多窗格电致变色窗户制造技术

本发明专利技术涉及多窗格电致变色窗户，具体描述了窗户单元，例如具有至少两个窗格，每一个窗格上均具有电致变色(EC)装置的中空玻璃单元(IGU)。双窗格窗户单元的每一个窗格上的两个光学状态装置为窗户单元提供四种光学状态。描述的窗户单元使得窗户用户在有多少光可透过电致变色窗方面具有更多选择。此外，通过使用两个或更多个窗格，每一个窗格均具有各自的电致变色装置且在窗户单元内对齐，则可凭借该非常小的可能性(任何视觉缺陷将很好地对齐，如此用户便可看到)来抵消任何单个装置的视觉缺陷。陷。陷。

【技术实现步骤摘要】
多窗格电致变色窗户
[0001]分案申请的相关信息
[0002]本申请是针对申请日为2011年7月29日、申请号为201710167066.3、专利技术名称为“多窗格电致变色窗户”的专利技术专利分案申请审查过程中指出的单一性问题而提出的分案申请。
[0003]申请号为201710167066.3的专利技术专利分案申请是申请日为2011年7月29日、申请号为201180045191.8、专利技术名称为“多窗格电致变色窗户”的专利技术专利申请的分案申请。
[0004]相关申请案的交叉引用
[0005]本申请要求于2010年8月5日提交的美国专利申请序列号12/851,514的优先权权益，其内容以全文引用的方式并入本文。


[0006]本专利技术大体上涉及电致变色装置，更具体地涉及电致变色窗户。
[0007]专利技术背景
[0008]电致变色是一种现象，在该现象中当材料被置于不同的电子态时(通常经过电压变化)其光学属性呈现出电化学介导变化。光学属性通常为颜色、透过率、透过率和反射率的一个或多个。例如，一种众所周知的电致变色材料为氧化钨(WO3)。氧化钨是一种阴极电致变色材料，其中由于电化学还原出现了从透明至蓝色的着色过渡。
[0009]虽然在20世纪60年代就发现了电致变色，但遗憾的是电致变色装置仍存在各种问题，且并未开始实现其全部的商业潜力。电致变色材料可加入，例如窗户和镜子中。可通过诱使电致变色材料发生变化来改变这种窗户和镜子的颜色、透过率、吸光率和/或反射率。然而，由于传统的电致变色窗电存在，例如缺陷率高和多功能性低的问题，因此需要在致变色科技、器件以及制造和/或使用其的有关方法方面取得进步。
专利技术概要
[0010]此处描述了具有至少两个窗格，每一个窗格上均具有电致变色(EC)装置的窗户单元，例如中空玻璃单元(IGU)。例如，当窗户单元具有两个窗格时，每一个窗格均具有两种光学状态，如此窗户单元便可具有多达四种光学状态。此处描述的窗户单元使得窗户用户在有多少光可透过电致变色窗方面具有更多选择，即多功能性，也就是说多窗格IGU允许对光透进行分级而非简单的“打开或关闭”传统的两种状态窗户。然而，改进的两种状态窗户是本专利技术的实施方案。此处描述的窗户允许用户，例如调整进入房间的光线和热负荷。第二个益处是改善了由于光学缺陷不对准而造成的缺陷率。专利技术人已发现通过使用两个或更多窗格，每一个窗格均具有各自的电致变色装置且在窗户单元内对齐，即一个窗格位于另一个窗格之前，则可凭借该非常小的可能性(任何视觉缺陷将很好地对齐，如此用户便可看到)来抵消任何单个装置的视觉缺陷。
[0011]几乎任何电致变色装置或装置可在窗户单元的窗格上结合使用，然而由于该较低的可能性(任何视觉缺陷将对齐，如此最终用户可看到)，低缺陷电致变色装置可非常好地
工作。在一个实施方案中，使用了两种状态(例如具有高透过率和低透过率)全固态低缺陷率电致变色装置(分别位于双窗格IGU相对的窗格上)以产生四种状态电致变色窗户。这样，最终用户对于多少光线穿过窗户单元具有四种选择，且事实上当电致变色窗户着色后，对于观察者而言没有可发觉的视觉缺陷。此处描述了该科技的其它优点。
[0012]一个实施方案是窗户单元，其包括：第一基本透明基底和设置在其上的第一电致变色装置；第二基本透明基底和设置在其上的第二电致变色装置；以及第一和第二基本透明基底之间的密封隔板，密封隔板与第一和第二基本透明基底一起限定出一个隔热内部区域。实施方案包括建筑玻璃等级基底，且可使用低辐射率涂层。在某些实施方案中，第一和第二电致变色装置中的至少一个面向内部区域，在某些情况下第一和第二电致变色装置均面向内部区域。
[0013]在一个实施方案中，第一和第二电致变色装置中的至少一个为两种状态电致变色装置，在一些实施方案中第一和第二电致变色装置均为两种状态电致变色装置，且窗户单元具有四种光学状态。在一个实施方案中，安装时窗户单元的第一基本透明基底将面向房间或建筑物的外部，第二基本透明基底将面向所述房间或建筑物的内部。在一个实施方案中，第一和第二电致变色装置的每一个均具有各自的高透射状态和低透射状态，且在特别实施方案中，第二电致变色装置的低透射状态的透过率高于第一电致变色装置的低透射状态的透过率。在一个实施方案中，第一电致变色装置的低透射状态的透过率在大约5％和大约15％之间，第一电致变色装置的高透射状态的透过率在大约75％和大约95％之间；第二电致变色装置的低透射状态的透过率在大约20％和大约30％之间，第二电致变色装置的高透射状态的透过率在大约75％和大约95％之间；为了本实施方案的目的，装置的透射状态包括在其上构建的基底的透射率
[0014]由于每一个装置具有两种光学状态(着色或褪色，其分别与低透射率和高透射率对应)，此处描述的窗户单元可具有四种光学状态。四种光学状态的每一个为两个电致变色装置的透射率的乘积。在一个实施方案中，窗户单元的四种光学状态为：i)总透过率在大约60％和大约90％之间；ii)总透过率在大约15％和大约30％之间；iii)总透过率在大约5％和大约10％之间；以及iv)总透过率在大约0.1％和大约5％之间。
[0015]在一个实施方案中，基底上将面向外部环境的电致变色装置可被配置为比基底上面向安装有窗户单元的建筑的内部的电致变色装置能更好地抵抗环境恶化。在一个实施方案中，第一和第二电致变色装置的至少一个为全固态且无机的装置。
