CN110073284A - 智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法 - Google Patents

智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110073284A
CN110073284A CN201980000266.7A CN201980000266A CN110073284A CN 110073284 A CN110073284 A CN 110073284A CN 201980000266 A CN201980000266 A CN 201980000266A CN 110073284 A CN110073284 A CN 110073284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substantially transparent
smart window
transparent conductive
conductive layer
layer
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
CN201980000266.7A
Other languages
English (en)
Inventor
余璐
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.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
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 BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Publication of CN110073284A publication Critical patent/CN110073284A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/15—Devices 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
    • G02F1/163—Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/15—Devices 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
    • G02F1/1514—Devices 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6715—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6722—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light with adjustable passage of light
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/15—Devices 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
    • G02F1/1514—Devices 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
    • G02F1/1523—Devices 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 inorganic material
    • G02F1/1525—Devices 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 inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/15—Devices 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
    • G02F1/153—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/15—Devices 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
    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/155—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/27—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of receiving antennas, e.g. rectennas
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2464—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds featuring transparency control by applying voltage, e.g. LCD, electrochromic panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/01—Function characteristic transmissive

Abstract

智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换。智能窗包括：第一实质上透明的导电层；离子存储层，在第一实质上透明的导电层上；电解质层，在离子存储层的远离第一实质上透明的导电层的一侧上；电致变色层，在电解质层的远离离子存储层的一侧上；第二实质上透明的导电层，在电致变色层的远离电解质层的一侧上；以及，天线层，配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换。电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。

