CN115202122A - 电致变色元件和包括电致变色元件的电致变色设备 - Google Patents
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Abstract
在根据本申请的实施例的电致变色设备中,当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色设备时,电致变色设备变为第二状态,并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下施加第一电压时,电致变色元件变为第三状态。
Description
本申请为下述申请的分案申请,
原申请的国际申请号:PCT/KR2018/002602
原申请的国际申请日:2018年03月05日
原申请的国家申请号:201880015704.2
原申请的发明名称:电致变色元件和包括电致变色元件的电致变色设备
技术领域
本申请涉及电致变色元件和包括电致变色元件的的电致变色设备,更具体地,涉及其光学状态改变的电致变色元件和用于改变电致变色元件的光学状态的电致变色设备。
背景技术
电变色是基于由施加的电力引起的氧化-还原(氧化还原)作用而使颜色改变的现象。可以将可被电变色的材料定义为电致变色材料。电致变色材料具有当不从外部向其施加电力时不显示颜色然后当向其施加电力时显示颜色的特性,或者相反地,当不从外部向其施加电力时显示颜色然后当向其施加电力时不显示颜色的特性。
包含电致变色材料的电致变色设备已用于各种目的。电致变色设备已用于调整建筑窗玻璃或车辆玻璃的透光率或反射率。特别地,电致变色设备已经用于车辆中使用的后视镜,以防止车辆的后视镜反射的车辆后面的强光日夜干扰驾驶员的视野。
在电致变色设备的情形中,因为由于电力而发生变色,所以存在不得不适当地控制施加的电压以实现期望的变色程度的技术问题。
而且,因为在电致变色设备的变色过程和维持过程中需要电力,所以存在功耗随着面积增加而增加的问题。
而且,当用于供电的驱动模块布置在电致变色设备中时,驱动模块没有有效地布置在电致变色设备中,并且存在电致变色设备的内部变得复杂的问题。
而且,因为电致变色元件的电变色速度慢并且电变色的均匀性低,所以存在包括电致变色元件的应用的性能劣化的问题。
发明内容
【技术问题】
本申请的一个方面是,提供一种能够实现期望的变色水平的电致变色设备。
本申请的另一方面是,提供一种降低功耗的电致变色设备。
本申请的另一个方面是,提供一种能够减少每个区域中的变色变化的电致变色设备。
本申请的另一个方面是,提供一种电致变色设备,其包括具有使得一侧能够接收用于电变色的电力的预定结构的电致变色元件。
本申请的另一个方面是,提供一种电致变色设备,其包括能够被有效地布置在电致变色元件中的驱动模块。
本申请的另一个方面是,提供具有高变色速度的电致变色元件。
本申请的另一个方面是,提供具有高变色均匀性的电致变色元件。
本申请的另一个方面是,提供一种能够在停止供电时快速脱色的电致变色元件。
本申请的方面不限于上述方面,并且本申请所属领域的普通技术人员应从本说明书和附图中清楚地理解其他未提及的方面。
【技术方案】
根据本申请的一个方面,可以提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态、具有第三透射率的第三状态或具有第四透射率的第四状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值大的值,第三透射率具有比第二透射率的值大的值,并且第四透射率具有比第三透射率的值大的值,当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件时,电致变色元件变为第二状态,并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件时,电致变色元件变为第三状态。
根据本申请的另一个方面,可以提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态、或者具有第三透射率的第三状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值大的值,第三透射率具有比第二透射率的值大的值,其中控制单元通过在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件,来将电致变色元件的状态改变为第二状态,控制单元通过在电致变色元件具有第三状态的状态下将第二电压施加到电致变色元件,来将电致变色元件的状态改变为第二状态,并且第一电压和第二电压彼此不同。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色元件,包含:第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,其通过移动电致变色元件中的至少一个离子,向电致变色元件施加电力以使电致变色元件着色或脱色;其中,当电致变色元件通过施加第一电压处于脱色状态时,施加第二电压使得电致变色元件着色,其中不改变电致变色先前状态的第三电压存在于第一电压和第二电压之间。
【优势】
根据本申请,可以提供通过按照初始状态施加不同的施加电压来实现期望的变色水平的电致变色设备。
根据本申请,可以提供能够通过施加驱动电压持续长于阈值时段的时段来减少每个区域的变色变化的电致变色设备。
根据本申请,可以提供能够通过基于阈值时段控制驱动电压的施加时段来降低功耗的电致变色设备。
根据本申请,可以提供能够通过基于阈值时段控制维持电压的施加时段来降低功耗的电致变色设备。
根据本申请,可以提供包括具有使得一侧能够接收用于电变色的电力的预定结构的电致变色元件的电致变色设备。
根据本申请,可以提供包括能够有效地设置在电致变色元件中的驱动模块的电致变色设备。
根据本申请,可以提供具有高变色速度的电致变色元件。
根据本申请,可以提供具有高变色均匀性的电致变色元件。
根据本申请,可以提供能够在停止供电时快速脱色的电致变色元件。
附图说明
图1是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的图;
图2是示出根据本申请的实施例的控制模块的图;
图3是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的图;
图4至图6是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的着色期间的状态变化的图;
图7至图9是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色期间的状态变化的图;
图10是示出根据本申请的实施例的施加到电致变色设备的电压的图;
图11是示出根据本申请的实施例的在向电致变色设备施加电压之前电致变色设备的内部电位的图;
图12是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中着色初始阶段的电位变化的图;
图13是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中着色完成阶段的电位变化的图;
图14是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与电致变色设备的透射率之间的关系的曲线图;
图15是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中变色完成后释放电压施加时的电位的图;
图16是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中脱色初始阶段的电位变化的图;
图17是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中脱色完成状态下的电位变化的图;
图18是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与电致变色设备的透射率之间的关系的曲线图;
图19是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与其透射率之间的关系的图;
图20和图21是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的着色过程中电位与离子之间的关系的图;
图22和图23是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色过程中电位与离子之间的关系的图;
图24是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与其透射率之间的关系的图;
图25至图27是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色过程和着色过程中电位与离子之间的关系的图;
图28是根据本申请实施例的电致变色设备的等效电路图;
图29至31是示出根据本申请的实施例的电致变色元件随时间变化的电变色程度的图;
图32是根据本申请实施例的关于电压的阈值时段的曲线图;
图33是示出根据本申请实施例的从控制模块施加到电致变色元件的电压的图;
图34和图35是示出根据本申请的实施例的按照电致变色设备的电压差的阈值时段的图;
图36和图37是示出根据本申请实施例的按照电致变色设备的占空比的阈值时段的图;
图38是示出根据本申请的实施例的电活性设备的元件的图;
图39是示出根据本申请实施例的驱动模块的图;
图40是示出根据本申请实施例的驱动单元的框图;
图41是示出根据本申请的实施例的电活性元件的图;
图42是示出根据本申请实施例的电活性模块的分解透视图;
图43是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电活性元件的图;
图44是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的图;
图45是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电致变色元件的图;
图46是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电致变色元件的图;
图47是示出根据本申请的实施例的电连接构件的图;
图48是示出根据本申请的实施例的具有导电性和绝缘性的各向异性导体的图;
图49是示出根据本申请实施例的电连接构件和驱动基板的图;
图50是示出根据本申请的实施例的电致变色模块的图;
图51是示出根据本申请实施例的电致变色元件、电连接构件和驱动基板的侧视图;
图52是示出根据本申请实施例的电致变色设备的处理顺序的流程图;
图53是示出根据本申请实施例的电致变色方法的流程图;
图54是示出根据本申请的实施例的电致变色元件中形成的有效电压的图;
图55是示出根据本申请的实施例的电变色的图;
图56和图57是示出根据本申请实施例的用于形成缓冲区域的驱动基板的图;
图58和59是示出根据本申请实施例的被实施用于形成缓冲区域的电连接构件的图;
图60是示出根据本申请实施例的导电路径的图;
图61是示出根据本申请实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的图;
图62是示出根据本申请实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的上表面的图;
图63是示出根据本申请实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的侧表面的图;
图64和65是示出根据本申请实施例的用于形成缓冲区域的驱动基板的图;
图66和图67是示出根据本申请的实施例的被实施用于形成缓冲区域的电连接构件的图;
图68是示出根据本申请实施例的导电路径的图;
图69是示出根据本申请实施例的进一步包括分配构件的驱动模块的图;
图70是示出根据本申请实施例的进一步包括分配构件的驱动模块的侧视图;
图71是示出根据本申请实施例的进一步包括分配构件的电致变色模块的图;
图72是示出根据本申请实施例的电致变色元件的图;
图73是示出根据本申请实施例的具有预定形状的电致变色元件和驱动模块的图;
图74是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的图;
图75是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的光学状态的变化的图;
图76是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的内部结构的图;
图77是示出作为根据本申请实施例的物理结构的示例的柱的电致变色元件的截面图;
图78是示出作为根据本申请实施例的物理结构的示例的柱的电致变色元件的截面图;
图79是示出根据本申请的实施例的柱的外部形状的图;
图80是示出根据本申请的实施例的电致变色离子的迁移的图;
图81是用于示出根据本申请实施例的包括柱和边界表面的电致变色元件的改善的电变色速度的比较图;
图82是用于示出根据本申请实施例的包括柱和边界表面的电致变色元件的改善的电变色均匀性的比较图;
图83是用于示出根据本申请实施例的包括柱和边界表面的电致变色元件的改善的脱色作用的比较图;
图84是示出根据第一实施例的电致变色元件的每个波长在着色状态和脱色状态期间的反射率的图;
图85是示出根据本申请实施例的离子输送存储层的上部区域和下部区域的图;
图86是示出根据本申请实施例的电致变色元件的变色的图;
图87是示出根据本申请实施例的实际实现的电致变色元件的图;
图88是示出在根据本申请的实施例的实际实现的电致变色元件中设置的第一假想线和第二假想线以及电致变色元件每个层的图;
图89是示出根据第一实施例的电致变色设备的图;
图90是示出根据第一实施例的电致变色元件的截面图;
图91是示出根据第二实施例的电致变色设备的图;
图92是根据第二实施例的电致变色元件的截面图;
图93是示出根据第二实施例的电致变色元件和根据第三实施例的电致变色元件的脱色状态下的透光率的图;
图94是示出根据第二实施例的电致变色元件和根据第三实施例的电致变色元件的着色状态下的透射率的图;
图95是示出具有曲率的电致变色元件的图;
图96是示出应用于建筑物的玻璃的电致变色设备的图。
具体实施例
本说明书中描述的实施例用于向本实施例所属领域的普通技术人员清楚地描述本实施例的构思。因此,本实施例不限于本说明书中描述的实施例,并且本实施例的范围应该被解释为包括属于本实施例的构思的修改示例。
考虑到本实施例中的功能,本说明书中使用的术语选自当前广泛使用的一般术语,但是可以根据本实施例所属领域的普通技术人员的意图或实践或新技术的出现而变化。相反,当申请人任意定义和使用特定术语时,将在下面描述术语的含义。因此,本说明书中使用的术语应该基于术语具有的实质含义和贯穿本说明书的内容而不仅仅是术语的名称来解释。
附于本说明书的附图是为了便于描述本实施例,并且可以根据需要夸大附图中示出的形状以帮助理解本实施例。因此,本实施例不限于附图。
在本说明书中,当认为与本实施例相关的已知配置或功能的详细描述使本实施例的要点模糊时,将根据需要省略其详细描述。
根据本申请的一个方面,可以提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,来控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态、具有第三透射率的第三状态或具有第四透射率的第四状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值大的值,第三透射率具有比第二透射率的值大的值,并且第四透射率具有比第三透射率的值大的值,当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件时,电致变色元件变为第二状态,并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件时,电致变色元件变为第三状态。
这里,电致变色层和离子存储层可以通过离子的移动而变色。
这里,电致变色层和离子存储层可以具有与离子的结合力,并且电致变色层和离子之间的结合力与离子存储层和离子之间的结合力可以彼此不同。
这里,用于释放电致变色层和离子之间的结合的第一阈值电压和用于释放离子存储层和离子之间的结合的第二阈值电压可以彼此不同。
这里,电致变色层可以具有内部电位,并且内部电位可以与位于电致变色层中的离子的数量成比例。
这里,控制单元可以施加高于内部电位和第一阈值电压之和的电压以移动离子。
这里,控制单元可以施加低于内部电位和第一阈值电压之间的差异的电压以移动离子。
这里,第一状态、第二状态、第三状态或第四状态可以由电致变色层中包含的离子的数量确定。
这里,第一状态、第二状态、第三状态或第四状态可以根据电致变色层中包含的离子与离子存储层中包含的离子的比率来确定。
这里,电致变色层和离子存储层与离子之间的结合力可以是物理结合力或化学结合力。
这里,由于电致变色层和离子存储层的物理结构差异,电致变色层和离子存储层之间的物理结合力可以与离子存储层的物理结合力不同。
这里,离子可以是氢离子或锂离子。
根据本申请的另一个方面,可以提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态、或者具有第三透射率的第三状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值大的值,第三透射率具有比第二透射率的值大的值,其中控制单元通过在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色元件,来将电致变色元件的状态改变为第二状态,控制单元通过在电致变色元件具有第三状态的状态下将第二电压施加到电致变色元件,来将电致变色元件的状态改变为第二状态,并且第一电压和第二电压彼此不同。
这里,第二电压可以高于第一电压。
这里,控制器可以将电致变色元件的状态改变为第二状态,并且可以基于电致变色元件处于第一状态还是第三状态选择性地施加第一电压或第二电压。
这里,控制单元可以通过基于电致变色设备处于第一状态或第三状态确定用于将电致变色设备改变为第二状态的处理是着色处理还是脱色处理,来选择性地施加第一电压或第二电压。
这里,控制单元可以通过施加到先前状态的电压来确定先前状态。
这里,电致变色设备进一步包含:存储单元,存储着色处理和脱色处理中的每个驱动电压。
这里,存储单元可以存储着色处理中的每个目标状态的驱动电压和脱色处理中的每个目标水平的驱动电压。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色元件,包含:第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,其通过移动电致变色元件中的至少一个离子,向电致变色元件施加电力以使电致变色元件着色或脱色;其中,当电致变色元件通过施加第一电压处于脱色状态时,施加第二电压使得电致变色元件着色,其中不改变电致变色先前状态的第三电压存在于第一电压和第二电压之间。
这里,当施加第三电压时,电致变色层和离子存储层中存在的离子可以不移动。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包含:第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,其通过移动电致变色元件中的至少一个离子,向电致变色元件施加电力以使电致变色元件着色或脱色;其中,当电致变色元件通过施加第一电压处于脱色状态时,施加第二电压使得电致变色元件着色,第二电压比第一电压大非可变电压部分。
这里,电致变色层和离子存储层可以具有与离子的结合力,并且电致变色层和离子之间的结合力与离子存储层和离子之间的结合力可以彼此不同。
这里,非可变电压部分可以对应于第一阈值电压和第二阈值电压之和,并且第一阈值电压可以是用于释放电致变色层和离子之间的结合的电压,第二阈值电压可以是用于释放离子存储层和离子之间的结合的电压。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态或具有比第一透射率更大的值的第二透射率的第二状态中的至少一个,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中施加电压持续阈值时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,当第一电压被施加到电致变色元件以将状态改变为第一状态时,阈值时段是第一阈值时段,当第二电压被施加到电致变色元件以将状态改变为第二状态时,阈值时段是第二阈值时段。
这里,变色至第一状态的电致变色元件的初始状态可以与变色至第二状态的电致变色元件的初始状态相同,并且初始状态可以是第三状态。
这里,第一阈值时段可以由第三状态改变。
这里,当第三状态的透射率与第一状态的透射率之间的差异减小时,可以减小第一阈值时段。
这里,阈值时段可以通过温度改变。
这里,电致变色元件可以包括电连接到控制单元的接触区域,并且电致变色元件的透射率可以从与接触区域相邻的区域改变。
这里,当可以将电压施加到电致变色元件持续阈值时段时,第一区域的透射率和第二区域的透射率可以具有差异。
这里,第一区域的透射率与第二区域的透射率之间的差异可以与第一电极和第二电极中的一个的薄层电阻(sheet resistance)成比例。
这里,第二电压可以大于第一电压。
这里,第二阈值时段可以长于第一阈值时段。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态或具有比第一透射率更大的值的第二透射率的第二状态中的至少一个,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中控制单元向电致变色元件施加电压持续至少为阈值时段的施加时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,其中当电致变色元件变为第一状态时,控制单元施加持续第一施加时段,其中当电致变色元件=变为第二状态时,控制单元施加持续第二施加时段。
这里,第二施加时段可以与第一施加时段不同。
这里,第二施加时段可以比第一施加时段长。
这里,第一施加时段可以与第二施加时段相同。
这里,可以根据电致变色元件的面积来设置第一施加时段和第二施加时段。
这里,当第二状态具有最大透射率时,当电致变色元件可以改变到所有状态时,控制单元可以施加电压持续第二施加时段。
这里,控制单元可以基于电致变色元件的当前状态确定施加时段。
这里,控制单元可以基于当电致变色元件变为当前状态时施加的电压来确定电致变色元件的当前状态。
这里,可以提供电致变色设备,进一步包含:存储单元,用于存储当电致变色元件变为当前状态时施加的电压。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态或者具有第三透射率的第三状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值更大的值,第三透射率具有比第二透射率的值更大的值,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中施加电压持续阈值时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,其中当向电致变色元件施加第一电压用于将电致变色元件的状态从第一状态变为第三状态时的阈值时段是第一阈值时段,其中当向电致变色元件施加第一电压用于将电致变色元件的状态从第二状态变为第三状态时的阈值时段是第二阈值时段,其中第一阈值时段与第二阈值时段不同。
这里,第二阈值时段可以长于第一阈值时段。
这里,第一阈值时段可以由第一透射率和第三透射率的差值确定,并且第二阈值时段可以由第一透射率和第二透射率的差值确定,
这里,第一阈值时段可以由第一电压与电致变色元件变为第一状态时施加的电压的差值确定,并且第二阈值时段可以由第一电压与电致变色元件变为第二状态时施加的电压的差值确定。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、具有第二透射率的第二状态或者具有第三透射率的第三状态中的至少一个,其中第二透射率具有比第一透射率的值更大的值,第三透射率具有比第二透射率的值更大的值,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中控制单元向电致变色元件施加电压持续至少为阈值时段的施加时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,其中控制单元施加电压持续第一施加时段,使得电致变色元件从第一状态变为第三状态,其中控制单元施加电压持续第二施加时段,使得电致变色元件从第二状态变为第三状态。
这里,第二施加时段可以短于第一施加时段。
这里,在第一施加时段期间施加的电压值可以与在第二施加时段期间施加的电压值相同。
这里,当第一透射率是最小透射率并且第三透射率是最大透射率时,可以在第一施加时段期间施加从控制单元施加的所有电压。
这里,控制单元可以基于第一透射率和第二透射率的差异来确定第一施加时段,控制单元可以基于第一透射率和第三透射率的差异来确定第二施加时段。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、或者具有比第一透射率大的值的第二透射率的第二状态中的至少一个,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中施加电压持续阈值时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,其中控制单元在维持阶段施加维持电压用于维持电致变色元件的状态,其中用于维持电致变色元件的第一状态的阈值时段是第一阈值时段,其中用于维持电致变色元件的第二状态的阈值时段是第二阈值时段。
这里,第二阈值时段可以长于第一阈值时段。
这里,维持阶段可以包括施加维持电压的施加时段和不施加维持电压的不施加时段,并且当不施加时段是维持阶段中的第一不施加时段时,用于维持电致变色元件的第一状态的阈值时段可以是第三阈值时段,并且当不施加时段是维持阶段中的第二不施加时段时,用于维持电致变色元件的第一状态的阈值时段可以是第四阈值时段。
这里,当第一不施加时段长于第二不施加时段时,第三阈值时段可以长于第四阈值时段。
这里,用于维持第一状态的维持电压可以是第一维持电压,并且用于维持第二状态的维持电压可以是第二维持电压。
这里,第一维持电压可以小于第二维持电压。
这里,改变为第一状态的初始状态可以是电致变色元件的变色阶段中的第三状态,并且改变为第二状态的初始状态可以是电致变色元件的变色阶段中的第三状态。
这里,可以基于第三状态改变第一阈值时段。
这里,当第三状态的透射率与第一状态的透射率之间的差异减小时,可以减小第一阈值时段。
这里,可以基于温度改变阈值时段。
这里,在变色阶段中第一电压施加到电致变色元件用于将电致变色元件的状态改变为第一状态的阈值时段可以是第五阈值时段,并且在变色阶段中第二电压施加到电致变色元件用于将电致变色元件的状态改变为第二状态的阈值时段可以是第六阈值时段,并且第六阈值时段可以短于第五阈值时段。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层;以及控制单元,用于通过向电致变色元件施加电力使得电致变色元件中的至少一个离子移动,控制电致变色元件的状态改变为具有第一透射率的第一状态、或者具有比第一透射率大的值的第二透射率的第二状态中的至少一个,其中电致变色元件包括第一区域和第二区域,其中控制单元施加维持电压持续至少为阈值时段的施加时段,使得第一区域的透射率对应于第二区域的透射率,以便维持电致变色元件在维持阶段的状态,其中控制单元在第一施加时段期间施加第一维持电压用于维持电致变色元件的第一状态,其中控制单元在第二施加时段期间施加第二维持电压用于维持电致变色元件的第二状态。
这里,第二施加时段可以比第一施加时段长。
这里,维持阶段可以进一步包括不施加维持电压的不施加时段,并且当不施加时段是维持阶段中的第一不施加时段时,控制单元可以在第三施加时段期间施加第一维持电压用于维持电致变色元件的第一状态,并且当不施加时段是维持阶段中的第二不施加时段时,控制单元可以在第四施加时段期间施加第一维持电压用于维持电致变色元件的第一状态。
这里,当第一不施加时段长于第二不施加时段时,第三施加时段可以长于第四施加时段。
这里,在第二透射率是最大透射率的情形下将电致变色元件改变为电致变色元件可被改变的所有状态之后,控制单元可以在第二施加时段期间施加维持电压用于维持改变的状态。
这里,控制单元可以在变色阶段施加第一变色电压以将电致变色元件改变为第一状态,并且控制单元可以在变色阶段施加第二变色电压以将电致变色元件改变为第二状态。
这里,第一变色电压可以与第一维持电压相同。
这里,控制单元可以在变色阶段的第一变色电压施加时段期间施加第一变色电压以将电致变色元件改变为第一状态,并且控制单元可以在变色阶段的第二变色电压施加时段期间施加第二变色电压以将电致变色元件改变为第二状态,并且第一变色电压施加时段可以长于或等于第一施加时段。
这里,其中控制单元可以基于电致变色元件的当前状态确定变色的施加时段。
根据本申请的另一方面,可提供一种驱动电致变色元件的方法,电致变色元件包括第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层、以及布置在电致变色层和第二电极之间的离子存储层,该方法包含:将第一电压施加到电致变色元件使得电致变色元件处于具有第一透射率的第一状态的变色阶段;以及在施加时段期间将第一电压施加到电致变色元件用于维持第一状态的维持阶段,其中施加时段长于或等于用于阈值时段,该阈值时段允许第一区域的透射率对应于第二区域的透射率。
这里,维持阶段可以包括施加阶段和不施加阶段,并且施加阶段可以在施加时段期间施加第一电压,并且不施加阶段可以在不施加时段期间不施加第一电压,并且可以基于不施加时段的长度来确定施加时段。
这里,阈值时段可以与不施加时段成比例。
这里,阈值时段可以与第一电压的值成比例。
这里,可以基于第一电压的值来确定施加时段。
这里,在变色阶段中第一电压可以具有第一上升时段,并且在维持阶段中第一电压可以具有第二上升时段,并且第一上升时段可以短于第二上升时段。
这里,在变色阶段第一电压可以具有第一上升角,并且在维持阶段第一电压可以具有第二上升角,并且第一上升角可以小于第二上升角。
这里,可以基于第一电压的值来确定第一上升角。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色元件,包括:第一电极,包括接触区域;第二电极,包括衬垫区域;以及中间层,布置在第一电极和第一电极之间;基部,与电致变色元件接触;导体,包含在基部中,其中导体包括第一导体和第二导体,以及驱动基板,布置在基部的上表面上;其中,驱动基板包括驱动单元,该驱动单元产生用于改变电致变色设备的光学状态的驱动电力,并且驱动电力包括第一驱动电力和第二驱动电力;其中,中间层包括电致变色层、电解质层和离子存储层,其中包含在基部中的导体与电致变色元件接触,第一导体接触衬垫区域,并且第二导体接触接触区域并且,并且其中第一导体将第一驱动电力传递到衬垫区域,和第二导体将第二驱动电力传递到接触区域。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:电致变色设备,包含:第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的中间层;布置成与电致变色设备接触的基部;以及包含在基部中的导体,导体包括第一导体和第二导体,其中包括在基部中的导体与电致变色设备接触,并且第一导体接触第一电极和第二导体接触第二电极,其中包括第一驱动电力和第二驱动电力的驱动电力通过导体施加到第一电极和第二电极,并且第一电极通过第一导体接收第一驱动电力和第二电极通过第二导体接收第二驱动电力。
这里,中间层可包括电致变色层、电解质层和离子存储层,电致变色元件通过氧化还原反应而变色。
这里,暴露电致变色元件的第二电极的区域的沟槽结构可以形成在与电致变色元件的侧面相邻的区域处,并且沟槽结构可以包括接触区域和衬垫区域,并且接触区域可以是第一电极的包括在沟槽结构中的暴露区域,并且衬垫区域可以是第二电极的暴露区域。
这里,第一导体可以接触衬垫区域,并且第二导体接触接触区域。
这里,沟槽结构可以包括布置在凹陷区域和相邻凹陷区域之间的凸起区域,并且凹陷区域可以是第一电极和中间层可被去除使得衬垫区域在第一电极的方向上暴露的区域。
这里,基部可以插入凹陷区域,并且插入的基部可以与衬垫部分接触。
这里,驱动基板可以布置为与基部的上表面接触。
这里,驱动基板可以包括用于输出驱动电力的连接构件,并且连接构件可以与基部的上表面接触。
这里,连接构件可包括用于输出第一驱动电力的第一连接构件和用于输出第二驱动电力的第二连接构件,并且第一连接构件可将第一驱动电力传递到第一导体,和第二连接构件可以将第二驱动电力传递给第二导体。
这里,可以通过第一导体将第一驱动电力传递到衬垫区域,并且可以通过第二导体将第二驱动电力传递到接触区域。
这里,可以基于第一驱动电力和第二驱动电力在电致变色元件中形成有效电压,并且电致变色元件可以通过有效电压而变色。
这里,基部可以包括多个第一导体和多个第二导体,第一导体中的至少一个可以与第一连接构件接触,并且第二导体中的至少一个可以与第二连接构件接触。
这里,可以在基部中形成用于传递驱动电力的导电路径,导电路径包括第一导电路径和第二导电路径,并且第一导电路径可以由第一导体中的至少一个而形成,并且第二导电路径可以由第二导体中的至少一个而形成。
这里,通过第一导电路径将第一驱动电力传递到衬垫区域,通过第二导电路径将第二驱动电力传递到接触区域。
这里,基部可以具有绝缘特性,并且第一导电路径和第二导电路径之间的区域可以通过基部绝缘。
这里,在第一导电路径和第二导电路径之间可以存在至少两个彼此不接触的导体。
这里,缓冲区域可以形成在电致变色元件的接触区域和衬垫区域之间的区域中,并且缓冲区域可以是不传输驱动电力的区域。
这里,导体可以进一步包括与缓冲区域接触的第三导体,并且第三导体可以是电隔离的。
这里,基部的与缓冲区域对应的区域可以是电隔离的,第三导体可以包含在基部的与缓冲区域对应的区域中。
这里,形成在与缓冲区域对应的区域处的连接构件可以是电隔离的。
这里,驱动单元可以不将驱动电力传输到对应于缓冲区域而定位的连接构件。
这里,沟槽结构可以包括连接衬垫区域和接触区域的连接表面,并且连接表面可以与第一电极和第二电极成角度。
这里,连接表面可以向上暴露。
这里,可以提供电致变色设备,进一步包含:电连接驱动基板和包括在基部中的导体的分配构件。
这里,分配构件可包括第一分配构件和第二分配构件,第一分配构件可连接到第一连接构件以将第一驱动动力传递到第一导体,第二分配构件可连接到第二连接构件将第二驱动电力传递给第二导体。
