具有可变光学和/或能量性能的玻璃板类型电化学和/或可电控装置制造方法及图纸

技术编号:5418637 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
具有可变光学和/或能量性能的电化学/可电控的装置,该装置包括至少一个具有第一导电层的载带基材,第一电化学活性层,其中该电化学活性层能可逆地嵌入离子,如阳离子,比如H↑[+]、Li↑[+],或如阴离子,比如OH↑[-],其尤其由阳极(或分别地阴极)电致变色材料制成,电解质层,第二电化学活性层,其中该电化学活性层能够可逆地嵌入所述离子,其尤其由阴极(或分别地阳极)电致变色材料制成,第二导电层,特征在于上述能可逆地嵌入所述离子的尤其由阳极或阴极电致变色材料制成的电化学活性层的至少一层包含足够的厚度,以便可以嵌入所有上述离子而不引起所述活性层的电化学功能不良。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可变光学和/或能量性能的 玻璃板类型电化学和/或可电控装置本专利技术的目的是一种具有可变光学和/或能量性能的玻璃板(vitrage)类型的电化学和/或可电控装置。事实上,当前对存在对适合用户需要的所谓"智能"玻璃板的需求不 断增力口。关于"智能"玻璃板,它可以涉及控制穿过安装在建筑物或汽车、火 车或飞机类交通工具外部的玻璃板(例如舷窗)的太阳光的比率。其目的 是能够限制对驾驶舱/房间内部过度加热,但只是在强烈阳光情况下如此。它还可以涉及控制通过玻璃板的能见度,特别是为了使其变暗, 使其产生散射,甚至需要时阻挡整个视线。它可涉及在房间、火车、 飞机中以内隔板方式安装的玻璃一反或以车辆侧窗玻璃方式安装的玻璃 板。它还涉及用作后视镜的镜子以可靠地避免司机被晃眼,或者是信 号板,以便需要时显示信息或通过间歇显示以更好地引起注意。可以 随意地使其产生漫反射的玻璃板可以在需要时用作投影屏。作为变型,可以涉及通过这种玻璃板产生光,以控制产生的亮度 等级或颜色。已存在可以进行这类改变外观/热性能的多种可电控系统。 为了调节上述玻璃板的光透射或光吸收,已存在被称为紫精 (violog6nes)的系统,如在专利US-5 239 406和EP-612 826中描述的那些。为了调节玻璃板的光透射和/或热传递,还存在所谓的电致变色的 系统。已知这些系统通常包括两层电致变色材料层,它们-陂电解质层 分开并被两层导电层围绕,其中这两层导电层同与电源(alimentation 61ectrique)相连的电流通道(amen6es de courant)结合。上述电致变色材料层中的每一个可以可逆地嵌入(ins6rer)阳离子 或电子,其中由于上述嵌入(insertions)或/脱离(d6sinsertions )改变了 它们的氧化度并导致了其光学和/或热性能的改变。特别地,可以调节 它们在可见光和/或红外光波长中的吸收和/或反射。4习惯上,把上述电致变色系统分为三类-其中电解质呈聚合物或凝胶形式的系统;例如以质子传导的聚合 物,如专利EP-253 713或EP-670 346描述的那些,或以锂离子传导的 聚合物,如专利EP-382 623、 EP-518 754和EP-532 408描述的那些; 其中系统的其它层通常是无机性质的,-其中电解质和叠层的其它层是无机层的系统。这类系统往往用术 语"全固体"系统表示,可以在专利EP-867752、 EP-831360、专利WO 00-57243和WO 00-71777中找到一些实例。-其中所有的层都是聚合物基的系统,这类系统往往用术语"全聚 合物"系统表示。本专利技术涉及"全固体"电致变色系统。所有这些系统的共同点是需要配备电流通道,这些电流通道可以 为在所述系统的活性层或不同活性层的任 一 侧的导电层提供电源。这些电流通道能提供电压和电流穿过叠层(empilement)的通道, 其中电流的通道能够保证从有色状态转变成无色状态,反过来也如此。应该理解,由 一种状态变成另 一种状态表现为如此控制的玻璃板 或者变暗,或者变亮。当前趋势是具有一种系统,该系统在供电作用 下产生快速而均匀的效果,并且它的上述两种状态(无色/有色)之间的 反差(contraste)尽可能最高,以便获得在有色状态时几乎不透明的系统, 其中这种反差被定义为无色状态时的光透射值(TL)与有色状态时的光 透射值的比率。为此,已知在现有技术中的几种解决方法-提高在电流通道端(bomes)的电荷量或电压水平,这种解决方 法的主要缺陷在于它通常导致该系统耐用性不好,-使用光学活性更高的层,其中该层扩大可达到的光透射的范围。 这种层的研制可能需要大量的对现有材料的改进或代替的研究工作,-将至少2个以多层玻璃板结构方式安装的完整系统并置(可以参 考专利US-5 076 673)。这种解决方法3巴其中一个系统存在的缺陷对应 于另 一个系统上存在的缺陷的可能性降至最低。这种解决方法的主要 缺陷在于需要对每个系统都供电,这样加大了成本价格;此外,考虑 到需要安装至少4个基材,这种系统的并置表现为整个结构的重量增 加。