Description

智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的 方法
技术领域
本发明涉及智能技术，更具体地，涉及智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法。
背景技术
电致变色是这样一种现象，其中当通常通过经受电压变化而处于不同的电子状态时，材料表现出可逆的电化学介导的光学性质变化。光学性质通常是颜色、透过率、吸收率和反射率中的一种或多种。
电致变色材料的示例包括氧化钨(WO3)。氧化钨是阴极电致变色材料，其中通过电化学还原发生对蓝色透明的着色转变。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种智能窗，该智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换，该智能窗包括：第一实质上透明的导电层；离子存储层，在第一实质上透明的导电层上；电解质层，在离子存储层的远离第一实质上透明的导电层的一侧上；电致变色层，在电解质层的远离离子存储层的一侧上；第二实质上透明的导电层，在电致变色层的远离电解质层的一侧上；以及，天线层，配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换；其中，电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。
可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少50％。
可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少80％。
可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少90％。
可选地，天线层的第一端子电连接到第一实质上透明的导电层；并且天线层的第二端子电连接到第二实质上透明的导电层。
可选地，智能窗还包括转换器，该转换器电连接到天线层并且配置为将由天线层接收的无线能量传输转换成电能。
可选地，天线层配置为接收射频；并且转换器是配置为将射频转换成电能的射频转换器。
可选地，智能窗还包括第一实质上透明的基层和面向第一实质上透明的基层的第二实质上透明的基层；其中，第一实质上透明的导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层和第二实质上透明的导电层夹在第一实质上透明的基层和第二实质上透明的基层之间。
可选地，天线层位于第二实质上透明的导电层的远离电致变色层的一侧。
可选地，天线层包括实质上透明的材料。
可选地，实质上透明的材料选自由以下各项构成的组：镀银聚酯薄膜、氧化铟锡和氟掺杂氧化锡。
可选地，天线层包括缝隙波导天线。
另一方面，本发明提供了一种智能窗系统，该智能窗系统包括：本文所述或通过本文所述的方法制造的智能窗；以及无线能量传输源，配置为将无线能量传输发送到天线层。
另一方面，本发明提供了一种操作智能窗的方法，该方法包括：将天线层集成在智能窗中，该智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换；由天线层接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换；以及，为智能窗供电以在实质上透明状态和调暗状态之间转换；其中智能窗包括：第一实质上透明的导电层；离子存储层，在第一实质上透明的导电层上；电解质层，在离子存储层的远离第一实质上透明的导电层的一侧上；电致变色层，在电解质层的远离离子存储层的一侧上；以及，第二实质上透明的导电层，在电致变色层的远离电解质层的一侧上；其中，电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。
可选地，该方法还包括：由无线能量传输源生成无线能量传输；以及，将无线能量传输发送到天线层。
可选地，该方法还包括确定智能窗的当前功率容量是否低于阈值；其中，在确定智能窗的当前功率容量低于阈值时，无线能量传输源生成无线能量传输。
可选地，无线能量传输由覆盖智能窗的整个光透射区域的至少50％的天线层接收。
可选地，无线能量传输由覆盖智能窗的整个光透射区域的至少80％的天线层接收。
可选地，无线能量传输由覆盖智能窗的整个光透射区域的至少90％的天线层接收。
另一方面，本发明提供了一种制造智能窗的方法，该智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换，该方法包括：形成第一实质上透明的导电层；在第一实质上透明的导电层上形成离子存储层；在离子存储层的远离第一实质上透明导电层的一侧上形成电解质层；在电解质层的远离离子存储层的一侧上形成电致变色层；在电致变色层的远离电解质层的一侧上形成第二实质上透明的导电层；以及，通过将天线材料沉积在智能窗的层上并对天线材料进行图案化来形成天线层，该天线层配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换；其中，天线层形成为使得电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。
附图说明
以下附图仅是用于根据各种公开的实施例的说明性目的的示例，并且不旨在限制本发明的范围。
图1是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗的结构的示意图。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的天线层的结构的示意图。
图3是示出根据本公开的一些实施例中的天线层的结构的示意图。
图4是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗系统的结构的示意图。
图5是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗系统的结构的示意图。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的操作智能窗的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。应注意，本文仅出于说明和描述的目的呈现了一些实施例的以下描述。其并非旨在穷举或限于所公开的精确形式。