[0016]另一个实施方案是制造窗户单元的方法，该方法包括：使其上设置有第一电致变色装置的第一基本透明基底与其上设置有第二电致变色装置的第二基本透明基底基本平行；以及在第一和第二基本透明基底之间安装密封隔板，密封隔板与第一和第二基本透明基底一起限定出一个内部区域，所述内部区域隔热。
[0017]下面将参考附图更详细地描述这些和其它特性和优点。
[0018]附图简述
[0019]当结合附图考虑时可更充分地理解以下详细说明，其中：
[0020]图1描绘了多窗格窗户组件的透视分解图。
[0021]图2描绘了多窗格窗户组件的剖面。
[0022]图3是太阳光谱和代表四种状态多窗格窗户组件的曲线的图。
[0023]图4是多窗格窗户组件的示意性剖面。
[0024]图5描是电致变色装置的示意性剖面。
[0025]图6A是处于褪色状态的电致变色装置的示意性剖面。
[0026]图6B是处于着色状态的电致变色装置的示意性剖面。
[0027]图7是具有离子导电电绝缘界面区域而非不同的IC层的电致变色装置的示意性剖面。
[0028]图8是离子导电层的颗粒在装置内引起局部缺陷的电致变色装置的示意性剖面。
[0029]图9A是沉积电致变色堆叠的剩余部分之前导电层上带有颗粒的电致变色装置的示意性剖面。
[0030]图9B是图6A的电致变色装置的示意性剖面，其中“突然脱离”缺陷是在形成电致变色堆叠的过程中形成。
[0031]图9C是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致变色隐私窗户，其包括：第一基本透明基底，其具有设置在所述第一基本透明基底上的第一电致变色装置；和第二基本透明基底，其具有设置在所述第二基本透明基底上的第二电致变色装置，其中所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底是对准的，一个在另一个的前面，并且所述电致变色隐私窗口经配置以将所述第一电致变色装置和/或所述第二电致变色装置转变为所述电致变色隐私窗户的多个光学状态，所述多个光学状态包括用于保护隐私的暗的光学状态；其中所述第一电致变色装置的转变与所述第二电致变色装置的转变互补，使得总的遮蔽效果最小化，以及其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置是全固态的。2.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述暗的光学状态为在0.1％至5％之间的透过率。3.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的一者或两者是两种状态的电致变色装置。4.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述多个光学状态进一步包括四种光学状态。5.根据权利要求4所述的电致变色隐私窗户，其中所述四种光学状态具有：i)在60％至90％之间的总透过率；ii)在15％至30％之间的总透过率；iii)在5％至10％之间的总透过率；以及iv)在0.1％至5％之间的总透过率。6.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底中的至少一者包括建筑玻璃。7.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述电致变色隐私窗户为中空玻璃单元的形式；以及其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的至少一者在面向所述中空玻璃单元的内部区域的表面上。8.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其进一步包括在所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底之间的内部区域，所述内部区域包含气体。9.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的至少一者具有透明导电氧化物层，所述透明导电氧化物层经配置为独立于所述电致变色装置中的所述至少一者的操作被加热，所述透明导电氧化物层为所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的所述至少一者的组分。10.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底中的至少一者进一步包括低放射率涂层。11.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的每一者包括氧化钨或掺杂氧化钨电致变色层和选择性地掺杂有钽的镍钨氧化物对电极。12.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二
电致变色装置中的每一者包括氧化钨或掺杂氧化钨电致变色层，所述氧化钨或掺杂氧化钨电致变色层具有75至200mC/cm2/微米之间的电荷容量。13.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的每一者包括选择性地掺杂有钽的镍钨氧化物对电极，所述镍钨氧化物对电极具有75至200mC/cm2/微米之间的电荷容量。14.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的每一者包括电致变色层和对电极层，其中所述电致变色层的厚度与所述对电极层的厚度的比值在1.7:1和2.3:1之间。15.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第二基本透明基底进一步包括以下各者中的一者或多者：紫外线吸收和/或反射涂层、和红外线吸收和/或反射涂层、和低放射率涂层。16.