺寸为10×10cm2并涂覆有连续金属铜网的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底。在完成状态下,具有连续铜网的柔性电极连接至总线中的一根导线,而第二柔性电极中的每个柔性铜带连接至总线的单个导线。
在电致变色装置的该实施方式中,具有固体铜网的柔性电极被设置为零电位,而第二柔性电极的每个方形铜电极可以独立地接收-2V、0或+2V的电位。当方形中的任一个接收到-2V或+2V的电位时,相应带的电致变色层的颜色在4秒内变为加强的蓝色。为了加速电致变色装置的任何方形部变色,首先施加相反电位以提供50%变色,然后将该方形部与第二柔性电极短路。在这种情况下,相应的方形部的变色在4秒内发生。
最后,应该理解的是,本文描述的工艺和技术并不固有地与任何特定设备相关,并且可以通过组分的任何适当的组合来实现。此外,根据本文描述的教导可以使用各种类型的通用装置。构建专用设备以执行本文所述的方法步骤还可以被证明是有利的。已经关于特定示例描述了本发明,这些示例在所有方面均旨在是说明性的而不是限制性的。
此外,考虑到本文公开的本发明的说明书和实践,本发明的其他实现方法对于本领域技术人员将是明显的。所描述的实施方式的各个方面和/或组分可以单独或以任何组合的方式用于制造电致变色组合物的方法中,该电致变色组合物用于光吸收被电子控制的装置。说明书和示例旨在仅被认为是示例性的,并且本发明的真实范围和精神由所附权利要求来指出。

Claims (20)

1.一种用于制造电致变色装置的方法,所述电致变色装置包括至少两个柔性电极以及在所述至少两个柔性电极之间的密闭空间,所述至少两个柔性电极中的至少一个是光学透明的,其中,所述至少两个柔性电极之间的密闭空间填充有电致变色组合物,所述方法包括:(1)制备电致变色分散体系形式的初始电致变色组合物,所述电致变色分散体系包含悬浮液和胶体中的至少一种,其中,所述电致变色分散体系的分散介质包括电致变色溶液,所述电致变色溶液包括高温溶剂和低温溶剂、阴极组分和阳极组分,其中,所述电致变色分散体系的分散相包括高度分散聚合物;(2)用干燥的电致变色组合物填充所述至少两个柔性电极之间的密闭空间;以及(3)密封所述至少两个柔性电极之间的密闭空间。
2.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述电致变色溶液还包括惰性电解质。
3.根据权利要求1所述的用于制造电致变色板的方法,其中,以足以形成所述电致变色组合物的固体层的量来提供所述高度分散聚合物。
4.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述高温溶剂和/或所述低温溶剂单独地或组合地包括化合物或化合物的混合物。
5.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述阴极组分是在极谱图中具有至少一个可逆还原波的单独的有机电致变色化合物。
6.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述阳极组分是在极谱图中具有至少一个可逆氧化波的单独的有机电致变色化合物。
7.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,还包括以下步骤:将所述初始电致变色组合物施加在所述两个柔性电极中的至少一个上,以及干燥所施加的初始电致变色组合物,以完成对所述低温溶剂的去除。
8.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,还包括以下步骤:将一半量的所述初始电致变色组合物施加到所述两个柔性电极中的每一个上;干燥所施加的初始电致变色组合物;以及将所述两个柔性电极中的第一柔性电极与所述两个柔性电极中的第二柔性电极进行层压。
9.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述初始电致变色组合物还包括紫外线(UV)阻挡添加剂。
10.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述初始电致变色组合物还包括抗氧化剂。
11.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,还包括将用于保护免受红外(IR)辐射的保护层施加在所述电致变色装置上。
12.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述至少两个柔性电极包括聚合物基底,其中,在所述聚合物基底的一侧上涂覆有掺杂氧化铟(In2O3)或掺杂氧化锡(SnO2)的透明导电层。
13.根据权利要求12所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述聚合物基底是聚对苯二甲酸乙二醇酯基底。
14.根据权利要求12所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述至少两个柔性电极围绕周边密封结合,使得所述透明导电层位于在所述至少两个柔性电极之间限定的封闭空间内。
15.根据权利要求14所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,所述至少两个柔性电极之间的结合包括间隔物以在所述至少两个柔性电极之间提供预定距离。
16.根据权利要求1所述的用于制造电致变色装置的方法,其中,沿着所述至少两个柔性电极的最长边提供有导电迹线的总线。
17.一种电致变色装置,包括至少两个柔性电极以及在所述至少两个柔性电极之间的密闭空间,所述至少两个柔性电极中的至少一个是光学透明的,其中,所述至少两个柔性电极之间的密闭空间填充有电致变色组合物,所述电致变色装置通过包括以下步骤的方法制造:(1)制备电致变色分散体系形式的初始电致变色组合物,所述电致变色分散体系包含悬浮液和胶体中的至少一种,其中,所述电致变色分散体系的分散介质包括电致变色溶液,所述电致变色溶液包括高温溶剂和低温溶剂、阴极组分和阳极组分,其中,所述电致变色分散体系的分散相包括高度分散聚合物;(2)用干燥的电致变色组合物填充所述至少两个柔性电极之间的密闭空间;以及(3)密封所述至少两个柔性电极之间的密闭空间。
18.根据权利要求17所述的电致变色装置,其中,所述电致变色溶液还包括惰性电解质。
19.根据权利要求17所述的电致变色装置,其中,所述高度分散聚合物被以足以形成所述初始电致变色组合物的固体层的量而提供。
20.根据权利要求17所述的电致变色装置,其中,所述高温溶剂和/或所述低温溶剂单独地或组合地包括化合物或化合物的混合物。
CN201580085109.2A 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法 Pending CN108474989A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410366020.4A CN118112856A (zh) 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/054337 WO2017061996A1 (en) 2015-10-07 2015-10-07 Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410366020.4A Division CN118112856A (zh) 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108474989A true CN108474989A (zh) 2018-08-31

