CN101707892A - 电致变色器件的控制 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种控制电致变色器件的透射率的方法。待被控制的电致变色器件具有第一和第二电子传导层，覆盖第一电子传导层的第一电致变色层，覆盖第二电子传导层的对电极层，以及层压在第一电致变色层和对电极层之间的电解质层。本发明所述方法包括在第一电子传导层和第二电子传导层之间施加(212)一系列电压脉冲，并且在所施加的电压脉冲之间提供第一电子传导层和第二电子传导层之间的开路。该方法的特征在于在开路时间段期间测量(214)第一电子传导层和第二电子传导层之间的电压，并且基于所测量的电压控制(220)电压脉冲的脉冲参数，其中脉冲参数是脉冲持续时间和脉冲电压中之一。

Description

电致变色器件的控制

技术领域

本发明总体上涉及电致变色器件以及用于操作这种器件的方法，尤其涉及用于控制电致变色器件的透射率的方法和设备。

背景技术

电致变色器件是能够根据所施加的电信号来改变其透光度的器件。电致变色器件的应用包括但不限于：建筑上的窗户、信息显示器、滤光器和调光器、交通工具中的后视镜、天窗和窗户、眼镜、附有面罩的头盔、滑雪用护目镜、具有可变热发射率的表面或伪装器材。

现有不同类型的电致变色器件。一些器件需要连续的电压或电能供给以保持某种透射率水平，通常被称为自擦除器件(self-erasing device)。其他器件借助于电信号从一种透射状态转变为另一种透射状态，但是如果断开电信号的话，则基本上保持其透射率。

后面类型中的一种典型的电致变色器件包括堆积在一个基片上的五个叠加层，或者定位于两个基片之间的五个叠加层，这两个基片处于连接在一起的结构中。五层电致变色叠层的中心部分是离子导体，也被称为电解质。离子导体与电致变色膜相接触，能够传导离子。在离子导体的另一面是用作离子存储层的电子和离子传导对电极膜。中心的三层结构位于电子传导层之间。通过在该叠层的两侧上的电子传导层之间施加外部的电压脉冲，以使得电子和离子在电致变色层和对电极层之间移动，而使该器件分别着色和褪色。将该电压脉冲施加到电致变色器件的方式对于电致变色器件的性能来说是至关重要的。

理论上，驱动电致变色器件(ECD)的最简单方式是在某个规定的时间间隔内施加着色脉冲或褪色脉冲。所使用的典型脉冲是由参数(例如电压和时间)规定的矩形脉冲。在着色的情况中，限定着色电压和着色时间。ECD的透射率的变化与施加到ECD的或从ECD提取出的电荷量有关。因此，脉冲的持续时间非常重要。这种方法被在美国专利第4,412,215号中提出，该专利公开了用于电致变色器件的着色的采用固定时间的控制方法。为了使电致变色器件褪色，施加具有相反极性的电压脉冲并且限定褪色电压和褪色时间。所施加的电压需要适用于所使用的ECD。电压太大就会毁坏ECD，至少不应在较长的时间内长期施加该电压。

实际上，基于预定时间间隔进行转变的方法并不是在所有应用中都有效的，这是由于两种主要原因。第一，电致变色器件的转变速度非常依赖于操作器件时所处的温度。第二，电致变色器件的转变速度也可能随其寿命而变化。因此，旧的器件可能具有与新的器件不同的转变速度。这些方面暗示：为了在着色状态和褪色状态中达到相同的光透射率，着色脉冲和褪色脉冲必须分别具有不同的持续时间，这依赖于操作条件和/或器件历史。换句话说，在不同的条件下，相同持续时间的电压脉冲导致不同程度的着色或褪色。

暴露于变化大的环境的设备的例子可以是：在炎热的夏天使用的与在寒冷的环境中使用的摩托车的附有面罩的头盔。另一个例子是在整天、整个季度或整年中都暴露于温度变化环境的电致变色正面窗。又一个例子是汽车中的后视镜或天窗。

用于电致变色器件的多数现有技术的控制方法并没有把器件的老化考虑进去.新的刚生产的ECD具有不同于经受了几千次操作循环的ECD的性质.因此，为了得到优化的性能，不能用无变化的一组参数来控制这些器件.

在较早的时候，人们已经尝试解决这些问题。获得适当的着色时间和褪色时间的安全方法是实际地测量透射率，并且当达到所需要的透射率水平时中断着色或褪色。例如，这种方法在美国专利第5,822,107号中公开，该专利所述的方法是将时间控制与物理特性(例如电压、电流或玻璃制品的光透射率)的测量相结合。然而，这需要附加的工具来进行光学测量，会使系统更加复杂。可能会有不能测量透射率的情形，例如非透明显示器。也可能会有这种情况，即光学传感器可能会在视线中，因而干扰消费者产品中的视野或仪器中的光束。

有许多现有技术公开了表现为不同类型的控制方法。美国专利第6,404,532号公开了一种用于控制电致变色器件的系统和方法。该系统包括光源和用于测量光的衰减的光检测器，该光检测器配置在电致变色窗的相对侧。脉冲宽度调制的功率信号被用作到电致变色窗的输入。

美国专利第7,133,181号公开了一种用于ECD的控制系统，该控制系统能够估计ECD的温度而不需要外部温度监测元件，接着能够部分地基于温度读数来控制ECD。这种控制系统还提供了一种方法，这种方法确定ECD的褪色和着色历史，确定ECD的透射状态，以及施加保持电压以维持ECD的透射状态。ECD着色和褪色的控制是通过使用脉冲电压信号来完成的。

关于现有技术ECD控制的另一个问题是高电压损坏ECD的风险。通常，高电压对于寿命有负面影响，短脉冲除外。对于可能存在大的温度或老化差异的应用来说，情况尤其如此。已公布的国际专利申请WO 97/28484描述了一种安全驱动方法，该方法基于施加预设的恒定电流，并规定不能被超过的电压极限。如果规定低的电流值，则该方法提供一种安全操作模式，然而，这是以低转变速度为代价的。

相关技术

美国专利第6,084,700号公开了一种用于自擦除电致变色元件的电子电路，其中将脉冲宽度调制的信号耦合到电致变色元件而不进行信号平均，以便维持某种水平的透射率。为了补偿在这种条件下被压缩的反射特性的工作范围，该电子电路利用主动负载或可选的电致变色元件的电压反馈来提供具有未压缩的线性工作范围的反射响应特性，该反射响应特性与具有DC驱动电路的电致变色元件的反射特性相似。

已公布的欧洲专利申请EP 0869032公开了一种具有自擦除电致变色元件的后视镜系统。驱动电路根据脉冲驱动信号的占空比控制部分反射率水平。另外，驱动电路根据在脉冲期间在电致变色单元两端形成的电压调节脉冲幅度。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供用于控制非自擦除的电致变色器件的改进的方法和设备.本发明的另一个目的是提供在着色状态和褪色状态之间的快速转变，以及提供在褪色状态和着色状态之间的快速转变.本发明的又一个目的是为电致变色器件提供初始着色或褪色过程中的快速转变，同时保持其寿命.本发明的又一个目的是提供用于检测电致变色器件的状况并相应地采用着色程序或褪色程序的装置和方法.本发明的再一个目的是简化控制电路.本发明的再一个目的是提供一种能够在任意透射率水平停止着色过程的控制方法.本发明的再一个目的是提供一种不依赖于电致变色器件的尺寸和形状的控制方法.