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其进一步包括与所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置电连接的控制器，所述控制器经配置以在所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置之间共享电荷。17.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其进一步包括透明导电氧化物层，所述透明导电氧化物层不是所述第一电致变色装置的部分或者所述第二电致变色装置的部分，其中所述透明导电氧化物层经配置以在操作期间通过施加电而被电阻性加热，其中所述透明导电氧化物层的所述电阻性加热经配置以帮助所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的至少一者的低温转换。18.根据权利要求1所述的电致变色隐私窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的至少一者在内部表面上。19.一种制造窗户单元的方法，所述方法包括：使其上设置有第一电致变色装置的第一基本透明基底与其上设置有第二电致变色装置的第二基本透明基底基本平行；以及在所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底之间安装密封隔板，所述密封隔板与所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底一起限定在中空玻璃单元中的内部区域，所述内部区域隔热，其中所述第一致变色装置和所述第二电致变色装置均为两种状态电致变色装置，且经制造的窗户单元至少具有四种光学状态，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的至少一者是全固态无机装置，且其中，所述内部区域包含惰性气体。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底中的至少一者包括建筑玻璃。21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一基本透明基底和所述第二基本透明基底中的至少一者包括低放射率涂层。22.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置均面向所述内部区域。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一电致变色装置的低透射状态的透过率在大约5％至大约15％之间，且所述第一电致变色装置的高透射状态的透过率在大约75％至大约95％之间；且所述第二电致变色装置的低透射状态的透过率在大约20％至大约30％之间，且所述第二电致变色装置的高透射状态的透过率在大约75％至大约95％之间。24.根据权利要求19所述的方法，其中所述至少四种光学状态为：i)总透过率在大约60％至大约90％之间；ii)总透过率在大约15％至大约30％之间；iii)总透过率在大约5％至大约10％之间；和iv)总透过率在大约0.1％至大约5％之间。25.根据权利要求19所述的方法，其中所述密封隔板气密地密封所述内部区域。26.一种多窗格电致变色窗户，所述多窗格电致变色窗户包括两个或更多个电致变色装置，所述两个或更多个电致变色装置中的每一者位于所述多窗格电致变色窗户的分开的窗格上，且所述两个或更多个电致变色装置中的每一者是两种状态的固态无机装置，所述固态无机装置具有高透射率状态和低透射率状态，其中所述两个或更多个电致变色装置经配置以一起同时使用所述两个或更多个电致变色装置的高透射率状态或所述两个或更多个电致变色装置的低透射率状态，且其中第一窗格和第二窗格经配置作为在内部区域中具有惰性气体的中空玻璃单元。27.根据权利要求26所述的多窗格电致变色窗户，其中所述第一窗格和所述第二窗格是建筑玻璃。28.根据权利要求26所述的多窗格电致变色窗户，进一步包括控制器，所述控制器经配置以向所述第一窗格和所述第二窗格提供电荷以用于为所述第一窗格和所述第二窗格供电。29.根据权利要求26所述的多窗格电致变色窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置位于所述中空玻璃单元的所述第一窗格和所述第二窗格的相对的内表面上。30.一种多窗格电致变色窗户，其包括：第一窗格，所述第一窗格包括第一电致变色装置；和第二窗格，所述第二窗格包括第二电致变色装置；其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置中的每一者包括：i)氧化钨或掺杂氧化钨电致变色层，所述氧化钨或掺杂氧化钨电致变色层具有在大约30至大约150mC/cm2/微米之间的电荷容量；和ii)选择性地掺杂有钽的镍钨氧化物对电极，所述镍钨氧化物对电极具有大约75至大约200mC/cm2/微米之间的电荷容量；其中所述电致变色层的厚度与所述对电极的厚度的比值在大约1.7:1和大约2.3:1之间，且每一电致变色装置调色至不小于10％的透射率。31.根据权利要求30所述的多窗格电致变色窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置是全固态无机的。32.根据权利要求31所述的多窗格电致变色窗户，其中所述第一电致变色装置和所述
第二电致变色装置在所述多窗格电致变色窗户的中空玻璃单元中彼此相对。33.根据权利要求32所述的多窗格电致变色窗户，其中所述第一电致变色装置和所述第二电致变色装置位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宾，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：