电致变色窗在变色时需要电力，每次颜色变化仅需几伏，并且通常仅需要每天改变颜色几次。电致变色窗可以由充电电缆或电池供电。使用外部充电电缆是不雅观的并且需要额外的安装成本。电池电量需要定期更换电池，增加了维护成本。
因此，本公开尤其提供了智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法，其实质上消除了由于相关技术的限制以及缺点导致的一个或多个问题。在一方面，本公开提供了一种智能窗，其配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换。在一些实施例中，智能窗包括：第一实质上透明的导电层；离子存储层，在第一实质上透明的导电层上；电解质层，在离子存储层的远离第一实质上透明的导电层的一侧上；电致变色层，在电解质层的远离离子存储层的一侧上；第二实质上透明的导电层，在电致变色层的远离电解质层的一侧上；以及，天线层，配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换。可选地，电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。如本文所使用的，术语“实质上覆盖”是指一个正投影的至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％或100％由另一个正投影覆盖。
图1是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗的结构的示意图。参照图1，在一些实施例中，智能窗包括：第一实质上透明的导电层102；离子存储层103，在第一实质上透明的导电层102上；电解质层104，在离子存储层103的远离第一实质上透明导电层102的一侧上；电致变色层105，在电解质层104的远离离子存储层103的一侧上；第二实质上透明的导电层106，在电致变色层105的远离电解质层104的一侧上；以及，天线层301，配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换。可选地，电致变色层105在第一实质上透明的导电层102上的正投影实质上覆盖天线层301在第一实质上透明的导电层102上的正投影。
在一些实施例中，天线层301包括多个天线。图2是示出根据本公开的一些实施例中的天线层的结构的示意图。参照图2，在一些实施例中，天线层包括多个天线3011的矩阵。多个天线3011中的相应一个天线可以具有各种合适的形状，例如矩形板形状(参见例如图2)、方形形状、多边形形状、三角形形状、圆形形状等。可选地，多个天线3011是多个片状天线，如图2所示。
图3是示出根据本公开的一些实施例中的天线层的结构的示意图。参照图3，在一些实施例中，天线层是缝隙波导天线，其包括波导3013中的多个缝隙天线3012。
在一些实施例中，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少30％，例如，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少99％。可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少50％。可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少80％。可选地，天线层覆盖智能窗的整个光透射区域的至少90％。如本文所使用的，在本公开的智能窗的上下文中的术语“光透射区域”指的是其中智能窗的各个层重叠的智能窗的区域。例如，智能窗的光透射区域对应于这样的区域，其中智能窗的各种层(例如，包括第一层实质上透明的导电层102、离子存储层103、电解质层104、电致变色层105和第二实质上透明的导电层106)在基层(例如，图1中的第一实质上透明的基层101)上的正投影重叠。
可以使用各种合适的材料来制造天线层301。可选地，天线层301由实质上透明的材料制成。用于制造天线层301的合适的材料的示例包括镀银聚酯薄膜、氧化铟锡和氟掺杂氧化锡中的一种或者它们的组合。
在一些实施例中，并且参照图1，智能窗还包括开关303，该开关303配置为接通和断开用于智能窗的充电电路。开关303的第一端子电连接到第一实质上透明的导电层102，开关303的第二端子通过天线层301电连接到第二实质上透明的导电层106。天线层301的第一端子通过开关303电连接到第一实质上透明的导电层102，并且天线层301的第二端子电连接到第二实质上透明的导电层106。
可以通过充电电路来控制智能窗的光传输。如上所讨论的，智能窗能够在实质上透明状态和调暗状态之间切换。当开关303断开时，电势不会施加到智能窗，例如，不会施加在第一实质上透明导电层102和第二实质上透明导电层106之间。智能窗处于实质上透明状态，允许相对较高的光传输。当开关303接通时，充电电路将电势施加到智能窗，例如，施加在第一实质上透明的导电层102和第二实质上透明的导电层106之间。智能窗处于调暗状态，允许相对较低的光传输。
在一些实施例中，并且参照图1，智能窗还包括转换器304，该转换器304电连接到天线层301并且配置为将由天线层301接收的无线能量传输转换成电能。可选地，由天线层301接收的无线能量传输是射频，并且转换器304是配置为将射频转换成电能的射频转换器。
在一些实施例中，转换器304是射频-直流转换器。可选地，转换器304利用阻抗匹配来最大化能量输送。可选地，转换器304包括电压倍增器。转换器304的转换效率与阻抗匹配的精度和电压倍增器的能量效率有关。
在一些实施例中，并且参照图1，智能窗还包括第一实质上透明的基层101和面向第一实质上透明的基层101的第二实质上透明的基层107。第一实质上透明的导电层102、离子存储器层103、电解质层104、电致变色层105和第二实质上透明的导电层106夹在第一实质上透明的基层101和第二实质上透明的基层107之间。可选地，天线层301也夹在第一实质上透明的基层101和第二实质上透明的基层107之间。可选地，天线层301位于第二实质上透明的导电层106的远离电致变色层105的一侧上，并且位于第二实质上透明的导电层106和第二实质上透明的基层107之间。可选地，天线层301形成在第一实质上透明的导电层102的远离离子存储层103的一侧上，并且形成在第一实质上透明的导电层102和第一实质上透明的基层101之间。