通过根据所附的权利要求所述的方法和设备来实现上述发明目的。根据本发明所述，在第一方面，提出了一种控制电致变色器件的透射率的方法。将被控制的电致变色器件具有第一电子传导层和第二电子传导层，至少部分地覆盖第一电子传导层的第一电致变色层，至少部分地覆盖第二电子传导层的对电极层，以及层压在第一电致变色层和对电极层之间并且至少部分地覆盖第一电致变色层和对电极层的电解质层。所述方法包括在所述第一和第二电子传导层之间施加一系列电压脉冲，以及在所施加的电压脉冲之间在所述第一和第二电子传导层之间提供开路。所述方法的特征在于在开路的时间段期间，测量第一电子传导层和第二电子传导层之间的至少一个电压值，以及根据所测量的至少一个电压值来控制电压脉冲的脉冲参数，脉冲参数至少是脉冲持续时间和脉冲电压或可由此直接导出的量之一。

在本发明的第二方面，提供了一种电致变色器件，包括：第一电子传导层，第二电子传导层，至少部分地覆盖第一电子传导层的第一电致变色层，至少部分地覆盖所述第二电子传导层的对电极层，层压在第一电致变色层和所述对电极层之间并且至少部分地覆盖第一电致变色层和对电极层的电解质层，以及透射率控制电子设备。该透射率控制电子设备包括：连接在第一电子传导层和第二电子传导层之间并且被配置为施加一系列电压脉冲的电压源，以及用于在所施加的电压脉冲之间提供第一电子传导层和第二电子传导层之间的开路的装置。所述电致变色器件的特征在于透射率控制电子设备还包括：连接在第一电子传导层和第二电子传导层之间并配置为在开路时间段期间测量至少一个电压值的电压传感器，以及连接到电压传感器和电压源的控制器。控制器被配置为基于来自电压传感器的输出控制电压脉冲的脉冲参数，其中脉冲参数至少是脉冲持续时间和脉冲电压或可由此直接导出的量之一。

本发明的一个优点是实现电致变色器件的快速光学调制，自动地补偿某些老化和环境参数。优选实施方式提供了其他的一些优点。

附图简要说明

通过参考下面的描述以及随附的附图，可以对本发明连同更多的目的和优点得到更清楚的理解，在这些附图中：

图1是电致变色器件的层堆叠的实施方式的示意图；

图2A至图2B是说明通过使用恒定的施加电压来分别对电致变色器件充电和放电的示意图；

图3是说明特征为采用电压脉冲来对电致变色器件充电的实施方式的示意图；

图4是说明为着色目的而对根据本发明所述的电致变色器件施加一系列电压脉冲的实施方式的示意图；

图5A是说明用于控制根据本发明所述的电致变色器件的透射率的方法的实施方式的各步骤的流程图；

图5B是说明用于控制根据本发明所述的电致变色器件的透射率的方法的另一个实施方式的各步骤的流程图；

图5C是说明为着色目的而对根据本发明所述的电致变色器件施加一系列电压脉冲的另一个实施方式的示意图；

图5D和图5E是说明用于着色目的而用根据本发明所述的测试设备进行电压测量的示意图；

图5F是说明用于控制根据本发明所述的电致变色器件的透射率的方法的又一个实施方式的各步骤的流程图；

图6是说明根据本发明所述的电致变色器件的着色程序的实施方式的示意图；

图7是说明为褪色目的而对根据本发明所述的电致变色器件施加一系列电压脉冲的实施方式的示意图；

图8是说明根据本发明的电致变色器件的一个实施方式的部分的方块图；

图9是说明为着色目的而对根据本发明所述的电致变色器件施加一系列电压脉冲的另一个实施方式的示意图；

图10是说明用于控制根据本发明所述的电致变色器件的透射率的方法的另一个实施方式的各步骤的流程图；

图11是说明用于探测目的而对根据本发明所述的电致变色器件施加一系列电压脉冲的实施方式的示意图；

图12是说明探测测量的计算的示意图；以及

图13是说明根据本发明所述的电致变色器件的另一个实施方式的部分的方块图。

实施方式详述

贯穿本说明书所公开的内容，不同附图和实施方式中相同或直接相应的部件将用相同的参考数字来标示。

在本说明书中，电致变色材料被定义为在引入/抽出离子和电子的情况下能够永久地和可逆地改变其光学性质的材料。其后，电致变色层是包括电致变色材料的层。

图1说明了非自擦除类型的电致变色器件10的电致变色层的叠层11的典型配置。在中心部分，设置离子导体，即电解质层20。电解质层20在一侧上与电致变色层16相接触，其能够传导电子以及离子。在电解质层20的另一侧上是电子和离子传导对电极层18，层18其作为离子储存层。该对电极膜18可全部或部分由第二电致变色膜构成。中心的三层结构16、18、20位于两电子传导层12、14之间。两电子传导层12、14被分别配置为紧靠第一基片22和第二基片24。

需注意的是，本说明书的不同附图中层的相对厚度并不表示真正的尺寸关系。典型地，基片比其他层要厚得多。附图仅是为了说明连接原理而被绘出的，而不是要给出任何尺寸上的信息。

通过在叠层11的两侧上的电子传导层12、14之间施加外部电压脉冲，使电子和离子在电致变色层16和对电极层18之间移动，来对这种电致变色器件10进行着色或褪色。因此，电致变色层16将改变其颜色。电致变色层16的例子包括但不限于：基于钨、钼、铌、钛、铅和/或铋的氧化物的阴极着色薄膜，或基于镍、铱、铁、铬、钴和/或铑的氧化物、氢氧化物和/或氧氢化物(oxy-hydride)的阳极着色薄膜。

基片22、24中至少一个必须是透明的，以便将电致变色层16的电致变色性质展示给周围环境.在目前的典型情况中，使用塑料基片.在最普遍意义上，塑料基片22、24是合成的或半合成的聚合产品.一般地，塑料基片依据其聚合物主链来分类.可能的塑料基片的例子包括但不限于：聚碳酸酯、聚丙烯酸化物、聚氨基甲酸酯、碳酸聚氨酯共聚物、聚砜、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯纤维、聚乙烯、聚烯烃、聚酰亚胺、聚硫化物、聚乙烯乙酸酯、纤维素基聚合物.