Family

ID=58488092

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580085109.2A Pending CN108474989A (zh) 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法
CN202410366020.4A Pending CN118112856A (zh) 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410366020.4A Pending CN118112856A (zh) 2015-10-07 2015-10-07 电致变色装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3360008A4 (zh)
JP (1) JP2018537730A (zh)
CN (2) CN108474989A (zh)
WO (1) WO2017061996A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113625497B (zh) * 2021-09-16 2024-06-18 苏州伯宇科技有限公司 一种电致变色镜片的贴合工艺及电致变色镜片

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012598A1 (en) * 1996-09-23 1998-03-26 Mcdonnell Douglas Corporation Adaptive infrared modulator
JPH10239715A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Showa Denko Kk エレクトロクロミック素子
EP0886804B1 (fr) * 1996-03-15 2001-11-21 Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) Dispositif electrochrome ou photoelectrochrome
EP1560064A1 (en) * 2002-09-26 2005-08-03 Close Joint Stock Company "Technoglass Engineering" Method for producing an electrochromic device and said electrochromic device
US20070153357A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Noh Chang H Flexible electrochromic device and method of manufacturing the same
CN101438205A (zh) * 2006-03-03 2009-05-20 金泰克斯公司 包含imi涂层的电光元件
US20100315693A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Switch Materials, Inc. Variable transmittance optical filter and uses thereof
JP2011133622A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Konica Minolta Holdings Inc 電気化学表示素子の製造方法、及び電気化学表示素子
WO2014134714A2 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 Switch Materials Inc. Seal and seal system for a layered device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US108A (en) 1836-12-15 Braving
US4902A (en) 1846-12-22 Machine fob calculating
GB8521753D0 (en) * 1985-09-02 1985-10-09 Green M Oxide bronze materials
FR2618568B1 (fr) * 1987-07-24 1992-04-17 Warszawski Bernard Procede de fabrication d'un dispositif pour la modulation de la lumiere
US5910854A (en) 1993-02-26 1999-06-08 Donnelly Corporation Electrochromic polymeric solid films, manufacturing electrochromic devices using such solid films, and processes for making such solid films and devices
EP1004649A3 (en) 1993-02-26 2000-07-26 Donnelly Corporation Electrochromic polymeric solid films, manufacturing electrochromic devices using such solid films, and processes for making such solid films and devices
US5471337A (en) 1994-08-25 1995-11-28 The Dow Chemical Company Photostable self-erasing electrochromic device
US5928572A (en) 1996-03-15 1999-07-27 Gentex Corporation Electrochromic layer and devices comprising same
US6137620A (en) * 1999-04-30 2000-10-24 Gentex Corporation Electrochromic media with concentration-enhanced stability, process for the preparation thereof and use in electrochromic devices
MXPA03008457A (es) * 2001-03-19 2004-07-23 Dow Global Technologies Inc Dispositivo de visualizacion electrocromico dirigible a matrices.
US7826124B2 (en) 2001-06-25 2010-11-02 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Flexible panel based on electrochromic polymers
US6744549B2 (en) * 2002-03-19 2004-06-01 Dow Global Technologies Inc. Electrochromic display device
US7777055B2 (en) * 2002-08-09 2010-08-17 Switch Materials Inc. Photochromic and electrochromic compounds and methods of synthesizing and using same
WO2007017472A1 (de) * 2005-08-08 2007-02-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung eines elektrochromen displays
EP2426552A1 (en) * 2006-03-03 2012-03-07 Gentex Corporation Electro-optic elements incorporating improved thin-film coatings
US9588358B2 (en) * 2012-05-29 2017-03-07 Switch Materials, Inc. Optical filter comprising a variable transmittance layer
CN103116239A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 京东方科技集团股份有限公司 电致变色显示器件及其制作方法
ES2862902T3 (es) 2015-10-07 2021-10-08 Vitro Flat Glass Llc Composición electrocrómica y dispositivo electrocrómico que la utiliza