根据本申请的另一方面,可提供一种电连接构件,包含:布置在导体中的各向异性导体,包含第一区域、第二区域和第三区域;基部;以及包含在基部中的导体;其中第三区域位于第一区域和第二区域之间,其中导体包括仅接触第一区域的第一导体、仅接触第二区域的第二导体、以及仅接触第三区域的第三导体,其中当将第一驱动电力施加到第一导体并且将第二驱动电力施加到第二导体时,第一区域具有基于第一驱动电力的第一电位,第二区域具有基于第二驱动电力的第二电位,并且第三区域是电隔离的。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色设备,包含:包括第一凹陷部分的第一电极;面向第一电极的第二电极;位于第一电极和包括第二凹陷部分的第二电极之间的电致变色层,其中电致变色层的光学特性通过至少一个离子的移动而改变;和位于第一电极和包括第三凹陷部分的电致变色层之间的离子存储层;其中,离子存储层的光学特性通过至少一个离子的移动而改变;以及位于电致变色层和包括第四凹陷部分的离子存储层之间的电解质层;其中第二电极包括通过第一凹陷部分、第二凹陷部分、第三凹陷部分和第四凹陷部分向上暴露的突出表面,其中突出表面与第一电极成一角度,其中突出表面与导体接触。
根据本申请的另一方面,可以提供一种电致变色元件,其具有通过施加的电力而改变的光学状态,电致变色元件包括:第一电极;布置为面对第一电极的第二电极;布置在第一电极和第二电极之间的电致变色层;以及布置为与电致变色层的下表面和第二电极的上表面接触的离子输送存储层;其中,当在第一电极和第二电极之间形成第一电位差时,根据电致变色层从第一电极接收至少一个电子和从离子输送存储层接收至少一个离子,电致变色元件具有第一光学状态,当在第一电极和第二电极之间形成第二电位差时,根据离子输送存储层从第二电极接收至少一个电子和从电致变色层接收至少一个离子,电致变色元件具有第二光学状态,其中,离子输送存储层的物理结构是连续的,其中离子输送存储层的物理结构和电致变色层的物理结构相对于边界是不连续的。
这里,可以通过第一假想线将离子输送存储层划分为第一离子区域和第二离子区域,第一离子区域可以与电致变色层相邻,并且第一假想线可以设置在离子输送存储层在,并且第一离子区域和第二离子区域可以相对于第一假想线连续。
这里,可以通过边界在视觉上区分电致变色层的物理结构和第一离子区域的物理结构。
这里,可提供电致变色元件,其进一步包含:具有在第一电极的方向或第二电极的方向上延伸的形状的柱,其中柱包含在电致变色层中形成的变色柱和在离子输送存储层中形成的离子柱。
这里,变色柱和离子柱可以与边界接触。
这里,变色柱可以包括变色左侧和变色右侧,并且变色右侧可以在平行于第一电极的下表面的方向上与变色左侧分开,离子柱可以包括离子左侧和离子右侧,并且离子右侧在与第二电极的上表面平行的方向上与离子左侧分开。
这里,离子左侧可以与边界具有第一角度,并且离子右侧可以与边界具有第二角度,并且第一角度和第二角度可以不同。
这里,离子柱可以包含第一区域和第二区域,离子左侧和离子右侧之间的距离在第一区域中可以是第一长度,并且离子左侧和离子右侧之间的距离在第二区域中可以是第二长度,并且第一长度和第二长度是不同的。
这里,在电致变色层中可以存在沿与第一电极的下表面平行的方向延伸的第一假想线,并且在离子输送存储层中可以存在沿与第二电极的上表面平行的方向延伸的第二假想线,并且变色柱可以相对于第一假想线连续,并且离子柱可以相对于第二假想线连续。
这里,变色左侧和变色右侧可以相对于第一假想线连续,并且离子左侧和离子右侧可以相对于第二假想线连续。
这里,变色左侧和离子右侧可以彼此接触,并且可以通过边界在视觉上区分变色柱和离子柱。
这里,离子输送存储层可以包括与电致变色层接触的上部区域和与第二电极接触的下部区域,并且电致变色层的离子和离子输送存储层的离子可以通过上部区域移动,并且上部区域可以阻挡电子在电致变色层和离子输送存储层之间的移动。
这里,当在第一电极和第二电极之间形成第一电位差时,上部区域可以具有第一光学状态,当在第一电极和第二电极之间形成第二电位差时,上部区域可以具有第一光学状态。
根据本申请的另一方面,可提供一种电致变色元件,包括:第一电极;第二电极,布置为面对第一电极;电致变色层,布置在第一电极和第二电极之间;以及离子输送存储层,布置为与电致变色层的下表面和第二电极的上表面接触;其中第一假想线设置在电致变色层中平行于第一电极的下表面延伸,并且第二假想线设置在离子输送存储层中平行于第二电极的上表面延伸,其中电致变色层的区域被第一假想线划分为第一变色区域和与离子输送存储层接触的第二变色区域,并且离子传输存储层的区域被第二假想线划分为第一离子区域和与电致变色层接触的第二离子区域,其中第一变色区域的物理结构和第二变色区域的物理结构相对于第一假想线是连续的,并且第一离子区域的物理结构区域和第二离子区域的物理结构相对于第二假想线是连续的,其中电致变色层的第二变色区域的物理结构和离子输送存储层的第二离子区域的物理结构彼此接触,并且电致变色层的第二变色区域的物理结构和离子输送存储层的第二离子区域的物理结构相对于边界是不连续的。
根据实施例的电致变色设备包括:反射层;位于反射层上的第一电致变色层;位于第一电致变色层上的离子输送层;位于离子输送层上的第二电致变色层;位于第二电致变色层上的透明电极层;以及用于向反射层和透明电极层施加电压的驱动电路,其中第一电致变色层和驱动电路之间的距离短于第二电致变色层和驱动电路之间的距离,其中当第一电致变色层通过离子的移动而着色时,第二电致变色层也着色。
其中第一电致变色层可包括铱原子,并且第二电致变色层可包括钨原子。
其中电致变色设备进一步包含穿过反射层、第一电致变色层、离子输送层和第二电致变色层形成的接触孔,并且第一电致变色层通过接触孔去除的区域可以大于第二电致变色层通过接触孔去除的区域。
其中电致变色设备进一步包含通过切割反射层、第一电致变色层、离子输送层、第二电致变色层、透明电极和基板形成的切割区域,第一电致变色层的切割区域可以大于第二电致变色层的切割区域。
其中第一电致变色层可包括钨原子,并且第二电致变色层可包括铱原子。
根据实施例的电致变色设备包括:具有曲率的基板;位于基板上的第一透明电极;位于第一透明电极上的第一电致变色层;位于第一电致变色层上的离子输送层;位于离子输送层上的第二电致变色层;以及位于第二电致变色层上的第二透明电极,其中第一电致变色层具有第一曲率半径,第二电致变色层具有第二曲率半径,并且第一曲率半径和第二曲率半径彼此不同。
其中,第一曲率半径可以大于第二曲率半径。
其中第一电致变色层可包括钨原子,并且第二电致变色层可包括铱原子。
其中第一电致变色层可包括铱原子,并且第二电致变色层可包括钨原子。
其中,电致变色设备进一步包含穿过所述第二透明电极、第二电致变色层、离子输送层和第一电致变色层形成的接触孔,并且第一电致变色层通过接触孔去除的区域可小于第二电致变色层通过接触孔去除的区域。
其中所述电致变色进一步包含通过切割第一透明电极、第一电致变色层、离子输送层、第二电致变色层和第二透明电极形成的切割区域,第一电致变色层的切割区域可小于电致变色层的切割区域。
根据实施例的电致变色设备包括:基板;位于基板上的第一透明电极;位于第一透明电极上的第一电致变色层;布置在第一电致变色层上的离子输送层;位于离子输送层上的第二电致变色层;位于第二电致变色层上的第二透明电极;与室外空气接触的玻璃基板;和位于玻璃基板和第二透明电极之间的流体,其中与第一电致变色层相比,第二电致变色层与流体相邻。
其中第一电致变色层可包括钨原子,并且第二电致变色层可包括铱原子。
其中第一电致变色层可包括铱原子,并且第二电致变色层可包括钨原子。
在本说明书中,配置的“光学状态”可以被定义为涵盖配置的与光相关的特性的含义。光学状态可以包括折射率、透射率(透射比)、色效率、光学密度、颜色指数、变色/脱色状态等。
在本说明书中,“光学状态的变化”可以指上述光学状态的变化。然而,除非特别提及,否则在下文中,光学状态的变化指的是变色/脱色状态的变化。
在本说明书中,“区分”可以指视觉区分。当区分一种配置和另一种配置时,可以在视觉上区分该配置和其他配置。换句话说,当区分该配置和其他配置时,可以将该配置和其他配置视为不同的配置。
在下文中,将参考附图描述根据实施例的电致变色设备。
<第一实施例组>
1.电致变色设备
图1是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的图。
参考图1,根据一个实施例的电致变色设备10001包括控制模块10100和电致变色元件10200。
电致变色设备10001可以从外部电源10002接收电力。
外部电源10002可以向电致变色设备10001供电。外部电源10002可以向控制模块10100供电。外部电源10002可以向控制模块10100提供电压和/或电流。外部电源10002可以向控制模块10100供应DC电压或AC电压。
控制模块10100可以控制电致变色元件10200。控制模块10100可以基于从外部电源10002接收的电力来产生驱动电力,并将产生的驱动电力提供给电致变色元件10200。控制模块10100可以驱动电致变色元件10200。控制模块10100可以通过驱动电力来改变电致变色元件10200的状态。控制模块10100可以改变电致变色元件10200的透射率。控制模块10100可以改变电致变色元件10200的反射率。控制模块10100可以使电致变色元件10200变色。控制模块10100可以使电致变色元件10200脱色或着色。控制模块10100可以控制电致变色元件10200被脱色或着色。
可以通过控制模块10100改变电致变色元件10200的状态。可以通过驱动电压来改变电致变色元件10200的状态。可以通过驱动电压使电致变色元件10200变色。可以通过驱动电压使电致变色元件10200脱色或着色。可以通过驱动电压来改变电致变色元件10200的透射率。可以通过驱动电压来改变电致变色元件10200的反射率。
电致变色元件10200可以是镜子。电致变色元件10200可以是窗户。当电致变色元件10200是镜子时,其反射率可以通过驱动电压改变。当电致变色元件10200是窗户时,其透射率可以通过驱动电压改变。
当电致变色元件10200是镜子时,当电致变色元件着色时其反射率可以下降,并且当电致变色元件脱色时其反射率可以增加。
当电致变色元件10200是窗户时,当电致变色元件着色时其透射率可以下降,并且当电致变色元件脱色时其透射率可以增加。
图2是示出根据本申请实施例的控制模块的图。
参考图2,根据实施例的控制模块10100可包括控制单元10110,电力转换单元10120,输出单元10130和存储单元10140。
控制单元10110可以控制电力转换单元10120,输出单元10130和存储单元10140。
控制单元10110可以产生改变电致变色元件10200的状态的控制信号,将产生的控制信号输出到输出单元10130,并控制输出单元10130输出的电压。
控制单元10110可以通过从外部电源10002或电力转换单元10120输出的电压来操作。
当控制单元10110通过从外部电源10002输出的电压来操作时,控制单元10110可以包括能够转换电力的配置。例如,当控制单元10110从外部电源10002接收AC电压时,控制单元10110可以将AC电压转换为DC电压并在操作中使用DC电压。当控制单元10110从外部电源10002接收DC电压时,控制单元10110可以降低从外部电源10002接收的DC电压并在操作中使用降低的DC电压。
电力转换单元10120可以从外部电源10002接收电力。电力转换单元10120可以接收电流和/或电压。电力转换单元10120可以接收DC电压或AC电压。
电力转换单元10120可以基于从外部电源10002接收的电力,产生内部电力。电力转换单元10120可以通过转换从外部电源10002接收的电力来产生内部电力。电力转换单元10120可以向控制模块10100中的每个配置提供内部电力。电力转换单元10120可以将内部电力提供给控制单元10110、输出单元10130和存储单元10140。内部电力可以是用于操作控制模块10100中的每个配置的操作电力。控制单元10110、输出单元10130和存储单元10140可以由内部电力操作。当电力转换单元10120将内部电力提供给控制单元10110时,控制单元10110可以不从外部电源10002接收电力。在这种情形下,可以从控制单元10110省略能够转换电力的配置。
电力转换单元10120可以改变从外部电源10002接收的电力的水平或者将接收的电力改变为DC电力。或者,电力转换单元10120可以将从外部电源10002接收的电力改变为DC电力,然后改变接收电力的水平。
当电力转换单元10120从外部电源10002接收AC电压时,电力转换单元10120可以将接收的AC电压改变为DC电压,然后改变DC电压的水平。在这种情形下,电力转换单元10120可以包括调整器。电力转换单元10120可以包括被配置为直接调整接收电力的线性调整器,或者可以包括开关式调整器,该开关式调整器被配置为基于接收电力产生脉冲,并调整脉冲量以输出调整电压。
当电力转换单元10120从外部电源10002接收DC电压时,电力转换单元10120可以改变所接收的DC电压的水平。
从电力转换单元10120输出的内部电力可以包括多个电压水平。电力转换单元10120可以产生具有操作控制模块10100中的每个配置所需的多个电压水平的内部电力。
输出单元10130可以产生驱动电压。输出单元10130可以基于内部电力产生驱动电压。输出单元10130可以通过控制单元10110的控制来产生驱动电压。输出单元10130可以将驱动电压施加到电致变色元件10200。输出单元10130可以通过控制单元10110的控制来输出具有不同水平的驱动电压。即,输出单元10130可以通过控制单元10110的控制来改变驱动电压的水平。电致变色元件10200可以通过从输出单元10130输出的驱动电压而变色。电致变色元件10200可以通过从输出单元10130输出的驱动电压被着色或变色。
电致变色元件10200的着色和脱色可以由驱动电压的范围确定。例如,当驱动电压处于特定水平或更高时,电致变色元件10200可以着色,并且当驱动电压处于小于特定水平的水平时,电致变色元件10200可以脱色。或者,当驱动电压处于特定水平或更高时,电致变色元件10200可以脱色,并且当驱动电压处于小于特定水平的水平时,电致变色元件10200可以着色。当特定水平为0时,由于驱动电压的极性,电致变色元件10200可以变为着色或脱色状态。
电致变色元件10200的变色程度可以由驱动电压值确定。电致变色元件10200的变色程度可以对应于驱动电压值。电致变色元件10200的着色或脱色程度可以由驱动电压值确定。例如,当将处于第一水平的驱动电压施加到电致变色元件10200时,电致变色元件10200可以着色到第一程度。当将高于第一水平的第二水平的驱动电压施加到电致变色元件10200时,电致变色元件10200可以着色到高于第一程度的第二程度。也就是说,当向电致变色元件10200供应高水平的电压时,电致变色元件10200的着色程度可以更高。当电致变色元件10200是镜子并且向电致变色元件10200供应更高的电压时,电致变色元件10200的反射率可以降低。当电致变色元件10200是窗户并且向电致变色元件10200供应更高的电压时,电致变色元件10200的透射率可以降低。
存储单元10140可以存储与驱动电压有关的数据。存储单元10140可以存储与变色程度对应的驱动电压。存储单元10140可以以查找表的形式存储与变色程度对应的驱动电压。
控制单元10110可以从外部接收变色程度,从存储单元10140加载与接收到的变色程度对应的驱动电压,并控制输出单元10130产生与接收到的变色程度对应的驱动电压。
图3是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的图。
参考图3,根据实施例的电致变色元件10200可包括第一电极10210、电致变色层10220、电解质层10230、离子存储层10240和第二电极10250。
第一电极10210和第二电极10250可以定位成彼此面对。电致变色层10220、电解质层10230和离子存储层10240可以位于第一电极10210和第二电极10250之间。
第一电极10210和第二电极10250可以透射入射光。第一电极10210和第二电极10250中的任何一个可以反射入射光,而另一个可以透射入射光。
当电致变色元件10200是窗户时,第一电极10210和第二电极10250可以透射入射光。当电致变色元件10200是镜子时,第一电极10210和第二电极10250中的任何一个可以反射入射光。
当电致变色元件10200是窗户时,可以利用透明电极形成第一电极10210和第二电极10250。第一电极10210和第二电极10250可以利用透明导电材料形成。第一电极10210和第二电极10250可以包括掺杂有铟、锡、锌和/或氧化物中的至少一种的金属。例如,第一电极10210和第二电极10250可以利用氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锌(IZO)形成。
当电致变色元件10200是镜子时,第一电极10210和第二电极10250中的任何一个可以是透明电极,而另一个可以是反射电极。例如,第一电极10210可以是反射电极,并且第二电极10250可以是透明电极。在这种情形下,第一电极10210可以利用具有高反射率的金属材料形成。第一电极10210可以包括铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、银(Ag)和钨(W)中的至少一种。第二电极10250可以利用透明导电材料形成。
电致变色层10220可以位于第一电极10210和第二电极10250之间。电致变色层10220可以位于第一电极10210的上表面。
电致变色层10220的光学性质可以由于电致变色层10220中的离子迁移而改变。电致变色层10220可以由于电致变色层10220中的离子迁移而变色。
可以将离子注入到电致变色层10220中。当将离子注入到电致变色层10220中时,可以改变电致变色层10220的光学性质。当离子注入电致变色层10220时,电致变色层10220可以变色。当将离子注入电致变色层10220中时,电致变色层10220可以着色或脱色。当离子注入到电致变色层10220中时,电致变色层10220的透光率和/或光吸收率可以改变。电致变色层10220可以通过注入到电致变色层10220中的离子而被还原。电致变色层10220可以通过注入到电致变色层10220中的离子而被还原和变色。电致变色层10220可以通过注入到电致变色层10220中的离子而被还原和着色。或者,当离子注入电致变色层10220时,电致变色层10220可以被还原和脱色。
注入到电致变色层10220中的离子可以被释放。当释放电致变色层10220中的离子时,可以改变电致变色层10220的光学性质。当释放电致变色层10220中的离子时,电致变色层10220可以变色。当释放电致变色层10220中的离子时,电致变色层10220可以着色或脱色。当释放电致变色层10220中的离子时,可以改变电致变色层10220的透光率和/或光吸收率。电致变色层10220可以通过释放电致变色层10220中的离子而被氧化。电致变色层10220可以通过释放电致变色层10220中的离子而被氧化和变色。电致变色层10220可以通过释放电致变色层10220中的离子而被氧化和着色。或者,当电致变色层10220中的离子被释放时,电致变色层10220可被氧化和脱色。
电致变色层10220可以利用由于离子迁移而变色的材料形成。电致变色层10220可包括TiO、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5、IrO2和WO3中的至少一种氧化物。电致变色层10220可以具有物理内部结构。
电解质层10230可以位于电致变色层10220上。电解质层10230可以位于电致变色层10220和第二电极10250之间。
离子存储层10240可以位于电解质层10230上。离子存储层10240可以位于电解质层10230和第二电极10250之间。
离子存储层10240可以存储离子。离子存储层10240的光学性质可以由于离子迁移而改变。离子存储层10240可以由于离子迁移而变色。
可以将离子注入离子存储层10240。当离子注入离子存储层10240时,可以改变离子存储层10240的光学性质。当离子注入离子存储层10240时,离子存储层10240可以变色。当离子注入离子存储层10240时,离子存储层10240可以着色或脱色。当离子注入离子存储层10240时,可以改变离子存储层10240的透光率和/或光吸收率。离子存储层10240可以通过注入到离子存储层10240中的离子而被还原。离子存储层10240可以通过注入到离子存储层10240中的离子而被还原和变色。离子存储层10240可以通过注入到离子存储层10240中的离子而被还原和着色。或者,当离子注入离子存储层10240时,离子存储层10240可以被还原和脱色。
注入离子存储层10240的离子可以被释放。当离子存储层10240中的离子被释放时,离子存储层10240的光学性质可以改变。当离子存储层10240中的离子被释放时,离子存储层10240可以变色。当离子存储层10240中的离子被释放时,离子存储层10240可以被着色或脱色。当离子存储层10240中的离子被释放时,离子存储层10240的透光率和/或光吸收率可以改变。离子存储层10240可以通过释放离子存储层10240中的离子而被氧化。离子存储层10240可以通过释放离子存储层10240中的离子而被氧化和变色。离子存储层10240可以通过释放离子存储层10240中的离子而被氧化和着色。或者,当离子存储层10240中的离子被释放时,离子存储层10240可被氧化和脱色。
离子存储层10240可以利用由于离子迁移而变色的材料形成。离子存储层10240可包括IrO2、NiO2、MnO2、CoO2、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和钛-钒氧化物中的至少一种氧化物。离子存储层10240可以具有物理内部结构。离子存储层10240的物理内部结构可以与电致变色层10220的物理内部结构不同。
电解质层10230可以是电致变色层10220和离子存储层10240之间的离子迁移路径。电致变色层10220和离子存储层10240可以经由电解质层10230交换离子。电致变色层10220可以作为离子的迁移路径,但可以作为电子的屏障。也就是说,尽管离子可以迁移通过电致变色层10220,但是电子不能迁移通过电致变色层10220。换句话说,电致变色层10220和离子存储层10240可以通过电解质层10230交换离子,但是不能通过电解质层10230交换电子。
电解质层10230可包括绝缘材料。电解质层10230可以是固体。电解质层10230可包括SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、La2TiO7、SrZrO3、ZrO2、Y2O3、Nb2O5、La2Ti2O7、LaTiO3和HfO2中的至少一种。
当释放电致变色层10220中的离子时,释放的离子可以注入到离子存储层10240中,并且当离子存储层10240中的离子被释放时,释放的离子可以被注入到电致变色层10220中。离子可以通过电解质层10230迁移。
在电致变色层10220和离子存储层10240中发生的化学反应可以是不同的反应。在电致变色层10220和离子存储层10240中可能发生彼此相反的化学反应。当电致变色层10220被氧化时,离子存储层10240可以被还原。当电致变色层10220被还原时,离子存储层10240可以被氧化。
因此,离子存储层10240可以作为电致变色层10220的对电极。
电致变色层10220和离子存储层10240的状态可以由于离子迁移而改变。
可以在电致变色层10220和离子存储层10240中引起彼此对应的状态变化。例如,当电致变色层10220着色时,离子存储层10240也可以着色,并且当电致变色层10220脱色时,离子存储层10240也可以脱色。当电致变色层10220被氧化和着色时,离子存储层10240可以被还原和着色,并且当电致变色层10220被还原和着色时,离子存储层10240可以被氧化和着色。
可以在电致变色层10220和离子存储层10240中引起彼此不同的状态变化。例如,当电致变色层10220着色时,离子存储层10240可以脱色,并且当电致变色层10220脱色时,离子存储层10240可以着色。当电致变色层10220被氧化和着色时,离子存储层10240可以被还原和脱色,并且当电致变色层10220被氧化和脱色时,离子存储层10240可以被还原和着色。电致变色层10220和离子存储层10240可以具有彼此不同的透射率。通过具有彼此不同的透射率的电致变色层10220和离子存储层10240,也可以通过电致变色层10220和离子存储层10240的不同的状态变化来调整透射率。
例如,因为电致变色元件10200的透射率可以通过着色层的透射率来确定,所以在电致变色层10220着色时的透射率低于当离子存储层10240着色时的透射率的情形中,当电致变色层10220着色时,电致变色元件10200的透射率可低于当离子存储层10240着色时电致变色元件10200的透射率。因此,可以通过改变着色层来控制电致变色元件10200的透射率。
图4至图6是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的着色期间的状态变化的图。
图4是示出处于初始状态的电致变色设备的图。
参考图4,根据实施例的处于初始状态的电致变色元件10200电连接到控制模块10100。
控制模块10100可以电连接到第一电极10210和第二电极10250,并且将电压提供给第一电极10210和第二电极10250。
多个离子10260可以位于离子存储层10240中。多个离子10260可以在离子存储层10240的形成过程中注入到离子存储层10240中。离子10260可以是H+和Li+中的至少一个。
尽管多个离子10260在附图中示出为位于离子存储层10240中,但是在初始状态下离子也可以位于电致变色层10220和电解质层10230中的至少一个中。也就是说,离子也可以在电致变色层10220和电解质层10230的形成过程中注入到电致变色层10220和电解质层10230中。
由于位于离子存储层10240中的多个离子10260,离子存储层10240可处于还原和脱色状态。离子存储层10240可以处于能够透射光的状态。
参考图5,控制模块10100将电压施加到电致变色元件10200。
控制模块10100可以向第一电极10210和第二电极10250施加电压。控制模块10100可以向第一电极10210施加低电压,并向第二电极10250施加高电压。这里,高电压和低电压是相对概念,并且施加到第二电极10250的电压可以是比施加到第一电极10210的电压处于相对更高水平的电压。由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压,在第一电极10210和第二电极10250之间产生电位差。
通过施加到第一电极10210和第二电极10250的电压,电子可以注入到第一电极10210中。电子可以从控制模块10100朝向第一电极10210迁移。因为控制模块10100和第一电极10210在第一电极10210的一侧的接触区域处彼此连接,通过控制模块10100迁移到接触区域的电子可沿第一电极10210迁移到第一电极10210的另一侧。通过电子从第一电极10210的一侧向另一侧的迁移,电子被布置在第一电极10210的整个区域中。
因为电子具有与离子存储层10240中的多个离子10260不同的极性,所以电子和离子10260可以由于电子和多个离子之间的库仑力而在接近彼此的方向上迁移。由于电子和离子之间的库仑力,电子和离子10260可以迁移到电致变色层10220。由于与离子的库仑力,电子可以朝向第二电极10250迁移并被注入到电致变色层10220中。由于与电子的库仑力,离子10260可以朝向第一电极10210迁移并被注入到电致变色层10220中。这里,因为电解质层10230用作离子10260的迁移路径并阻挡电子的迁移,所以电子和离子10260可以留在电致变色层10220中。
通过将离子10260注入到电致变色层10220中,获得离子的电致变色层10220可以被还原和着色,并且失去离子的离子存储层10240可以被氧化和着色。也就是说,电致变色元件10200可以由于离子10260的迁移而变色。更具体地,电致变色元件10200可以由于离子10260的迁移而着色。
电子在第一电极10210中水平方向上的迁移和电子在垂直方向上朝向第二电极10250的迁移可以同时发生。也就是说,电子可以在第一电极10210中沿水平方向迁移的同时朝向第二电极10250迁移,并且被注入到电致变色层10220中。由于电子在水平方向和垂直方向上的复杂迁移,位于离子存储层10240中的离子10260也可以首先在注入电子的区域中迁移。
也就是说,与第一电极10210和控制模块10100在其中电连接的接触区域相邻的区域中的离子可以首先迁移到电致变色层10220,并且与第一电极10210和控制模块10100在其中电连接的接触区域间隔开的区域中的离子可以稍后迁移到电致变色层10220。以这种方式,电致变色元件10200的与接触区域相邻的区域可以首先变色,并且电致变色元件10200的与接触区域间隔开的区域可以稍后变色。例如,当接触区域位于电致变色元件10200的外边界区域时,电致变色元件10200可以以从外边界区域到中心区域的顺序变色。也就是说,电致变色元件10200可以以从外边界区域到中心区域的顺序着色。
电致变色元件10200的变色程度可以与通过控制模块10100注入的电子的数量成比例。电致变色元件10200的变色程度可以与电致变色层10220和离子存储层10240的变色程度成比例。通过控制模块10100注入的电子的数量可以由通过控制模块10100施加到第一电极10210和第二电极10250的电压值来确定。通过控制模块10100注入的电子的数量可以通过第一电极10210和第二电极10250之间的电位差来确定。也就是说,通过调整施加到电致变色元件10200的电压的水平,控制模块10100可以控制电致变色元件10200的变色程度。
图6是示出在电致变色元件10200中完成变色时离子的位置的图。
参考图6,当通过控制模块10100注入的电子和由于电子而迁移的离子10260向电致变色层10220的注入完成时,电致变色元件10200的状态被保持。
也就是说,电致变色元件10200的着色状态被保持。这可以称为记忆效应。
即使当控制模块10100没有向电致变色元件10200施加电压时,存在于电致变色层10220中的离子也停留在电致变色层10220中,并且以这种方式,可以保持电致变色元件10200的着色状态。
图7至图9是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色期间的状态变化的图。
图7是示出处于初始状态的电致变色设备的图。
参考图7,根据实施例的处于初始状态的电致变色元件10200电连接到控制模块10100。
因为电致变色元件10200处于着色状态,所以多个离子10260可以位于电致变色层10220中。
由于位于电致变色元件10200中的多个离子10260,电致变色层10220可以处于氧化和着色状态,并且离子存储层10240可以处于还原和着色状态。
参考图8,控制模块10100将电压施加到电致变色元件10200。
控制模块10100可以向第一电极10210和第二电极10250施加电压。控制模块10100可以向第一电极10210施加高电压并向第二电极10250施加低电压。这里,高电压和低电压是相对概念,并且施加到第一电极10210的电压可以是比施加到第二电极10250的电压处于相对更高水平的电压。由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压,在第一电极10210和第二电极10250之间产生电位差。脱色过程中的电位差可以与图4至图6的着色过程中的电位差的方向相反。即,在着色过程中,施加到第一电极10210的电压可以是比施加到第二电极10250的电压处于更低水平的电压,并且在脱色过程中,施加到第一电极10210的电压可以是比施加到第二电极10250的电压处于更高水平的电压。
通过施加到第一电极10210和第二电极10250的电压,电子可以注入到第二电极10250中。电子可以从控制模块10100朝向第二电极10250迁移。因为控制模块10100和第二电极10250在第二电极10250的一侧的接触区域处彼此连接,通过控制模块10100迁移到接触区域的电子可沿第二电极10250迁移到第二电极10250的另一侧。通过电子从第二电极10250的一侧向另一侧的迁移,电子被布置在第二电极10250的整个区域中。
因为电子具有与电致变色层10220中的多个离子10260不同的极性,所以电子和离子10260可以由于电子和多个离子之间的库仑力而在接近彼此的方向上迁移。由于电子和离子10260之间的库仑力,电子和离子10260可以迁移到离子存储层10240。由于与离子10260的库仑力,电子可以朝向第一电极10210迁移并被注入到离子存储层10240中。由于与电子的库仑力,离子10260可以朝向第二电极10250迁移并且被注入到离子存储层10240中。这里,因为电解质层10230用作离子10260的迁移路径并且阻挡电子的迁移,所以电子和离子10260可以留在离子存储层10240中。
通过将离子10260注入离子存储层10240,获得离子的离子存储层10240可以被氧化和脱色,并且失去离子的电致变色层10220可以被还原和脱色。也就是说,电致变色元件10200可以由于离子10260的迁移而变色。更具体地,电致变色元件10200可以由于离子10260的迁移而被脱色。
电子在第二电极10250中水平方向上的迁移和电子在垂直方向上朝向第一电极10210的迁移可以同时发生。也就是说,电子可以在第二电极10250中沿水平方向迁移的同时朝向第一电极10210迁移,并且被注入到离子存储层10240中。由于电子在水平方向和垂直方向上的复杂迁移,所以位于电致变色层10220中的离子10260也可以首先在注入电子的区域中迁移。
也就是说,在与第二电极10250和控制模块10100在其中电连接的接触区域相邻的区域中的离子可以首先迁移到离子存储层10240,并且在与第二电极10250和控制模块10100在其中电连接的接触区域间隔开的区域中的离子可以稍后迁移到离子存储层10240。以这种方式,电致变色元件10200的与接触区域相邻的区域可以首先变色,并且电致变色元件10200的与接触区域间隔开的区域可以稍后变色。例如,当接触区域位于电致变色元件10200的外边界区域时,电致变色元件10200可以以从外边界区域到中心区域的顺序变色。也就是说,电致变色元件10200可以从外边界区域到中心区域被顺序地着色。
图9是示出在电致变色元件10200中完成变色时离子的位置的图。
参考图9,当通过控制模块10100注入的电子和由于电子而迁移的离子10260向离子存储层10240中的注入完成时,电致变色元件10200的状态被保持。
也就是说,可以保持电致变色元件10200的脱色状态。
1.1向电致变色元件施加电压
图10是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压的图。
参考图10,在根据实施例的电致变色设备中,控制模块10100可以向电致变色元件10200施加电力。
控制模块10100可以向电致变色元件10200施加电压。这里施加的电压可以是施加在第一电极10210和第二电极10250之间的电位差。
控制模块10100可以在施加阶段和维持阶段向电致变色元件10200施加电压。
施加阶段可以是通过控制模块10100使电致变色元件10200变色的阶段。施加阶段可以是通过控制模块10100将电致变色元件10200变色至目标变色水平的阶段。施加阶段可以包括初始变色阶段和变色水平变化阶段。
初始变色阶段可以定义为在没有向电致变色元件10200施加电压的状态下将用于使电致变色元件10200变色的电压施加到电致变色元件10200的阶段。变色水平变化阶段可以定义为在电致变色元件10200变色到特定变色水平的状态下将电致变色元件10200变色到不同的变色水平的阶段。