同时，两个电子传导层12、14中的至少一个必须是透明的。对可见光透明的电子传导层12、14的例子包括但不限于：铟锡氧化物(ITO)、氧化锡、氧化锌、n掺杂或p掺杂的氧化锌以及氟氧化锌的薄膜。近来，也研究了基于金属的层(例如ZnS/Ag/ZnS)和碳纳米管层。根据特定的应用，一个或全部两个电子传导层12、14可由金属网格制成。

如上所述，对电极层18可包括电致变色材料以及非电致变色材料。对电极层18的例子包括但不限于：基于钨、钼、铌、钛、铅和/或铋的氧化物的阴极着色电致变色薄膜，基于镍、铱、铁、铬、钴和/或铑的氧化物、氢氧化物和/或氧氢化物阳极着色电致变色薄膜，或诸如基于钒和/或铈以及活性碳的氧化物的非电致变色薄膜。同样地，这些材料的组合也可被用作对电极层18。

电极层20包括离子导体材料。电解质层20可以是透明的或非透明的，着色的或非着色的，这根据应用来选择。电解质类型的一些例子包括但不限于：固体聚合物电解质(SPE)，例如具有溶解的锂盐的聚环氧乙烷；凝胶聚合物电解质(GPE)，例如聚甲基丙烯酸甲酯和具有锂盐的碳酸丙烯的混合物；复合凝胶聚合物电解质(CGPE)，其类似于GPE但是添加第二种聚合物，例如聚环氧乙烷，和液体电解质(LE)，例如具有锂盐的碳酸乙二酯/碳酸二乙酯的溶解的混合物；以及复合有机-无机电解质(CE)，其包括添加TiO₂、二氧化硅或其他氧化物的LE。所采用的锂盐的一些例子包括但不限于：LiTFSI[双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂]、LiBF₄[四氟硼酸锂]、LiAsF₆[锂六氟砷]、LiCF₃SO₃[三氟甲烷磺酸锂]，以及LiClO₄[高氯酸锂]。

图2A说明利用恒定电压输入的ECD的着色过程。在时刻t0，恒定电压V0被施加到ECD上。在本说明书中，正电压被定义为给予对电极比电致变色膜更高的电压。这意味着通过施加较高的电压来实现着色，并且通过施加较低的电压来实现褪色。所需要的电压依赖于材料的选择。根据图1所示的实施方式，用于基于氧化钨的电致变色层和氧化镍的对电极层的ECD的着色的典型电压在0.6到2V的范围内，更典型的电压约为1.6V。由曲线101表示的着色，即ECD的吸收率随时间增加并最终达到稳定的着色水平C0。换句话说，ECD的透射率逐渐下降。被断开电压的ECD的这种稳定的吸收率水平相应于ECD上的电压V0。一个严重的问题是着色的增加一般是缓慢的。特别是在着色的初始阶段，使用者常常感兴趣于具有到至少部分着色的状态的迅速转变。对于使用者来说，着色的最后的小部分通常是不重要的。

类似地，图2B说明了采用恒定电压输入的典型ECD的褪色过程.在时刻t1，恒定电压V1被施加到ECD上，与前一种情况相比，该实施方式具有相反的极性.用于对根据图1所示的实施方式的基于钨/镍的ECD进行褪色的典型电压在0到-2V的范围内，更典型的约为-1.4V.因此，与着色电压相比，该实施方式中的极性是相反的.然而，在用于电致变色膜和对电极的材料的其他选择中，电压水平可以是不同的，并且甚至在一些情况下，也可通过正电压获得褪色.由曲线102表示的ECD的褪色，即发生吸收率的降低，并且吸收率最终达到接近相应于最大透射率的状态的水平.被断开电压的ECD的这种吸收率水平相应于ECD上的电压V1.同时，褪色过程的初始部分也是相当缓慢的.

一般说来，ECD对于电压较长时间段处于预期工作范围之外是相对敏感的。稍微高于最大程度着色或最大程度褪色的最佳电压的稳定的电压将会减少ECD的寿命。然而，发现所施加的电压高于最大工作电压在较短的时间段，典型地短于一秒，不会显著地损害ECD。

ECD的充电过程是一个复杂的过程，其中涉及不同的动力学依变因子(dependentfactor)。这种充电并不等同于传统的电容器充电。图3中的示意图说明在ECD上施加的电压信号的典型效果。在该示意图的上部，示出了施加的电压信号103，其具有有限持续时间Δt2的幅度V_施加。在该电压信号结束后，在时刻t2，ECD从外部电压断开，例如在ECD的相对侧之间设置为开路。在下部，示出了相应的充电电流104。能够注意到电流104逐步降低。

图3描述了由具有高采样速率(100kHz)的瞬态记录器测量的在衰减(relaxation)期间的ECD的电压。从施加的电压水平V_施加到初始电压Vi的立即下降基本上是即刻发生的。这种即时下降Vext相应于例如，到ECD的导体和接线中的欧姆损耗，即连接到ECD的外部组件中的欧姆损耗。注意在时刻t2之后，时间标度是以对数标度给出的。衰减从该初始电压Vi开始发生。如可以看出的，在最初的60μs期间，存在初始压降，V_初始。在该时间段内，欧姆损耗在ECD的电极/电解质双层的界面上是衰减的，即内部欧姆损耗。在该衰减后，电池电压以约V_衰减的水平保持稍微的恒定达几毫秒，在这之后，电池电压再次继续更快速地衰减(以对数的时间标度)。在V_{衰 减}的这种稳定水平表示电池的电化学电压，包括ECD的每个电极的平衡电压和过电压。在最后的衰减后，电池将达到平衡电压V_平衡，然而该最后的衰减非常缓慢并且典型地将花费几个小时来完成。

所公开的方法测量当器件衰减到该稳定水平或欧姆方式的衰减状态时的电池电压的值。该稳定水平的电池电压是算法应用为反馈电压的电压。通过将其用作控制参数，该方法以这样的方式进行操作，以致使驱动器通过施加较高的有效电压来补偿电阻损耗，并且目的在于使得稳定水平的电压从不超过阈值电压。当稳定水平的电压达到阈值电压时，占空比或所施加的电压就会降低，从而降低经过时间平均的施加的电压。如果稳定水平的电压超过阈值电压，就会存在材料退化的大的风险，这是因为各种电化学和化学副作用将会使得器件出现故障。在充电或放电序列的结尾处，占空比的值或施加的电压是小的，意味着正在流过非常低的电流。这意味着所测量的稳定水平电压实际上接近于电池的完全衰减后的平衡电压。

目前本发明所公开的方法的实施方式是在所施加的电压脉冲的开路时间段的结尾处采样电压。作为一个例子，使用200Hz的脉冲频率和50％的占空比(DC)，这意味着在开路时约2.5ms的衰减后采样反馈电压。使用相同的频率，但是占空比仅为5％，在采样反馈电压之前的衰减时间为4.75ms。

这种工作情况特别针对于非自擦除ECD。

本领域的任何技术人员应能认识到：在所有情况中预知所有的参数并提供预定的控制参数是困难的，如果不是不可能的话。然而，本领域的任何技术人员也认识到衰减的工作情况包括关于诸如温度或老化等信息。这实际上可用于控制ECD。

在本发明的实施方式中，在ECD的电子传导层之间施加一系列的电压脉冲，以改变ECD的光学状态。换句话说，光学模式(optical mode)被改变为更暗或更亮的状态。通过充电，即转到更暗的状态，或通过放电，即转到更亮、更透明的状态，来改变ECD的光学模式。每个电压脉冲包括电压信号，该电压信号后是没有施加任何电压的时间段。在所施加的电压信号之间的时间段期间，在电子传导层之间设置为开路。图4说明了一种实施方式。这里，电压脉冲110是恒定幅度V_施加的电压脉冲。换句话说，每个电压脉冲110由恒定电压“接通(on)”模式111和接着的开路“断开(off)”模式112组成。每个电压脉冲110的特征是所施加的电压V_施加、脉冲持续时间t_脉冲，以及接通时间t_施加，在接通时间t_施加期间施加所施加的电压V_施加。V_施加由一电源提供。接通时间也可被表示为电压脉冲中所施加的电压的持续时间。接通时间t_施加也可以从占空比的方面来表示。占空比定义为接通时间t_施加除以脉冲持续时间t_脉冲，并通常被以百分比的方式给出。在接通模式期间施加的所施加的电压t_施加的水平是具体针对每种应用的设计参数，但是典型地在1-5V之间。断开模式采用施加的为0的电流，即ECD是开路的。