另一方面，本公开还提供了一种智能窗系统。在一些实施例中，智能窗系统包括本文描述的或通过本文描述的方法制造的智能窗、以及配置为将无线能量传输发送到天线层的无线能量传输源。图4是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗系统的结构的示意图。参照图4，智能窗系统包括配置为将无线能量传输发送到天线层301的无线能量传输源401。无线能量传输源401包括多个能量传输天线402。在一个示例中，多个能量传输天线402配置为将射频发送到天线层301中的多个天线3011。
在本智能窗系统中，由于天线层301覆盖智能窗的相对大的光透射区域，因此可以显著提高充电效率。而且，由于大的接收区域，可以避免被对象(例如，图4中的家具406)阻挡的无线能量传输的问题。此外，因为相对大的总接收区域，所以可以相对降低单位区域中的传输能量密度，使得更容易以对人体健康无害的方式控制无线能量传输。在图4中，无线能量传输源401设置在墙壁上。
图5是示出根据本公开的一些实施例中的智能窗系统的结构的示意图。参照图5，无线能量传输源401设置在天花板上以避免信号被家具阻挡。
另一方面，本公开提供了一种制造智能窗的方法，该智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换。在一些实施例中，方法包括：形成第一实质上透明的导电层；在第一实质上透明的导电层上形成离子存储层；在离子存储层的远离第一实质上透明的导电层的一侧上形成电解质层；在电解质层的远离离子存储层的一侧上形成电致变色层；在电致变色层的远离电解质层的一侧上形成第二实质上透明的导电层；以及，通过将天线材料沉积在智能窗的层上并对天线材料进行图案化来形成天线层，该天线层配置为接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换。可选地，天线层形成为使得电致变色层在第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖天线层在第一实质上透明的导电层上的正投影。
在一些实施例中，天线层形成为覆盖智能窗的整个光透射区域的至少30％，例如，天线层形成为覆盖智能窗的整个光透射区域的至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少99％。可选地，天线层形成为覆盖智能窗的整个光透射区域的至少50％。可选地，天线层形成为覆盖智能窗的整个光透射区域的至少80％。可选地，天线层形成为覆盖智能窗的整个光透射区域的至少90％。
在一些实施例中，方法还包括形成充电电路。充电电路通过提供开关、将开关的第一端子连接到第一实质上透明的导电层、以及通过天线层将开关的第二端子连接到第二实质上透明的导电层而形成。可选地，形成充电电路的步骤还包括：通过开关将天线层的第一端子连接到第一实质上透明的导电层、以及将天线层的第二端子连接到第二实质上透明的导电层。可选地，形成充电电路的步骤还包括提供转换器，该转换器电连接到天线层并且配置为将由天线层接收的无线能量传输转换成电能。
在一些实施例中，方法还包括：形成第一实质上透明的基层以及形成面向第一实质上透明的基层的第二实质上透明的基层。第一实质上透明的导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层和第二实质上透明的导电层形成为夹在第一实质上透明的基层和第二实质上透明的基层之间。可选地，天线层也形成为夹在第一实质上透明的基层和第二实质上透明的基层之间。可选地，天线层形成在第二实质上透明的导电层的远离电致变色层的一侧上、并且形成在第二实质上透明的导电层和第二实质上透明的基层之间。可选地，天线层形成在第一实质上透明的导电层的远离离子存储层的一侧上、并且形成在第一实质上透明的导电层和第一实质上透明的基层之间。
可以使用各种合适的电致变色材料来制造电致变色层。合适的电致变色材料的示例包括无机金属氧化物(例如，WO3、NiO或TiO2)、或者有机物质(例如，联吡啶盐(紫精)衍生物、包括蒽醌的醌基衍生物、或者包括吩噻嗪的吖嗪基衍生物)。可以使用各种工艺(例如，蚀刻工艺、丝网印刷工艺、压印工艺或喷墨印刷工艺)来对电致变色层进行图案化。
可以使用各种合适的实质上透明的导电材料来制造第一实质上透明的导电层和第二实质上透明的导电层。合适的实质上透明的导电材料的示例包括氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)、钨掺杂氧化锌(WZO)和钨掺杂氧化锡(WTO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、镓掺杂氧化锌(GZO)，锑掺杂氧化锡(ATO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、铌掺杂氧化钛、和氧化锌(ZnO)。
可以使用各种合适的离子存储材料来制造离子存储层。合适的离子存储材料的示例包括包含铱和/或钽的材料，例如具有式HaIrO2(0<a<2)的氢氧化铱和具有式HbTa2O5(0<b<5)的氢氧化钽。
可以使用各种合适的电解质材料来制造电解质层。合适的电解质材料的示例包括包含氧化钽、氧化锆、高氯酸钾、高氯酸锂和高氯酸钠的材料。可选地，电解质层是固体电解质层。
另一方面，本公开提供了一种操作智能窗的方法。在一些实施例中，方法包括：将天线层集成在智能窗中，该智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换；由天线层接收无线能量传输，来为智能窗提供能量以在实质上透明状态和调暗状态之间转换；以及，为智能窗供电以在实质上透明状态和调暗状态之间转换。可选地，方法还包括：由无线能量传输源生成无线能量传输；以及，将无线能量传输发送到天线层。
在一个示例中，将天线层集成在智能窗中包括将天线层粘附在智能窗的另一层的表面中。例如，天线层可以粘附到实质上透明的层(例如，粘附到玻璃或薄膜)上，该实质上透明的层实质上覆盖智能窗的整个光透射区域(例如，覆盖智能窗的整个光透射区域的至少50％、至少80％或至少90％)。可选地，可以在天线层上附着实质上透明的保护薄膜或层以保护天线层。可以提供连接线以将天线层的电极与智能窗的其他组件连接。
在一些实施例中，方法还包括确定智能窗的当前功率容量是否低于第一阈值。可选地，在确定智能窗的当前功率容量低于第一阈值时，无线能量传输源生成无线能量传输。在一个示例中，第一阈值是智能窗的全功率容量的20％。