维持阶段指的是将维持电压施加到电致变色元件10200以维持电致变色元件10200的状态的阶段。控制模块10100可以将脉冲形式的维持电压施加到电致变色元件10200以在维持阶段维持电致变色元件10200的状态。控制模块10100可以时段性地将脉冲形式的维持电压施加到电致变色元件10200,以在维持阶段维持电致变色元件10200的状态。
也就是说,在维持阶段,控制模块10100可以在特定时段期间向电致变色元件10200施加处于高水平的电压,在剩余时段期间向电致变色元件10200施加处于低水平的电压,而不是将电压连续施加到电致变色元件10200。控制模块10100可以时段性地向电致变色元件10200施加处于高水平的电压,并且在剩余时段期间向电致变色元件10200施加低水平的电压。在维持阶段中,通过将脉冲形式的维持电压施加到电致变色元件10200,与将电压连续施加到电致变色元件10200的方法相比,控制模块10100可以减少用于状态维持的功耗。
关于电致变色元件10200,除了施加阶段之外的时段可以被称为维持阶段,并且控制模块10100可以在维持阶段期间以预定间隔将脉冲形式的维持电压施加到电致变色元件10200。通过在维持阶段向电致变色元件10200施加维持电压,控制模块10100可以将自然变色至不是目标变色水平的不同变色水平的电致变色元件10200随时间还原至目标变色水平,并保持电致变色元件10200变色为目标变色水平。
因为在施加阶段结束之后,电致变色元件10200的自然变色与时间成比例,所以可以根据施加阶段何时结束来控制在维持阶段中施加的脉冲形式的维持电压的时段。例如,当电致变色元件10200的施加阶段结束之后的时段相对长时,控制模块10100可以将在其期间向电致变色元件10200施加处于高水平的维持电压的时段设置得相对长,并且,当电致变色元件10200的施加阶段结束之后的时间相对短时,控制模块10100可以将在其期间向电致变色元件10200施加处于高水平的维持电压的时段设置为设置得相对短。
电致变色元件10200的自然变色可以与在施加阶段中变色的电致变色元件的变色水平成比例。
也就是说,在施加阶段中具有相对高变色程度的电致变色元件10200可具有相对高程度的自然变色。换句话说,在电致变色元件10200于施加阶段具有高变色程度的情形下,施加阶段的目标变色水平与自然变色后的变色水平之间的差异可以相对较大。在这种情形下,对于在施加阶段具有高变色程度的电致变色元件10200,控制模块10100可以将在其期间向电致变色元件10200施加处于高水平的维持电压的时段维持得相对较长。
在施加阶段具有相对低变色程度的电致变色元件10200可具有相对低程度的自然变色。换句话说,在电致变色元件10200于施加阶段具有低变色程度的情形下,施加阶段的目标变色水平与自然变色后的变色水平之间的差异可以相对较小。在这种情形下,对于在施加阶段具有低变色程度的电致变色元件10200,控制模块10100可以将在其期间向电致变色元件10200施加处于高水平的维持电压的时段维持得相对较短。
在施加阶段,控制模块10100可以在上升时段之后将电压维持在预定水平。施加阶段的上升时段可以与维持阶段的上升时段不同。施加阶段的上升时段可以长于维持阶段的上升时段。
在施加阶段,控制模块10100可以施加电压,使得施加电压的斜率在上升时段期间具有第一角度θ1,然后将电压保持在预定水平。在维持阶段,控制模块10100可以施加电压,使得施加电压的斜率在上升时段期间具有第二角度θ2,然后将电压维持在预定水平。第一角度θ1可以与第二角度θ2不同。第一角度θ1可以小于第二角度θ2。第二角度θ1可以是直角。
在施加阶段,控制模块10100可以相对逐渐增加施加到电致变色元件10200的电压,以防止电致变色元件10200的内部被电损坏。也就是说,在施加阶段,控制模块10100可以将上升时段设置为相对长并且防止电致变色元件10200的内部被电损坏。换句话说,在施加阶段,控制模块10100可以施加电压使得第一角度θ1是锐角,并且防止电致变色元件10200的内部被损坏。
可以基于处于预定水平的施加电压来改变第一角度θ1。因为对电致变色元件10200的内部的损坏取决于处于预定水平的施加电压值,所以当处于预定水平的电压值大时可以增大第一角度θ1,并且当处于预定水平的电压值小时,可以减小第一角度θ1。
在维持阶段,因为由于变色而在电致变色元件10200中存在内部电压,所以即使在电压急剧增大时,电致变色元件10200的内部也可以不会被电损坏。因此,在维持阶段,控制模块可以将上升时段设置为相对短并且增大电致变色元件10200恢复到目标变色水平的速度。
然而,当电致变色元件10200由于自然变色而被还原到电致变色元件10200未变色的初始状态时,即使在维持阶段,第二角度θ2是锐角的电压也可以施加到电致变色元件10200。
1.2电致变色设备的着色过程
图11是示出在将电压施加到根据本申请的实施例的电致变色设备之前电致变色设备中的内部电位的图。
参考图11,电致变色元件10200可以连接到控制模块10100。电致变色元件10200可以包括第一电极10210、电致变色层10220、电解质层10230、离子存储层10240和第二电极10250。
在将电压施加到电致变色元件10200之前,电致变色元件10200可处于脱色状态。多个离子10260可以位于电致变色元件10200的离子存储层10240中。
电致变色元件10200的每个层可以具有内部电位。内部电位可以是基于地面的电位。第二电极10250的内部电位可以定义为第一内部电位Va,离子存储层10240的内部电位可以定义为第二内部电位Vb,电致变色层10220的内部电位可以定义为第三内部电位Vc,并且第一电极10210的内部电位可以定义为第四内部电位Vd。
当电压未施加到电致变色元件10200时,因为没有电压施加到第一电极10210和第二电极10250,所以第一内部电位Va和第四内部电位Vd可以是0。
电致变色层10220和离子存储层10240可以具有内部电位。离子存储层10240的第二内部电位Vb和电致变色层10220的第三内部电位Vc可以具有不同的值。
第二内部电位Vb和第三内部电位Vc可以是内建电位。第二内部电位Vb和第三内部电位Vc可以由于各个层的材料特性、与相邻层的材料的关系以及包括在各个层中的离子中的至少一个而改变。
第二内部电位Vb可以由构成离子存储层10240的材料的能级确定。
或者,第二内部电位Vb可以由离子存储层10240和电解质层10230的能级之间的差异确定。或者,第二内部电位Vb可以由离子存储层10240和第二电极10250的能级之间的差异确定。即使当第二内部电位Vb由离子存储层10240和与离子存储层10240相邻的层的能级之间的差异确定时,第二内部电位Vb也可以被标记为如图11所示的离子存储层10240的内部电位。
第二内部电位Vb可以由包括在离子存储层10240中的离子10260确定。第二内部电位Vb可以由包括在离子存储层10240中的离子10260的数量确定。
第二内部电位Vb可以通过以下中的至少一个来确定:上述离子存储层10240自身的能级、离子存储层10240和与离子存储层10240相邻的层的能级之间的差异、以及包括在离子存储层10240中的离子10260。或者,第二内部电位Vb可以通过上述离子存储层10240自身的能级、离子存储层10240和与离子存储层10240相邻的层的能级之间的差异、以及包括在离子存储层10240中的离子10260的组合来确定。
第三内部电位Vc可以由构成电致变色层10220的材料的能级确定。
或者,第三内部电位Vc可以由电致变色层10220和第一电极10210的能级之间的差异确定。或者,第三内部电位Vc可以由电致变色层10220和电解质层10230的能级之间的差异确定。即使当第三内部电位Vc由电致变色层10220和与电致变色层10220相邻的层的能级之间的差异确定时,第三内部电位也可以被标记为如图11所示的电致变色层10220的内部电位。
第三内部电位Vc可以由包括在电致变色层10220中的离子确定。第三电位Vc可以由包括在电致变色层10220中的离子的数量确定。
第三内部电位Vc可以通过以下中的至少一个确定:上述电致变色层10220自身的能级、电致变色层10220和与电致变色层10220相邻的层的能级之间的差异、以及包括在电致变色层10220中的离子10260。或者,第三内部电位Vc可以通过上述电致变色层10220自身的能级、电致变色层10220和与电致变色层10220相邻的层的能级之间的差异、以及包括在电致变色层10220中的离子10260的组合来确定。
图12是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中着色的初始阶段的电位变化的图。
参考图12,根据实施例的电致变色元件10200可以电连接到控制模块10100。
控制模块10100可以向电致变色元件10200提供电压。控制模块10100可以向电致变色元件10200的第一电极10210和第二电极10250提供电压。控制模块10100可以向第一电极10210施加低电压,并向第二电极10250施加高电压。
当高电压施加到第二电极10250时,第二电极10250的内部电位可以对应于施加的高电压而上升。第二电极10250的第一内部电位Va可以对应于通过控制模块10100提供给第二电极10250的电压而上升。
因为第二电极10250和离子存储层10240电连接,所以随着第二电极10250的内部电位上升,离子存储层10240的内部电位也上升。由于第一内部电位Va的上升,第二内部电位Vb也对应于第一内部电位Va而上升。第一内部电位Va和第二内部电位Vb可以处于相同的水平。或者,第一内部电位Va和第二内部电位Vb可以处于不同的水平。第一内部电位Va可以具有比第二内部电位Vb更高的值。
随着离子存储层10240的内部电位上升,在离子存储层10240和电致变色层10220之间可以产生电位差。由于第二内部电位Vb的上升,在第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间可以产生电位差。
存在于离子存储层10240中的离子10260可以由于第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差而迁移。由于第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差,离子10260可以经由电解质层10230迁移到电致变色层10220。
当第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差高于预定范围时,离子10260可以经由电解质层10230迁移到电致变色层10220。电致变色层10220和离子存储层10240可以由于离子10260的迁移而变色。通过离子10260从离子存储层10240向电致变色层10220迁移,离子存储层10240可以由于失去离子10260而被氧化和变色,并且电致变色层10220可以由于获得离子10260而被还原和变色。离子存储层10240可以由于失去离子10260而被氧化和着色,并且电致变色层10220可以由于获得离子10260而被还原和着色。通过离子存储层10240和电致变色层10220被着色,电致变色元件10200可以被着色。通过离子存储层10240和电致变色层10220被着色,电致变色元件10200的透射率可以降低。
离子存储层10240中的离子10260可以以离子10260与构成离子存储层10240的材料结合的状态存在。离子存储层10240中的离子10260可以以离子10260物理地插入在构成离子存储层10240的材料的颗粒之间的形式存在。或者,离子存储层10240中的离子可以以离子与构成离子存储层10240的材料化学结合的状态存在。
高于预定范围的电位差被需要以释放存在于离子存储层10240中的离子10260与构成离子存储层10240的材料之间的接合。释放离子10260与构成离子存储层10240的材料之间的结合所需的最小电压可以定义为第一阈值电压Vth1。当第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差是第一阈值电压Vth1或更高时,离子10260可以迁移到电致变色层10220。
通过离子10260迁移到电致变色层10220,电致变色层10220的内部电位可以上升。通过离子10260迁移到电致变色层10220,第三内部电位Vc可以上升。
图13是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中着色完成阶段中的电位变化的图。
参考图13,根据实施例的电致变色元件10200可以连接到控制模块10100并接收电压。
由于在图12中施加到的第二电极10250的高电压,第二内部电位Vb上升,并且由于第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差,存在于离子存储层10240中的离子10260迁移。
图13示出了离子10260的迁移完成的状态。通过离子10260迁移到电致变色层10220,电致变色层10220的内部电位可以上升。通过离子10260迁移到电致变色层10220,第三内部电位Vc可以上升。
电致变色层10220的内部电位可以上升到预定水平。第三内部电位Vc可以上升到预定水平。第三内部电位Vc可以上升,直到第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的差为预定水平。第三内部电位Vc可以上升,直到第三内部电位Vc与第二内部电位Vb相差第一阈值电压Vth1。即,在着色完成阶段,第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的差可以与第一阈值电压Vth1的大小相同。
离子10260根据第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差而迁移,并且第三内部电位Vc也由于离子10260的迁移而上升。当第二内部电位Vb与第三内部电位Vc之间的差小于第一阈值电压Vth1的大小时,离子10260不能迁移。因此,第三内部电位Vc可以仅上升到从第二内部电位Vb减去第一阈值电压Vth1得到的值。只要第二内部电位Vb没有改变,就可以保持第三内部电位Vc。
图14是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与电致变色设备的透射率之间的关系的图。
图14中的电压可以指由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压引起的电位差。如图11所示,电致变色元件10200的初始状态是脱色状态。电致变色元件10200的离子存储层10240包括多个离子10260。
即使当施加到电致变色元件10200的电压上升时,透射率也不会改变,直到预定水平。在第一电极10210和第二电极10250之间施加的电位差达到预定水平之前,存在于离子存储层10240中的多个离子10260不迁移到电致变色层10220。因为存在于离子存储层10240中的多个离子10260在等于或高于第一阈值电压Vth1的电压迁移,所以当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第一阈值电压Vth1时,离子10260不会迁移,并且只有当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第一阈值电压Vth1时,才迁移。
因此,当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第一阈值电压Vth1时,不会发生离子10260的迁移,因此电致变色元件10200不会变色。当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第一阈值电压Vth1时,离子10260迁移,并且电致变色元件10200变色。因此,当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第一阈值电压Vth1时,透射率不改变,并且当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或者高于第一阈值电压Vth1时,透射率改变。
当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第一阈值电压Vth1时,电致变色层10220和离子存储层10240着色,并且电致变色元件10200的透射率逐渐降低。电致变色元件10200的透射率可以降低到预定的透射率。
通过将等于或高于第一阈值电压Vth1的电压施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以改变电致变色元件10200的透射率。通过将第一电压V1施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第一透射率T1。通过将第二电压V2施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第二透射率T2。在这种情形下,第一电压V1可以低于第二电压V2,并且第一透射率T1可以高于第二透射率T2。
通过将等于或高于第一阈值电压Vth1的电压施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以改变电致变色元件10200的透射率而不管电致变色元件10200的当前状态。通过在电致变色元件10200具有最大透射率Ta的状态下将第二电压V2施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第二透射率T2。通过在电致变色元件10200具有第一透射率T1的状态下将第二电压V2施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第二透射率T2。
因为通过控制模块10100控制施加到电致变色元件10200的电压值而不管电致变色元件10200的当前状态,电致变色元件10200可以变色为具有期望的透射率,因此用于测量当前变色元件10200的当前状态的配置可以省略。
控制模块10100可以基于与存储在控制模块10100的存储单元10140中的变色程度相对应的驱动电压来控制电致变色元件10200变色,以具有期望的透射率。
图15是示出在根据本申请的实施例的电致变色设备中在完成变色之后电压施加被释放时的电位的图。
参考图15,根据实施例的电致变色元件10200可以电连接到控制模块10100。
在变色完成之后,控制模块10100可以释放施加到电致变色元件10200的电压。控制模块10100和第一电极10210可以是电绝缘的,并且控制模块10100和第二电极10250可以是电绝缘的。第一电极10210和第二电极10250可以浮动。
由于去除了施加到第二电极10250的电压,所以第二电极10250的内部电位可以下降。第一内部电位Va可以下降。
由于第二电极10250的内部电位的下降,连接到第二电极10250的离子存储层10240的内部电位也可以下降。由于第一内部电位Va的下降,第二内部电位Vb可以下降。
即使当离子存储层10240的内部电位下降并且在离子存储层10240的内部电位与电致变色层10220的内部电位之间产生电位差时,离子10260也可以停留在电致变色层10220中。
通过离子10260存在于电致变色层10220中,即使当从控制模块10100施加到电致变色元件10200的电压被释放时,也可以保持电致变色元件10200的着色状态。这可以定义为记忆效应。
因为即使当没有向电致变色元件10200施加电压时,由于记忆效应,着色状态也可以被维持,所以用于维持电致变色元件10200的状态的电力减小,由此可以降低功耗。
即使当电致变色元件10200具有记忆效应时,离子10260也可以随时间而自然迁移,并且电致变色元件10200的变色程度可以改变。这可以定义为泄漏效应。泄漏效应可以与时间成比例。由于泄漏效应,电致变色元件10200可以自然地变色。
1.3电致变色设备的脱色过程
图15是示出根据本申请实施例的在完成变色之后电压施加被释放时的电致变色设备的图,并且是示出在电致变色设备着色的状态下将电压施加到电致变色设备之前的内部电位的图。
参考图15,电致变色元件10200可以连接到控制模块10100。
在初始状态下,控制模块10100不向电致变色元件10200施加电压。控制模块10100不向第一电极10210和第二电极10250施加电压。
在初始状态下,多个离子10260可以位于电致变色层10220中。通过存在于电致变色层10220中的多个离子10260,电致变色元件10200可以处于着色状态。
电致变色层10220和离子存储层10240可以具有内部电位。电致变色层10220的内部电位和离子存储层10240的内部电位可以彼此不同。电致变色层10220的内部电位可以高于离子存储层10240的内部电位。
第二内部电位Vb可以与第三内部电位Vc不同。第二内部电位Vb可以低于第三内部电位Vc。
图16是示出根据本发明实施例的电致变色设备中脱色初始阶段的电位变化的图。
参考图16,根据实施例的电致变色元件10200可以电连接到控制模块10100。
控制模块10100可以向电致变色元件10200提供电压。控制模块10100可以向电致变色元件10200的第一电极10210和第二电极10250提供电压。控制模块10100可以向第一电极10210施加高电压,并向第二电极10250施加低电压。
当高电压施加到第一电极10210时,第一电极10210的内部电位可以对应于由控制模块10100施加的高电压而上升。第一电极10210的第四内部电位Vd可以上升以对应于由控制模块10100提供的电压。
因为第一电极10210和电致变色层10220电连接,所以随着第一电极10210的第四内部电位Vd上升,电致变色层10220的第三内部电位Vc也上升。
第三内部电位Vc和第四内部电位Vd可以处于相同的水平。或者,第三内部电位Vc和第四内部电位Vd可以处于不同的水平。第四内部电位Vd可以具有比第三内部电位Vc更高的值。
随着电致变色层10220的第三内部电位Vc上升,在电致变色层10220和离子存储层10240之间可以产生电位差。由于第三内部电位Vc的上升,可以产生第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差。
存在于电致变色层10220中的离子10260可以由于第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差而迁移。由于第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差,离子10260可以经由电解质层10230迁移到离子存储层10240。
当第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差高于预定范围时,离子10260可以经由电解质层10230迁移到离子存储层10240。由于离子10260的迁移,电致变色层10220和离子存储层10240可以变色。电致变色层10220可以由于失去离子10260而被氧化和变色,并且离子存储层10240可以由于获得离子10260而被还原和变色。电致变色层10220可以被氧化和脱色,并且离子存储层10240可以被还原和脱色。通过电致变色层10220和离子存储层10240脱色,电致变色元件10200可以脱色。通过电致变色层10220和离子存储层10240脱色,电致变色元件10200的透射率可以增加。
电致变色层10220中的离子10260可以以离子10260与构成电致变色层10220的材料结合的状态存在。电致变色层10220中的离子10260可以以离子10260物理地插入在构成电致变色层10220的材料的颗粒之间的形式存在。或者,电致变色层10220中的离子10260可以以离子10260与构成电致变色层10220的材料化学地结合的状态存在。
高于预定范围的电位差被需要以释放存在于电致变色层10220中的离子10260与构成电致变色层10220的材料之间的结合。释放离子10260与构成电致变色层10220的材料之间的结合所需的最小电压可以被定义为第二阈值电压Vth2。当第三内部电位Vc和第二内部电位Vd之间的电位差是第二阈值电压Vth2或更高时,离子10260可以迁移到离子存储层10240。
电致变色层10220和离子10260之间的物理和/或化学结合的强度以及离子存储层10240和离子10260之间的物理和/或化学结合的强度可以彼此不同。因为电致变色层10220和离子存储层10240的内部材料的物理结构不同,所以与离子10260的物理结合的强度可以不同。而且,因为电致变色层10220和离子存储层10240的内部材料的化学结构不同,所以与离子10260的化学结合的强度可以不同。
因此,电致变色层10220的第二阈值电压Vth2可以与离子存储层10240的第一阈值电压不同。
通过迁移到离子存储层10240的离子10260,离子存储层10240的内部电位可以上升。通过迁移到离子存储层10240的离子10260,第二内部电位Vb可以上升。
图17是示出根据本申请的实施例的电致变色设备中脱色完成状态中的电位变化的图。
参考图17,根据实施例的电致变色元件10200可以连接到控制模块10100并接收电压。
由于在图16中施加到第一电极10210的高电压,第三内部电位Vc上升,并且由于第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差,存在于电致变色层10220中的离子10260迁移到离子存储层10240。
图17示出了离子10260的迁移完成的状态。通过离子10260迁移到离子存储层10240,第二内部电位Vb可以上升。
离子存储层10240的内部电位可以上升到预定水平。第二内部电位Vb可以上升到预定水平。第二内部电位Vb可以上升,直到第二内部电位Vb与第三内部电位Vc相差第二阈值电压Vth2。即,在脱色完成阶段,第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的差可以与第二阈值电压Vth2的大小相同。
离子10260根据第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差而迁移,并且第二内部电位Vb也由于离子10260的迁移而上升。当第三内部电位Vc与第二内部电位Vb之间的差异小于第二阈值电压Vth2的大小时,离子10260不能迁移。因此,第二内部电位Vb可以仅上升到从第三内部电位Vc减去第二阈值电压Vth2所得的值。只要第三内部电位Vc不改变,就可以保持第二内部电位Vb。
当在完成变色之后释放来自控制模块10100的电压施加时,电致变色元件10200可以返回到图10中所示的状态。
图18是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与电致变色设备的透射率之间的关系的图。
图18中的电压可以指由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压引起的电位差。电压可以是由于相对于第二电极10250施加到第一电极10210的电压引起的电位差。如图15所示,电致变色元件10200的初始状态是着色状态。电致变色元件10200的电致变色层10220包括多个离子10260。
即使当施加到电致变色元件10200的电压上升时,透射率也不会改变直到预定水平。在第一电极10210和第二电极10250之间施加的电位差达到预定水平之前,存在于电致变色层10220中的多个离子10260不迁移到离子存储层10240。因为存在于电致变色层10220中的多个离子10260在等于或高于第二阈值电压Vth2的电压迁移,所以当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第二阈值电压Vth2时,离子10260不会迁移,并且仅在第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第二阈值电压Vth2时迁移。
因此,当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第二阈值电压Vth2时,不会发生离子10260的迁移,因此电致变色元件10200不会变色。当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第二阈值电压Vth2时,离子10260迁移,并且电致变色元件10200变色。因此,当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差小于第二阈值电压Vth2时,透射率不改变,并且当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或者高于第二阈值电压Vth2时,透射率发生变化。
当第一电极10210和第二电极10250之间的电位差等于或高于第二阈值电压Vth2时,电致变色层10220和离子存储层10240被脱色,并且电致变色元件10200的透射率逐渐增加。电致变色元件10200的透射率可以增加到预定的透射率。
通过将等于或高于第二阈值电压Vth2的电压施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以改变电致变色元件10200的透射率。通过将第三电压V3施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第三透射率T3。通过将第四电压V4施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第四透射率T4。在这种情形下,第三电压V3可以低于第四电压V4,并且第三透射率T3可以低于第四透射率T4。
通过将等于或高于第二阈值电压Vth2的电压施加到电致变色元件10200,控制模块10100可以改变电致变色元件10200的透射率而不管电致变色元件10200的当前状态。通过在电致变色元件10200具有最小透射率Tb的状态下向电致变色元件10200施加第四电压V4,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第四透射率T4。通过在电致变色元件10200具有第三透射率T3的状态下向电致变色元件10200施加第四电压V4,控制模块10100可以使电致变色元件10200变色,使得电致变色元件10200具有第四透射率T4。
因为通过控制模块10100控制施加到电致变色元件10200的电压值,而不管电致变色元件10200的当前状态,电致变色元件10200可以变色以具有期望的透射率,因此用于测量当前变色元件10200的当前状态的配置可以省略。
控制模块10100可以基于与存储在控制模块10100的存储单元10140中的变色程度相对应的驱动电压来控制电致变色元件10200变色以具有期望的透射率。
1.4在着色和脱色中根据施加电压的透射率
图19是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与其透射率之间的关系的图。图20和图21是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的着色过程中的电位与离子之间的关系的图,并且图22和图23是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色过程中的电位与离子之间的关系的图。
如上面描述的图14所示,电致变色设备的透射率可以通过在着色过程中施加到电致变色设备的电压来确定。而且,如图18所示,电致变色设备的透射率可以通过在脱色过程中施加到电致变色设备的电压来确定。
参考图19,将比较和描述由于在着色过程中施加的电压引起的透射率的变化和由于在脱色过程中施加的电压引起的透射率的变化。
图19中的第一状态S1指的是电致变色元件10200具有最大透射率的状态,第二状态S2指的是电致变色元件10200具有比第一状态S1中的透射率低的透射率的状态,第三状态S3指的是电致变色元件10200具有最小透射率的状态,第四状态S4指的是电致变色元件10200具有在第二状态S2中的透射率和第三状态S3中的透射率之间的透射率的状态。电压V指的是由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压引起的电位差。这里,电位差可以被定义为第二电极10250相对于第一电极10210的电压值。
图20是示出处于第一状态S1的电致变色设备的图。
控制模块10100不向第一电极10210和第二电极10250施加电压。第一电极10210和第二电极10250不具有内部电位。
离子10260可以位于离子存储层10240中。通过位于离子存储层10240中的离子10260,电致变色元件10200可以处于第一状态S1。
由于离子10260,离子存储层10240可以具有相对高的内部电位。由于离子10260,离子存储层10240可以具有比电致变色层10220更高的内部电位。离子存储层10240的第二内部电位Vb可以具有比电致变色层10220的第三内部电位Vc更大的值。
图21示出了在由于从控制模块10100施加的电压而完成离子10260的迁移的状态下的内部电位和离子10260的位置。
如图21所示,控制模块10100可以将第五电压V5施加到电致变色元件10200。电致变色元件10200可以将第五电压V5施加到第二电极10250。电致变色元件10200可以施加电压,使得施加到第二电极10250和第一电极10210的电压之间的差是第五电压V5。电致变色元件10200可以施加电压,使得第二电极10250和第一电极10210之间的电位差是第五电压V5。
由于通过控制模块10100施加的第五电压V5,第一内部电位Va上升到第五电压V5。随着第一内部电位Va上升,第二内部电位Vb也上升并具有与第一内部电位Va对应的水平。
由于第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的电位差,离子10260可以迁移到电致变色层10220。由于获得离子,电致变色层10220可以被还原和着色,并且由于失去离子10260,离子存储层10240可以被氧化和着色。由于电致变色层10220和离子存储层10240被着色,所以电致变色元件10200可以被着色。这里,电致变色元件10200可以处于第二状态S2。电致变色元件10200可以达到第二状态S2,在该状态中电致变色元件10200由于着色而具有比第一状态S1的透射率低的透射率。
由于获得离子10260,电致变色层10220的第三内部电位Vc可以而上升。第三内部电位Vc可以上升,直到第三内部电位Vc与第二内部电位Vb相差特定水平,并且当离子10260的迁移完成时,第三内部电位Vc可以达到比第二内部电位Vb低第一阈值电压Vth1的水平。也就是说,第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的差可以是第一阈值电压Vth1。
这里,第三内部电位Vc可以与位于电致变色层10220中的离子10260的数量成比例。位于电致变色层10220中的离子10260的数量与电致变色层10220的变色程度有关。也就是说,当电致变色层10220中存在的离子数量大时,电致变色层10220的着色程度高,并且当电致变色层10220中存在的离子数量少时,电致变色层10220的着色程度低。因为电致变色层10220的变色程度与电致变色元件10200的变色程度有关,所以电致变色元件10200的透射率可以与第三内部电位Vc成比例。
可以根据位于电致变色层10220中的离子10260与位于离子存储层10240中的离子之间的比率来确定电致变色元件10200的变色程度。
图22是示出处于第三状态S3的电致变色设备的图。