这种以多层玻璃板方式的安装,特别是以双层玻璃板方式的安装,必然增加光学界面数,并因此将导致在无色状态时光透射的降低。这 种以双层"建筑"类型玻璃板方式的安装不可移用在汽车领域中。可以注材和用于有限个数(2或3)的基材。使用高度弯曲的基材几乎是不可能的,当基材数大于2个,甚至3个时尤其如此,并通常引起光学失真的危险。因此,本专利技术的目的是通过提出可由单一供电(alimentation)控制的 系统弥补现有技术的解决方案,并且其工作性能至少与2个并置系统 的工作性能相同。本专利技术的目的是结构为TC1/EC1/EL/EC2/TC2的"全固体"电致 变色类型的具有可变光学和/或能量性能的电化学/可电控的装置,该装 置包括至少一个被提供有第一导电层的载带基材,第一电化学活性层, 其中该电化学活性层能可逆地嵌入离子,如阳离子,比如H+、 Li+,或 如阴离子,比如Off,该第一电化学活性层尤其由阳极(或分别地由阴 极)电致变色材料制成,电解质层,第二电化学活性层,其中该电化学 活性层能够可逆地嵌入上述离子,该第二电化学活性层尤其由阴极(或 分别地由阳极)电致变色材料制成,第二导电层,特征在于上述能可逆 地嵌入所述离子的尤其由阳极或阴极电致变色材料制成的电化学活性 层的至少一层包含足够的厚度,以便可以嵌入所有上述离子而不使所 述活性层的电化学功能不良(dysfonctionnement),和特征在于电解质功 能层EL包括至少一层基于选自以下物质的层氧化钽、氧化钨、氧化 钼、氧化锑、氧化铌、氧化铬、氧化钴、氧化钛、氧化锡、氧化镍、 任选地与铝熔合的锌氧化物、氧化锆、氧化铝、任选地与铝熔合的硅 氧化物、4壬选地与铝或硼熔合的石圭氮4b物、氮4匕硼、氮4乜铝、 <壬选地 与铝熔合的钒氧化物、氧化锡和氧化锌,这些氧化物中的至少一种任 选地进行氢化或氮化,和特征在于每个电活性层EC1或EC2含有至少 一种下述化合物鴒W、铌Nb、锡Sn、铋Bi、钒V、镍Ni、铱Ir、 锑Sb、钽Ta的氧化物,这些氧化物是单一或混合的,并任选地含有其 他金属,如钛、铼或钴,和特征在于层EC1的厚度为70-250nm,优选 地为150-220nm。由于足够厚度的电致变色材料的存在,可以以较少的成本获得具 有提高阴暗度的系统。在本专利技术的优选的实施方式中,任选地可以另外利用 一 个和/或另 一个以下排列-层EC2的厚度为400-1500nm,优选地为700-1300nm,更优选地 为800-1200跳-在所述装置的工作周期期间交换的电荷量为 25mC/cm2-80mC/cm2-导电层TC1或TC2是金属类型的或由In203:Sn(ITO)、 Sn02:F、 ZnO:Al制成的TCO(透明导电氧化物)类型的导电层,或者是TCO/金属 /TCO类型的多层,其中所述金属特别地选自银、金、柏、铜,或者是 NiCr/金属/NiCr类型的多层,其中所述金属尤其同样选自银、金、铂、 铜,-得到的反差值为9-10000,优选地为15-4000。根据本专利技术的另一个方面,它目的为电致变本文档来自技高网...

【技术保护点】
结构为TC1/EC1/EL/EC2/TC2的“全固体”电致变色类型的具有可变光学和/或能量性能的电化学/可电控的装置,该装置包括至少一个被提供有第一导电层的载带基材,第一电化学活性层,其中该电化学活性层能可逆地嵌入离子,如阳离子,比如H↑[+]、Li↑[+],或阴离子,比如OH↑[-],其尤其由阳极(或分别地由阴极)电致变色材料制成,电解质层,第二电化学活性层,其中该电化学活性层能够可逆地嵌入所述离子,其尤其由阴极(或分别地由阳极)电致变色材料制成,第二导电层,特征在于上述能可逆地嵌入所述离子的尤其由阳极或阴极电致变色材料制成的电化学活性层的至少一层包含足够的厚度,以便可以嵌入所有上述离子而不使所述活性层的电化学功能不良,和特征在于电解质功能层EL包括至少一层基于选自以下物质的层:氧化钽、氧化钨、氧化钼、氧化锑、氧化铌、氧化铬、氧化钴、氧化钛、氧化锡、氧化镍、任选地与铝熔合的锌氧化物、氧化锆、氧化铝、任选地与铝熔合的硅氧化物、任选地与铝或硼熔合的硅氮化物、氮化硼、氮化铝、任选地与铝熔合的钒氧化物、氧化锡和氧化锌,这些氧化物中的至少一种任选地进行氢化或氮化,和特征在于每个电活性层EC1或EC2含有至少一种下述化合物:钨W、铌Nb、锡Sn、铋Bi、钒V、镍Ni、铱Ir、锑Sb、钽Ta的氧化物,这些氧化物是单一或混合的,并任选地含有其他金属,如钛、铼或钴,和特征在于层EC1的厚度为70-250nm,优选地为150-220nm。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E瓦伦廷S杜布雷纳特
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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