在一些实施例中，方法还包括确定智能窗的当前功率容量是否高于或等于第二阈值。可选地，在确定智能窗的当前功率容量高于或等于第二阈值时，无线能量传输源中断无线能量传输的产生。在一个示例中，第二阈值是智能窗的全功率容量的95％。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的操作智能窗的方法的流程图。参照图6，无线能量传输源首先通过内部蓝牙通信模块定期执行蓝牙扫描，以确定附近的任何智能窗是否需要无线充电。如果不需要无线充电(例如，智能窗的当前功率容量高于第一阈值)，则无线电力传输源继续蓝牙扫描。如果需要无线充电(例如，智能窗的当前功率容量低于第一阈值)，则其登录到控制应用程序以控制无线能量传输源来启用无线充电。控制应用程序用作无线能量传输源和天线层之间的通信通道。在登录到控制应用程序之后，控制无线能量传输源以将无线能量传输发送到天线层。
已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的实施例的前述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式或示例性实施例。因此，前述描述应被认为是说明性的而不是限制性的。显然，许多修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其最佳模式实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施例并且具有适合于预期的特定用途或实现的各种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定，其中，除非另有说明，否则所有术语均以其最宽的合理含义解释。因此，术语“发明”、“本发明”等不一定将权利要求范围限制于特定实施例，并且对本发明的示例性实施例的参照并不意味着对本发明的限制，并且不应推断出这样的限制。本发明仅受所附权利要求的精神和范围的限制。此外，这些权利要求可以指代使用名词或元素的“第一”、“第二”等术语。这些术语应理解为一种命名方式并且不应被解释为对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制，除非已给出具体的数字。所描述的任何优点和益处可能不适用于本发明的所有实施例。应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行变化。此外，无论在所附权利要求中是否明确地叙述了元件或组件，本公开中的任何元件和组件都不旨在专用于公众。

Claims (20)

1.一种智能窗，配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换，所述智能窗包括：
第一实质上透明的导电层；
离子存储层，在所述第一实质上透明的导电层上；
电解质层，在所述离子存储层的远离所述第一实质上透明的导电层的一侧上；
电致变色层，在所述电解质层的远离所述离子存储层的一侧上；
第二实质上透明的导电层，在所述电致变色层的远离所述电解质层的一侧上；和
天线层，配置为接收无线能量传输，来为所述智能窗提供能量以在所述实质上透明状态和所述调暗状态之间转换；
其中，所述电致变色层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖所述天线层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影。
2.根据权利要求1所述的智能窗，其中，所述天线层覆盖所述智能窗的整个光透射区域的至少50％。
3.根据权利要求1所述的智能窗，其中，所述天线层覆盖所述智能窗的整个光透射区域的至少80％。
4.根据权利要求1所述的智能窗，其中，所述天线层覆盖所述智能窗的整个光透射区域的至少90％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的智能窗，其中，所述天线层的第一端子电连接到所述第一实质上透明的导电层；并且
所述天线层的第二端子电连接到所述第二实质上透明的导电层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能窗，进一步包括转换器，所述转换器电连接到所述天线层并且配置为将由所述天线层接收的无线能量传输转换成电能。
7.根据权利要求6所述的智能窗，其中，所述天线层配置为接收射频；并且
所述转换器是配置为将所述射频转换成所述电能的射频转换器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的智能窗，进一步包括：第一实质上透明的基层和面向所述第一实质上透明的基层的第二实质上透明的基层；
其中，所述第一实质上透明的导电层、所述离子存储层、所述电解质层、所述电致变色层和所述第二实质上透明的导电层夹在所述第一实质上透明的基层和所述第二实质上透明的基层之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的智能窗，其中，所述天线层位于所述第二实质上透明的导电层的远离所述电致变色层的一侧上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的智能窗，其中，所述天线层包括实质上透明的材料。
11.根据权利要求10所述的智能窗，其中，所述实质上透明的材料选自由以下各项构成的组：镀银聚酯薄膜、氧化铟锡和氟掺杂氧化锡。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的智能窗，其中，所述天线层包括缝隙波导天线。
13.一种智能窗系统，包括：权利要求1至12中任一项所述的智能窗；以及，无线能量传输源，配置为将所述无线能量传输发送到所述天线层。
14.一种操作智能窗的方法，包括：
将天线层集成在智能窗中，所述智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换；
由所述天线层接收无线能量传输，来为所述智能窗提供能量以在所述实质上透明状态和所述调暗状态之间转换；以及
为所述智能窗供电以在所述实质上透明状态和所述调暗状态之间转换；
其中所述智能窗包括：
第一实质上透明的导电层；
离子存储层，在所述第一实质上透明的导电层上；
电解质层，在所述离子存储层的远离所述第一实质上透明的导电层的一侧上；