在开路时间段112期间的至少一个时刻t_测量，测量电子传导层之间的电压V_测量。所测量的电压V_测量包括关于ECD的状态的可用信息。最可再现的测量被认为可在开路时间间隔中尽可能晚地完成，此时，相关的衰减过程已经衰退，即衰减已经达到如上所述的稳定水平。因此，目前认为，直接在后继的电压脉冲110开始之前、在开路时间段112的结尾处执行测量是优选的方案。

根据测量结果，即根据测量的电压，能够控制电压脉冲的脉冲参数，在本实施方式中，该脉冲参数为脉冲持续时间。借助于有连续的时机来测量施加在ECD上的实际电压，可使脉冲持续时间被调整来给予例如快速的初始充电，同时保持对固定的电压水平的控制。在充电过程的最后阶段，可使脉冲持续时间改为被调整来给予到目标电压的安全途径。

在图4中示出的实施方式中，所施加的电压V_施加典型地显著高于ECD的最大允许的固定电压V_最大。如果典型的最大固定电压的极限在0.6到2V之间，典型地约为1.6V，则脉冲中所施加的电压能够容易地为3-5V。设定相应于ECD的某种目标透射率水平的目标电压V_设定，并且需要将ECD快速充电到该透射率水平。图中示出了4个电压脉冲A-D。在第一个电压脉冲A之后，在开路时间段的结尾处测量ECD上的剩余电压V_A。该电压V_A低于暂时的阈值电压V_阈值。认为不需要任何改变，并且施加相同的第二个电压脉冲B。在第二个电压脉冲后的开路时间段的结尾处，测量剩余电压V_B。现在，发现该电压V_B超过暂时的阈值电压V_阈值。认为要降低充电速率。

因此，控制第三个电压脉冲C以具有更短的占空比或接通时间的持续时间t_施加，这意味着在一个单电压脉冲中转移到ECD的电荷量降低了。这也给予ECD较长的可用衰减时间。同时根据目前的实施方式，暂时的阈值电压V_阈值可被调整到新的值。程序继续进行下去，并且因为测量到的剩余电压V_C没有超过新的暂时的阈值电压V_阈值，因此第四个电压脉冲D被给予相同的接通时间的持续时间t_施加。充电继续进行下去，在t_施加和V_阈值中有连续的变化，直到达到目标电压V_设定为止。

接通时间的持续时间t_施加的变化量是一项设计参数。一种容易实现的可能性是以固定的量Δt_施加改变该持续时间，即以预定的步长降低接通时间的持续时间。另一种可能性是使作为目前的接通时间的持续时间t_施加的固定百分比发生变化，以致接通时间的持续时间每次降低例如30％.第三种类型的降低方案是具有绝对测量或相对测量的一组预定的接通时间的持续时间，由此相继地选择持续时间.以这种方式，可以得到良好控制的吸收率变化的工作情况，例如参见下面的图6.

同样地，根据不同的原理可实现阈值电压V_阈值的变化。此外，这里可通过定义电压差ΔV_阈值来使用恒定的升压，在每次应该进行更新时，阈值电压V_阈值增加电压差ΔV_阈值。另一种可能性是使阈值电压V_阈值和目标设定电压V_设定的当前差的固定百分比发生变化。例如，每当阈值电压V_阈值将要变化时，电压差可以被减半。此外，这里其他变化方案是可行的，所述其他方案能够与上面讨论的持续时间变化的方案一起给予所要求的充电工作情况。

因此，上面提出的实施方式是采用脉冲电压信号的脉冲宽度调制(PWM)方法，依据频率和/占空比来在时间上调制该脉冲电压信号，产生多个连续的电压脉冲，即“脉冲串”。典型的电压脉冲频率是50-1000Hz的量级，更具体地，典型地为200-500Hz。在PWM方法中，占空比可典型地从例如充电过程的开始时的90％改变为结尾处的1％，或者甚至小于1％。在脉冲串持续的过程中，本PWM方法采用信号反馈方案与控制算法来改变随后的电压脉冲的参数，即脉冲持续时间(或频率)和占空比。在脉冲的断开模式期间，即在开路期间，对反馈信号进行采样。在该实施方式中，在脉冲的低电平状态(low-state)部分的结尾处的电压电平被用作反馈信号。将被控制的随后的电压脉冲可以是紧随采样周期的第一个电压脉冲或稍后的电压脉冲。因此，利用控制电压脉冲的占空比的控制参数来对电压脉冲的序列进行脉冲宽度调制。

借助于标准设置和/或借助于在每个充电/放电操作之前管理参数确定阶段或探测阶段，来确定脉冲参数的初始值。下面进一步描述这种实施方式。这意味着电压脉冲参数将根据条件和应用而改变。有一种典型的与使用者相关的算法参数：目标电压V_设定，该参数直接与吸收率水平相关。目标电压V_设定确定ECD应该转到的新的光学模式，其在之前的参数确定阶段中得到，并典型地由操作者例如通过按压按钮和旋转旋钮，或由传感器控制。

在本说明书中，“电压脉冲参数”旨在表示电压脉冲的实际性质。“控制参数”是用于控制电压脉冲的参数。例如，这种控制参数可包括电压脉冲参数的初始或要求的值，或者可以包括在控制过程中使用的不同的设置值、停止值或阈值。

上面简述的控制算法在脉冲串的持续过程中应用并且利用反馈信号来生成用于脉冲串中的下一个或其他随后脉冲的脉冲参数。控制算法还包括停止条件控制。如下面进一步的描述，也可以执行中断例程。在图5A的流程图中说明这种控制算法的实施方式。

在步骤200中，控制ECD的透射率的程序开始。在步骤210中，规定控制参数，例如电压脉冲参数或不同的设置参数的初始值。这些初始值可以是从存储器中取回的或通过探测程序获得的标准值，下面进一步更详细地描述其一个实施方式。如上所述，初始值，特别是设定电压可以由操作者直接或间接地规定。当应用于图4的实施方式时，将被启用(initiate)的典型的电压脉冲参数是V_施加、t_施加，以及t_脉冲，或与其相关联的参数。在本实施方式中采用的典型控制参数是V_设定和V_阈值。

通过不同的手段可以获得关于是将执行褪色还是将执行着色的信息，该不同的手段例如通过操作者的输入，在任何操作之前在目标电压V_设定和ECD上的电压之间进行比较；或通过来自其他逻辑单元的输入。下面将对此进行进一步更加详细的讨论。

在步骤212中，根据当前的电压脉冲参数将电压脉冲施加到ECD上.在步骤214中，在开路时间段期间测量ECD上的电压V_测量。在步骤216中，确定所测量的电压V_测量是否已经达到目标的设定电压V_设定。如果是这样的话，程序将继续进行到步骤299，在步骤299程序结束。在该实施方式中，V_设定的达到是唯一的停止条件。如果没有达到目标设定电压V_设定，则程序继续进行到步骤218。