控制模块10100不向第一电极10210和第二电极10250施加电压。第一电极10210和第二电极10250不具有内部电位。
离子10260可以位于电致变色层10220中。通过位于电致变色层10220中的离子10240,电致变色元件10200可以处于第三状态S3。
由于离子10260,电致变色层10220可具有相对高的内部电位。由于离子10260,电致变色层10220可以具有比离子存储层10240更高的内部电位。电致变色层10220的第三内部电位Vc可以具有比离子存储层10240的第二内部电位Vb更大的值。这里,第三内部电位Vc被示出为高于图20和图21中的第二内部电位Vb。这是为了便于描述,而不指示实际的电位值。
图23示出了在由于从控制模块10100施加的电压而完成离子10260的迁移的状态下的内部电位和离子10260的位置。
参考图23,控制模块10100可以将第五电压V5施加到电致变色元件10200。第五电压V5是与施加到图21中的电致变色元件10200的电压相同的电压。电致变色元件10200可以将第五电压V5施加到第二电极10250。电致变色元件10200可以施加电压,使得施加到第二电极10250和第一电极10210的电压之间的差是第五电压V5。电致变色元件10200可以施加电压,使得第二电极10250和第一电极10210的电位差是第五电压V5。
由于控制模块10100施加的第五电压V5,第一内部电位Va上升到第五电压V5。由于第一内部电位Va的上升,第二内部电位Vb也上升并具有与第一内部电位Va对应的水平。
由于第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的电位差,离子10260可以迁移到离子存储层10240。电致变色层10220可以由于失去离子而被氧化和脱色,并且离子存储层10240可以由于获得离子10260而被还原和脱色。由于电致变色层10220和离子存储层10240被脱色,电致变色元件10200也可以被脱色。这里,电致变色元件10200可以处于第四状态S4。电致变色元件10200可以达到第四状态S4,在该状态中电致变色元件10200由于脱色而具有比第三状态S3的透射率高的透射率。第四状态S4可以是透射率高于第三状态S3的透射率的状态。
由于失去离子10260,电致变色层10220的第三内部电位Vc可以下降。第三内部电位Vc可以下降,直到第三内部电位Vc与第二内部电位Vb相差特定水平,并且当离子10260迁移完成时,第三内部电位Vc可以达到比第二内部电位Vb高第二阈值电压Vth2的水平。也就是说,第三内部电位Vc和第二内部电位Vb之间的差可以是第二阈值电压Vth2。
这里,第三内部电位Vc可以与电致变色元件10200的透射率成比例。
当比较1)图20和21与2)图22和23时,初始状态是不同的,并且施加的电压在1)图20和21与2)图22和23中是相同的。图20和21示出了施加第五电压V5以进行着色的状态,并且图22和23示出了施加第五电压V5以进行脱色的状态。图20和21中的状态是具有最大透射率的状态,并且图22至23是具有最小透射率的状态。
在图21中离子10260迁移完成后第三内部电位Vc的大小和在图23中离子10260迁移完成后第三内部电位Vc的大小可以不同。图21中的第三内部电位Vc的大小可以小于图23中的第三内部电位Vc的大小。
在图21中,第三内部电位Vc的大小可以小于第五电压V5。第三内部电位Vc的大小可以比第五电压V5小第一阈值电压Vth1。
在图23中,第三内部电位Vc的大小可以大于第五电压V5。第三内部电位Vc的大小可以比第五电压V5大第二阈值电压Vth2。
因此,在作为图21中的光学状态的第二状态S2中的透射率可以高于在作为图23中的光学状态的第四状态S4中的透射率。换句话说,当在着色过程中将特定电压施加到电致变色设备并且在脱色过程中将特定电压施加到电致变色设备时,电致变色设备的光学状态可以改变。当在着色过程中将特定电压施加到电致变色设备并且在脱色过程中将等于在着色过程中施加到电致变色设备的特定电压的电压施加到电致变色设备时,电致变色设备的透射率可以改变。也就是说,当在着色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率可以大于当在脱色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率。
虽然参考附图描述了作为示例的当在着色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率大于当在脱色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率的情形,但是相反,当在着色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率可小于当在脱色过程中电致变色设备接收特定电压时的透射率。
这种现象可以是由于上述离子迁移和阈值电压导致的结果,或者可以是由于电致变色层10220和离子存储层10240具有不同阈值电压导致的结果。
另外,控制模块10100可以根据电致变色元件10200是处于着色过程还是脱色过程来改变施加到电致变色元件10200的驱动电压。控制模块10100可确定电致变色元件10200的变色过程,并基于所确定的变色过程将驱动电压施加到电致变色元件10200。
在这种情形下,每个变色过程的驱动电压可以存储在控制模块10100的存储单元10140中。即,与着色过程中电致变色元件10200的变色程度对应的驱动电压和与脱色过程中电致变色元件10200的变色程度对应的驱动电压可以存储在存储单元10140中。
控制模块10100可以基于先前施加的电压来确定变色过程。在这种情形下,控制模块10100可以将输出的驱动电压记录在存储单元10140中,加载存储在存储单元10140中的先前驱动电压,并将当前驱动电压与先前驱动电压进行比较以确定变色过程。控制模块10100可以通过存储在存储单元10140中的先前驱动电压来计算先前状态,将计算出的先前状态与目标状态进行比较以确定变色过程,并且基于所确定的变色过程来提供驱动电力。
例如,控制模块10100可以在脱色过程中将第六电压V6施加到电致变色元件10200,以实现与图21的第二状态S2相等的状态,图21是着色过程。第六电压V6可以是比第五电压V5低的电压。因为图23的第三内部电位Vc应当下降以具有与图21的第三内部电位Vc相同的内部电位,因此当低于第五电压V5的电压施加到电致变色元件10200时,可以在脱色过程中实现第二状态S2。
相反,尽管未示出,控制模块10100可以在着色过程中将高于第五电压V5的电压施加到电致变色元件10200,以实现与图23的第四状态S4相等的状态,图23是脱色过程。因为图21的第三内部电位Vc不得不增加以具有与图23的第三内部电位Vc相同的内部电位,所以当高于第五电压V5的电压施加到电致变色元件10200时,可以在着色过程中实现第四状态S4。
1.5染色和脱色过程中不可更改的部分
图24是示出施加到根据本申请的实施例的电致变色设备的电压与其透射率之间的关系的图,并且图25至图27是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的脱色过程和着色过程中电位和离子之间的关系的图。
在图24中,第三状态S3指的是电致变色元件10200具有最小透射率的状态,第五状态S5指的是电致变色元件10200具有比第三状态S3的透射率高的透射率的状态。电压V指的是由于施加到第一电极10210和第二电极10250的电压引起的电位差。这里,电位差可以被定义为第二电极10250相对于第一电极10210的电压值。
图24包括第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3。第一部分P1可以是脱色部分,第二部分P2可以是非可变部分、第三部分P3可以是着色部分。
第一部分P1可以是其中电致变色元件10200的状态从第三状态S3变为第五状态S5的部分,第二部分P2可以是其中电致变色元件10200的状态保持为第五状态S5的部分,并且第三部分P3可以是电致变色元件10200的状态变为第五状态S5的部分。
图25是示出第一部分P1中的电位和离子之间的关系的图。
参考图24和图25,电致变色元件10200可以从第三状态S3变色为第五状态S5。电致变色元件10200可以从第三状态S3脱色到第五状态S5。
在第三状态S3中,离子10260可以位于电致变色层10220中。这里,当具有逐渐减小的水平的电压V被施加到第二电极10250时,第二内部电位Vb可以减小,并且电致变色层10220中的离子10260可以经由电解质层10230迁移到离子存储层10240。在该过程中,电致变色层10220可以由于失去离子10260而被氧化和脱色,并且离子存储层10240可以由于获得离子10260而被还原和脱色。通过电致变色层10220中的离子10260迁移到离子存储层10240,第三内部电位Vc逐渐减小。
当在施加到第二电极10250的电压达到第七电压V7的状态下电压的下降停止时,在第三内部电位Vc下降到特定水平之后,第三内部电位Vc的下降也停止。这里,第三内部电位Vc和第七电压V7之间的电压差可以是第二阈值电压Vth2。也就是说,在第三内部电位Vc具有比第七电压V7高第二阈值电压Vth2的电压的状态下,第三内部电位Vc的下降停止。
图26是示出第二部分P2中的电位和离子之间的关系的图。
参考图26和24,电致变色元件10200的状态可以保持为第五状态S5。第二部分P2可以是在其中即使当施加到电致变色元件10200的电压上升时也保持电致变色元件10200的透射率的部分。
在一般情形下,当施加的电压增加时,由于着色,透射率降低。然而,当先前的部分是脱色部分时,即使在预定范围内电压增加,透射率也不会改变。透射率不随电压变化而变化的部分可以定义为非可变部分。
在先前的部分是脱色部分的情形下,当增加电压用于着色时可以表现出非可变部分,并且在先前部分是着色部分的情形下,当电压下降用于脱色时,也可以表现出非可变部分。
施加到由第一部分P1施加第七电压V7的电致变色元件10200的电压V可以逐渐增加。即使当电压V增加时,离子10260也不会迁移。即使当电压V在非可变的电压部分Vd中增加时,离子10260也不会迁移。
非可变的电压部分Vd可以是相对于第三内部电位Vc具有第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2的变化的电压部分。非可变电压部分Vd的下限可以是比第三内部电位Vc低第二阈值电压Vth2的值,并且非可变电压部分Vd的上限可以是比第三内部电位Vc高第一阈值电压Vth1的值。
当非可变电压部分中比第三内部电位Vc低的电压施加到电致变色元件10200时,电压V和第三内部电位Vc之间的差小于第二阈值电压Vth2,并且离子10260不能从电致变色层10220被释放。因此,因为不发生离子10260的迁移,所以第三内部电位Vc不改变,并且电致变色层10220和离子存储层10240不会变色。以这种方式,电致变色元件10200的状态被保持。
当非可变电压部分中比第三内部电位Vc高的电压施加到电致变色元件10200时,电压V和第三内部电位Vc之间的差小于第一阈值电压Vth1,并且离子10260不能从电致变色层10220被释放。因此,因为不发生离子10260的迁移,所以第三内部电位Vc不改变,并且电致变色层10220和离子存储层10240不会变色。以这种方式,电致变色元件10200的状态被保持。
非可变的电压部分Vd可以与第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2的大小的和相对应。因此,当电致变色层10220或离子存储层10240与离子10260的结合力大时,非可变的电压部分Vd可以增加,并且当电致变色层10220或离子存储层10240与离子10260的结合力小时,非可变的电压部分Vd可以减小。
图27是示出第三部分P3中的电位和离子之间的关系的图。
参考图27和24,电致变色元件10200可以从第五状态S5变色到第三状态S3。电致变色元件10200可以从第五状态S5着色到第三状态S3。
在第三状态S3中,多个离子10260中的一些离子可以位于离子存储层10240中。这里,当高于第八电压V8的电压V被施加到电致变色元件10200时,第二内部电位Vb可以增加,并且离子存储层10240中的离子10260可以经由电解质层10230迁移到电致变色层10220。
第八电压V8可以是比第二部分P2的第三内部电位Vc高第一阈值电压Vth1的电压。在第三部分P3中,由于高于第八电压V8的电压施加到第二电极10250,所以第二内部电位Vb和第三内部电位Vc之间的差值变得高于第一阈值电压Vth1,并且离子存储层10240中的离子10260可以迁移到电致变色层10220。
在该过程中,电致变色层10220可以由于获得离子10260而被还原和着色,并且离子存储层10240可以由于失去离子10260而被氧化和着色。通过离子存储层10240中的离子10260迁移到电致变色层10220,第三内部电位Vc逐渐增加。
控制模块10100可以基于非可变部分产生驱动电力,并将产生的驱动电力施加到电致变色元件10200。当在电致变色元件10200的着色和脱色之间变化时,控制模块10100可以基于非可变部分向电致变色元件10200提供驱动电力。
控制模块10100可确定电致变色元件10200的先前过程并将不同的驱动电压施加到电致变色元件10200。当先前过程是脱色过程时,控制模块10100可通过不向电致变色元件10200施加非可变的部分中的电压并且向电致变色元件10200施加高于非可变的电压部分中的电压,来使得电致变色元件10200着色。当先前过程是着色过程时,控制模块10100可以通过不向电致变色元件10200施加非可变的部分中的电压并且向电致变色元件10200施加低于非可变的电压部分中的电压,来使得电致变色元件10200脱色。
1.6阈值电压
图28是根据本申请的实施例的电致变色设备的等效电路图。
参考图28,根据实施例的电致变色设备的电致变色元件10200可以连接到控制模块10100。
电致变色元件10200可包括多个划分区域。电致变色元件10200可以包括第一划分区域10270a至第n划分区域10270n。划分区域可以彼此并联连接。
划分区域可以是连接到控制模块10100的电致变色元件10200的部分区域。
划分区域可以是电区域而不是可以被物理划分的区域。电致变色元件10200包括第一电极10210、电致变色层10220、电解质层10230、离子存储层10240和第二电极10250,并且构成电致变色元件10200的每个层可以由单层形成。因此,可以不存在实际被划分为划分区域的区域,并且划分区域可以是用于电致变色元件10200的电解释的虚拟划分区域。
所有第一划分区域10270a至第n划分区域10270n可以被解释为相同的等效电路。将描述第n划分区域10270n作为示例。第n划分区域10270n可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、连接电阻Ra和电容C。第n划分区域10270n可以被解释为包括第一电阻R1、第二电阻R2、连接电阻Ra和电容C。
第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端可以电连接到相邻的划分区域,第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端可以电连接到连接电阻Ra和电容C。也就是说,连接电阻Ra的两端可以电连接到第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端,并且电容C的两端可以电连接到第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端。
这里,水平方向可以是图3中的x方向或y方向。水平方向可以是沿着第二电极10250远离控制模块10100和电致变色元件10200之间的接触区域而移动的方向。垂直方向可以是图3中的z方向。垂直方向可以是从第一电极10210朝向第二电极10250的方向。
第一电阻R1可以是第二电极10250的水平方向上的部分区域的电阻。第二电阻R2可以是第一电极10210的水平方向上的部分区域的电阻。
连接电阻Ra可以是电致变色元件10200的垂直方向上的电阻。即,连接电阻Ra可以是第一电极10210和第二电极10250之间的电阻。连接电阻Ra可以是以下垂直电阻的总和:第一电极10210、电致变色层10220、电解质层10230、离子存储层10240和第二电极10250的电阻、第一电极10210与电致变色层10220之间的接触电阻、电致变色层10220和电解质层10230之间的接触电阻、电解质层10230和离子存储层10240之间的接触电阻、以及离子存储层10240和第二电极10250之间的接触电阻。
电容C可以是由第一电极10210、第二电极10250、电致变色层10220、电解质层10230和离子存储层10240产生的电容。多个划分区域中的电容C的电容之和可以是电致变色元件10200的电容。
由于RC延迟,电容C中充电的电压可以随时间上升并达到预定电压。预定电压可以是由串联连接的第一电阻R1、第二电阻R2和连接电阻Ra分压的电压。也就是说,预定电压可以是由于分压规则而施加到第n划分区域10270n的电压的Ra/(R1+R2+Ra)倍的电压。因为第一电阻R1和第二电阻R2是导体的电阻,并且连接电阻Ra是导体和非导体的组合的电阻,因此连接电阻Ra具有比第一电阻R1和第二电阻R2大得多的值,在由于RC延迟而经过一段时间之后,电容C中充电的电压可以对应于施加到第n划分区域10270n的电压。也就是说,在由于RC延迟而经过一段时间之后,电容C中充电的电压可以变得与施加到第n划分区域10270n的电压相似。戏剧地,在由于RC延迟而经过一段时间之后,电容C中充电的电压可以变得等于施加到第n划分区域10270n的电压。
在电容C中充电的电压可以等于相邻划分区域的输入电压。也就是说,电容C中充电的电压可以施加到相邻的划分区域。例如,可以将在第一划分区域10270a的电容C中充电的电压施加到第二划分区域10270b。在第一划分区域10270a的电容C中充电的电压可以施加到第二划分区域10270b的第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端。
因为在划分区域的电容C中充电的电压与输入电压成比例,所以可以通过RC延迟来顺序地对在多个划分区域中的电容C中充电的电压进行充电。
多个划分区域中的电容C的电压可以顺序上升。在多个划分区域的电容C中,可以首先对靠近控制模块10100的划分区域中的电容C充电,并且可以稍后对远离控制模块10100的划分区域中的电容C充电。在多个划分区域的电容C中,可以首先对与控制模块10100和电致变色元件10200之间的接触区域相邻的划分区域中的电容C进行充电,并且可以稍后对与接触区域间隔开的划分区域中的电容C进行充电。
可以首先对多个划分区域中的第一划分区域10270a中的电容C充电,并且可以顺序地对直到第n划分区域10270n中的电容C的多个电容C进行充电。
因为在电容C中充电的电压是施加到第一电极10210和第二电极10250的驱动电压,所以可以通过在电容C中充电的电压来确定变色程度。
图29至31是示出根据本申请的实施例的电致变色元件随时间的电变色程度的图。
如图29所示,当从控制模块10100向电致变色元件10200施加电压时,在初始阶段,与控制模块10100和电致变色元件10200之间的接触区域相邻的区域首先变色,并且远离接触区域的区域不变色。即,与接触区域相邻的区域和与接触区域间隔开的区域的变色程度可以不同。换句话说,与接触区域相邻的区域的透射率和与接触区域间隔开的区域的透射率可以不同。在着色过程中与接触区域相邻的区域的透射率可以小于与接触区域间隔开的区域的透射率。
如图30所示,在从控制模块10100向电致变色元件10200连续施加电压的中间阶段中,与接触区域相邻的区域的变色可被完成,并且与接触区域间隔开的区域的变色可以开始。即使在这种情形下,与接触区域相邻的区域和与接触区域间隔开的区域的变色程度也可以不同。即使当与接触区域相邻的区域的变色程度达到目标变色程度时,与接触区域间隔开的区域的变色程度也可以不达到目标变色程度。换句话说,与接触区域相邻的区域的透射率和与接触区域间隔开的区域的透射率可以不同。在着色过程中,与接触区域相邻的区域的透射率可以小于与接触区域间隔开的区域的透射率。在中间阶段,变色程度达到目标变色程度的区域的面积随着时间逐渐变宽。变色程度达到目标变色程度的区域的面积可以随着时间在远离接触区域的方向上变宽。
如图31所示,当在从控制模块10100向电致变色元件10200连续施加电压之后达到完成阶段时,电致变色元件10200的整个区域的变色完成。从将电压施加到电致变色元件10200的时间点开始到电致变色元件10200的整个区域的变色完成的时间点的时段可以被定义为阈值时段。
当达到阈值时段时,电致变色元件10200的整个区域的着色状态可以是均匀的。当达到阈值时段时,电致变色元件10200的第一点和第二点处的着色状态之间的变化可以处于预定水平或更低。当达到阈值时段时,电致变色元件10200的第一点和第二点处的透射率可以彼此对应。电致变色元件10200的第一点和第二点处的着色状态之间的最大变化可以是预定水平或更低。当达到阈值时段时,电致变色元件10200的第一点和第二点的透射率之间的变化可以在0%至30%的范围内。
阈值时段可以与电致变色元件10200的面积成比例。也就是说,阈值时段可以随着电致变色元件10200的面积更大而更长。换句话说,随着电致变色元件10200的面积变大,电致变色元件10200均匀变色的时段可以更长。电致变色元件10200的不同区域的着色状态的变化也可以与电致变色元件10200的面积成比例。电致变色元件10200的不同区域的着色状态的最大变化可以随着电致变色元件10200的面积增加而增加。
如图32所示,阈值时段可以与电压差成比例。
电压差可以是从控制模块10100施加到电致变色元件10200的电压与在电致变色元件10200中充电的电压之间的差值。
电压差可以与当前变色状态和目标变色状态之间的差值成比例。因为在电致变色元件10200中充电的电压与电致变色元件10200的当前变色状态相对应,并且施加到电致变色元件10200的电压与目标变色状态相对应,所以电压差可以与当前变色状态和目标变色状态之间的差值成比例。
图33是示出根据本申请的实施例的从控制模块施加到电致变色元件的电压的图。
将参考图33描述在施加阶段从控制模块10100施加到电致变色元件10200的电压。
控制模块10100可以向电致变色元件10200提供驱动电压。可以基于阈值时段,确定从控制模块10100向电致变色元件10200提供的驱动电压施加到电致变色元件10200的时段。从控制模块10100向电致变色元件10200施加驱动电压的时段tb可以长于阈值时段ta。
控制模块10100可以根据阈值时段ta将向电致变色元件10200施加驱动电压的时段tb设置为固定的,并且将驱动电压提供给电致变色元件10200。或者,控制模块10100可以根据阈值时段ta改变向电致变色元件10200施加驱动电压的时段tb。
当控制模块10100在用于将驱动电压施加到电致变色元件10200的固定时段tb期间将驱动电压施加到电致变色元件10200时,控制模块10100可以计算电致变色元件10200的最大阈值时段,并在长于最大阈值时段的时段向电致变色元件10200施加驱动电压。最大阈值时段可以是当电致变色元件10200从脱色状态变色到最大着色状态时所需的阈值时段。控制模块10100可以在长于最大阈值时段的时段向电致变色元件10200施加驱动电压,而不管电致变色元件10200将改变到哪个状态,并且可以省略将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段的计算。以这种方式,具有减少操作次数的效果。
阈值时段ta可以与电致变色元件10200的面积相关。阈值时段ta可以与电致变色元件10200的面积成比例。因为最大阈值时段也与电致变色元件10200的面积相关,所以控制模块10100可以根据电致变色元件10200的面积设置将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段tb,并将驱动电压施加到电致变色元件10200。
当控制模块10100根据阈值时段ta改变将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段tb时,控制模块10100可以测量电致变色元件10200的当前电位,并通过基于测量的当前电位改变将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段tb,来将驱动电压施加到电致变色元件10200。在这种情形下,尽管未示出,控制模块10100可以进一步包括能够测量电致变色元件10200的当前电位的测量单元。
或者,控制模块10100可以基于预先存储的阈值时段数据来改变将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段tb。阈值时段数据可以存储在控制模块10100的存储单元10140中,并且控制模块10100可以基于存储在存储单元10140中的阈值时段数据来改变驱动电压被施加到电致变色元件10200的时段tb。阈值时段数据还可以与电致变色元件10200的面积相关。
阈值时段数据可以是与电压差和/或温度有关的数据。因为阈值时段由电压差确定,所以控制模块10100可以比较先前施加到电致变色元件10200的电压和当前施加到电致变色元件10200的电压,计算它们之间的电压差,并且在长于与计算的电压差相对应的阈值时段ta的时段,将驱动电压施加到电致变色元件10200。因为阈值时段与离子迁移有关,所以阈值时段数据可以是与温度有关的数据。控制模块10100可以实时测量温度并实时改变存储在存储单元10140中的阈值时段数据。
阈值时段数据可以包括施加阶段中的数据和维持阶段中的数据。
施加阶段中的阈值时段数据可以是与电压差和/或温度相关的数据。维持阶段中的阈值时段数据可以是与电压差、温度和/或不施加电压的维持阶段的时段相关的数据。
图34和图35是示出根据本申请的实施例的按照电致变色设备的电压差的阈值时段的图。
图34是示出由于按照脱色状态下的目标变色程度而变化的电压差引起的阈值时段的图。
在图34中,第一驱动电压V21是当电致变色元件10200的状态从脱色状态变为第一着色状态时施加到电致变色元件10200的驱动电压,第二驱动电压V22指示当电致变色元件10200的状态从脱色状态变为第二着色状态时施加到电致变色元件10200的驱动电压。
第一着色状态可以指的是着色程度高于第二着色状态的着色程度的状态。第一着色状态可以指的是透射率低于第二着色状态的透射率的状态。第一驱动电压V21可以是高于第二驱动电压V22的电压。
因为在脱色状态下不从控制模块10100向电致变色元件10200施加驱动电压,所以当电致变色元件10200的状态从脱色状态变为第一着色状态时,电压差可以等于第一驱动电压V21,并且当电致变色元件10200的状态从脱色状态变为第二着色状态时,电压差可以等于第二驱动电压V22。因为当电致变色元件10200的状态变为第一着色状态时的电压差小于当电致变色元件10200的状态变为第二着色状态时的电压差,所以当电致变色元件10200的状态变为第二着色状态时的第二阈值时段t22短于当电致变色元件10200的状态变为第一着色状态时的第一阈值时段t21。也就是说,电致变色元件10200均匀着色到第二着色状态所需的时段可以短于电致变色元件10200均匀着色到第一着色状态所需的时段。
当电致变色元件10200的状态变为第一着色状态时的第一阈值时段t21和当电致变色元件10200的状态变为第二着色状态时的第二阈值时段t22可以存储在控制模块10100的存储单元10140中,并且控制模块10100可以基于存储在存储单元10140中的第一阈值时段t21和第二阈值时段t22来确定用于将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段,并且将驱动电压施加电致变色元件10200。
当将电致变色元件10200的状态从脱色状态改变为第一着色状态时,控制模块10100可以通过将驱动电压施加到电致变色元件10200持续比第一阈值时段t21更长的时段来使电致变色元件10200着色。此外,当将电致变色元件10200的状态从脱色状态改变为第二着色状态时,控制模块10100可以通过向电致变色元件10200施加驱动电压持续比第二阈值时段t22更长的时段来使电致变色元件10200着色。
图35是示出当电致变色元件10200的状态从着色状态变为另一变色水平时由于电压差引起的阈值时段的图。
如图35所示,第一驱动电压V31是当电致变色元件10200的状态从第一着色状态变为第三着色状态时施加到电致变色元件10200的驱动电压,第二驱动电压V32表示当电致变色元件10200的状态从第二着色状态变为第三着色状态时施加到电致变色元件10200的驱动电压。
第一着色状态可以指着色程度高于第二着色状态的着色程度的状态。第一着色状态可以指透射率低于第二着色状态的透射率的状态。第一驱动电压V31可以是高于第二驱动电压V32的电压,并且第三驱动电压V33可以是高于第一驱动电压V31的电压。
当电致变色元件10200的初始状态是第一着色状态时,第一驱动电压V31在电致变色元件10200中充电。即,电致变色元件10200的初始状态是第一着色状态的情形可以与将第一驱动电压V31施加到电致变色元件10200的情形相同。
当电致变色元件10200的初始状态是第二着色状态时,第二驱动电压V32在电致变色元件10200中充电。即,电致变色元件10200的初始状态是第二着色状态的情形可以与将第二驱动电压V32施加到电致变色元件10200的情形相同。
当电致变色元件10200的状态从第一着色状态变为第三着色状态时,电压差可以是第一电压差Vd1。电致变色元件10200的第一着色状态下的驱动电压可以是第一驱动电压V31,电致变色元件10200的第三着色状态下的驱动电压可以是第三驱动电压V33,以及第三驱动电压V33和第一驱动电压V31之间的差可以是第一电压差Vd1。
当电致变色元件10200的状态从第二着色状态变为第三着色状态时,电压差可以是第二电压差Vd2。电致变色元件10200的第二着色状态下的驱动电压可以是第二驱动电压V32,电致变色元件10200的第三着色状态下的驱动电压可以是第三驱动电压V33,以及第三驱动电压V33和第二驱动电压V32之间的差可以是第二电压差Vd2。
因为第一电压差Vd1小于第二电压差Vd2,所以当电致变色元件10200的状态从第一着色状态变为第三着色状态时的第一阈值时段t31可以短于当电致变色元件10200的状态从第二着色状态变为第三着色状态时的第二阈值时段t32。
先前状态存储在控制模块10100的存储单元10140中。即,先前输出到电致变色元件10200的驱动电压可以存储在控制模块10100的存储单元10140中。每次向电致变色元件10200施加驱动电压时,控制模块10100可以将驱动电压存储在存储单元10140中。第一着色状态和第二着色状态存储在控制模块10100的存储单元10140中。
按照电压差的阈值时段存储在控制模块10100的存储单元10140中。当电致变色元件10200的状态从第一着色状态变为第三着色状态时,控制模块10100可以比较作为施加到电致变色元件10200的目标电压的第三驱动电压V33和存储在存储单元10140中的第一驱动电压V31,并计算第一电压差Vd1。控制模块10100可基于与第一电压差Vd1对应的第一阈值时段t31确定用于将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段,并将驱动电压施加到电致变色元件10200。这里,将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段可以比第一阈值时段t31长。
当电致变色元件10200的状态从第二着色状态变为第三着色状态时,控制模块10100可以比较作为要施加到电致变色元件10200的目标值的第三驱动电压V33与存储在存储单元10140中的驱动电压V32,并计算第二电压差Vd2。控制模块10100可基于对应于第二电压差Vd2的第二阈值时段t32确定用于将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段,并将驱动电压施加到电致变色元件10200。这里,将驱动电压施加到电致变色元件10200的时段可以比第二阈值时段t32长。
尽管上面已经参考附图描述了电致变色元件10200的状态从低着色状态变为高着色状态的情形,但是相同的描述也可以应用于电致变色元件10200的状态从高着色状态变为低着色状态的情形。也就是说,以上描述也可以应用于脱色过程。在电致变色元件10200被脱色的过程中,阈值时段也可以由于电压差而被改变。
而且,尽管在图34和35中示出了施加阶段并且在上面参考作为示例的图34和35详细描述了施加阶段,但是对应于施加阶段的特征也可以应用于维持阶段。在维持阶段,先前状态可以是在施加阶段中施加的电压或在当前维持阶段之前的先前维持阶段中施加的电压。可以基于先前状态和当前状态来确定阈值时段。
1.7维持电压
图36和37是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的按照占空比的阈值时段的图。
将参考图36和图37描述按照维持阶段中的占空比的阈值时段。
图36是示出不施加时段相对短时的阈值时段的图,并且图37是示出不施加时段相对长时的阈值时段的图。
参考图36,根据实施例的控制模块10100可以在施加阶段和维持阶段将驱动电压施加到电致变色元件10200。
施加阶段可以是通过控制模块10100使电致变色元件10200变色的阶段。施加阶段可以是通过控制模块10100将电致变色元件10200变色至目标变色水平的阶段。施加阶段可以包括初始变色阶段和变色水平变化阶段。
维持阶段指的是维持电压施加到电致变色元件10200以维持电致变色元件10200的状态的阶段。在维持阶段,控制模块10100可以将脉冲形式的维持电压施加到电致变色元件10200以维持电致变色元件10200的状态。
在施加阶段,控制模块10100可以施加驱动电压直到第一时间点t41。控制模块10100可以在预定部分期间施加逐渐上升的驱动电压直到第一时间点t41,并且施加预定水平的驱动电压。施加阶段可以被维持第一时段w1。
维持阶段可以包括施加时段和不施加时段。施加时段可以被定义为施加驱动电压的时段,并且不施加时段可以被定义为不施加驱动电压的时段。通过在维持阶段重复出现的施加时段和不施加时段,控制模块10100可以将脉冲形式的电压施加到电致变色元件10200。
从施加阶段结束的第一时间点t41到施加时段开始的第二时间点t42的时段可以被定义为第二时段w2。第二时段w2可以是不施加时段。从不施加时段结束的第二时间点t42到施加时段结束的第三时间点t43的时段可以被定义为第三时段w3。
施加时段可以由在施加阶段和不施加时段中施加的驱动电压值来确定。第三时段w3可以由驱动电压值和第二时段w2确定。
第三时段w3可以短于第一时段w1。
将描述施加阶段中的驱动电压值与施加时段之间的相关性。随着施加阶段中的驱动电压值变大,不施加时段中的状态变化可以增加。也就是说,随着施加阶段中的驱动电压值变大,自然变色的程度可以增加。因为在电致变色元件10200中充电的电压与驱动电压之间的差异随着施加阶段中的驱动电压值而增大,所以维持阶段中的阈值时段可以增加。因为施加时段应该长于阈值时段,所以施加时段可以随着驱动电压值变大而更长。