电致变色层，在所述电解质层的远离所述离子存储层的一侧上；和
第二实质上透明的导电层，在所述电致变色层的远离所述
电解质层的一侧上；
其中，所述电致变色层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖所述天线层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：由无线能量传输源生成所述无线能量传输；以及
将所述无线能量传输发送到所述天线层。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括确定所述智能窗的当前功率容量是否低于阈值；
其中，在确定所述智能窗的所述当前功率容量低于所述阈值时，所述无线能量传输源生成所述无线能量传输。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述无线能量传输由覆盖所述智能窗的整个光透射区域的至少50％的所述天线层接收。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述无线能量传输由覆盖所述智能窗的所述整个光透射区域的至少80％的所述天线层接收。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述无线能量传输由覆盖所述智能窗的所述整个光透射区域的至少90％的所述天线层接收。
20.一种制造智能窗的方法，所述智能窗配置为在实质上透明状态和调暗状态之间转换，所述方法包括：
形成第一实质上透明的导电层；
在所述第一实质上透明的导电层上形成离子存储层；
在所述离子存储层的远离所述第一实质上透明导电层的一侧上形成电解质层；
在所述电解质层的远离所述离子存储层的一侧上形成电致变色层；
在所述电致变色层的远离所述电解质层的一侧上形成第二实质上透明的导电层；以及
通过将天线材料沉积在所述智能窗的层上并对所述天线材料进行图案化来形成天线层，所述天线层配置为接收无线能量传输，来为所述智能窗提供能量以在所述实质上透明状态和所述调暗状态之间转换；
其中，天线层形成为使得所述电致变色层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影实质上覆盖所述天线层在所述第一实质上透明的导电层上的正投影。
CN201980000266.7A 2019-03-08 2019-03-08 智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法 Pending CN110073284A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/077521 WO2020181424A1 (en) 2019-03-08 2019-03-08 Smart window, smart window system, method of operating smart window, and method of fabricating smart window

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110073284A true CN110073284A (zh) 2019-07-30

Family

ID=67372758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980000266.7A Pending CN110073284A (zh) 2019-03-08 2019-03-08 智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11531245B2 (zh)
CN (1) CN110073284A (zh)
WO (1) WO2020181424A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112612167A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 南京国重新金属材料研究院有限公司 一种电致变色智能窗组体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148218A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Soladigm, Inc. Wireless powered electrochromic windows
CN103649826A (zh) * 2011-03-16 2014-03-19 唯景公司 用于多状态窗的板上控制器
CN104730795A (zh) * 2015-03-23 2015-06-24 福建省诺希科技园发展有限公司 一种具无线充电功能的电致变色玻璃及其制备方法
CN205121123U (zh) * 2015-10-30 2016-03-30 揭阳市宏光镀膜玻璃有限公司 一种电致变色智能窗
CN106997134A (zh) * 2017-03-31 2017-08-01 中国航发北京航空材料研究院 一种智能遥控自供能电致变色窗及其制备方法
CN109314307A (zh) * 2016-05-06 2019-02-05 唯景公司 窗天线

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170212399A1 (en) * 2013-06-16 2017-07-27 Tang System W5RS: Anlinx & Milinx & Zilinx for Green Energy Smart Window
US7812704B2 (en) * 2003-07-08 2010-10-12 Cooper Technologies Company Fuse with fuse state indicator
TWI384310B (zh) 2009-04-13 2013-02-01 Univ Nat Cheng Kung 光伏致變色元件及其應用
TWI495195B (zh) 2009-08-04 2015-08-01 Ind Tech Res Inst 太陽能光電轉換裝置