鉴于图4的特定实施方式，在步骤216中，检查是将执行褪色还是执行着色，即ECD上的电压将被降低还是被增加，如在步骤210中所确定的。如果将执行着色，则设定电压V_设定是在某种精度下的ECD电压的上限。那么停止的判断标准是V_测量的值大于V_设定或处于从V_设定开始的合理范围内，即V_测量＞V_设定-δ，其中δ是从目标设定电压V_设定的可接受的偏离。类似地，如果将要执行褪色，则设定电压V_设定是在某种精度下的ECD电压的下限。那么停止判断标准是V_测量的值小于V_设定或处于从V_设定开始的合理范围内，即V_测量＜V_设定+δ，其中δ是从目标设定电压V_设定的可接受的偏离。

在步骤218中，确定所测量的电压V_测量是否已经达到目前的阈值电压V_阈值。如果情况并非如此，则程序继续进行到步骤212，在步骤212施加额外的电压脉冲。如果已经达到目前的阈值电压V_阈值，则程序继续进行到步骤220。鉴于图4的特定实施方式，在步骤218中，检查是否满足变化的判断标准。首先，类似于步骤216，检查是将要执行着色还是褪色，如在步骤210中确定的。如果将要执行着色，则变化判断标准是V_测量的值大于V_设定，即V_测量＞V_阈值。如果将要执行褪色，则变化判断标准是V_测量的值小于V_设定，即V_测量＜V_阈值。该步骤220中，改变脉冲参数。在PWM实施方式中，变化接通时间t_施加或与其相关联的参数。典型地，降低t_施加参数，以降低平均充电速率。在步骤222中，同时更新控制参数。在图4的实施方式中，变化V_阈值的值以减小与V_设定的值的差，即降低|V_设定-V_阈值|。接着程序返回到步骤212，在步骤212施加视变化的脉冲参数而定的电压脉冲。

采用这种算法的结果是脉冲参数将在充电/放电阶段期间改变。图6是说明两种透射率控制过程的示意图。曲线120说明传统的充电，其中连续地施加目标设定电压大小的恒定电压。曲线121说明根据本发明的上述实施方式的充电。这里，施加一系列的电压脉冲，使施加的脉冲电压大于目标设定电压，但是在短的时间段中施加。控制所述一系列的电压脉冲的参数以对ECD进行快速但仍然是可靠的充电。

在另一个实施方式中，可完全省略对阈值电压V_阈值的变化。接着选择V_阈值等于目标设定电压V_设定。当所测量的电压达到恒定阈值电压V_阈值时，接通时间的持续时间t_施加降低，如上所述的。由于这暗示当接通模式提供的电荷量降低时，用于衰减的时间同时地增加，因此典型地所测量的电压变得较小，再次小于阈值电压V_{阈 值}。接着省略图5A的步骤222。然后该过程重复进行。由于将阈值电压V_阈值设置为等于目标设定电压V_设定，因此必须采用新的停止判断标准。一种可能性是继续该过程直到电压脉冲中的可用电荷变小为止，即直到PWM信号的占空比达到目标占空比为止。

这可以由图5B说明。在步骤210，如前面的实施方式规定控制参数。在本实施方式中启用的典型的电压脉冲参数是施加的脉冲电压V_施加、电压脉冲接通时间t_施加、占空比DC、暂停时间t_暂停(下面进一步描述)以及脉冲时间t_脉冲，或与其相关联的参数。在本实施方式中采用的控制参数是目标占空比DC目标、占空比的变化ΔDC，以及恒定阈值电压V_阈值。在步骤212中，根据目前的电压脉冲参数在ECD上施加电压脉冲。在步骤214中，在开路时间段期间测量ECD上的电压V_测量。在步骤218中，确定所测量的电压V_测量是否已经达到目标的恒定阈值电压V_阈值。如果情况并非如此，则程序再次继续进行步骤212，在步骤212施加额外的电压脉冲。如果V_{测 量}已经达到V_阈值，则程序继续进行到步骤217，在步骤217确定目前的占空比DC是等于或小于最终的目标占空比DC目标。因此在该实施方式中采用的停止判断标准与占空比或“接通模式”的持续时间相联系。如果达到目标占空比DC目标，则程序在步骤299结束。换句话说，如果已经将占空比降低到某种水平，则在每个脉冲可得到的电荷量足够小以使得ECD的充电状况接近于所要求的充电状况。否则，过程继续进行到步骤220，以变化脉冲参数。在本实施方式中，在步骤220中，目前的占空比降低ΔDC并且过程继续进行到步骤221，在步骤221中，引入休息暂停以使ECD电压衰减。暂停时间t_暂停可以是恒定参数或者可以取决于例如占空比时间(duty cycletime)。在暂停之后，过程继续进行到步骤212，在步骤212施加新的电压脉冲。

在图5C中说明根据上面实施方式的控制程序的典型工作情况。在施加第一脉冲之后，ECD上的电压向下衰减到低于恒定阈值电压V_阈值的电压水平。脉冲参数没有任何变化并且施加新的脉冲。这次，ECD电压没有衰减到低于阈值电压V_阈值，脉冲参数变化，在这种情况下降低占空比。还引入另外的暂停。在暂停后，现在根据新的占空比施加新的脉冲。接着继续施加脉冲直到ECD的衰减没有在电压阈值V_阈值之下为止。当占空比达到或超过目标占空比DC目标时，整个充电过程停止。

图5D说明用测试设备进行的真实测量。在ECD上施加3.6V的电压脉冲达4ms，并且1ms的断开时间(80％的占空比)使ECD以欧姆方式衰减。容易看出对于每个施加的脉冲，衰减的终端电压逐步地增加。在图5E中，在示意图中说明相同的序列的一部分，但为后来的阶段，其中时间标度减小而电压标度增加。需注意的是，图中只示出电压曲线的下部部分。在示意图的第一部分中，使用80％的占空比。在断开时间期间的终端电压逐步变得更高，并且当达到阈值电压，即该例子中的1.6V时，占空比下降到68％，并且在下一个电压脉冲之前引入暂停。这里可以看出这最初降低了后面测量的终端电压。然而，终端电压再次开始爬升到阈值。

当得到ECD上的目标电压时，ECD从电源断开并且保持基本恒定的透射率。

如果透射率要被再次变化回来，则执行类似的程序，然而，与用于最初变化的电压脉冲相比，现在电压脉冲的符号是相反的。然而将提供类似的情形，改为使用负的电压值。在图7中说明类似于图5A中描述的实施方式的实施方式。在该情况中，“接通模式”相应于负电压，由此术语“接通”需要考虑所施加的电压信号的绝对值。同时注意，对于着色和褪色来说，控制算法的不同参数分别可以是不同的。

在图8中作为方块图说明根据本发明的上面提出的思想的电致变色器件10的实施方式。电致变色器件10包括电致变色层的叠层11，例如根据在图1中说明的。概括起来，电致变色层的叠层11包括第一电子传导层、第二电子传导层、至少部分地覆盖第一电子传导层的第一电致变色层、至少部分地覆盖第二电子传导层的对电极层，以及层压在第一电致变色层和对电极层之间并至少部分地覆盖第一电致变色层和对电极层的电解质层。

电致变色器件10进一步包括控制透射率的电子设备40，该电子设备40被接线41、42分别连接到电致变色层的叠层11的第一和第二电子传导层.控制透射率的电子设备40反过来包括电压源44，电压源44配置为使电压能够被施加到接线41、42上，并从而施加在第一和第二电子传导层之间.电压源44被配置为施加一系列的电压脉冲作为对来自控制器46的控制信号45的形式的某种输入的响应.控制透射率的电子设备40还包括用于在第一和第二电子传导层之间提供开路的装置48.这种开路在施加的脉冲电压之间发生.在图8的实施方式中，用于提供开路的装置48是在电压源44和接线41、42之间的接线中的一条接线上设置的开关49.用于提供开路的装置48还可以被集成在电压源44自身中.