在施加阶段中电致变色元件10200的状态从电致变色元件10200具有最小透射率的状态变为电致变色元件10200具有最大透射率的状态的情形下,这种情形下的维持阶段中的阈值时段可以是最大阈值时段。控制模块10100可以将最大阈值时段存储在存储单元10140中,并且将驱动电压施加到电致变色元件10200持续最大阈值时段,而不管施加阶段中的驱动电压值,以维持电致变色元件的状态。以这种方式,具有减少控制模块10100的操作次数的效果。
将参考图36和图37描述不施加时段与施加时段之间的相关性。图37中的施加阶段与图36中的施加阶段相同。
从施加阶段结束的第一时间点t41到施加时段开始的第四时间点t44的时段可以被定义为第四时段w4。第四时段w4可以是不施加时段。从不施加时段结束的第四时间点t44到施加时段结束的第五时间点t45的时段可以被定义为第五时段w5。
图36的不施加时段比图37的不施加时段短。即,第二时段w2是比第四时段w4短的时段。
随着不施加时段更长,电致变色元件10200的状态变化可以增加。也就是说,随着不施加时段更长,自然变色的程度可以增加。因为随着不施加时段更长,在电致变色元件10200中当前的充电的电压与驱动电压之间的差异增加,所以维持阶段中的阈值时段可以增加。由于施加时段应该长于阈值时段,因此随着不施加时段更长,施加时段可以更长。
也就是说,因为图36的不施加时段比图37的不施加时段短,通过将图36的施加时段设置为比图37的施加时段短,可以降低功耗,并且具有均匀地维持电致变色元件10200的变色程度的效果。
换句话说,因为图36的第二时段w2比图37的第四时段w4短,通过将图36的第三时段w3设置为比图37的第五时段w5短,可以降低功耗,并且具有均匀地维持电致变色元件10200的变色程度的效果。
在维持阶段,因为占空比指的是施加时段和不施加时段的总和与施加时段之间的比率,所以可以对应于该比率来维持占空比。然而,当施加阶段中的驱动电压值增加时,也可以增加占空比以均匀地维持变色程度。
第一时段w1可以等于第三时段w3,或者第一时段w1可以长于第三时段w3。当作为不施加时段的第二时段w2无限延伸使得发生自然变色并且电致变色元件10200返回到其初始状态时,第一时段w1可以等于第三时段w3。否则,第一时段w1可以长于第三时段w3。在这种情形下,可以将第三时段w3设置为短于第一时段w1,以降低功耗。
在下文中,将描述通过向电致变色元件施加电压来驱动电致变色元件的设备。
2.电活性设备
用于驱动电致变色元件的设备可以驱动电活性元件22000以及电致变色元件。在下文中,电活性元件22000和用于驱动电活性设备22000的设备被定义为电活性设备22001。
电活性元件22000是包括两个电极和设置在两个电极之间的中间层的元件,并且通过接收电力而被激活或驱动。电致变色元件是电活性元件22000的示例。
激活和驱动指的是电活性设备22001的状态的变化。该状态可以包括电状态和光学状态中的至少一个。
可以按照预定的电处理来驱动电活性设备22001。
电处理可以包括电力的产生,产生的电力的传输,以及由传输的电力引起的状态变化。
在下文中,将详细描述电活性设备22001。
2.1电活性设备的详细说明
图38是示出根据本申请的实施例的电活性设备的元件的图。
参考图38,根据本申请实施例的电活性设备20001可包括电力提供单元20100和电活性模块20200。电活性模块20200可包括驱动模块21000和电活性元件22000。电活性设备20001可进一步包括图中未示出的其他元件。然而,图38中所示的元件不是必需的,并且与图38所示的元件相比,具有更多或更少的元件的电活性设备20001也可以被实现。
电力提供单元20100可以产生电力。
可以通过从电力提供单元20100接收有效电力来驱动电活性模块20200。
电力提供单元20100可以产生用于驱动电活性模块20200的电力。用于驱动电活性模块20200的电力可以被定义为有效电力。
有效电力可以被传输到电活性模块20200。为了传输有效电力,可以在电力提供单元20100和电活性模块20200之间布置预定的电连接器。
电力提供单元20100的类型可以包括:i)存储电力提供单元,被配置为将存储在其中的电力提供到电活性模块20200;以及ii)转换电力提供单元,被配置为从外部接收电力,将接收的电力转换为可以由电活性模块20200使用的电力类型,并且将转换的电力传输到电活性模块20200。
具体地,电力提供单元20100可以是车辆电池,其是一种类型的存储电力提供单元20100。
电活性模块20200的状态可以通过电活性模块20200接收有效电力来改变。电活性模块20200可包括驱动模块21000和电活性元件22000。
在下文中,将描述包括在电活性模块20200中的驱动模块21000和电活性元件22000。首先,将描述驱动模块21000的功能。
驱动模块21000可以驱动电活性元件22000。驱动模块21000可以改变电活性元件22000的状态。
驱动模块21000可以从电力提供单元20100接收有效电力。
驱动模块21000可以基于有效电力来产生驱动电力。驱动电力可以被定义为用于驱动电活性元件22000的电力。电活性元件22000的状态可以由于驱动电力而改变。
图39是示出根据本申请实施例的驱动模块21000的视图。
参考图39,根据本申请实施例的驱动模块21000可包括驱动单元21300和电连接构件21500。然而,图39中所示的元件不是必需的,并且与图39中所示的元件相比,具有更多或更少的元件的驱动模块21000也可以被实现。
驱动单元21300可以产生驱动电力。
电连接构件21500可以将驱动电力传输到电活性元件22000。
在下文中,将详细描述驱动模块21000的元件。
首先,将描述驱动单元21300。
根据本申请的实施例的驱动单元21300可以接收有效电力,产生驱动电力,并输出驱动电力。驱动单元21300可以选择各种大小和极性的电力作为驱动电力。例如,驱动电力可以是0V。
驱动单元21300可以以包括预定电子电路或芯片的硬件形式或以包括预定程序的软件形式来实现。
驱动单元21300可以在驱动基板21310上实现。
驱动单元21300可以包括具有预定功能的元件。
图40是示出根据本申请实施例的驱动单元21300的框图。
参考图40,驱动单元21300可以包括输入/调整单元21301,产生单元21303、输出单元21305和控制单元21307。然而,图40所示元件不是必需的,并且与图40中所示的元件相比,具有更多或更少的元件的驱动单元2130也可以被实现。驱动单元21300的元件可以是根据驱动单元21300的功能而分类的元件。
输入/调整单元21301可以从电力提供单元20100接收有效电力。
输入/调整单元21301可以将有效电力转换为内部电力。内部电力可以被定义为可以在驱动单元21300中使用的电力。内部电力可以由驱动单元21300的每个元件使用。内部电力可以被传输到驱动单元21300的每个元件。内部电力可以被传输到产生单元21303、输出单元21305和控制单元21307。内部电力可以用在产生单元21303、输出单元21305和控制单元21307中。
输入/调整单元21301可以产生具有比有效电力更小的值的内部电力。输入/调整单元21301可以降低有效电力。内部电力可以具有比有效电力更小的值。为了降低有效电力,可以在输入/调整单元21301中布置预定电压水平移位器。
输入/调整单元21301可以产生比有效电力更稳定的内部电力。输入/调整单元21301可以稳定有效电力。内部电力可以是比有效电力更稳定的电力。例如,有效电力可以是其大小可变的电力,并且内部电力可以是其大小保持不变的恒定电力。为了稳定有效电力,可以在输入/调整单元21301中布置预定调整器。调整器的类型可以包括:i)线性调整器,被配置为直接调整接收的电力;以及ii)开关调整器,被配置为在接收的电力的基础上产生脉冲,并调整脉冲量以输出精确调整的电压。具体地,输入/调整单元21301可以接收来自车辆电池的电力输出、降低电力并稳定电力。因此,可以将从车辆电池输出的电力转换为可以由驱动单元21300使用的电力。
产生单元21303可以产生驱动电力。产生单元21303可以接收内部电力并产生驱动电力。
产生单元21303可以产生具有不同特性的多个驱动电力。多个驱动电力的尺寸和极性中的至少一个可以是不同的。
产生单元21303可以将驱动电力传送到输出单元21305。
输出单元21305可以输出驱动电力。可以经由输出单元21305从驱动单元21300输出驱动电力。
输出单元21305可以控制驱动电力的输出。驱动单元21300的输出单元21305可以选择性地输出从产生单元21303接收的多个驱动电力。从输出单元21305输出的电力的特性可以与驱动电力的特性不同。属性可以包括大小和极性中的至少一个。例如,输出单元21305可以不输出驱动电力。
输出单元21305可以将驱动电力传输到电连接构件21500。
控制单元21307通常可以控制驱动单元21300。控制单元21307可以控制输入/调整单元21301,产生单元21303和输出单元21305。
控制单元21307可以控制内部电力的产生。
控制单元21307可以控制驱动电力的产生。控制单元21307可以允许产生单元21303生成多个驱动电力中的至少一个。
控制单元21307可以控制驱动电力的输出。控制单元21307可以允许输出单元21305输出具有与驱动电力不同的属性的电力。
控制单元21307可以产生用于控制驱动单元21300的控制信号。控制单元21307可以产生用于控制输入/调整单元21301,产生单元21303和输出单元21305的控制信号。在硬件方面,控制单元21307可以以电子电路的形式提供,例如处理电信号以执行控制功能的中央处理单元(CPU)芯片。在软件方面,控制单元21307可以以用于驱动控制单元21307的硬件的程序的形式提供。具体地,控制单元21307可以被提供为微处理器。
驱动单元21300还可包括单独的反馈单元。
反馈单元可以防止电活性元件22000的故障。也就是说,反馈单元可以操作使得电活性元件22000维持在正常状态。
反馈单元可以具有预定的反馈机制。反馈机制可以测量电活性元件22000的当前状态,并且基于当前状态驱动电致变色元件22200。例如,电活性元件22000的电压值或当前值可以返回到反馈单元。反馈单元可以基于电压值或电流值来测量电活性元件22000的当前状态。反馈单元可以将测量的当前状态发送到控制单元21307。反馈单元可以生成与测量的当前状态对应的反馈信号,并将反馈信号发送到控制单元21307。控制单元21307可以基于反馈信号,改变通过输出单元21305输出的电力。控制单元21307可以基于反馈信号改变通过输出单元21305输出的电力水平,并控制电活性元件22000维持在正常状态。
或者,反馈单元可以与控制单元21307分开操作。反馈单元可以连接到电活性元件22000并且基于电活性元件22000的当前状态改变从输出单元21305输出的电力,使得电活性元件22000保持在正常状态。
当电活性元件22000的当前状态不是正常状态时,反馈单元可以驱动电活性元件22000,使得电活性元件22000达到正常状态。反馈单元通常可以控制驱动单元21300以产生用于允许电活性元件22000的状态为正常状态的驱动电力。
上面已经描述了包括在驱动模块21000中的驱动单元21300。在下文中,将描述包括在驱动模块21000中的电连接构件21500。
根据本申请的实施例的电连接构件21500可以电连接到驱动单元21300和电活性元件22000。
电连接构件21500可以从驱动单元21300接收驱动动力。
电连接构件21500可以将驱动电力传输到电活性元件22000。电活性元件22000可以通过电连接构件21500接收驱动电力。
上面已经描述了驱动模块21000的元件的功能。在下文中,将描述电活性元件22000。
图41是示出根据本申请的实施例的电活性元件22000的图。
可以通过电活性元件22000接收驱动电力来改变根据本申请的实施例的电活性元件22000的状态。电活性元件22000可以从驱动模块21000的电连接构件21500接收驱动动力。
参考图41,根据本申请实施例的电活性元件22000可包括电极层22010和22050以及中间层22030。然而,图41中所示的层不是必需的,并且与图41中所示的层相比,具有更多或更少的层的电活性元件22000也可以被实现。
电极层可包括第一电极22010和第二电极22050。
第一电极22010和第二电极22050可以是导电的。第一电极22010和第二电极22050可以由导电材料形成。可以将上述驱动电力施加到第一电极22010和第二电极22050。
驱动电力可以包括电压或电流。当电压施加到第一电极22010和第二电极22050时,第一电极22010和第二电极22050可以具有预定电位。当电流施加到第一电极22010和第二电极22050时,第一电极22010和第二电极22050可以由于电流而具有预定电位。
中间层22030可以布置在第一电极22010和第二电极22050之间。
中间层22030可以与第一电极22010和第二电极22050接触。
中间层22030是状态可变的层。中间层22030是其状态可基于在第一电极22010和/或第二电极22050中形成的驱动电力而改变的层。
电极层和中间层22030可以以平板的形式实现。
电极层和中间层22030可以包括多个区域。
上面已经通过专注于功能描而描述了包括在电活性模块20200中的驱动模块21000和电活性元件22000。在下文中,将描述电活性模块20200中包括的元件的形状、位置关系和连接关系。
在整个说明书中,当提到诸如膜、区域或基板的一个元件“布置在”、“连接到”或“接触”另一个元件时,该元件可以被解释为直接“布置在”、“连接到”或“接触”该另一个元件,或者又一个元件可以被解释为存在于该元件和该另一个元件之间。相同的元件由相同的参考标号表示。如这里所使用的,术语“和/或”包括相应列出的项目中的任何一个项目或一个或多个项目的所有组合。
诸如“上”、“侧”和“下”的相对术语可用于描述附图中所示的一个元件与另一元件之间的关系。相对术语可以被理解为意图包括元件的除了附图中描绘的方向之外的不同方向。例如,当在附图中翻转元件时,被描绘为存在于其他元件的上表面上的元件被放置在其他元件的下表面处。因此,作为示例给出的术语“上”可以取决于附图中的特定方向并且包括“下”和“上”方向。当元件处于另一个方向(相对于另一个方向旋转90°)时,可以根据此解释这里的相对描述。
外方向可以是与从中心轴朝向“侧表面”的方向对应的方向,内方向可以是与从“侧表面”朝向中心轴的方向对应的方向。
在本说明书中,尽管诸如第一和第二的术语用于描述各种构件、部件、区域、层和/或部分,但不言而喻的是,构件、部件、区域、层和/或部分不是受术语限制。
图42是示出根据本申请的实施例的电活性模块20200的分解透视图。
参考图42,驱动模块21000可以布置在具有特定结构的电活性元件22000上。
电活性元件22000可以具有沟槽结构22100。沟槽结构22100可以是第一电极22010的部分区域和中间层22030的部分区域从其中被去除的结构,使得第二电极22050的多个区域中的一些区域朝向第一电极22010暴露。
在下文中,将详细描述电活性元件22000的沟槽结构22100。
图43是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电活性元件的图。
参考图43,沟槽结构22100可以形成在与电活性元件22000的侧表面相邻的区域中。
沟槽结构22100可以形成为穿过电活性元件22000的第一电极22010和中间层22030,使得第二电极22050的部分区域暴露。当形成沟槽结构22100时,可以去除第一电极22010的部分区域和中间层22030的部分区域。
沟槽结构22100可以沿着电活性元件22000的侧表面形成,或者沟槽结构22100可以形成为与电活性元件22000的侧表面分开。
如图43(a)所示,当沿着电活性元件22000的侧表面形成沟槽结构22100时,沟槽结构22100可以形成为使得电活性元件22000的侧表面的一部分被烧蚀(去除)。沟槽结构22100可以形成为使得第一电极22010的侧表面的区域和中间层22030的侧表面的区域被去除。因此,第一电极22010的部分横截面和中间层22030的部分横截面可以在外方向上暴露。
当如上所述沿着电活性元件22000的侧表面形成沟槽结构22100时,具有简化形成沟槽结构22100的处理的效果。当沟槽结构22100形成为与电活性元件22000的侧表面分开时,应该设计处理的起点和终点,使得沟槽结构22100从沟槽结构22100的起点向终点形成。相反,当沿电活性元件22000的侧表面形成沟槽结构22100时,因为可以通过仅简单地设置沟槽结构22100的起点来执行处理,所以具有简化处理的效果。
而且,当沿着电活性元件22000的侧表面形成沟槽结构22100时,具有使电活性元件22000被利用的区域最大化的效果。在没有从其去除侧表面的沟槽结构22100的情形下,电活性元件22000的位于外方向上从形成沟槽结构22100的区域起的区域可以是电活性元件22000无法被驱动的区域。相反,当沟槽结构22100被形成为使得侧表面被烧蚀时,在电活性元件22000中不形成非驱动区域。因此,与被形成为使得侧表面不被烧蚀的相同大小的沟槽结构22100相比,被形成为使得侧表面被烧蚀的沟槽结构22100可以具有更大的驱动电活性元件22000的区域。因此,当沿着电活性元件22000的侧表面形成沟槽结构22100时,具有使电活性元件22000被利用的区域最大化的效果。
当沟槽结构22100被形成为与电活性元件22000的侧表面分开,由于沟槽结构22100,第一电极22010和中间层22030可以通过在内方向上与电活性元件22000的侧表面分开而被去除。
当如上所述沟槽结构22100被形成为与电活性元件22000的侧表面分开时,本申请具有允许电活性元件22000稳定地接收驱动电力的效果。当在电活性元件22000中沟槽结构22100被形成为不与侧表面分开时,布置在沟槽结构中的驱动模块21000可以通过开放的侧表面与电活性元件22000分离。相反,当沟槽结构22100被形成为与电活性元件22000的侧表面分开时,驱动模块21000可以由电活性元件22000的区域支撑,该区域保持与沟槽结构22100和侧表面之间的距离一样多并且牢固地耦合到其上。牢固耦合的驱动模块21000可以稳定地向电活性元件22000提供驱动电力。
再次参考图43(a),沟槽结构22100可以包括与侧表面相邻的第一电极22010的部分区域、与侧表面相邻的中间层22030的部分区域、以及与侧表面相邻的第二电极22050的部分区域。沟槽结构22100可以具有形成在第一电极22010、中间层22030和第二电极22050的与侧表面相邻的区域中的凸起22130和凹陷22110。
凹陷22110可以被定义为第一电极22010的部分区域和中间层22030的部分区域被去除的区域。凸起22130可以被定义为位于相邻凹陷22110之间的区域。
凹陷22110可以允许第二电极22050的上表面朝向第一电极22010暴露。第二电极22050的上表面可以通过凹陷22110暴露。
凹陷22110允许从顶部观察的电活性元件22000的第一电极22010和中间层22030的区域被看作是凹陷的。
参考图43(b),沟槽结构22100可以包括接触区域22150和衬垫区域22140。
衬垫区域22140可以被定义为由于多个凹陷22110而暴露的第二电极22050的部分区域的区域。接触区域22150可以被定义为第一电极22010的凸起22130。接触区域22150可以被定义为第一凸起22131。
衬垫区域22140的上表面可以在向上方向上暴露。衬垫区域22140的上表面可以朝向第一电极22010暴露。
在下文中,将描述设置在电活性元件22000中的驱动模块21000。
驱动模块21000可以布置在电活性元件22000的区域中。驱动模块21000可以布置为与电活性元件22000的侧表面相邻。驱动模块21000可以布置在电活性元件22000的外边界的部分区域中。
驱动模块21000可以覆盖电活性元件22000的部分区域。驱动模块21000可以定位成覆盖与电活性元件22000的侧表面相邻的上表面。
驱动模块21000可以覆盖沟槽结构22100。驱动模块21000可以位于形成沟槽结构22100的区域中。
布置在电活性元件22000中的驱动模块21000可以电连接到上述电活性元件22000。
驱动模块21000可以与电活性元件22000接触。驱动模块21000可以与和电活性元件22000的侧表面相邻的区域接触。
驱动模块21000可以与电活性元件22000的沟槽结构22100接触。驱动模块21000可以与电活性元件22000的包括在沟槽结构22100中的区域接触。
驱动模块21000可以与包括在沟槽结构22100中的衬垫区域22140和接触区域22150接触。
驱动模块21000可以与第二电极22050的朝向第一电极22010暴露的区域接触。驱动模块21000可以与接触区域22150的上表面接触。驱动模块21000可以经由凹陷22110与衬垫区域22140接触。
驱动模块21000可以与衬垫区域22140的上表面接触。
电活性元件22000可以经由电活性元件22000的与驱动模块21000接触的区域接收驱动电力。
电活性元件22000可以从与沟槽结构22100接触的驱动模块21000接收驱动电力。驱动模块21000可以将驱动电力施加到沟槽结构22100。
接触区域22150和衬垫区域22140可以接收驱动电力。驱动模块21000可以经由接触区域22150和衬垫区域22140将驱动电力传输到电活性元件22000。
上面已经详细描述了包括在电活性设备20001中的电活性模块20200。
在下文中,将描述作为电活性设备20001的示例的电致变色设备。
电致变色设备是光学状态由于接收电力而改变的设备。
当电致变色设备接收电力时,电致变色元件22200可以变色。变色可包括着色和脱色。
由于接收电力,电致变色设备的透光率和吸收率可以改变。
电致变色设备可以用在需要调整透光率或光反射率的车室镜子或智能窗户中。
电致变色设备可包括电致变色模块,其是电活性模块20200的示例。
在下文中,将详细描述包括在电致变色设备中的电致变色模块。
根据本申请的实施例的电致变色模块可包括电致变色元件22200和驱动模块21000。
可以通过从电力提供单元20100接收有效电力来驱动电致变色模块。电致变色模块可以包括作为电活性元件22000的示例的电致变色元件22200,以及上述驱动模块21000。
首先将描述包括在电致变色模块中的电致变色元件22200。
图44是示出根据本申请的实施例的电致变色元件22200的视图。
当向电致变色元件22200提供驱动电力时,电致变色元件22200的光学状态可以改变。
可以基于氧化还原反应来改变电致变色元件22200的光学状态。
预定的电致变色材料、电子和电致变色离子可参与氧化还原反应。电致变色元件22200可包括电致变色材料、电子和电致变色离子。
电致变色材料可以是由于氧化还原反应而引起其光学性质改变的材料。电致变色离子可以是引起氧化还原反应的离子。电子可以使电致变色离子移动到电致变色材料。
参考图44,电致变色元件22200可以包括电极层22010、22050和中间层并且具有沟槽结构22100。然而,图44中所示的层不是必需的,并且与图44中所示的那些层相比,具有更多或更少的层的电致变色元件22200也可以被实现。
电极层可包括第一电极22010和第二电极22050。
中间层22030可以布置在第一电极22010和第二电极22050之间。中间层22030可以包括电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033。
电致变色层22031可以与第一电极22010接触并且与电解质层22032接触。
电解质层22032可以与电致变色层22031接触并且与离子存储层22033接触。
离子存储层22033可以与电解质层22032接触并且与第二电极22050接触。
电致变色层22031和离子存储层22033不限于以图44中所示的上述顺序形成,并且可以以相反的顺序形成。例如,电致变色层22031可以与电解质层22032接触并且与第二电极22050接触。
电致变色元件22200的电极层和中间层22030可以处于固态。
在下文中,将详细描述电致变色元件22200的电极层和中间层22030。
再次参考图44,根据本申请的实施例的电致变色元件22200的电极层可包括第一电极22010和第二电极22050。
第一电极22010和/或第二电极22050可以以平板形状设置。
电子可以经由第一电极22010和/或第二电极22050移动。因此,当向电极提供电力时,电流可以在电极中流动,并且可以在电极中产生电位。
电极层可具有预定的光学性质。
第一电极22010和/或第二电极22050可以透射光。也就是说,每个电极可被实现为透明电极。例如,当电致变色元件22200的第一电极22010是透明电极时,第二电极22050也可以被实现为透明电极。因此,入射在电致变色元件22200上的光可以穿过第一电极22010和/或第二电极22050。包括具有上述光学性质的电极层的电致变色元件22200可以用于实现智能窗户。
当如上所述将电极层被实现为透明电极时,可以选择掺杂有铟、锡、锌和/或氧化物中的至少一种的金属作为用于实现电极的材料。例如,可以选择氧化铟锡(ITO)或者氧化锌(ZnO)作为用于实现透明电极的材料。
或者,第一电极22010和第二电极22050中的一个可以由能够反射光的材料形成。也就是说,第一电极22010和第二电极22050中的一个可以被实现为反射层。当电致变色元件22200的第一电极22010是透明电极时,第二电极22050可以被实现为反射层,使得入射在电致变色元件22200上的光被第二电极22050反射。或者,当第二电极22050被实现为透明电极时,则第一电极22010可以被实现为反射层。因此,通过电致变色元件22200可以看到被布置为面向电致变色元件22200的物体。包括反射层的电致变色元件22200可以用于实现智能镜。
在这种情形下,第一电极22010可以由具有高反射率的金属材料形成。第一电极10210可以包括铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、银(Ag)和钨(W)中的至少一种。第二电极22050可以利用透明导电材料形成。
根据本申请的实施例的电致变色元件22200可以被实现为柔性的。对应于此,电极层也可以被实现为柔性的。或者,电致变色元件22200可具有曲率。对应于此,电极层也可以具有曲率。
在下文中,将描述电致变色元件22200的中间层22030。
根据本申请的实施例的电致变色元件22200的中间层22030可以是电变色的。
再次参考图44,中间层22030可以包括电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033。
电致变色层22031和离子存储层22033可以是电变色的。
可以将电子注入到电致变色层22031和离子存储层22033中的一个中,并且电子可以从未注入电子的剩余层被发射。由于电子的转移,可以在电致变色层22031和离子存储层22033中引起氧化还原反应。
由于电子的转移,电致变色离子可以在电致变色元件22200中迁移。因为电子提供在电致变色层22031和/或离子存储层22033中,所以包括诸如OH-的阴极离子和诸如H+和Li+的阳极离子的电致变色离子可以被注入电致变色元件22200或从电致变色元件22200被排出,并且由于电致变色离子,电致变色层22031和/或离子存储层22033被氧化/还原,电致变色层22031和/或离子存储层22033变色。
可以基于氧化还原反应改变电致变色层22031的光学性质。
电致变色层22031和离子存储层22033可以变色。电致变色层22031和离子存储层22033的光透射率和光吸收率可以改变。
在电致变色层22031和离子存储层22033中发生的氧化还原反应可以是不同的反应。
也就是说,当电致变色层22031被氧化时,离子存储层22033可以被还原,并且当电致变色层22031被还原时,离子存储层22033可以被氧化。
因此,离子存储层22033可以用作电致变色层22031的对电极。
可以在离子存储层22033和电致变色层22031中引起彼此对应的状态变化。例如,当离子存储层22033被氧化和着色时,电致变色层22031可以被还原和着色,并且当离子存储层22033被还原和脱色时,电致变色层22031可以被氧化和脱色。
或者,可以在离子存储层22033中发生与电致变色层22031中的电致变色反应相反的反应。例如,当电致变色层22031被氧化和着色时,离子存储层22033可以被还原和脱色,并且当电致变色层22031被还原和脱色时,离子存储层22033可被氧化和着色。可以通过离子存储层22033和电致变色层22031中的相反反应来调整电致变色元件22200的透射率。
电致变色层22031和离子存储层22033可以包括能够电变色的材料。电致变色层22031可包括TiO、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、MnO2、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5、IrO2和WO3中的至少一种氧化物。离子存储层22033可包括IrO2、NiO2、MnO2、CoO2、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和/或钛-钒氧化物中的至少一种氧化物。
电解质层22032可以布置在电致变色层22031和离子存储层22033之间。电解质层22032可以是在电致变色层22031和离子存储层22033之间的离子迁移路径。电致变色层22031和离子存储层22033可以经由电解质层22032交换离子。电解质层22032可以用作离子传输层并阻挡电子转移。电致变色层22031和离子存储层22033可以布置在电致变色元件22200中以彼此绝缘,同时允许在它们之间进行离子传导。也就是说,电解质层22032可以阻止电子穿过电解质层22032的转移,但允许离子的传输。
电解质层22032可包括绝缘材料。例如,电解质层22032可以包括SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、La2TiO7、SrZrO3、ZrO2、Y2O3、Nb2O5、La2Ti2O7、LaTiO3和HfO2中的至少一种。
上面已经描述了包括在电致变色元件22200中的电极层和中间层22030。在下文中,将描述形成在电致变色元件22200中的沟槽结构22100。
沟槽结构22100可以形成在电致变色元件22200中,使得电致变色元件22200能够接收驱动电力。由于沟槽结构22100,可以暴露电致变色元件22200的第二电极22050的部分区域。
电致变色元件22200可以经由沟槽结构22100电连接到驱动模块21000。驱动电力可以经由沟槽结构22100传输到电致变色元件22200。
可以将驱动电力提供给包括在电致变色元件22200的沟槽结构22100中的第一电极22010和第二电极22050。当驱动电力被提供给第一电极22010和第二电极22050时,电子可以被提供给第一电极22010和第二电极22050。提供给电极的电子可以提供给中间层22030。所提供的电子可以在电致变色层22031和离子存储层22033中引起氧化还原反应。基于氧化还原反应,电致变色元件22200可以电变色。
将详细描述在电致变色元件22200中形成的沟槽结构22100的形状。
图45是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电致变色元件22200的图。
图46是示出在其中形成根据本申请的实施例的沟槽结构的电致变色元件的图。
在下文中,将参考图45和46给予描述。
根据本申请的实施例,沟槽结构22100可以形成在与根据本申请的实施例的电致变色元件22200的侧表面相邻的区域中。在下文中,将描述沿着电致变色元件22200的侧表面形成沟槽结构22100的情形作为示例。
参考图45,当形成沟槽结构22100时,电致变色元件22200可包括多个凸起22130和凹陷22110。沟槽结构22100可包括第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032、离子存储层22033和第二电极22050的与电致变色元件22200的侧表面相邻的区域中。多个凹陷22110和多个凸起22130可以形成在第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032、离子存储层22033的与电致变色元件22200的侧表面相邻的区域中。
凹陷22110可包括第一凹陷22111、第二凹陷22113、第三凹陷22115和第四凹陷22117,并且凸起22130可包括第一凸起22131、第二凸起22133、第三凸起22135和第四凸起22137。
第一电极22010可以包括第一凸起22131和第一凹陷22111。电致变色层22031可以包括第二凸起22133和第二凹陷22113。电解质层22032可以包括第三凸起22135和第三凹陷22115,以及离子存储层22033可以包括第四凸起22137和第四凹陷22117。
第二电极22050的区域可以通过凹陷22110暴露。第二电极22050可以通过凹陷22110朝向第一电极22010暴露。第二电极22050可以朝向布置在电致变色元件22200中的驱动模块21000暴露。
凸起22130可以布置在彼此相邻的凹陷22110之间。
沟槽结构22100可以由凹陷22110和凸起22130限定。
沟槽结构22100可以包括多个衬垫区域22140和多个接触区域22150。
衬垫区域22140可以被定义为由于多个凹陷22110而暴露的第二电极22050的区域。衬垫区域22140的上表面可以在向上方向上暴露。衬垫区域22140可以朝向第一电极22010暴露。
接触区域22150的上表面可以在向上方向上暴露。接触区域22150可以被定义为第一电极22010的凸起22130。接触区域22150可以是第一凸起22131。
凹陷22110和凸起22130可以具有预定表面。
沟槽结构22100可以包括多个凹陷表面22160、多个凸起表面和多个连接表面22170。
凹陷表面22160可以被定义为通过凹陷22110在Y轴方向上暴露的电致变色元件22200的侧表面。
凸起表面可以被定义为凸起22130的侧表面。凸起表面可以是与未形成沟槽结构的电致变色元件的侧表面相同的表面。凸起表面可以是平行于X轴方向的表面。
连接表面22170可以是将凸起表面连接到凹陷表面22160的凸起22130的表面。连接表面22170可以是将衬垫区域22140连接到接触区域22150的表面。连接表面22170可以是将凸起表面连接到凹陷表面22160并且平行于Y轴的表面。
多个凹陷表面22160、凸起表面和连接表面22170可以限定沟槽结构22100的外部形状。
凹陷表面22160可以是通过凹陷在外方向上暴露的第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033的区域。由于凹陷表面22160,第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033的横截面可以在外方向上暴露。
凸起表面可以是第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033的最外侧表面。彼此相邻的凸起表面可以彼此相对以面对彼此。
连接表面22170可以使得位于凸起表面和凹陷表面22160之间的电致变色元件22200的每个层暴露。连接表面22170可以与衬垫区域22140接触。离子存储层22033的连接表面22170可以与衬垫区域22140接触。