US11205926B2 (en) * 2009-12-22 2021-12-21 View, Inc. Window antennas for emitting radio frequency signals
US9252628B2 (en) 2013-05-10 2016-02-02 Energous Corporation Laptop computer as a transmitter for wireless charging
US9130397B2 (en) 2013-05-10 2015-09-08 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic devices in a vehicle
CN104102060A (zh) * 2014-03-28 2014-10-15 能源X控股有限公司 一种智能变色窗制备方法
US10033080B2 (en) * 2014-05-07 2018-07-24 Alcatel Lucent Electrochromic cell for radio-frequency applications
KR102255302B1 (ko) * 2014-07-24 2021-05-24 삼성전자주식회사 투과 및 반사영역을 선택적으로 만들 수 있는 전기변색패널 및 그 동작방법과 그러한 전기변색패널을 포함하는 표시장치와 동작방법
TW202349090A (zh) * 2017-04-26 2023-12-16 美商唯景公司 窗總成、用於控制窗總成之方法及設備及相關之非暫時性電腦可讀程式指令
US11005192B2 (en) * 2017-06-05 2021-05-11 Metawave Corporation Intelligent metamaterial radar having a dynamically controllable antenna
CN108519710A (zh) 2018-06-11 2018-09-11 赫得纳米科技(昆山)有限公司 一种全固态电致变色板及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148218A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Soladigm, Inc. Wireless powered electrochromic windows
CN103649826A (zh) * 2011-03-16 2014-03-19 唯景公司 用于多状态窗的板上控制器
CN104730795A (zh) * 2015-03-23 2015-06-24 福建省诺希科技园发展有限公司 一种具无线充电功能的电致变色玻璃及其制备方法
CN205121123U (zh) * 2015-10-30 2016-03-30 揭阳市宏光镀膜玻璃有限公司 一种电致变色智能窗
CN109314307A (zh) * 2016-05-06 2019-02-05 唯景公司 窗天线
CN106997134A (zh) * 2017-03-31 2017-08-01 中国航发北京航空材料研究院 一种智能遥控自供能电致变色窗及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112612167A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 南京国重新金属材料研究院有限公司 一种电致变色智能窗组体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020181424A1 (en) 2020-09-17
US20210215989A1 (en) 2021-07-15
US11531245B2 (en) 2022-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6515787B1 (en) Electrochromic layer
CN100462830C (zh) 电致变色器件及包含其的显示器
US8947757B2 (en) Electrochromic glazing with series connected cells, and production method therefor
DE102011102235B4 (de) Steuerbare fotovoltaische elektrochrome Vorrichtung und Modul
CN102033380B (zh) 多色系太阳光电电变色装置
US7898214B2 (en) Wireless chargeable energy cell
CN110095915B (zh) 用于控制电致变色膜的方法和系统
CN108780259A (zh) 电致变色装置
CN106371259A (zh) 一种全固态电致变色智能玻璃及其自驱动能源系统
CN110095916B (zh) 独立且自供电控制器的方法和系统
CN114467054A (zh) 具有低电阻透明电极结构的电致变色器件
CN100559252C (zh) 电变色膜
CN103972616A (zh) 微波/可见光双波段开关频率选择表面滤波器
CN110073284A (zh) 智能窗、智能窗系统、操作智能窗的方法以及制造智能窗的方法
US10284005B2 (en) Power supply assembly and electronic device
EP3580608B1 (en) Photovoltaic electrochromic device
CN104111568B (zh) 一种可电致变色、电化学储能和驱动电子设备的智能玻璃
KR101448938B1 (ko) 태양전지를 구비한 전자종이 단말기
CN102426934B (zh) 双电层电容器和太阳能发电设备
CN209281120U (zh) 一种电致变色器件及装置
CN101965538A (zh) 用于标签和卡的自供电显示器
JP2013117625A (ja) 表示システム
CN212410999U (zh) 电致变色模组及电致变色窗户
CN203465874U (zh) 一种可动手组装的电致变色教具
CN210348153U (zh) 镜面显示装置及电子设备

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