控制透射率的电子设备40还包括电压传感器50，电压传感器50连接在第一和第二电子传导层之间并且被配置为测量开路时间段期间的电压。在图8的实施方式中，电压传感器50位于开关49和接线41、42之间。控制器46连接到电压传感器50，以接收代表测量的电压的输入信号。控制器46被配置为根据来自电压传感器50的所接收的信号来控制电压脉冲的脉冲参数。典型地，通过向电压源44提供适当的控制信号45来控制脉冲参数。如上所述，将被控制的脉冲参数可以是所施加的电压或脉冲电压的持续时间。在典型的实现中，单元44、46、48和50中的一个或几个被集成在同一个处理器中，并且因此不能作为物理上分离的单元而被得到。

当使用一系列的电压脉冲时，可能有控制电压脉冲中的可用电荷的不同方法。在上面讨论的实施方式中，已经使用PWM。然而，在另一个实施方式中，也可能控制所施加的电压脉冲电压幅度。如同上述，例如根据使用者的输入(例如按压按钮、旋转旋钮，或其他使用者交互设备)，或传感器输入(例如光传感器)，以及探测阶段的结果的组合，来确定用于控制所施加的电压幅度的参数。因此将被控制的脉冲参数是所施加的脉冲电压。

该实施方式还采用两阶段的受脉冲作用的过程，类似于PWM方法，具有接通和断开模式，以脉冲串的操作来运行。然而，在该实施方式中，在脉冲之间改变接通模式的电压水平V施加，而不是改变脉冲宽度和/或占空比。此外，在该实施方式中，接通模式持续时间和断开模式持续时间之比，即接通/断开的比率典型地高得多，并且在基本的实施方式中在脉冲串持续的过程中不改变。断开模式的持续时间，即断开时间或开路时间段典型地在0.1-10ms的范围内。典型地，接通/断开的比率在10-300的范围内，即占空比是90-99.7％。

通过利用断开模式期间测量的电压信号的信号反馈方法，来确定操作过程中的接通模式电压水平(V_施加)。

图9说明采用电压幅度改变方法的一系列电压脉冲。典型地，至少在充电过程的初始阶段，可在脉冲之间改变的、所施加的电压V_施加比ECD的最大允许的固定电压V_最大高得多。保持占空比恒定，即脉冲的接通持续时间t_施加是恒定的。在图9中，所示出的占空比稍微小于通常使用的占空比，以便增加附图的可读性。设置相应于ECD的某种目标透射率水平的目标电压V_设定，并要求将ECD快速充电到该透射率水平。图中示出四个电压脉冲A-D。在第一个电压脉冲A之后，在开路时间段的结尾处测量ECD上的剩余电压V_A。该电压V_A高于阈值电压下限V_{阈值，下限}，但是低于阈值电压上限V_{阈值，上限}。如果剩余电压V_A已经低于阈值电压下限V_{阈值，下限}，则施加的电压将被增加。如果剩余电压V_A已经高于阈值电压上限V_{阈值，上限}，则施加的电压将改为被降低。然而，在目前的情况中，当剩余电压V_A处于阈值电压之间时，认为不需要进行任何变化，并且施加相同的第二个电压脉冲B。在第二个电压脉冲后的开路时间段的结尾处，测量剩余电压V_B。现在，发现该电压V_B超过阈值电压上限V_{阈 值，上限}。因此，认为充电速率将要降低，即，降低V_施加。

因此，控制第三个电压脉冲C以具有更低的施加的电压V施加，这意味着在一个单电压脉冲中转移到ECD的电荷量降低了.程序继续进行下去，并且因为测量的剩余电压V_C没有超过阈值电压上限V_{阈值，上限}并且没有下降到阈值电压下限V_{阈值，下 限}之下，因此第四个电压脉冲D被给予相同的施加的电压V_施加。程序继续进行下去，直到施加的电压V_施加降低到合理地接近于设定电压V_设定的水平为止，即处于V_{设 定}附近ΔV的电压范围内为止。

该算法存在特别重要的一些参数。设定电压V_设定确定ECD应该转到的新的光学模式。这可以由操作者设置，或者在之前的参数确定阶段中设置，并且典型地在这种情况下将在ECD的光学模式中的每个命令的变化之间改变。

在每个步骤中的施加的电压V_施加的变化量是一种设计参数。一种容易实现的可能性是以一个固定量ΔV_施加改变电压，即电压以预定的步长降低。另一种可能性是使目前施加的电压V_施加和目标设定电压V_设定之差的固定百分比发生变化。第三种类型的降低方案是具有绝对测量或相对测量的一组预定的施加的电压，由此相继地选择电压。此外，阈值电压V_{阈值，上限}和V_阈值，下限以及被接受的V_设定附近的ΔV的电压范围都是设计参数。

反过来，可变的接通模式的电压信号可以借助于例如DC电流源来生成。另一种可能性是使用高频PWM电流源。在这种情况中，工作频率优选地高于500Hz，以便ECD的电容效应对信号取平均并且产生取决于PWM占空比的不同的施加的电压水平。

该程序遵循与图5F所示相同的基本思想。在该实施方式中，在步骤215中，检查施加的电压V_施加是否足够接近于设定电压V_设定。如果不是足够接近，则过程继续进行。在步骤219中，评估所测量的电压。如果测量的电压落在电压阈值V_{阈值，上 限}和V_{阈值，下限}之间的间隔之外，则需要进行调整。因此，在步骤220中，变化脉冲参数。在本实施方式中，将要被变化的脉冲参数是电压幅度。

如本领域任何技术人员认识到的，在放电程序中，即当施加负的电压脉冲时，也可以使用上面改变电压幅度的原理。

可以以多种不同的方式实现启动变化ECD透射率的过程。一种自动操作的方法是使该过程依赖于某种类型的传感器。例如，如果光传感器经受非常高的光强，则可以向ECD的控制装置传送信号以启动降低透射率的过程。接着，控制参数可以根据设计考虑而被确定或者可以至少部分地依赖于被测的量。

在另一种方法中，操作者的动作代替透射率变化的自动启动，或者是透射率变化的自动启动的替换方案。操作者的动作可以有多种类型。在一种非常简单的安排中，可以设置按压-按钮操作。在按钮上的第一次按压可以启动透射率的增加，连续的第二次按压可以启动透射率的降低。接着根据预设控制参数执行这些过程，直到达到“亮”和“暗”的标准水平为止。在另一个例子中，可以这种方式配置按压按钮操作，即第一次按压给出用于给定降低的透射率的第一水平的命令，第二次按压给出更加降低的透射率的第二水平，依此类推。那么，按压按钮操作中的第n次按压可被配置为给出返回到最大透射率水平的命令。