凸起22130的凸起表面可以定位成具有与第二电极22050的侧表面相同的表面。第一凸起22131至第四凸起22137的凸起表面可以具有与第二电极22050的侧表面相同的表面。
多个凹陷22110和多个凸起22130可以设计成各种规格。在下文中,将描述凹陷22110和凸起22130的尺寸。
参考图46,凹陷和凸起可具有预定尺寸。凹陷和凸起之间可以存在预定间隔。连接表面、凹陷表面和凸起表面可具有预定尺寸。
连接表面可以在内方向和外方向上具有预定长度。第一连接表面的长度可以是第一长度t1,第二连接表面的长度可以是第二长度t2。
凹陷表面和凸起表面可具有预定宽度。
凹陷可以形成为与相邻凹陷间隔开预定距离d。凸起可以形成为与相邻凸起间隔开预定距离d。
包括在沟槽结构中的上述区域的尺寸可以根据实现的目的而改变。可以改变凹陷和凸起22130的尺寸。可以改变沟槽结构的连接表面、凹陷表面和凸起表面的尺寸。
可以改变连接表面的长度。第一连接表面的长度可以设置为第一长度t1,第二连接表面的长度可以设置为第二长度t2。尽管可以将第一长度和第二长度设置为彼此相等,但是取决于实现的目的,也可以将长度设置为彼此不同。
可以改变凸起的宽度。可以改变凹陷的宽度。可以改变第一宽度w1和第二宽度w2。
凸起和凹陷之间的距离d可以改变。
上面已经描述了电致变色元件22200。在下文中,将描述驱动模块21000。
根据本申请的实施例的驱动模块21000可以产生用于驱动电致变色元件22200的驱动电力,并将驱动电力传输到电致变色元件22200。
驱动模块21000可以包括驱动单元21300和电连接构件21500。
驱动单元21300可以产生驱动电力。
电连接构件21500可以将驱动电力传输到电致变色元件22200。
电连接构件21500可以将由驱动单元21300产生的驱动电力传输到电致变色元件22200。
在下文中,将描述驱动模块21000的每个元件。首先,将描述电连接构件21500。
图47是示出根据本申请的实施例的电连接构件的图。
包括在根据本申请的实施例的电致变色模块中的电连接构件21500可以包括导电区域。
电连接构件21500可以是导体21530,其在一个方向上导电并且在另一个方向上绝缘。也就是说,电连接构件21500可以是一种各向异性导电膜(Anisotropic ConductingFilm ACF)。
参考图47,根据本申请的实施例的电连接构件21500可包括基部21510和多个导体21530。然而,图47中所示的元件不是必需的,并且与图35中所示的元件相比,具有更多或更少的元件的电连接构件21500也可以被实现。
导体21530可以是导电的。
基部21510可以限定电连接构件21500的外部形状,并且导体21530可以包含在基部21510中。
在下文中,将详细描述电连接构件21500的配置。
导体21530可以是导电的。驱动电力可以经由导体21530传输到电致变色元件22200。
导体21530可以在一个方向上具有电绝缘性并且在另一个方向上具有导电特性。导体21530可以在第一方向上导电并且在第二方向上绝缘。第二方向可以是除第一方向之外的方向。例如,第二方向可以是垂直于第一方向的方向。第一方向可以是施加外力的方向。
导体21530可以包括表面21531和内部21532。表面21531和内部21532可以用不同的材料实现。尽管在图35中示出导体具有相同的尺寸,但这仅仅是示例,导体也可以具有不同的尺寸。
可以根据形成表面21531和内部21532的材料对导体21530进行分类。
导体21530的类型可以包括i)具有导电的表面21541和绝缘的内部21542的导电涂层导体21540,导电的表面21541具有导电性,绝缘的内部21542具有绝缘性,和ii)具有绝缘的表面21546和导电的内部的绝缘涂层导体21545。
导电涂层导体21540的导电的表面21541可以是由导电材料形成的表面21531,并且绝缘的内部21542可以是由绝缘材料形成的内部21532。绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546可以是由绝缘材料形成的表面21531,并且导电的内部21547可以是由导电材料形成的内部21532。
导电材料可以是诸如金、银、镍和铜的材料,并且绝缘材料可以是诸如绝缘有机聚合物的材料。
如图47所示,导体21530的形状可以是球形,但是导体21530的形状不限于此。取决于实现的目的,可以适当地调整导体21530的尺寸。
基部21510可以与电活性元件22000和驱动单元21300接触。
基部21510可以限定电连接构件21500的外部形状。基部21510可以是一种填充物。
基部21510可以以外部形状可以变形的薄膜或预定凝胶的形式实现。在下文中,将通过假设基部21510是薄膜来给出描述。也就是说,电连接构件21500可以利用薄膜实现。基部21510的外部形状可以由于外力而改变。也就是说,基部21510的体积可以由于外力而被压缩。
多个导体21530可以随机地布置在基部21510中。或者,多个导体21530可以均匀地布置在基部21510中。
基部21510可以固定导体21530的位置,使得导体21530能够与驱动单元21300和电活性元件22000保持预定的位置关系。
基部21510可以是粘合的。基部21510可以粘附到驱动单元21300和电致变色元件22200。基部21510的下表面可以附接到电致变色元件22200的下表面,并且基部21510的上表面可以附接到驱动单元21300的下表面。
可以在基部21510的至少部分区域上施加单独的粘合材料。可以在基部21510的上表面和下表面上施加粘合材料。通过施加在基部21510的上表面上的粘合材料,基部21510的上表面可以粘附到驱动单元21300的下表面。通过施加在基部21510的下表面上的粘合材料,基部21510的下表面可以粘附到电致变色元件22200的上表面。
通过将基部21510粘附到驱动单元21300和电致变色元件22200,可以保持基部21510中的至少一些导体21530与驱动单元21300之间的电连接关系。还可以保持基部21510中的至少一些导体21530与电致变色层22031之间的电连接关系。通过基部21510的粘合性可以改善电致变色模块的电稳定性。
同时,基部21510可以具有绝缘性。基部21510可以在除了包含导体21530的区域之外的区域中具有绝缘性。
也就是说,基部21510可以使除了包括导体21530的区域之外的区域电绝缘,同时允许驱动单元21300、电活性元件22000和导体21530与基部21510接触,由此改善电连接构件21500的各向异性。
在下文中,将详细描述电连接构件21500的导电性和绝缘性。
图48是示出根据本申请的实施例的具有导电性和绝缘性的各向异性导体的图。
可以通过外力将导电性赋予电连接构件21500。由于外力,导体21530可以在一个方向上导电。外力可以是压力。
同时,电连接构件21500可以在与电连接构件21500导电的方向不同的方向上绝缘。
电连接构件21500可以通过接收外力而具有导电性。基部21510的外部形状可以由于外力而改变。也就是说,基部21510可以被压缩。由于基部21510的变形,基部21510中的导体21530的密度可以改变。
参考图48(a),当导体21530是导电涂层导体21540时,电连接构件21500可以在一个方向上接收外力,并且具有导电性和绝缘性。电连接构件21500可以在与第一方向对应的方向上具有导电性。电连接构件21500可以在第二方向上具有绝缘性,其中第二方向与第一方向不同。
当在与第一方向对应的方向上向电连接构件21500施加外力时,导电涂层导体21540可以变得彼此接触。随着基部21510的形状改变,包括在基部21510中的导电涂层导体21540可以变得彼此接触。然而,仍然可以存在彼此不接触的导电涂层导体21540。
当导电涂层导体21540由于外力而变得彼此接触时,驱动电力可以沿着彼此接触的导电涂层导体21540的导电的表面21541传输。也就是说,导电路径C可以沿着导电表面21541形成。导电路径C可以是当多个导体21530变得彼此接触以及彼此接触的多个导体21530变得与第一电极22010和第二电极22050接触时形成的导电路径C。导电路径C可以在与一个方向对应的方向上形成。
电连接构件21500可以在与该一个方向不同的方向上绝缘。基部21510可以存在于彼此相邻但彼此不接触的导电涂层导体21540之间。彼此相邻但彼此不接触的导电涂层导体21540可以由于基部21510而彼此绝缘。
如图48(b)所示,当导体21530是绝缘涂层导体21545时,电连接构件21500可以在与施加外力的方向相对应的方向上导电。导电的内部21547可以通过彼此间隔开的绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546暴露。同时,绝缘涂层导体21545可以彼此接触。绝缘涂层导体21545的暴露的导电的内部21547可以彼此接触。导电路径C可以沿着彼此接触的绝缘涂层导体21545的导电的内部21547形成。驱动电力可以沿着彼此接触的导电的内部21547传输。导电路径C可以在与施加外力的方向对应的方向上形成。
电连接构件21500可以在不同于第一方向的第二方向上绝缘。由于绝缘的表面21546的绝缘材料,彼此相邻的绝缘涂层导体21545可以彼此绝缘。
为了便于描述,将通过假设包括在电连接构件21500中的导体21530是“绝缘涂层导体21545”来描述下面的实施例。
上面已经描述了包括在电致变色模块的驱动模块21000中的电连接构件21500。在下文中,将描述驱动单元21300和驱动基板21310。
图49是示出根据本申请的实施例的电连接构件和驱动基板的图。
在下文中,将参考图49给出描述。
根据本申请的实施例的驱动单元21300可以产生驱动电力。驱动电力可以传输到电致变色元件22200。驱动单元21300可以将驱动电力施加到电连接构件21500,并且电连接构件21500可以将驱动电力传输到电致变色元件22200。
包括在电致变色模块中的驱动单元21300可以布置在预定的驱动基板21310上。驱动单元21300可以在驱动基板21310上实现。
多个连接构件21330可以布置在驱动基板21310中。连接构件21330可以将驱动单元21300电连接到电致变色元件22200。连接构件21330可以将驱动电力输出到电致变色元件22200。连接构件21330可以从驱动单元21300接收驱动电力。连接构件21330可以从输出单元21305接收驱动电力。
对于每个连接构件,从多个连接构件21330输出的驱动电力的特性可以是不同的。第一驱动电力可以通过第一连接构件21331输出,并且第二驱动电力可以通过第二连接构件21333输出。通过连接构件21330的驱动电力的输出可以由驱动单元21300控制。或者,由于连接构件21330的不同电特性,可以从每个连接构件21330输出不同的驱动电力。即,第一连接构件21331的电阻和第二连接构件21333的电阻可以彼此不同。因此,可以将通过第一连接构件21331输出的第一驱动电力控制在第一电压水平,并且可以将通过第二连接构件21333输出的第二驱动电力控制在第二电压水平。
多个连接构件21330可以彼此分开地形成。
多个连接构件21330可以形成在驱动基板21310的下表面,并且连接到驱动单元21300。或者,多个连接构件21330可以经由驱动基板21310的上表面连接到驱动单元21300。在这种情形下,多个连接构件21330也可以通过穿过驱动基板21310的通孔而形成在驱动基板21310的上表面。
连接构件21330可以利用导电材料实现。例如,连接构件21330可以利用诸如铜的金属材料实现。
上面已经描述了电致变色模块的驱动模块21000的每个配置。在下文中,将描述电连接构件21500和驱动单元21300之间的电连接关系。
根据本申请的实施例的电连接构件21500和驱动基板21310可以彼此电连接。电连接构件21500可以电连接到驱动基板21310的连接构件21330。
驱动基板21310可以布置在电连接构件21500的上表面。
参考图49(a),驱动基板21310可以覆盖电连接构件21500的上表面。驱动基板21310可以完全覆盖基部21510的上表面。
参考图49(b),连接构件21330可以与基部21510的上表面接触。
基部21510可包括多个区域。基部21510可包括第一基部区域21511和第二基部区域21512。驱动基板21310可包括多个连接构件21330。连接构件21330可包括第一连接构件21331和第二连接构件21333。第一基部区域21511可以与第一连接构件21331接触,并且第二基部区域21512可以与第二连接构件21333接触。
多个连接构件21330可以位于每个基部区域中。布置在电连接构件21500中的连接构件21330的数量可以针对其每个区域进行调整。多个第一连接构件21331可以与第一基部区域21511接触,并且多个第二连接构件21333可以与第二基部区域21512接触。放置在第一基部区域21511上的第一连接构件21331的数量和放置在第二基部区域21512上的第二连接构件21333的数量可以彼此不同。
包含在基部21510中的绝缘涂层导体21545可以电连接到驱动单元21300。绝缘涂层导体21545可以包括第一绝缘涂层导体21533和第二绝缘涂层导体21534。第一绝缘涂层导体21533可以与第一连接构件21331接触,第二绝缘涂层导体21534可以与第二连接构件21333接触。
可以向电连接构件21500提供预定的外力,使得绝缘涂层导体21545与驱动基板的连接构件接触。
驱动单元21300可以将驱动电力传输到电连接构件21500。驱动单元21300可以经由驱动基板21310的连接构件21330将驱动电力施加到电连接构件21500的传输区域。驱动电力可以包括第一驱动电力和第二驱动电力。
对于电连接构件21500的每个区域,驱动单元可以向电致变色元件22200施加驱动电力。驱动单元可以通过第一基部区域21511将第一驱动电力传输到电致变色元件22200,并通过第二基部区域21512将第二驱动电力传输到电致变色元件22200。
驱动电力可以经由电连接构件21500传输到电致变色元件22200。驱动模块21000和电致变色元件22200可以电连接,使得驱动电力被施加到电致变色元件22200。
上面已经描述了驱动模块21000的配置之间的连接关系。
在下文中,将描述电致变色元件22200与上述驱动模块21000的每个配置之间的连接关系。
图50是示出根据本申请的实施例的电致变色模块的图。
图51是示出根据本申请的实施例的电致变色元件、电连接构件和驱动基板的侧视图。
在下文中,将参考图50和图51给出描述。
根据本申请的实施例的电致变色元件22200和上述驱动模块21000可以彼此电连接。电致变色元件22200和驱动模块21000可以具有导电路径。
驱动模块21000可以与电致变色元件22200相邻布置。
参考图50,上述驱动模块21000可以布置在电致变色元件22200中。驱动模块21000可以布置在与电致变色元件22200的侧表面相邻的上部区域中。驱动模块21000可以布置在电致变色元件22200的沟槽结构22100中。驱动模块21000可以与包括在沟槽结构22100中的区域相邻布置。驱动模块21000可以布置在沟槽结构22100的上表面。
驱动模块21000可以包括电连接构件21500和驱动基板21310。电连接构件21500可以与电致变色元件22200接触,并且驱动基板21310可以与电连接构件接触。电连接构件21500可以布置在电致变色元件22200和驱动基板21310之间。驱动基板21310可以布置在电连接构件21500的上表面。
驱动模块21000的电连接构件21500可以与电致变色元件22200接触。
电连接构件21500可以连接到电致变色元件22200的第一电极22010和第二电极22050。电连接构件21500可以连接到沟槽结构22100中的第一电极22010的区域和第二电极22050的区域。驱动模块21000可以与沟槽结构22100的凹陷22110和凸起22130接触。驱动模块21000可以与第一电极22010的接触区域22150和第二电极22050的衬垫区域22140接触。
参考图51,电连接构件21500的基部21510可以布置在电致变色元件22200的上表面。电连接构件21500的基部21510可以布置成与电致变色元件22200的第一电极22010和第二电极22050接触。基部21510可以布置在沟槽结构22100中。基部21510可以与包括在沟槽结构22100中的第一电极22010的接触区域22150和第二电极22050的衬垫区域22140接触。
基部21510可以插入到沟槽结构22100的凹陷中。插入凹陷中的基部21510可以与电致变色元件22200的每个区域接触。
基部21510可以插入凹陷中。插入的基部21510可以与电致变色元件22200的每个区域接触。
基部21510可以与由于沟槽结构22100而暴露的电致变色元件22200的每个层接触。
基部21510可以与电致变色元件22200的彼此面对的层的区域接触。基部21510可以与连接表面22170接触。基部21510可以位于彼此相邻的连接表面22170之间。
基部21510可以与沿向上方向暴露的第二电极22050接触。基部21510可以与具有朝向第一电极22010暴露的上表面的第二电极22050接触。基部21510可以与衬垫区域22140接触。
基部21510的侧表面可以是与电致变色元件22200的侧表面相同的表面。
或者,基部21510可以在电致变色元件22200的外方向上凸出。
可以将预定的外力施加到电致变色元件22200和驱动模块21000,使得电致变色元件22200和驱动模块21000彼此接触。电致变色元件22200和电连接构件21500可以由于外力而彼此接触。由于外力,电连接构件21500的基部21510可以与电致变色元件22200接触。基部21510的外部形状可以变形,并且基部21510可以与电致变色元件22200接触。
随着基部21510的外部形状变形,插入凹陷22110中的基部21510可以部分地在电致变色元件22200的外方向上凸出。当基部21510在电致变色元件22200的外方向上凸出时,存在改善与驱动基板21310的电连接的可靠性的效果。与基部21510不凸出的情形相比,与驱动基板21310接触的凸出的基部21510的区域可以变宽。随着与驱动基板21310接触的基部21510的区域变宽,接收驱动电力的基部21510的区域可以变宽。随着接收驱动电力的基部21510的区域变宽,存在降低接触电阻、减小电压失真和降低功耗的效果。
由于基部21510的粘合性,随着接触区域变宽,驱动基板21310可以牢固地粘附到基部21510。当驱动基板21310牢固地粘附到基部21510时,基部21510可以稳定地接收驱动电力。因此,本申请可以具有改善的电连接可靠性。
电连接构件21500的绝缘涂层导体21545可以与电致变色元件22200接触。包括在基部21510中的绝缘涂层导体21545可以与电致变色元件22200接触。
多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以与沟槽结构中的电极层接触。多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以与位于沟槽结构22100中的第一电极22010或第二电极22050接触。多个绝缘涂层导体中的一些绝缘涂层导体21545可以与衬垫区域22140或接触区域22150接触。
一些绝缘涂层导体21545可以具有与第一电极22010或第二电极22050接触的导电的内部21547。一些绝缘涂层导体21545可以具有与衬垫区域或接触区域接触的导电的内部21547。一些绝缘涂层导体21545可以具有暴露的并且与第一电极22010或第二电极22050接触的导电的内部21547。
多个绝缘涂层导体21545可以位于第一连接构件21331和接触区域22150之间。多个绝缘涂层导体21545可以形成至少一个导电路径。第一连接构件21331和接触区域22150可以通过导电路径电连接。驱动单元21300的驱动电压可以经由第一连接构件21331、导电路径和接触区域22150施加到电致变色元件22200。
可以通过多个绝缘涂层导体21545的导电的内部21547彼此接触来形成导电路径。导电路径可以由与第一电极22010或第二电极22050接触的绝缘涂层导体21545的导电的内部21547彼此接触而形成。导电路径可以由绝缘涂层导体21545的暴露的导电内部21547彼此接触来形成。
位于第一连接构件和接触区域之间的多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以不形成导电路径。
基部和至少一个绝缘涂层导体可以位于包括在电致变色元件22200中的每个层的凹陷中。
多个绝缘涂层导体21545可以位于第二连接构件21333和衬垫区域22140之间。一些绝缘涂层导体21545可以形成至少一个导电路径。第二连接构件21333和衬垫区域22140可以通过导电路径电连接。驱动单元21300的驱动电压可以经由第二连接构件21333、导电路径和衬垫区域22140施加到电致变色元件22200。
不同的导电路径可以彼此电绝缘。存在于导电路径之间的绝缘涂层导体21545可以不形成导电路径。即使当多个绝缘涂层导体21545彼此接触时,多个绝缘涂层导体21545也可以不形成导电路径。即使当不同的绝缘涂层导体21545彼此接触时,绝缘涂层导体21545也可彼此电绝缘。即使在绝缘涂层导体21545彼此接触时,未被电连接到衬垫区域22140或接触区域22150的绝缘涂层导体21545也不能形成导电路径。
基部21510可以在导电路径之间绝缘。基部21510不能在彼此相邻的导电路径之间形成导电路径。基部21510可以布置在形成导电路径的多个绝缘涂层导体21545和不形成导电路径的绝缘涂层导体21545之间。
不同的导电路径可以通过绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546彼此绝缘。绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546可以位于不同的导电路径之间。
绝缘涂层导体21545可以与沟槽结构的中间层22030接触。当基部21510插入凹陷22110中时,一些绝缘涂层导体21545可以与电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033接触。一些绝缘涂层导体21545可以与凹陷表面或连接表面22170接触。绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546可以与凹陷表面或连接表面22170接触。
上面已经描述了电连接构件21500和电致变色元件22200之间的连接。在下文中,将描述电连接构件21500和驱动基板21310之间的连接。
驱动基板21310的连接构件21330可以与电连接构件21500的上表面接触。
驱动基板21310的连接构件21330可以形成为与基部21510或沟槽结构22100的区域相对应。连接构件21330可以形成为与接触区域22150或衬垫区域22140相对应。连接构件21330可以布置在与接触区域22150或衬垫区域22140对应的位置处。连接构件21330可以布置为面对接触区域22150或衬垫区域22140。
驱动基板21310的连接构件21330可以与包含在基部21510中的绝缘涂层导体21545接触。
多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以与输出驱动电力的驱动基板21310的连接构件21330接触。绝缘涂层导体21545的导电的内部21547可以与连接构件接触。
多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以与第一连接构件21331接触,或者多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以与第二连接构件21333接触。
由于电致变色元件22200、电连接构件21500和驱动基板21310之间的上述接触,电致变色元件22200可以电连接到驱动单元21300。
可以在电致变色元件22200和驱动基板21310的连接构件21330之间形成导电路径。导电路径可以由布置在驱动基板21310和电致变色元件22200之间的绝缘涂层导体21545形成。导电路径可以通过绝缘涂层导体21545与驱动基板21310的连接构件21330和电致变色元件22200接触而形成。当多个绝缘涂层导体21545中的彼此接触的一些绝缘涂层导体21545与第一连接构件21331和衬垫区域22140接触时,可以在第一连接构件21331和衬垫区域22140之间形成导电路径。当多个绝缘涂层导体21545中的彼此接触的一些绝缘涂层导体21545与第二连接构件21333和接触区域22150接触时,可以在第二连接构件21333和接触区域22150之间形成导电路径。
布置在驱动基板21310和电致变色元件22200之间的绝缘涂层导体21545可以形成导电路径。导电路径可以由与驱动基板21310的连接构件21330和电致变色元件22200接触的绝缘涂层导体21545形成。
可以通过电致变色元件22200、电连接构件21500和驱动基板21310之间的电连接将驱动电力传输到电致变色元件22200。
在驱动基板21310中产生的驱动电力可以传输到电连接构件21500和电致变色元件22200。驱动电力可以通过驱动基板21310的连接构件21330输出。来自驱动基板21310的驱动电力可以施加到多个绝缘涂层导体21545。多个绝缘涂层导体21545可以将驱动电力传输到电致变色元件22200。多个绝缘涂层导体21545可以经由彼此接触的导电的内部21547将驱动电力施加到电致变色元件22200。
一些绝缘涂层导体21545可以经由与连接构件21330接触的导电的内部21547来接收驱动电力。一些绝缘涂层导体21545可以经由与电极层接触的导电的内部21547,将驱动电力传输到电致变色元件。一些绝缘涂层导体21545可以经由与衬垫区域22140或接触区域22150接触的导电的内部21547,将驱动电力传输到电致变色元件。
绝缘涂层导体21545不能经由绝缘的表面21546传输驱动电力。绝缘的表面21546可以防止驱动电力传输到电致变色元件22200。与电致变色元件22200接触的绝缘的表面21546可以不向电致变色元件传输驱动电力。
多个绝缘涂层导体21545的一些绝缘涂层导体21545的绝缘的表面21546可以与电致变色元件22200接触。绝缘的表面21546可以与连接表面22170或凹陷表面接触。
多个绝缘涂层导体21545中的一些绝缘涂层导体21545可以具有彼此接触的的绝缘表面21546。
当电致变色元件22200从驱动模块21000接收驱动电力时,电致变色元件22000的光学状态可以改变。
可以将驱动电力施加到电致变色元件22200的每个区域。可以将第一驱动电力施加到连接到第一连接构件21331的多个第一绝缘涂层导体21533,并且可以将第一驱动电力传输到第一电极22010的接触区域22150。可以将第二驱动电力施加到连接到第二连接构件21333的多个第二绝缘涂层导体21534,并且可以将第二驱动电力传输到第二电极22050的衬垫区域22140。
可以基于驱动电压来改变电致变色元件22200的光学状态。包括在电致变色元件22200中的电致变色离子可以由于驱动电压而迁移。由于电致变色离子的迁移,在电致变色层22031和离子存储层22033中可以发生氧化还原反应。由于氧化还原反应,电致变色元件22200的透光率和光吸收率可以改变。
可以选择接地电压作为施加到第一电极22010的第一驱动电力和施加到第二电极22050的第二驱动电力中的至少一个,作为参考电压。可以相对于接地电压测量在电致变色元件22200中形成的电位。
如上所述,电连接构件21500可以接收预定压力并且布置在电致变色元件22200中。由于压力,电连接构件21500可以具有预定形状。因此,可以改变包括在电连接构件21500中的绝缘涂层导体21545的布置。在下文中,将描述电连接构件21500的预定形状。
各向异性导电膜(ACF)的上表面可以具有弯曲形状。弯曲形状可以对应于沟槽结构。弯曲形状可以与沟槽结构的凸起和凹陷的形状相对应。结果,弯曲形状可以与接触区域22150和衬垫区域22140相对应。
由驱动单元21300产生的驱动电力和施加到电致变色元件22200的驱动电力的特性可以不同。也就是说,在驱动电力被传输到电致变色元件22200的过程期间,驱动单元21300产生的驱动电力可能发生预定的变化。例如,驱动电力的大小可能由于电压降现象而降低。
堆叠上述电致变色元件22200的电致变色层22031和离子存储层22033的顺序可以颠倒。因此,与电致变色层22031和离子存储层22033有关的描述可以颠倒。例如,尽管上面已经描述了电致变色层22031与第一电极22010接触,而离子存储层22033与第二电极22050接触,但是当堆叠顺序相反时,电致变色层22031可以与第二电极22050接触,并且离子存储层22033可以与第一电极22010接触。
尽管上面已经描述了驱动电力被传输到电致变色元件22200的接触区域22150和衬垫区域22140,但是驱动电力也可以被传输到第一电极22010的不是衬垫区域22140或接触区域22150的区域。第一电极22010的不是接触区域22150的区域可以是第一电极22010的从沟槽结构22100向内定位的区域。
上面已经描述了电致变色模块的元件和元件之间的连接。在下文中,将描述制造电活性设备20001的过程。
将描述电活性设备20001是电致变色设备的情形作为示例。
图52是示出根据本申请的实施例的电致变色设备的处理顺序的流程图。
参考图52,该处理的步骤可包括制造电致变色元件(S21510)、激光处理(S21520)、定位驱动模块(S21530)、压缩/加热(S21540)、和包装(S21550)。尽管可以执行步骤S21510至S21550的全部,但是并非每次都需要执行步骤S21510至S21550的全部,并且可以省略步骤S21510至S21550中的一些步骤。
在电致变色元件的制造中(S21510),可以形成电致变色元件22200。在该步骤中,可以基于要实现的规格和实现的目的,通过预定的溅射处理形成构成电致变色元件22200的第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032、离子存储层22033和第二电极22050。
可以执行预定处理以形成电致变色元件22200的沟槽结构22100。为了形成沟槽结构22100,可以执行烧蚀电致变色元件22200的第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033的处理。可以执行允许电致变色元件22200的第二电极22050的上表面暴露的处理。形成沟槽结构22100的处理可以称为烧蚀处理。烧蚀处理可以包括i)接触处理,其中使用直接与电致变色元件22200接触的工具去除电致变色元件22200的每个层,以及ii)非接触处理,其中,在不使用与电致变色元件22200接触的工具的情况下去除每个层。
在下文中,将描述作为上述烧蚀处理的非接触处理的示例的激光处理(S21520)。
可以基于根据实现目的而设计的凹陷的尺寸、形状和开口间隔来执行激光处理(S21520)。
激光处理(S21520)可以是这样的处理,其中使用激光加热和熔化电致变色元件22200的区域,并且使用高压气体来吹被加热/熔化的区域,以从电致变色元件22200去除被加热/熔化的区域。
激光可以加热和熔化第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033,以去除第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033,使得电致变色元件22200的第二电极22050的上表面暴露。
在驱动模块的定位中(S21530),用于驱动电致变色元件22200的驱动模块21000可以布置在电致变色元件22200中。驱动模块21000可以布置在电致变色元件22200中,使得可以经由在其中形成沟槽结构22100的电致变色元件22200的区域,将控制信号传输到电致变色元件22200。
包括在驱动模块21000中的电连接构件21500可以布置在电致变色元件22200的沟槽结构中。
在其中实现驱动单元21300的驱动基板21310可以布置在电致变色元件22200周围。如上所述,当电致变色设备被实现为电致变色镜时,驱动基板21300可以布置在电致变色元件22200的反射表面的后面。或者,当电致变色元件22200被实现为电致变色窗时,驱动基板21310可以布置成使得驱动基板21310不影响通过电致变色元件22200传输的光的路径。
在压缩/加热(S21540)中,可以执行压缩驱动模块21000的处理,使得驱动模块21000固定到电致变色元件22200。可以通过固定到电致变色元件22200的驱动模块21000来实现电致变色模块。
可以执行压缩驱动模块21000以固定驱动模块21000的处理。压缩的方向可以是与电致变色元件22200的垂直方向正交的方向。
布置在电致变色元件22200中的ACF可以由于压缩处理而被固定。
由于压缩处理,ACF的粘合膜可以插入到包括在电致变色元件22200的沟槽结构22100中的凹陷中。粘合膜可以粘附到电致变色元件22200的暴露的第二电极22050的上表面和第一电极22010的上表面。
位于驱动单元21300和电致变色元件22200之间的导体21530可以由于压缩处理而彼此接触。以这种方式,可以形成导电路径。导电路径可以形成为在与压缩方向对应的方向上的路径。
由于压缩处理,包括在固定的ACF中的导体21530可以允许第一电极22010和驱动单元21300电连接,以及第二电极22050和驱动单元21300电连接。导体21530可以与第一电极22010和驱动基板21310的连接构件21330接触,并且可以与第二电极22050和驱动基板21310的连接构件21330接触。因此,驱动单元21300和电连接构件21500可以沿着上述导电路径彼此电连接。
除了压缩处理之外,还可以执行施加预定热量的加热处理。由于加热处理,粘合膜可以更牢固地物理地和化学地固定到电致变色元件22200。
在包装(S21550)中,在上述步骤中实现的电致变色模块可以实现为电致变色设备。在封装中,用于保护基于实现/设计目的的电致变色模块免受外部环境影响的壳体可以耦合到电致变色模块。
在根据本申请的实施例的电致变色设备的上述处理中,实施例中的步骤不是必需的,并且该处理可以选择性地包括上述步骤。这些步骤不一定以上述顺序执行,并且后面描述的步骤也可以在首先描述的步骤之前执行。可以在执行另一步骤时重复执行任何一个步骤。
在下文中,将描述电致变色处理。
根据本申请的实施例的电致变色设备可以是电变色的。在下文中,将详细描述电致变色设备的电变色。
图53是示出根据本申请的实施例的电致变色方法的流程图。
参考图53,电致变色方法可包括产生/传递驱动电力(S21610),形成有效电压(S21620)和变色(S21630)。尽管可以执行步骤S21610至S21630的全部,但是并非每次都需要执行步骤S21610至S21630的全部,并且也可以仅执行步骤S21610至S21630中的一个。
在产生/传递驱动电力时(S21610),可以产生用于驱动电致变色元件22200的驱动电力,并且可以将产生的驱动电力施加到电致变色元件22200。在上述驱动单元21300中形成的驱动电力可以输出到电连接构件21500,并且施加到电连接构件21500的驱动电力可以通过导体21530传递到电致变色元件22200的电极层。
可以从上述驱动单元21300产生驱动电力。驱动电力是用于使电致变色元件22200变色的电力,并且可以具有用于激活电致变色元件22200的电压值或电流值。