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0886804B1 (fr) * 1996-03-15 2001-11-21 Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) Dispositif electrochrome ou photoelectrochrome
WO1998012598A1 (en) * 1996-09-23 1998-03-26 Mcdonnell Douglas Corporation Adaptive infrared modulator
JPH10239715A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Showa Denko Kk エレクトロクロミック素子
EP1560064A1 (en) * 2002-09-26 2005-08-03 Close Joint Stock Company "Technoglass Engineering" Method for producing an electrochromic device and said electrochromic device
US20070153357A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Noh Chang H Flexible electrochromic device and method of manufacturing the same
CN101438205A (zh) * 2006-03-03 2009-05-20 金泰克斯公司 包含imi涂层的电光元件
US20100315693A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Switch Materials, Inc. Variable transmittance optical filter and uses thereof
JP2011133622A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Konica Minolta Holdings Inc 電気化学表示素子の製造方法、及び電気化学表示素子
WO2014134714A2 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 Switch Materials Inc. Seal and seal system for a layered device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3360008A4 (en) 2019-05-08
JP2018537730A (ja) 2018-12-20
WO2017061996A1 (en) 2017-04-13
CN118112856A (zh) 2024-05-31
EP3360008A1 (en) 2018-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11708449B2 (en) Electrochromic multi-layer devices with cross-linked ion conducting polymer
JP6222848B2 (ja) 縦型エレクトロクロミック・ディスプレイ
JP6662017B2 (ja) エレクトロクロミック装置、及びエレクトロクロミック調光装置
US20230305350A1 (en) Electrochromic Device and Method for Manufacturing Electrochromic Device
CN108369362A (zh) 电致变色设备
KR20140032419A (ko) 전기발색 디바이스용 브릿징된 버스 바
CN103608542B (zh) 具有电连接元件的绝缘玻璃化物
CN110764331B (zh) 一种超快响应、防过充电致变色器件及其制备方法
CN108549183A (zh) 壳体及制备方法、电子设备
CN109634019B (zh) 一种电致变色器件及其制造方法
CN108519709A (zh) 电致变色母板、电致变色单元、壳体以及电子设备
CN108646494A (zh) 一种电致变色器件及其制备方法和电子产品
JP6997812B2 (ja) エレクトロクロミックデバイス及びエレクトロクロミックデバイスを製造する方法
CN108474989A (zh) 电致变色装置和用于制造电致变色装置的方法
CN208384318U (zh) 壳体、电子设备
CN108549185A (zh) 壳体及制备方法、电子设备
CN207924334U (zh) 一种可独立控制电致变色层的电致变色器件及一层电极两区单面电极片
JP7194255B2 (ja) エレクトロクロミックデバイス及びエレクトロクロミックデバイスを製造する方法
KR102101151B1 (ko) 전기변색소자
CN107991820A (zh) 一种可独立控制电致变色层的电致变色器件
KR102010734B1 (ko) 전기변색소자
CN208580287U (zh) 壳体、电子设备
JP2023017033A (ja) エレクトロクロミックデバイス及びエレクトロクロミックデバイスを製造する方法
CN208580285U (zh) 壳体、电子设备
CN208580286U (zh) 壳体、电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220418

Address after: Pennsylvania, America

Applicant after: Weite Flat Glass Co.,Ltd.

Address before: California, USA

Applicant before: IGLASS TECHNOLOGY, Inc.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180831