如果使用双向按钮，则可以实现更加精细的方案。那么，在一个方向上旋转按钮可被配置为意指增加透射率的命令，而在另一个方向上旋转按钮可以给出降低透射率。通过使用具有预定的离散位置或连续设置的旋转旋钮操作，能够由操作者容易地选择不同的透射率水平。

目前为止，已经将增加或降低ECD透射率的上述过程描述为通过任何停止判断标准而被停止，其中停止判断标准是一种设计参数或者由操作者设置.然而，在特定的实施方式中，在该过程的任何位置都可以中断该过程.这种中断可以操作者或传感器的输出来命令.在传感器方法中，可以启动透射率的变化，并且当达到适当的水平时，传感器可以中断透射率变化程序.在操作者进行控制的情况中，可能有许多不同的情形.例如，其能够与按压-按钮操作相组合，其中仅当按下按钮时才发生透射率的变化.在另一个例子中，第一次按压可以指示透射率变化的启动，并且如果透射率变化仍然在进行中，则下一次按压指示中断命令.本领域任何技术人员应当认识到可能有众多的变化形式.

在上述的程序中，使用某些控制参数。非排他性的例子是，例如，V_设定、ΔV、初始V_阈值、ΔV_阈值，或得到这种量，即V_{阈值，上限}、V_{阈值，下限}、初始V_施加、初始t_施加、ΔV_施加或Δt_施加的方法，或得到这种量，即占空比和占空比变化的方法。如上所述，这种参数可通过设计而被设置，或者可由操作者直接或间接地规定。为了获得依赖于诸如温度、老化、设计特征等的最佳的充电/放电，这些参数中的许多参数需要进行相应的改变。在本发明的优选实施方式中，在实际的充电或放电发生之前设置探测程序。在这种探测程序期间，适当的控制参数可从与ECD相关联的测量中推导出来。

因此，该实施方式是一种包括用于变化ECD的光学状态的三个阶段的方法。这些阶段是探测阶段、参数确定阶段以及最后的充电或放电阶段，典型地包括停止条件。

在图10中说明根据三个阶段思想控制电致变色器件的透射率的方法的实施方式。程序在步骤200开始。当使用者想要变化ECD的透射率或者当周围条件这样要求时，在步骤260中生成变化-状态-信号。这种信号由使用者利用例如按压-按钮操作或旋转-旋钮操作，或者借助于其他装置例如传感器或系统输入，而被提供。接着控制器首先应用探测阶段262，在该阶段探测ECD的状态。在探测阶段之后，在参数确定阶段264中处理探测阶段的结果连同变化-状态-信号，以为最终的充电或放电阶段确定适当的控制参数。典型地，还确定停止条件参数。步骤260、262和264可被认为是包括在更一般的步骤210中的部分步骤，如结合图5所描述的。

之后，并且优选地紧随其后，参数确定阶段264后面是步骤270，在步骤270变化ECD的透射率。这由充电或放电阶段实现，其中控制电路施加受脉冲作用的充电或放电信号。这是优选地根据图5A、5B或5F中提出的步骤212-222来执行的。整个程序在步骤299结束。

在探测阶段的实施方式中，表征环境条件(例如温度或光)、ECD的当前透射率水平和老化效应，其中探测阶段总是在参数确定阶段和充电或放电阶段之前发生。也可以生成关于所使用的ECD的类型的信息，使得本实施方式的整个方法是通用的并且适用于任何尺寸或类型的非自擦除ECD。

探测阶段的本实施方式利用具有接通和断开模式的一系列电压脉冲(类似于上述PWM充电或放电方法)，来表征ECD.这在图11中作出示例性的说明.所施加的电压脉冲110的数量可根据条件而变，但是至少为1，典型地约为5，并且优选地小于10.电压脉冲110足够短且数量足够少，以不给予ECD状态的任何大变化，这是因为他们主要是为了探测的目的，而不是用于实际的充电.在本实施方式中，并且不同于随后的充电或放电过程，探测阶段115中的电压脉冲110具有预定的脉冲参数，即电压脉冲110是相同的；并且在探测阶段中，电压脉冲110包括时间段112，在时间段112中关于ECD提供开路.在该探测阶段期间，在施加的电压111之间的时间段112中的至少一个期间，测量ECD的第一和第二电子传导层之间的电压至少一次，给出一定数量的探测电压V_探测。在优选实施方式中，在探测状态的脉冲之前，还测量第一和第二电子传导层之间的参考电压V_参考。

探测阶段可通过对ECD充电或对ECD放电来操作。优选地，当命令随后的充电时使用充电，并且当命令随后的放电时使用放电。图11说明在探测阶段期间的充电。通过改为选择低于参考电压的所施加的电压来实现放电。

测量的参考电压V_参考给出关于当前ECD状态的信息。测量的探测电压V_探测依赖于ECD的性质，例如温度、老化等等。因此，探测电压V_探测，或更确切地探测电压和参考电压之差反映探测阶段的脉冲对ECD的影响。通过在参数确定阶段中分析这种结果，可推断出ECD的性质，并可确定适当的控制参数，例如初始V_施加、初始t_施加、V_阈值和V_设定。因此，这种确定基于至少一个，优选地几个探测电压，并且优选地也基于参考电压。接着，优选地紧接在探测阶段115之后，在充电或放电过程116中使用这些控制参数。

因此，参数确定阶段使用来自探测阶段的输入和变化-状态-信号，以生成用于随后的充电或放电阶段的控制参数。用于将输入转换为控制参数的算法可以不同。一种基本的这种方法利用最后的探测电压和参考电压之差作为到“查找表”的输入，该查找表具有预先存储的合适的控制参数。如果在每个开路时间段中提供几个探测电压，则可改为使用这些探测电压的时间平均以降低测量噪声。图12是说明另一个实施方式的示意图，其中绘出参考电压118和来自连续的开路时间段的三个探测电压117。可以对测量的电压117、118进行多项式拟合119，可改为将各项的系数用作到查找表的输入。此外，可对探测阶段的数据采用其他类型的信号修整(signal conditioning)，并且可采用更复杂的逻辑或算法以获得合适的控制参数，例如，采用基于所测量的探测电压的函数值的不同类型的数字计算。也可能存在关于所要求的透射率水平的输入请求，例如在变化-模式-信号中。接着执行透射率控制步骤以达到目标透射率。

在图13中说明提供探测阶段的电致变色器件的实施方式。该实施方式类似于图8的实施方式，并且不再描述类似的部件。在该实施方式中，用于在第一和第二电子传导层之间提供开路的装置48包括两个开关49，该两个开关49设置在电压源44和接线41、42之间的连接的每一个上。并且，控制器46包括用于限定探测阶段的装置53。在可替换的实施方式中，能够与控制器46相分离地提供该装置53。典型地，探测阶段包括一系列电压脉冲中的最初n个电压脉冲，其中n≥1。电压源40进一步被配置为也在探测阶段中提供电压脉冲。电压传感器50进一步被配置为在探测状态期间、测量至少一个在第一和第二电子传导层之间的探测电压。最后，装置52用于为控制器46确定控制参数，在该实施方式中查找表54在控制器46中被提供或者与控制器46相联系。控制参数的选择基于从探测电压得到的输入。

在上述实施方式中，已经假定在每个开路时间段中有一个测量时机。然而，在探测阶段以及在实际的充电或放电过程中，可能有替换的方案。如果想要使用电压衰减过程的参数来提供甚至更优化的充电过程，那么在每个开路时间段中可以提供多于一个的测量时机。相反，如果处理能力有限，那么使用于控制的反馈更少可能就足够了，这意味着没有必要在每个开路时间段中进行测量。

最好的情况是在第一个随后的电压脉冲开始之前，结束探测阶段和充电或放电阶段中的分析和反馈.然而，在其他实施方式中，可能进行更精确的评估，并且改为对任何稍后的后来电压脉冲执行任何变化.