产生的驱动电力可以通过电连接构件21500传导到电致变色元件22200。
根据本申请的实施例的电致变色元件22200可以通过电连接构件21500接收驱动电力。驱动电力可以经由在电致变色元件22200的驱动单元21300中形成的导电路径被传递到电致变色元件22200。如上所述,导电路径可以通过彼此接触的导体21530而形成。
在形成有效电压时,可以形成允许电致变色元件22200变色的有效电压。
可以基于施加到电致变色元件22200的驱动电力形成有效电压。可以基于施加到电致变色元件22200中包括的第一电极22010的第一驱动电力和施加到电致变色元件22200中包括的第二电极22050的第二驱动电力之间的差异来形成有效电压。
可以遍及电致变色元件22200的整个区域形成有效电压。
图54是示出根据本申请的实施例的电致变色元件中形成的有效电压的图。
如图54(a)所示,当ACF布置在电致变色元件22200的侧表面的区域中时,可以在电致变色元件22200的一个方向上形成有效电压。有效电压可以是指示提供的作为电源的电子量的指标。也就是说,随着有效电压更高,可以增加提供到电致变色元件22200的电子量。
参考图54(b),遍及电致变色元件22200的整个区域形成的有效电压对于每个区域可以是不同的。由于在一个方向上引起的电压降现象,有效电压对于每个区域可以不同。也就是说,可以在电致变色元件22200中形成有效电压,使得有效电压在电致变色元件22200的一个方向上具有连续下降的值。
具体地,在其中布置电连接构件21500的电致变色元件22200的侧表面的区域中的有效电压可以是第一有效电压,并且与上述区域相邻的区域中的有效电压可以是第二有效电压。第二有效电压可以是低于第一有效电压的电压。
尽管第一有效电压可以是第一驱动电力和第二驱动电力之间的差,但是与上述区域相邻的区域中的有效电压可以是比第一驱动电力和第二驱动电力之间的差小的值。
在变色中,电致变色元件22200的透射率/吸收率可以改变。电致变色元件22200的颜色可以改变。
基于上述有效电压,电致变色元件22200可以根据预定的电变色机制而电变色。
电变色机制可包括电致变色离子迁移、氧化还原和变色的步骤。
在电致变色离子的迁移中,用于电变色的电致变色离子可以在电致变色元件22200中迁移。
电致变色离子可以基于上述有效电压迁移。电致变色离子可以基于有效电压,从电位高(电压高)的区域迁移到电位低(电压低)的区域。
由于提供给电致变色元件22200的电子,电致变色离子可以迁移。当在电子和电致变色离子之间产生预定的库仑力时,电致变色离子可以迁移到电致变色元件2220的向其提供电子的区域。
在氧化还原反应和变色中,在电致变色元件22200中可以发生氧化还原反应,并且电致变色元件22200可以由于氧化还原反应而变色。
氧化还原反应和变色反应可以发生在电致变色元件22200的电致变色层22031和/或离子存储层22033中。
电致变色离子可以引起与包含在电致变色元件22200的电致变色层22031和/或离子存储层22033中的预定电致变色材料的氧化还原反应。
图55是示出根据本申请的实施例的电变色的图。
参考图55,电致变色元件22200的光学状态可以通过电致变色元件22200的沟槽结构改变。
参考图55(a),电变色可以从电连接构件在一个方向或另一个方向上发生。
着色可以从沟槽结构在内方向上发生。脱色可以从沟槽结构在内方向上发生。
对于电致变色元件22200的每个区域,着色程度和/或透射率均匀所需的时间可以是不同的。当电致变色元件22200包括第一区域和第二区域时,第一区域的透射率是第一透射率,并且第二区域的透射率是第二透射率,第一透射率的值和第二透射率的值可以需要预定的时间段来变得彼此相等。第一区域可能需要第一时段t1,第二区域可能需要第二时段t2。
时段t可以定义为电致变色元件均匀变色的阈值时段。阈值时段可以与电压值成比例。因此,当施加的电压值相对较高时可以施加电压较长时段,并且当施加的电压值相对较低时可以施加电压较短时段,以引起电致变色元件均匀变色。
如图55(b)所示,电连接构件可以布置在电致变色元件的四个侧表面中的每一个侧表面处。这里,当电致变色元件着色时,着色可以随着时间朝着电致变色元件的中心进行。
如上所述,在包括其中形成沟槽结构22100的电致变色元件22200的电致变色模块和具有各向异性导电性的电连接构件的情形下,具有简化驱动模块21000的安排的效果。可以简化生产电致变色模块的处理。
应当将驱动电力施加到第一电极22010和第二电极22050,以便驱动电致变色元件22200。
当没有形成沟槽结构22100时,电致变色元件22200应该从不同位置接收电力。例如,第一电极22010应当从布置在向上方向上的驱动模块21000接收驱动电力,并且第二电极22050应该从布置在向下方向上的驱动模块21000接收驱动电力。也就是说,当没有形成沟槽结构22100时,因为驱动模块21000不得不布置在电致变色元件22200的不同位置处,所以电致变色模块的结构可能变得复杂。因为应该执行另外的处理以将驱动模块21000安排在电致变色元件22200的不同位置处,所以处理可能变得复杂。
或者,对于没有在相同方向上接收电力的沟槽结构22100的电致变色元件22200,电致变色元件22200应具有电极,该电极具有不同尺寸的面积。例如,第二电极22050的面积可以是宽的,并且第二电极22050应该在第一电极22010的外方向上暴露。因此,第一电极22010和暴露的第二电极22050的区域可以从顶端接收电力。当包括在电致变色元件22200中的电极的面积具有不同的尺寸时,不能以相同的处理形成电极。应单独进行形成电极的处理。因此,当没有形成沟槽结构22100时,用于生产电致变色模块的处理可能变得复杂。因为其中一个电极应具有比另一个电极更大的面积,所以可能难以减小包括电致变色元件22200的电致变色模块的尺寸,在电致变色元件22200中电极具有不同尺寸的面积。当暴露的第二电极22050的区域未被完全覆盖时,电致变色元件22200可能是电不稳定的。
相反,当电致变色元件22200包括沟槽结构22100时,可以简化制造电致变色模块的处理,并且可以简化驱动模块21000的安排。电极可以在具有沟槽结构22100的电致变色元件22200中在一个方向上暴露。因此,驱动模块21000可以布置在与该方向对应的位置处。可以通过在该方向上布置的驱动模块21000,将驱动电力施加到电致变色元件22200的第一电极22010和第二电极22050。也就是说,因为驱动模块21000仅需要布置在电致变色元件22200的一个方向上,所以可以简化驱动模块21000的布置。因此,可以简化生产电致变色模块的处理。在包括沟槽结构22100的电致变色元件22200中,因为一个电极不需要具有比另一个电极具有更宽的面积,所以可以促进电致变色设备的尺寸减小。因为通过沟槽结构22100暴露的电极可以被电连接构件的基部覆盖,所以电致变色元件22200可以变得电稳定。
2.2直角缓冲区域
根据本申请的实施例,可以在电致变色元件22200中形成缓冲区域21100。缓冲区域21100可以被定义为电致变色元件22200的未向其施加驱动电力的区域。
可以不在与缓冲区域21100对应的区域中形成导电路径。
包括在用于驱动电致变色元件22200的电连接构件21500中的导体21530可以是导电涂层导体21540。与上述绝缘涂层导体21545类似,导电涂层导体21540可以布置在电致变色模块中或者电连接到电致变色模块的每种配置。因此,将省略重复的描述。也就是说,上述导电涂层导体21540可以用绝缘涂层导体21545代替,导电的表面21541可以用绝缘的表面21546代替,并且绝缘的内部21542可以用导电的内部21547代替。
在基部21510的与缓冲区域21100对应的区域中的多个导电涂层导体21540可以不形成导电路径。多个导电涂层导体21540可以是电绝缘的。
图56和图57是示出根据本申请实施例的用于形成缓冲区域的驱动基板的图。
在下文中,将参考图56和图57给出描述。
电致变色元件的第一电极和连接表面22170之间的角度可以是直角。电致变色元件的第二电极和连接表面22170之间的角度可以是直角。电连接构件的导体可以是导电涂层导体21540。
可以不在缓冲区域21100和驱动基板21310之间形成导电路径。
缓冲区域21100可以形成在电致变色元件的沟槽结构22100的第一电极22010和暴露的第二电极22050之间。缓冲区域21100可以形成在凸起22130和凹陷22110之间。缓冲区域21100可以形成在衬垫区域22140和接触区域22150之间。缓冲区域21100可以形成在与连接表面或者凹陷的表面对应的区域中。
当电致变色元件包括第一区域、第二区域和第三区域时,第一区域可以是第一电极的区域,第二区域可以是缓冲区域21100,并且第三区域可以是第二电极的区域。第一区域可以是衬垫区域22140,第三区域可以是接触区域22150,并且第二区域可以是缓冲区域21100。这里,第二区域可以是连接表面或凹陷表面的部分区域。
缓冲区域21100可以通过包括在驱动基板21310中的连接构件21330来实现。缓冲区域21100可以通过调整连接构件21330之间的间隔或控制来自连接构件21330的驱动电力的输出来实现。连接构件21330可以包括第一连接构件21331和第二连接构件21333。第一连接构件21331可以被定义为形成在与接触区域22150对应的位置处的连接构件21330,并且第二连接构件21333可以被定义为形成在与衬垫区域22140对应的位置处的连接构件21330。
参考图56,缓冲区域21100可以通过不在驱动基板21310的与缓冲区域21100对应的区域中形成连接构件21330而形成。连接构件21330可以不形成在驱动基板21310的在第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的区域。
或者,可以调整连接构件21330和与其相邻的连接构件21330之间的间隔。当连接构件21330之间的间隔被调整时,连接构件21330可以不形成在驱动基板21310的与缓冲区域21100对应的区域中。通过使连接构件21330彼此间隔开,连接构件21330可以不形成在驱动基板21310的与缓冲区域21100对应的位置处。为了形成缓冲区域21100,可以调整第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的间隔。
与缓冲区域21100接触的多个导电涂层导体21540可以不与驱动基板21310的连接构件21330接触。导电涂层导体21540的导电的表面21541可以不与连接构件接触21330。
缓冲区域21100可以不电连接到驱动基板21310。
缓冲区域21100可以与驱动基板21310绝缘。
可以不在缓冲区域21100和驱动基板21310之间形成导电路径。缓冲区域21100和驱动基板21310之间的多个导电涂层导体21540可以不形成导电路径。缓冲区域21100和驱动基板21310之间的多个导电涂层导体21540可以与电极层或中间层接触,但是不与驱动基板21310的连接构件21330接触。多个导电涂层导体21540的导电的表面21541可以与电极层或连接表面接触,但不与驱动基板21310的连接构件21330接触。
参考图57,可以通过控制在与缓冲区域21100对应的位置处施加到连接构件21330的驱动电力来实现缓冲区域21100。可以通过控制施加到位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330的驱动电力,来实现缓冲区域21100。位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330可以被定义为缓冲连接构件21335。
可以控制连接构件21330,使得连接构件21330不能输出驱动电力。可以通过驱动单元21300控制连接构件21330的驱动电力的输出。驱动单元21300可以防止连接构件21330输出驱动电力。驱动单元21300可以防止位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330输出驱动电力。缓冲连接构件21335可能不能输出驱动电力。
驱动单元21300的输出单元21305可以不将驱动电力传输到连接构件21330。控制单元21307可以控制输出单元21305,使得输出单元21305不能将驱动电力传输到连接构件21330。
当通过连接构件21330输出驱动电力时,驱动单元21300可以防止输出驱动电力。控制单元21307可以停止输出驱动电力。当驱动单元21300包括反馈单元时,反馈单元可以测量是否从连接构件21330输出驱动电力。反馈单元可以测量驱动电力是否被施加到缓冲区域21100。反馈单元可以将测量的结果传输到控制单元21307。当确定输出或施加驱动电力作为测量结果时,控制单元21307可以控制产生单元21303和输出单元21305中的至少一个。
缓冲区域21100可以不电连接到驱动基板21310。
缓冲区域21100可以与驱动基板21310绝缘。
即使当多个导电涂层导体21540与电极层和驱动基板21310接触时,多个导电涂层导体21540也可以不形成导电路径。与电极层或者中间层接触的多个导电涂层导体21540和连接构件可以不接收驱动电力。即使当多个导电涂层导体21540与驱动基板21310的连接构件接触时,多个导电涂层导体21540也可以不接收驱动电力。导电涂层导体21540的与缓冲连接构件21335接触的导电的表面21541可以不接收驱动电力。
或者,可以通过使驱动单元21300与连接构件21330绝缘而形成缓冲区域21100。连接构件21330可以不电连接到驱动单元21300。缓冲连接构件21335可以与驱动单元21300绝缘。缓冲连接构件21335可以不从驱动单元21300接收驱动电力。也就是说,可以通过物理地阻挡驱动单元21300和连接构件21330之间的电连接来执行绝缘。
图58和图59是示出根据本申请的实施例的被实施用于形成缓冲区域的电连接构件的图。
参考图58和59,可以通过控制电连接构件的与缓冲区域21100对应的区域的特性来形成缓冲区域21100。该特性可以包括导体的安排密度和电特性。电连接构件21500的与缓冲区域21100对应的区域可以被定义为基部缓冲区域21513。基部缓冲区域21513可以位于基部21510的与第一连接构件21331对应的区域和基部21510的与第二连接件21333对应的区域之间。
参考图58,可以通过调整电连接构件21500的基部21510的导电涂层导体21540的安排密度来实现缓冲区域21100。可以通过使基部缓冲区域21513的导电涂层导体21540的安排密度与基部21510的区域的安排密度不同来形成缓冲区域21100。
导电涂层导体21540的安排密度可以较低或导电涂层导体21540可以不包括在基部缓冲区域21513中。基部缓冲区域21513的导电涂层导体21540的安排密度可以比在基部21510的不是缓冲区域21100的区域中的导电涂层导体21540的安排密度低。
基部缓冲区域21513的多个导电涂层导体21540可以彼此接触但不形成导电路径。基部缓冲区域21513的多个导电涂层导体21540中的一些可以与电极层或中间层和驱动基板21310接触,但是不形成导电路径。基部缓冲区域21513的多个导电涂层导体21540的导电的表面21541可以彼此接触,但不与电极层、中间层或驱动基板21310的连接构件接触。
可以在生产电连接构件21500的处理期间调整导电涂层导体21540的安排密度。
参考图59,可以通过在基部区域的区域中的一个区域和另一区域之间安排单独的层来形成缓冲区域21100。该一个区域和另一个区域之间的区域可以是基部缓冲区域21513。
单独的层可以是绝缘层。
单独的层可以是不包括导电涂层导体21540的层。
可以不在基部缓冲区域21513中形成导电路径。基部缓冲区域21513可以不包括彼此接触的多个导电涂层导体21540。
多个导电涂层导体21540可以位于与基部缓冲区域21513相邻的区域中。然而,即使当多个导电涂层导体21540向绝缘层施加驱动电力时,也可以不在基部缓冲区域21513中形成导电路径。即使当导电涂层导体21540的导电的表面21541与绝缘层接触时,也可以不形成导电路径。驱动电力可以不被传输到基部缓冲区域21513。当基部缓冲区域21513是不包括导电涂层导体21540的层时,驱动电力不能传输到基部缓冲区域21513。
因此,缓冲区域21100可以不从基部缓冲区域21513接收驱动电力。
还可以通过使电连接构件21500的与缓冲区域21100对应的区域与驱动基板21310绝缘而形成缓冲区域21100。基部缓冲区域21513可以与驱动基板21310绝缘。
预定的绝缘材料可以布置在基部缓冲区域和驱动基板21310之间。
预定的绝缘层可以布置在基部缓冲区域21513和驱动基板21310之间。基部缓冲区域21513的上表面可以是绝缘的。可以在基部缓冲区域21513的上表面上施加绝缘材料。绝缘层可以形成在基部缓冲区域21513的上表面。绝缘膜可以附接到基部缓冲区域21513的上表面。基部缓冲区域21513的上表面可以被涂覆和绝缘。
基部缓冲区域21513的多个导电涂层导体21540中的一些导体可以与绝缘材料接触。
基部缓冲区域21513可以不从驱动基板21310接收驱动电力。基部缓冲区域21513的导电涂层导体21540可以不从驱动基板21310接收驱动电力。
图60是示出根据本申请的实施例的导电路径的图。
参考图60,当没有形成缓冲区域21100时,与用于衬垫区域22140的连接构件21330接触的多个导电涂层导体21540可以与接触区域22150以及衬垫区域22140接触。因此,应当施加到衬垫区域22140的电力可以施加到接触区域22150。
在电致变色元件22200中可能发生短路现象。相反,当形成缓冲区域21100时,可以防止衬垫区域22140和接触区域22150中的短路现象。
虽然未示出,但是沟槽结构22100可以具有斜率。当沟槽结构22100具有斜率时,多个导体21530可以与连接表面22170或凹陷表面22160接触。因此,电致变色元件22200可能由于驱动电力被施加到连接表面22170或凹陷表面22160而受损。相反,当形成缓冲区域21100时,可以防止将驱动电压通过导体21530直接施加到连接表面22170或凹陷表面22160。
附图中示出的缓冲区域21100和基部缓冲区域21513的尺寸仅是示例,并且尺寸不限于此。
2.3倾斜缓冲区域
根据本申请的实施例的电致变色元件22200的沟槽结构22100可以具有预定的斜率。
图61是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的图。
图62是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的上表面的图。
图63是示出根据本申请的实施例的电致变色元件的具有斜率的沟槽结构的侧表面的图。
在下文中,将参考图61至图63给出描述。
具有斜率的沟槽结构可以包括具有预定角度的凹陷表面22160和连接表面22170。
连接表面22170和凹陷表面22160可以相对于电致变色元件22200的每个区域具有预定角度。
连接表面22170可以与第一电极22010具有第一角度θ1并且与第二电极22050具有第二角度θ2。
连接表面22170和凹陷表面22160可以相对于凸起22130的上表面或衬垫区域22140的上表面具有预定角度。
The above-described angles may be changed.
可以改变上述角度。
可以改变连接表面22170与电致变色元件22200的每个区域之间的预定角度。可以改变在连接表面22170与第一电极22010或第二电极22050之间形成的预定角度。可以改变在第一电极22010或第二电极22050与连接表面22170的每个区域之间形成的角度。连接表面22170的第一区域的角度可以是第一角度θ1,并且连接表面22170的第二区域的角度可以是第二角度θ2。
也可以如同上述连接表面22170改变凹陷表面22160与电致变色元件22200的每个区域之间形成的角度。
包括在沟槽结构22100中的电致变色元件22200的所有区域可以在向上方向上暴露。
包括在沟槽结构22100中的电极层和中间层22030可以在向上方向上暴露。
连接表面22170和凹陷表面22160可以在向上方向上暴露。连接表面22170的第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033以及包括在凹陷表面22160中的第一电极22010、电致变色层22031、电解质层22032和离子存储层22033可以在向上方向上暴露。
第二电极22050可以在向上方向上暴露。第二电极22050的衬垫区域22140可以在向上方向上暴露。
电连接构件21500可以布置在电致变色元件22200中,其中形成具有预定斜率的沟槽结构22100。
电连接构件21500可以与电致变色元件22200的连接表面22170和凹陷表面22160接触。
电连接构件21500的基部21510可以与连接表面22170和凹陷表面22160接触。
包括在基部21510中的多个导体21530中的一些导体21530可以与连接表面22170和凹陷表面22160接触。当导体21530是绝缘涂层导体21545时,绝缘涂层导体21545的导电的内部21547以及绝缘的表面21546可以与连接表面22170或凹陷表面22160接触。
驱动基板21310的连接构件21330可以形成在与连接表面22170和凹陷表面22160对应的区域中。
可以在驱动基板21310与连接表面22170或凹陷表面22160之间形成预定的导电路径。
导电路径可以由布置在连接构件21330和连接表面22170之间的多个导体21530形成。导电路径可以由布置在连接构件21330和凹陷表面22160之间的多个导体21530形成。
电致变色元件22200的包括在连接表面22170和凹陷表面22160中的每个层可以通过导电路径接收驱动电力。
当电致变色元件22200的沟槽结构22100具有预定斜率时,电致变色元件可以具有缓冲区域21100。
缓冲区域21100可以被定义为电致变色元件22200的未向其施加驱动电力的区域。
缓冲区域21100可以形成在电致变色元件的沟槽结构中的第一电极和暴露的第二电极之间。缓冲区域21100可以形成在凸起和凹陷之间。缓冲区域21100可以形成在衬垫区域22140和接触区域22150之间。缓冲区域21100可以形成在与连接表面或凹陷表面对应的区域处。
用于形成其中布置有包括上述导电涂覆导体21540的电连接构件21500的电致变色元件22200的缓冲区域21100的上述示例也可以应用于具有预定斜率的电致变色元件22200。因此,将省略重复的描述。
在下文中,将描述电连接构件21500的导体21530是绝缘涂层导体21545的情形。
缓冲区域21100可以由驱动基板21310、驱动单元21300或电连接构件21500形成。
缓冲区域21100可以由布置在驱动基板21310中的连接构件21330形成。可以通过适当地实现连接构件21330、控制来自连接构件21330的驱动电力的输出、或者两者的组合来形成缓冲区域21100。
绝缘涂层导体21545的导电的内部21547可以与缓冲区域21100接触,而绝缘的表面21546与缓冲区域21100接触。
图64和65是示出根据本申请实施例的被实施用于形成缓冲区域的驱动基板21310的图。
参考图64,可以通过不在驱动基板21310的与缓冲区域21100对应的区域中形成连接构件21330而形成缓冲区域21100。连接构件21330可以不形成在驱动基板21310的在第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的区域。
或者,可以调整连接构件21330和与其相邻的连接构件21330之间的间隔。当连接构件21330之间的间隔被调整时,连接构件21330可以不形成在驱动基板21310的与缓冲区域21100对应的区域中。为了形成缓冲区域21100,可以调整第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的间隔。
与缓冲区域21100接触的多个绝缘涂层导体21545可以不与驱动基板21310的连接构件接触。
缓冲区域21100可以不电连接到驱动单元21300。
缓冲区域21100可以与驱动基板21310的连接构件21330绝缘。
位于缓冲区域21100的上表面处的多个绝缘涂层导体21545可以不形成导电路径。绝缘涂层导体21545可以与包括在缓冲区域21100中的电极层或中间层接触,但是不与驱动基板21310接触。缓冲区域21100可以不从与缓冲区域21100接触的绝缘涂层导体21545的导电的内部21547接收驱动电力。
即使当绝缘涂层导体21545的导电的内部21547与缓冲区域21100接触时,绝缘涂层导体21545也可以不形成导电路径。绝缘涂层导体21545的彼此接触的导电的内部21547可以与缓冲区域接触但不与连接构件21330接触。
参考图65,可以通过在与缓冲区域21100对应的位置处控制连接构件21330来形成缓冲区域21100。可以通过控制位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330来形成缓冲区域21100。位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330可以被定义为缓冲连接构件21335。
可以控制位于第一连接构件21331和第二连接构件21333之间的连接构件21330,使得连接构件21330不能输出驱动电力。缓冲连接构件21335可以不能输出驱动电力。
驱动单元的产生单元21303可以不产生要传输到连接构件21330的驱动电力。控制单元可以控制产生单元21303,使得产生单元21303不产生要传输到连接构件21330的驱动电力。
驱动单元21300的输出单元21305可以不将驱动电力传输到连接构件21330。控制单元可以控制输出单元21305,使得输出单元21305不将驱动电力传输到连接构件21330。
当通过连接构件21330输出驱动电力时,驱动单元可以防止输出驱动电力。控制单元21307可以停止输出驱动电力。当驱动单元21300包括反馈单元时,反馈单元可以参与控制单元21307的操作。
缓冲区域21100可以不电连接到驱动基板21310。
缓冲区域21100可以与驱动基板21310绝缘。
即使当多个绝缘涂层导体21545与电极层和驱动基板21310接触时,多个绝缘涂层导体21545也可以不形成导电路径。与电极层或者中间层22030接触的多个绝缘涂层导体21545和连接构件21330可以不接收驱动电力。
与缓冲连接构件21335接触的绝缘涂层导体21545的导电的内部21547可以不接收驱动电力。
图66和图67是示出根据本申请的实施例的被实施用于形成缓冲区域的电连接构件的图。
参考图66和图67,可以通过适当地调整电连接构件21500的与缓冲区域21100对应的区域来形成缓冲区域21100。电连接构件21500的区域可以被定义为上述基部缓冲区域21513。
可以通过调整绝缘涂层导体21545的安排密度、调整绝缘涂层导体21545的电特性、或两者的组合来实现基部缓冲区域21513。
参考图66,可以通过调整电连接构件21500的基部22510的绝缘涂层导体21545的安排密度来实现缓冲区域21100。
绝缘涂层导体21545的安排密度可以较低或者绝缘涂层导体21545可以不包括在基部缓冲区域21513中。
基部缓冲区域21513的多个绝缘涂层导体21545可以彼此接触,但不形成导电路径。基部缓冲区域21513的多个绝缘涂层导体21545中的一些可以与电极层或中间层和驱动基板21310接触,但是不形成导电路径。基部缓冲区域21513的多个绝缘涂层导体21545可以彼此接触,但不与电极层、中间层或驱动基板21310的连接构件接触。
参考图67,缓冲区域21100可以通过在基部区域的一个区域和另一区域之间安排单独的层来形成。该一个区域和另一个区域之间的区域可以是基部缓冲区域21513。
单独的层可以是绝缘层。
单独的层可以是不包括绝缘涂层导体21545的层。
多个绝缘涂层导体21545可以位于与基部缓冲区域21513相邻的区域中。然而,即使当多个绝缘涂层导体21545向预定层施加驱动电力时,在基部缓冲区域21513中也可以不形成导电路径。
缓冲区域21100还可以通过使电连接构件21500的与缓冲区域21100对应的区域和驱动基板21310绝缘而形成。基部缓冲区域21513可以与驱动基板21310绝缘。
预定的绝缘材料1550可以布置在基部缓冲区域21513和驱动基板21310之间。
预定的绝缘层可以布置在基部缓冲区域21513和驱动基板21310之间。基部缓冲区域21513的上表面可以是绝缘的。绝缘材料可以施加在基极缓冲区域21513的上表面。绝缘层可以形成在基极缓冲区域21513的上表面。绝缘膜可以附接到基部缓冲区域21513的上表面。基部缓冲区域21513的上表面可以被涂覆和绝缘。
基部缓冲区域21513的多个绝缘涂层导体21545中的一些导体可以与绝缘材料接触。
基部缓冲区域21513可以不从驱动基板21310接收驱动电力。基部缓冲区域21513的绝缘涂层导体21545可以不从驱动基板21310接收驱动电力。
图68是示出根据本申请的实施例的导电路径的图。
如图68所示,当没有形成缓冲区域21100时,可以通过布置在连接表面和连接构件之间的绝缘涂层导体21545的导电的内部21547形成导电路径。驱动电力可以经由导电路径施加到中间层22030,并且导致电致变色元件的中间层22030的损坏。因此,当形成缓冲区域21100时,可以防止对电致变色元件22200的中间层22030的损坏。
附图中示出的缓冲区域21100和基部缓冲区域21513的尺寸仅是示例,并且尺寸不限于此。
2.4分配构件
根据本申请的实施例的电致变色设备可进一步包括分配构件21700。电致变色模块可进一步包括分配构件2170。驱动模块21000可进一步包括分配构件21700。
图69是示出根据本申请实施例的进一步包括分配构件的驱动模块的图。
图70是示出根据本申请的实施例的进一步包括分配构件的驱动模块的图。
在下文中,将参考图69和图70给出描述。
分配构件21700可以将驱动基板21310电连接到电连接构件21500。
分配构件21700可包括分配基部和多个分配连接构件21710。
分配基部可以限定分配构件21700的外部形状。
分配连接构件21710可以具有导电性。分配连接构件21710可以利用导电材料实现。
分配连接构件21710可以弯曲成预定形状。
多个分配连接构件21710可以以预定间隔布置在分配基部中。
分配基部的一侧处的分配连接构件21710的安排密度可以与分配基部的另一侧处的分配连接构件21710的安排密度不同。布置在分配基部的一侧处的相邻的分配连接构件21710之间的间隔可以与布置在分配基部的另一侧处的相邻的分配连接部件21710之间的间隔不同。例如,分配连接部件21710可以在一侧以第一间隔布置,布置在该侧的分配连接部件21710可以朝向另一侧以弯曲的形状延伸,并且分配连接构件21710可以在另一侧以第二间隔布置。第一间隔可以小于第二间隔。
分配构件21700可以将驱动基板21310电连接到电连接构件21500。分配构件21700的分配连接构件21710可以将驱动基板21310电连接到电连接构件21500。通过分配连接构件21710,可以在驱动基板21310和电连接构件21500之间形成导电路径。
分配构件21700可以布置为与驱动基板21310的连接构件21330接触。
当多个连接构件21330布置在驱动基板21310的下表面时,分配构件21700可以布置在驱动基板21310的下表面。分配构件21700的分配连接构件21710可以与布置在驱动基板21310的下表面上的多个连接构件21330接触。在这种情形下,分配连接构件21710可以布置在分配构件21700的下表面和上表面。布置在下表面处的分配连接构件21710可以经由通孔布置在上表面。
当多个连接构件21330布置在驱动基板21310的上表面时,分配构件21700可以布置在驱动基板21310的上表面。分配构件21700的分配连接构件21710可以与布置在驱动基板21310的上表面的多个连接构件21330接触。在这种情形下,分配连接构件21710可以仅布置在分配构件21700的下表面。
分配构件21700的多个分配连接构件21710可以连接到驱动基板21310的多个连接构件21330。多个分配连接构件21710可以包括第一分配连接构件21711和第二分配连接构件21713。多个连接构件21330可包括第一连接构件21331和布置在第一连接构件21331附近的第二连接构件21333。
多个分配连接构件21710可以与多个连接构件21330相对应。
彼此相邻的分配连接构件21710之间的间隔可以与彼此相邻的连接构件21330之间的间隔相对应。分配连接构件21710的数量可以等于连接构件21330的数量。
第一分配连接构件21711可以连接到第一连接构件21331,并且第二分配连接构件21713可以连接到第二连接构件21333。
分配连接构件21710可以不对应于多个连接构件21330。
彼此相邻的分配连接构件21710之间的间隔可以不对应于彼此相邻的连接构件21330之间的间隔。分配连接构件21710的数量可以与连接构件21330的数量不同。
第一分配连接构件21711可以连接到第一连接构件21331,并且第二分配连接构件21713可以连接到与第二连接构件21333相邻的另一个连接构件21330。
由于分配连接构件21710与连接构件21330接触,所以分配连接构件21710可以电连接到连接构件21330。分配构件21700可以电连接到驱动单元21300。
分配构件21700可以电连接到电连接构件21500。
分配构件21700可以布置在电连接构件21500的上表面。分配构件21700可以与电连接构件21500的上表面接触。分配构件21700的基部21510可以与电连接构件21500的上表面接触。
分配构件21700可以覆盖电连接构件21500的上表面。电连接构件21500的基部21510可以被分配构件21700覆盖。
分配构件21700的分配连接构件21710可以与电连接构件21500的上表面接触。
多个分配连接构件21710可以与电连接构件21500的基部21510接触。分配连接构件21710可以与基部21510的上表面接触。
多个分配连接构件21710可以与电连接构件21500的多个导体21530中的一些导体21530接触。
因此,电连接构件21500可以具有导电路径。与分配连接构件21710接触的导体21530可以接收驱动电力。导体21530可以从分配连接构件21710接收驱动电力。
由于如上所述分配构件21700电连接到驱动基板21310和电连接构件21500,所以电致变色元件22200可以从驱动基板21310接收驱动电力。
图71是示出根据本申请实施例的进一步包括分配构件的电致变色模块的图。
如图71所示,分配构件21700可以布置在驱动基板21310和电连接构件21500之间,驱动基板21310和电连接构件21500布置在电致变色元件22200的侧表面处。
连接到分配连接构件21710的多个导体21530可以与电致变色元件22200接触。
连接到分配连接构件21710的多个导体21530可以与沟槽结构22100的第二电极22050的区域和第一电极22010的区域接触。导体21530可以与衬垫区域22140和接触区域22150接触。
可以在电致变色元件22200和分配构件21700之间形成导电路径。可以在第一电极22010的上部区域和第二电极22050的上部区域与分配连接构件21710之间形成导电路径。导电路径可以形成在衬垫区域22140和分配连接构件21710之间以及接触区域22150和分配连接构件21710之间。