在上面提出的不同实施方式中，脉冲电压幅度或接通持续时间都是进行控制的对象。然而，还可能同时控制这些参数。此外，在之前，已经假定了恒定的脉冲持续时间。然而，脉冲持续时间或频率，连同电压幅度或接通持续时间，也可以是脉冲控制的对象。

在本发明中描述的用于变化ECD的光学状态的全部方法具有几种优点。其提供了快速的光学调制并允许光学状态变化到任何任意的透射率水平。每当转变光学模式时，这种方法能够考虑到老化和环境参数，例如光强、温度等。而且，这种方法阻止可能导致电致变色器件的退化的电力负荷。所有这些都是通过可能以廉价的电路执行的方法实现的，这种电路也适于进行大量生产。用于利用对控制参数的“校准(calibration)”进行控制的一般方案使得该方法适于许多不同的应用。该方法用暗-亮，即ECD的二元操作，以及用可变的透射率操作来进行工作。最终，该方法用使用者控制的输入以及来自其他技术控制或控制系统的输入进行工作。

上述实施方式应该被理解为本发明的几个说明性的例子。本领域技术人员应该知道可以对这些实施方式进行各种更改、组合以及变化，而不会脱离本发明的范围。特别地，这些实施方式中的不同部分的解决方案能够以其他结构来组合，只要这在技术上是可能的。然而，本发明的范围由随附的权利要求所限定。

参考文献

美国专利4,412,215

美国专利5,822,107

美国专利6,404,532

美国专利7,133,181

公布的国际专利申请WO 97/28484

美国专利6,084,700

Claims (14)

1.一种控制电致变色器件(10)的透射率的方法，所述电致变色器件(10)具有第一电子传导层(12)和第二电子传导层(14)，至少部分地覆盖所述第一电子传导层(12)的第一电致变色层(16)，至少部分地覆盖所述第二电子传导层(14)的对电极层(18)，以及层压在所述第一电致变色层(16)和所述对电极层(18)之间并且至少部分地覆盖所述第一电致变色层(16)和所述对电极层(18)的电解质层(20)，所述方法包括以下步骤：

在所述第一电子传导层和所述第二电子传导层之间施加(212)一系列电压脉冲(110)；

所述施加步骤还包括在所施加的电压的时间段(111)之间提供所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的开路，

其特征在于，还包括以下步骤：

在所述开路的时间段(112)期间，测量(214)所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的至少一个电压值；以及

根据所测量的所述至少一个电压值，控制(215-222)所述电压脉冲(110)的脉冲参数；

所述脉冲参数是电压脉冲(110)中的所施加的电压的持续时间(t_施加)和所施加的脉冲电压(V_施加)或者可由此直接导出的量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述测量(214)步骤直接在相继的电压脉冲(110)开始之前、在所述开路的所述时间段(112)的结尾处执行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

限定包括所述一系列电压脉冲中最初n个电压脉冲的探测阶段，其中n≥1；

所述探测阶段中的电压脉冲具有预定的所述脉冲参数；

在所述探测状态(115)期间，在所施加的电压的所述时间段(111)之间的至少一个时间段(112)期间，测量所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的至少一个探测电压(117，V_探测)；

至少基于所述至少一个探测电压(117，V_探测)，确定(264)所述控制步骤的控制参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：n＜10。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：

所述测量(262)步骤还包括在所述探测状态(115)之前，测量所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的参考电压(118，V_参考)；以及

所述确定(264)控制参数的步骤还基于所述参考电压(118，V_参考)。

6.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于：在所述探测状态(115)期间，并且在所施加的电压的所述时间段(111)之间，在所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间提供开路。

7.根据权利要求3至6之一所述的方法，其特征在于：所述确定(264)步骤包括用至少从所述至少一个探测电压(117，V_探测)得到的值作为输入，从查找表(54)中取回所述控制参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：至少从所述至少一个探测电压(117，V_探测)得到的所述值是对所述至少一个探测电压的时间平均值。

9.根据权利要求7任一所述的方法，其特征在于：所述确定(264)步骤包括对多个探测电压(117)的多项式拟合.

10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于：利用控制所述电压脉冲的占空比的控制参数对所述一系列电压脉冲(110)进行脉冲宽度调制，以控制所述脉冲参数。

11.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于：利用控制所述电压脉冲的幅度的控制参数对所述一系列电压脉冲(110)进行幅度调制，以控制功率量。

12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于：还包括设置目标透射率的另外步骤，由此执行所述控制步骤以达到所述目标透射率。

13.一种电致变色器件(10)，包括：

第一电子传导层(12)；

第二电子传导层(14)；

第一电致变色层(16)，其至少部分地覆盖所述第一电子传导层(12)；

对电极层(18)，其至少部分地覆盖所述第二电子传导层(14)；

电解质层(20)，其层压在所述第一电致变色层(16)和所述对电极层(18)之间并且至少部分地覆盖所述第一电致变色层(16)和所述对电极层(18)；以及

透射率控制电子设备(40)；

所述透射率控制电子设备(40)依次包括：

电压源(44)，其连接在所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间并且被配置为施加一系列电压脉冲(110)；以及

装置(48)，其用于在所施加的电压的时间段(111)之间提供所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的开路，

其特征在于，所述透射率控制电子设备(40)还包括：

电压传感器(50)，其连接在所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间并配置为在所述开路的时间段(112)期间测量至少一个电压值；以及

控制器(46)，其连接到所述电压传感器(50)和所述电压源(44)；

所述控制器(46)被配置为基于来自所述电压传感器(50)的输出控制所述电压脉冲(110)的脉冲参数；

所述脉冲参数是电压脉冲(110)中的所施加的电压的持续时间(t_施加)和所施加的脉冲电压(V_施加)或者可由此直接导出的量。

14.根据权利要求13所述的电致变色器件，其特征在于，所述控制器还包括：

装置(53)，其用于限定包括所述一系列电压脉冲中最初n个电压脉冲的探测阶段(115)，其中n≥1；

所述电压源(44)被配置为在所述探测阶段中提供具有预定的所述脉冲参数的电压脉冲；

所述电压传感器(50)被配置为在所述探测状态(115)期间，在所施加的电压的所述时间段之间的至少一个时间段期间，测量所述第一电子传导层(12)和所述第二电子传导层(14)之间的至少一个探测电压(117，V_探测)；以及

装置(52)，其用于至少基于所述至少一个探测电压(117，V_探测)来确定用于所述控制器(46)的控制参数。

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