因此,电致变色元件22200的第一电极22010和第二电极22050可以接收驱动电力。由于从分配构件接收驱动电力,电致变色元件22200可以电变色。
当存在分配构件21700时,具有简化驱动模块21000的安排的效果。当不存在分配构件21700时,驱动基板21310的连接构件21330的尺寸应当对应于电连接构件21500的尺寸,以将驱动电力施加到电连接构件21500的整个区域。然而,当存在分配构件21700时,驱动基板21310的连接构件21330的尺寸可以形成为小于电连接构件21500的尺寸。当存在分配构件21700时,驱动基板21310的安排可以变得有效,因为连接构件21330的尺寸可以形成为小于电连接构件21500的尺寸。因此,当分配构件21700存在时,具有简化驱动模块21000的安排的效果。
尽管上面已经将分配构件21700描述为与驱动模块21000分开布置,但是分配构件21700也可以包括在电连接构件21500中。例如,分配构件21700可以布置在基部21510的上表面。
2.5电连接器
根据本申请的实施例的电致变色元件22200可以具有预定的外部形状。
图72是示出根据本申请的实施例的电致变色元件22200的图。
参考图72(a),电致变色元件22200可以以具有预定曲率的平板形状设置。电致变色元件22200可以以椭圆形平板形状设置。电致变色元件22200的侧表面可具有预定曲率。电致变色元件22200的最外部分可具有曲率。
参考图72(b),电致变色元件22200可以以梯形平板形状设置。电致变色元件22200的侧表面可包括上侧、下侧和连接上侧与下侧的一侧。上侧的纵向长度可以与下侧的纵向长度不同。
根据本申请的实施例的沟槽结构22100可以对应于电致变色元件22200的外部形状形成。
当电致变色元件22200具有预定曲率时,电致变色元件22200的沟槽结构22100可具有预定曲率。电致变色元件22200的包括在沟槽结构22100中的区域可以具有预定的曲率。衬垫区域22140和凸起22130可以具有预定的曲率。
当电致变色元件22200以梯形平板形状设置时,沟槽结构22100可以仅形成在电致变色元件22200的上侧和下侧。
当在上侧和下侧形成的沟槽结构22100的数量相等时,相邻沟槽结构22100之间的间隔可以不同。形成在上侧的沟槽结构22100之间的间隔可以与形成在下侧的沟槽结构22100之间的间隔不同。形成在上侧的彼此相邻的凹陷22110之间的间隔和凸起22130之间的间隔可以与形成在下侧的彼此相邻的凹陷22110之间的间隔和彼此相邻的凸起22130之间的间隔不同。上侧的凸起22130的侧表面的长度可以与下侧的凸起22130的侧表面的长度不同。
当在上侧和下侧形成的沟槽结构22100的数量不同时,电致变色元件的沟槽结构22100之间的间隔可以相同。可以确定沟槽结构22100的数量,使得沟槽结构22100之间的间隔相同。
形成为梯形平板形状的电致变色元件22200可以在上侧、下侧和一侧具有沟槽结构22100。与其中不在一侧形成沟槽结构22100的电致变色元件22200相比,具有形成在一侧的沟槽结构22100的电致变色元件22200可以具有缩短电变色时段的效果。当沟槽结构22100布置在一侧时,与不在一侧形成沟槽结构22100时相比,施加驱动电力的区域可以变宽。通过在更宽的区域接收驱动电力,具有缩短电变色时段的效果。
包括具有预定形状的电致变色元件22200的电致变色模块可进一步包括预定的电连接器23000。
图73是示出根据本申请的实施例的具有预定形状的电致变色元件和驱动模块的图。
参考图73,驱动基板21310可以仅布置在电连接构件21500的上表面的部分区域处。驱动基板21310的连接构件21330可以仅与电连接构件21500的上表面的部分区域接触。连接构件21330可以仅与基部21510的部分区域接触。
电连接构件21500的部分区域可以从驱动基板21310接收驱动电力。基部21510的部分区域可以通过连接构件21330接收驱动电力。
因此,驱动电力可以仅施加到电致变色元件22200的部分区域。
电致变色模块可以包括预定的电连接器23000,使得驱动电力被施加到电连接构件21500的整个区域。施加到部分区域的驱动电力可以通过预定的电连接器23000传输到其他区域。
电致变色模块可以包括电连接器23000,使得仅施加到部分区域的驱动电力被传输到其他区域。
电连接器23000可以利用预定的线和导电膜中的至少一个来实现。
电连接器23000可以连接到驱动基板21310。连接到连接构件21330的电连接器23000可以与电连接构件21500的其他区域接触。
或者,电连接器23000可以连接到电连接构件21500的部分区域。连接到部分区域的电连接器23000可以与电连接构件21500的其他区域接触。
或者,当存在多个电连接构件21500时,电连接器23000可以电连接多个电连接构件21500。电致变色模块可以包括预定的电连接器23000,使得驱动电力施加到所有电连接构件21500。
传输到一些电连接构件21500的驱动电力可以通过电连接器23000传输到其他电连接构件21500。
或者,当存在多个分配构件21700时,电连接器23000可以电连接多个分配构件21700。
电致变色元件可以具有弯曲形状。
上述驱动模块21000可以驱动图1至37的电致变色元件10200。也就是说,上述驱动模块21000的电连接构件21500可以布置在图1至37的电致变色元件10200中,并且在图1至图37的电致变色元件10200中可以形成沟槽结构22100,以从电连接构件21500接收驱动电力。
<第二实施例组>
在下文中,将描述上述电致变色元件的另一个实施例。
在下文中,配置的“光学状态”可以被定义为涵盖与光相关的配置的特性的含义。光学状态可以包括折射率、透射率(透射比)、色效率、光学密度、颜色指数、变色/脱色状态等。
在下文中,“光学状态的变化”可以指上述光学状态的变化。然而,除非特别提及,否则在下文中,光学状态的变化指的是变色/脱色状态的变化。
在下文中,“区分”可以指视觉区分。当区分一种配置和另一种配置时,可以在视觉上区分该配置和其他配置。换句话说,当区分该配置和其他配置时,可以将该配置和其他配置视为不同的配置。
在下文中,将描述根据第二实施例组的电致变色元件。
1.电致变色元件
电致变色元件的光学状态可以由于接收电力而改变。电力可以包括电流、电压等。
图74是示出根据本申请的实施例的电致变色元件30001的图。
参考图74,根据本申请实施例的电致变色元件30001包括第一电极30100、电致变色层30300、离子输送存储层30500和第二电极30700,并且第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600可以形成在电致变色元件30001中。然而,电致变色元件30001不限于具有图74中所示的元件,并且与图74中所示的元件相比,包括更多元件的电致变色元件30001也可以被实现。例如,电致变色元件30001可以进一步包括电力单元,该电力单元被配置为施加电力用于改变电致变色元件30001的光学状态。
第一电极30100和第二电极30700可以布置为彼此面对。
电致变色层30300可以位于第一电极30100和第二电极30700之间。
离子输送存储层30500可以布置在电致变色层30300和第二电极30700之间。
第一接触表面30200可以由彼此接触的第一电极30100和电致变色层30300形成。
边界表面30400可以由彼此接触的电致变色层30300和离子输送存储层30500形成。
第二接触表面30600可以由彼此接触的离子输送存储层30500和第二电极30700形成。
在下文中,将详细描述电致变色元件30001的每个层。
首先,将描述第一电极30100和第二电极30700。
第一电极30100和第二电极30700可以具有预定形状。第一电极30100和第二电极30700可以设置为平板形状。
第一电极30100和第二电极30700可以包括透光材料和光反射材料中的至少一种。材料可以是导电的。
透光材料是具有透射施加到其上的大部分光的光学特性的材料。可以选择掺杂有铟、锡、锌和/或氧化物中的至少一种的金属作为透光材料。具体地,可以选择氧化铟锡(ITO)或氧化锌(ZnO)作为透光材料。
光反射材料是具有反射施加到其上的大部分光的光学特性的材料。光反射材料可以是包括Al、Cu、Mo、Cr、Ti、Au、Ag和W中的至少一种的材料。
根据实现电致变色元件30001的目的,第一电极30100和第二电极30700可以用适当的材料实现。
当用透光材料实现第一电极30100和第二电极30700两者时,施加到电致变色元件30001的光可以透过电致变色元件30001。在这种情形下,电致变色元件30001可以用作电致变色窗。
当用光反射材料实现第一电极30100而用透光材料实现第二电极30700时,或者当用透光材料实现第一电极30100而用光反射材料实现第二电极30700时,可以从电致变色元件30001反射施加到电致变色元件30001的光。在这种情形下,电致变色元件30001可以用作电致变色镜。
第一电极30100的粒子尺寸可以大于第二电极30700的粒子尺寸。第一电极30100可以由尺寸大于构成第二电极30700的粒子的粒子组成。
由于在形成第一电极30100和第二电极30700的处理中的不同温度条件,构成第一电极30100的粒子可以具有比构成第二电极30700的粒子更大的尺寸。
第一电极30100的粒子尺寸和第二电极30700的粒子尺寸可以与形成第一电极30100和第二电极30700的处理期间的温度成反比。低温处理中的粒子尺寸可以是相对大于在高温处理中的粒子尺寸。
为了实现电致变色元件30001,可以与第一电极30100、电致变色层30300和离子输送存储层30500分开地形成并提供第二电极30700。用于形成第二电极30700的处理可以在高温下执行。
为了实现电致变色元件30001,第一电极30100可以在与电致变色层30300和离子输送存储层30500相同的处理条件下形成。用于形成第一电极30100的处理可以在比形成第二电极30700的温度相对低的温度下执行。
由于处理的温度条件,构成第一电极30100的粒子的尺寸可以大于构成第二电极30700的粒子的尺寸。
形成第一电极30100时的低温条件可以防止在用于形成电致变色元件30001的处理期间的电致变色层30300和离子输送存储层30500的破坏。当在高温条件下形成第一电极30100时,在与第一电极30100相同的处理条件下形成的电致变色层30300和离子输送存储层30500可能暴露于高温环境。因为电致变色层30300和离子输送存储层30500可能在高温条件下劣化,所以电致变色层30300和离子输送存储层30500可能由于高温处理环境而被破坏。相反,当在低温条件下形成第一电极30100时,可以防止由于劣化导致的电致变色层30300和离子输送存储层30500的破坏。因此,在形成电致变色元件30001的处理中可以防止电致变色层30300和离子输送存储层30500的破坏。
第一电极30100可以具有比第二电极30700小的电阻值。第一电极30100和第二电极30700的电阻值可以基于构成第一电极30100和第二电极30700的粒子的尺寸。电阻值可以与构成第一电极30100和第二电极30700的粒子的尺寸成反比。因此,因为构成第一电极30100的粒子的尺寸大于构成第二电极30700的粒子的尺寸,所以第一电极30100可以具有比第二电极30700低的电阻值。
上面已经描述了构成第一电极30100的粒子的尺寸大于构成第二电极30700的粒子的尺寸。然而,相反,构成第二电极30700的粒子的尺寸可能大于构成第一电极30100的粒子的尺寸。在这种情形下,第二电极30700可以与离子输送存储层30500和电致变色层30300一起形成,并且第一电极30100可以单独形成。第二电极30700可以在比用于形成第一电极30100的处理的温度条件更高的温度下形成。第二电极30700可以具有比第一电极30100更小的电阻值。
在下文中,将描述电致变色层30300和离子输送存储层30500。
电致变色层30300和离子输送存储层30500可以布置在第一电极30100和第二电极30700之间。
电致变色层30300可以布置在第一电极30100和第二电极30700之间。电致变色层30300可以布置为与第一电极30100的下表面接触。电致变色层30300可以布置为在向上方向上与第二电极30700间隔开。
离子输送存储层30500可以布置在第一电极30100和第二电极30700之间。离子输送存储层30500可以布置在电致变色层30300和第二电极30700之间。离子输送存储层30500可以布置为与电致变色层30300的下表面接触。离子输送存储层30500可以布置为与第二电极30700的上表面接触。
可以改变电致变色层30300和离子输送存储层30500的光学状态。电致变色层30300和离子输送存储层30500可以电变色/脱色。光学状态的变化和电变色可以是由于施加到电致变色元件30001的电力引起的。
电致变色层30300和离子输送存储层30500可以包括用于改变光学状态的电致变色材料。
电致变色材料可包括氧化还原材料和铬离子(chromic ions)。电致变色材料可以定义为其光学特性可变的材料。
氧化还原材料可包括诸如TiO2、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、MnO2、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5和WO3的还原变色材料,以及诸如NiO2、IrO2、CoO2、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和钛-钒氧化物的氧化变色材料。
铬离子可以定义为引起电致变色材料的光学特性变化的材料。铬离子可包括诸如OH-的阴极离子和诸如H+和Li+的阳极离子。
电致变色层30300和离子输送存储层30500可以接收电子。电致变色层30300可以从第一电极30100接收电子。离子输送存储层30500可以从第二电极30700接收电子。或者,电致变色层30300和离子输送存储层30500可以直接从电力提供单元接收电子。电子可以引起铬离子的迁移。铬离子可以由提供到电致变色层30300和离子输送存储层30500的电子引导,并且被提供到电致变色层30300和离子输送存储层30500。
离子输送存储层30500可以进一步包括绝缘材料。离子输送存储层30500可以基于绝缘材料阻挡电子的迁移。
绝缘材料可包括SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、La2TiO7、SrZrO3、ZrO2、Y2O3、Nb2O5、La2Ti2O7、LaTiO3和HfO2中的至少一种。
可以实现电致变色元件30001,其不限于电致变色层30300和离子输送存储层30500的上述安排顺序。具体地,离子输送存储层30500可以布置在第一电极30100的下表面,并且电致变色层30300可以布置在离子输送存储层30500和第二电极30700之间。
上面已经详细描述了电致变色元件30001的每个元件。
在下文中,将描述电致变色元件30001的光学状态的变化。
图75是示出根据本申请的实施例的电致变色元件30001的光学状态的变化的图。
在下文中,将参考图75的(a)至(c)描述电致变色元件的光学状态的变化。
参考图75的(a)至(c),电致变色元件的光学状态可以由于电子的迁移和电致变色离子的迁移而改变。
电致变色元件可以与电力提供单元交换电子。电力提供单元可以是被配置为产生预定电力的电力产生器、被配置为产生用于控制电致变色元件30001的光学状态的变化的控制单元、以及从电力产生器或者控制单元延伸的电力施加线中的至少一个。
第一电极30100和第二电极30700可以与电力提供单元交换电子。
当第一电极30100从电力提供单元接收电子时,电子可以从第二电极30700迁移到电力提供单元。或者,当电子从第一电极30100迁移到电力提供单元时,第二电极30700可以从电力提供单元接收电子。
在下文中,为了便于描述,将通过假设第一电极30100接收电子并且电子从第二电极30700迁移来给出描述。
提供给第一电极30100的电子可以沿着第一电极30100迁移。电子也可以沿着第二电极30700迁移。电子可以沿着第一电极30100或第二电极30700在横向方向上迁移。
在第一电极30100的每个区域中,沿第一电极30100迁移的电子可以被输送到的电致变色层。对应于此,电子可以从离子输送存储层30500输送到第二电极30700的每个区域。
输送到电致变色层30300的电子可以引导电致变色离子。
输送到电致变色层30300的电子可以引导包含在电致变色层30300或离子输送存储层30500中的电致变色离子,并且允许电致变色离子迁移到电致变色层30300。
对应于此,离子输送存储层30500中包含的电致变色离子可以从离子输送存储层30500输送到电致变色层30300。
由于迁移的电子和电致变色离子,电致变色层30300可以电变色。包含在电致变色层30300中的还原变色材料可以由于迁移的电子和电致变色离子而被还原和变色。
对应于此,离子输送存储层30500也可以被电变色。随着离子输送存储层30500中包含的电致变色离子和电子迁移,离子输送存储层30500中的氧化变色材料可被氧化。当氧化变色材料被氧化时,离子输送存储层30500可以变色。
由于电子的迁移,可以在第一电极30100和第二电极的每个区域中形成电位。每个区域中的电位可以基于该区域中存在的电子数量来确定。
在第一电极30100和第二电极30700之间可以形成电位差。电位差可以是与第一电极30100的电位和第二电极30700的电位之间的差相对应的值。因为电位可以基于电子数量确定,所以电位差可以是与第一电极30100和第二电极30700中存在的电子数量之间的差对应的值。
可以基于电位和电位差来调整电致变色元件的电变色程度。电位和电位差是与提供到电致变色元件30001的电子数量相关的值。因此,通过调整电位和电位差,可以调整提供到电致变色元件并从电致变色元件迁移的电子数量。因为电致变色离子根据电子数量而迁移,并且根据电子数量引起电变色,所以可以根据控制电位和电位差来调整电致变色元件30001的电变色程度。
可以实现电致变色元件30001,其不限于电致变色层30300和离子输送存储层30500的上述布置顺序。具体地,这里使用的术语“第一”和“第二”仅用于区分一个元件与另一个元件,并且第一电极30100可以是第二电极30700,第二电极30700可以是第一电极30100。因此,离子输送存储层30500可以布置在第一电极30100的下表面,并且电致变色层30300可以布置在离子输送存储层30500和第二电极30700之间。在这种情形下,离子输送存储层30500可以与第一电极30100交换电子,并且电致变色层30300可以与第二电极30700交换电子。
上面已经描述了电致变色元件30001的光学状态的变化。
在下文中,将描述电致变色元件30001的内部结构。
图76是示出根据本申请的实施例的电致变色元件30001的内部结构的图。
参考图76,电致变色元件30001可以具有包括第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600的内部结构。
第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600可以被定义为由于电致变色元件30001的层彼此接触而形成的接触表面。
内部结构可以是其中电致变色元件30001的物理结构是连续且不连续的结构。物理结构可以具有预定的外部形状并构成电致变色元件30001。
在下文中,将详细描述第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600。
首先,将描述第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600。
第一接触表面30200可以是由第一电极30100和电致变色层30300彼此接触形成的表面。第一电极30100和电致变色层30300可以彼此接触。第一电极30100的下表面和电致变色层30300的上表面可以是相同的表面。第一接触表面30200可以是第一电极30100和电致变色层30300之间的接触表面。换句话说,第一接触表面30200可以是第一电极30100的下表面。或者,第一接触表面30200可以是电致变色层30300的上表面。
第二接触表面30600可以是由离子输送存储层30500和第二电极30700彼此接触形成的表面。离子输送存储层30500和第二电极30700可以彼此接触。离子输送存储层30500的下表面和第二电极30700的上表面可以是相同的表面。第二接触表面30600可以是离子输送存储层30500和第二电极30700之间的接触表面。换句话说,第二接触表面30600可以是离子输送存储层30500的下表面。或者,第二接触表面30600可以是第二电极30700的上表面。
边界表面30400可以由电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此接触形成。电致变色层30300和离子输送存储层30500可以彼此接触。电致变色层30300的下表面和离子输送存储层30500的上表面可以是相同的表面。边界表面30400可以是电致变色层30300和离子输送存储层30500之间的接触表面。换句话说,边界表面30400可以是电致变色层30300的下表面。或者,边界表面30400可以是离子输送存储层30500的上表面。
边界表面30400可以允许区分开电致变色层30300与离子输送存储层30500。可以通过边界表面30400在视觉上区分电致变色元件30001的每个元件。可以通过边界表面30400在视觉上区分电致变色层30300和离子输送存储层30500。
边界表面30400可以沿预定方向延伸。边界表面30400可以在横向方向上延伸。边界表面30400可以在平行于第一接触表面30200和第二接触表面30600的方向上延伸。
可以在电致变色元件30001中设置第一假想线30901和第二假想线30903。
第一假想线30901和第二假想线30903可以是可设置在电致变色元件中的多个任意假想中的一些假想线。
第一假想线30901和第二假想线30903可以设置在电致变色元件30001的不同层中。
第一假想线30901可以是设置在电致变色层30300中的假想线。第一假想线30901可以是可任意设置在电致变色层30300中的假想线中的假想线。
第二假想线30903可以是设置在离子输送存储层30500中的假想线。第二假想线30903可以是可任意设置在离子输送存储层30500中的假想线中的假想线。
第一假想线30901和第二假想线30903可以设置在电致变色层30300和离子输送存储层30500中的各个位置。第一假想线30901和第二假想线30903的位置不限于附图中所示的那些并且可以设置在不同的位置。
或者,第一假想线30901和第二假想线30903可以从设置在电致变色层30300和离子输送存储层30500中的任意假想线中的任何一条假想线选择。
第一假想线30901和第二假想线30903可以设置为具有各种长度。
第一假想线30901和第二假想线30903可以被设置为具有比电致变色元件30001的层的纵向长度更短的长度。或者,第一假想线30901和第二假想线30903可以被设置为具有与电致变色元件30001的元件的纵向长度相对应的长度。
第一假想线30901和第二假想线30903可以设置为在横向方向上延伸。
第一假想线30901和第二假想线30903可以被设置为在与第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600中的至少一个平行的方向上延伸。
或者,第一假想线30901和第二假想线30903可以是从可任意设置的多条假想线中选择的假想线,其在横向方向或平行于第一接触表面30200、边界表面30400和第二接触表面30600中的至少一个的方向上延伸。
在下文中,将描述电致变色元件30001的内部结构。
电致变色元件30001的元件的物理结构可以是连续的,而元件的物理结构彼此是不连续的。电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构可以是连续的,而电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构彼此是不连续的。
电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构可以相对于假想线连续。连续性可以被定义为当物理结构被假想线划分为一个区域和另一个区域时,一个区域中的物理结构和另一个区域中的物理结构是连续的。
电致变色层30300的物理结构可以相对于第一假想线30901连续,并且离子输送存储层30500的物理结构可以相对于第二假想线30903连续。
第一假想线30901可以设置在电致变色层30300中。第一假想线30901可以是假想线集合,使得电致变色层30300的物理结构相对于第一假想线30901是连续的。电致变色层30300的物理结构相对于其可以是连续的第一假想线30901可以从可设置在电致变色层30300中的任意假想线中选择。
第二假想线30903可以设置在离子输送存储层30500中。第二假想线30903可以是假想线集合,使得离子输送存储层30500的物理结构相对于第二假想线30903是连续的。离子输送存储层30500的物理结构相对于其可以是连续的第二假想线30903可以从可设置在离子输送存储层30500中的任意假想线中选择。
电致变色层30300的区域可以被第一假想线30901划分,并且离子输送存储层30500的区域可以被第二假想线30903划分。
电致变色层30300的区域可以被第一假想线30901划分为第一变色区域30301和第二变色区域30303,并且离子输送存储层30500的区域可以被第二假想线30903划分为第一离子区域30501和第二离子区域30503。第一变色区域30301可以与第一电极30100相邻,并且第二变色区域30303可以与离子输送存储层30500相邻。第一离子区域30501可以与电致变色层30300相邻,并且第二离子区域30503可以与第二电极30700相邻。
第一变色区域30301的物理结构和第二变色区域30303的物理结构可以相对于第一假想线30901是连续的。第一离子区域30501的物理结构和第二离子区域30503的物理结构可以相对于第二假想线30903是连续的。
因为电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个是连续的,所以具有改善电变色均匀性的效果。当电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个不连续时,电致变色层30300和离子输送存储层30500可能难以将所接收的电子或电致变色离子输送到层的整个区域。相反,因为电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个是连续的,所以电致变色层30300和离子输送存储层30500可以接收电子或电致变色离子,并将电子或电致变色离子输送到层的整个区域。因此,可以在电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个的整个区域中改变光学状态。
第一变色区域30301和第二变色区域30303实际上不是彼此分开的,事实上构成单个区域,并且仅是通过第一假想线30901将电致变色层30300的区域任意划分而定义的区域。同样,事实上,第一离子区域30501和第二离子区域30503构成单个区域。
电致变色层30300和离子输送存储层30500可以相对于边界表面30400彼此不连续。一个元件和另一个元件相对于边界表面30400不连续可以意味着该元件和另一个元件由边界表面30400区分。
电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构可以相对于边界表面30400彼此不连续。第二变色区域30303的物理结构和第二离子区域30503的物理结构可以相对于边界表面30400不连续。
或者,可以通过电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续而在电致变色层30300和离子输送存储层30500之间形成边界表面30400。可以通过电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此区分而形成边界表面30400。
可以通过电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构彼此不连续而形成边界表面30400。可以通过第二变色区域30303的物理结构和第一离子区域30501的物理结构彼此不连续而形成边界表面30400。
通过电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续,具有稳定地引起电变色的效果。当电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此连续时,电致变色层30300和离子输送存储层30500交换电子。随着电致变色层30300和离子输送存储层30500交换电子,电致变色层30300和离子输送存储层30500中的电子数量之间的差异被消除。因此,被引导至含有大量电子的区域的电致变色离子不会进一步迁移,并且不会引起基于迁移的电致变色元件的电变色。因此,电致变色元件30001不运作。相反,当电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续时,电致变色层30300和离子输送存储层30500不能交换电子。因此,电致变色层30300和离子输送存储层30500中的电子数量之间的差异被保持。因此,电致变色离子可迁移到电致变色层30300或离子输送存储层30500。由于电致变色离子的迁移,电致变色层30300或离子输送存储层30500可以电变色。结果,稳定地引起电致变色元件30001的电变色,并且电致变色元件30001适当地运作。
上面已经描述了由于边界表面30400和假想线引起的电致变色元件30001的内部结构。
在下文中,将描述电致变色元件30001的物理结构的示例。
图77是示出了柱的电致变色元件30001的截面图,该柱是根据本申请的实施例的物理结构的示例。
图78是示出了柱的电致变色元件30001的截面图,该柱是根据本申请的实施例的物理结构的示例。
在下文中,将参考图77和图78给出描述。
根据本申请的实施例的电致变色元件30001的物理结构可以是柱。
该柱可包括变色柱30305和离子柱30505,变色柱30305包括第一变色柱30310和第二变色柱30330,离子柱30505包括第一离子柱30510和第二离子柱30530。变色柱30305可以被定义为在电致变色层30300中的物理结构,离子柱30505可以被定义为离子输送存储层30500中的物理结构。
柱可具有在一个方向上延伸的外部形状。
柱可具有从第一电极30100延伸到第二电极30700或从第二电极30700延伸到第一电极30100的外部形状。
每个柱可包括上端、下端、左端和右端。
第一变色柱30310可包括第一变色左端30311、第一变色右端30313、第一变色下端30315和第一变色上端30317,第二变色柱30330可包括第二变色左端30331、第二变色右端30333、第二变色下端30335和第二变色上端30337,第一离子柱30510可包括第一离子左端30511、第一离子右端30513、第一离子上端30515和第一离子左端30517,并且第二离子柱30530可包括第二离子左端30531、第二离子右端30533、第二离子上端30535和第二离子左端30537。
上端、下端、左端和右端可以有组织地彼此连接并限定柱的外部形状。
可以在视觉上识别上端、下端、左端和右端。可以通过区分柱来在视觉上识别上端、下端、左端和右端。
柱可以具有预定的位置关系。
位置关系可以包括柱与电致变色元件30001的区域之间的接触关系以及柱与另一个柱之间的接触关系。
柱可以与电致变色元件30001的区域接触。
变色柱30305可以与第一接触表面30200或边界表面30400接触。变色柱30305的上端可以与第一接触表面30200接触,并且变色柱30305的下端可以与边界表面30400接触。
离子柱30505可以与边界表面30400接触或者与第二接触表面30600接触。离子柱30505的上端可以与边界表面30400接触,并且和离子柱30505的下端可以与第二接触表面30600接触。
柱可以彼此间隔开或彼此接触。
变色柱30305可以形成为与另一个变色柱30305或离子柱30505间隔开。离子柱30505可以形成为与另一个离子柱30505或变色柱30505间隔开。
变色柱30305可以形成为与另一个变色柱30305接触。第一变色柱30310可以与第二变色柱30330接触,如示出的那样。当变色柱30305彼此接触时,变色柱30305的左端可以与变色柱30305的右端接触。彼此接触的左端和右端可以是相同的表面。第一变色柱30310的第一变色右端30313可以与第二变色柱30330的第二变色左端30331接触。在这种情形下,第一变色右端30313和第二变色左端30331可以是相同的表面。或者,第一变色柱30310的第一变色左端30311可以与第二变色柱30330的第二变色右端30333接触。在这种情形下,第一变色左端30311和第二变色右端30333可以是相同的表面。
离子柱30505可以彼此接触。因为第一离子柱30510和第二离子柱30530可以具有与上述第一变色柱30310和第二变色柱30330之间的位置关系相同的位置关系,所以将省略其重复描述。
变色柱30305可以与离子柱30505接触。第一变色柱30310和第二变色柱30330可以与第一离子柱30510或第二离子柱30530接触。
当变色柱30305与离子柱30505接触时,变色柱30305的下端可以与离子柱30505的上端接触。变色柱30305的下端的区域可以与离子柱30505的上端的区域接触。当第一变色柱30310与第一离子柱30510接触时,第一变色下端30315可以与第一离子上端30515接触。
变色柱30305可以与两个或更多个离子柱30505接触。在这种情形下,变色柱30305的下端可以与两个或更多个离子柱30505的上端接触。离子柱30505可以与两个或更多个变色柱30305接触。在这种情形下,离子柱30505的上端可以与两个或更多个变色柱30305的下端接触。
当变色柱30305与离子柱30505接触时,变色柱30305的左端和右端可以与离子柱30505的左端或右端接触。第一变色柱30310的第一变色左端30311可以与第一离子柱30510的第一离子左端30511或第一离子右端30513接触。或者,第一变色柱30310的第一变色左端30311可以与第一离子柱30510的第一离子左端30511接触,并且与第二离子柱30530的第二离子右端30533接触。彼此接触的变色柱30305的左端或右端以及离子柱30505的左端或右端可以是相同的表面。
或者,当变色柱30305与离子柱30505接触时,变色柱30305的左端和右端可以不与离子柱30505的左端或右端接触。在这种情形下,只有变色柱30305的下端和离子柱30505的上端可以相互接触。
当如上所述变色柱30305与离子柱30505接触时,边界表面30400可以形成在变色柱30305与离子柱30505接触的表面处。在边界表面30400中,变色柱30305的下端和离子柱30505的上端可以是相同的表面。边界表面30400可以形成在同一表面上。换句话说,边界表面30400可以是变色柱30305的下端或离子柱30505的上端。
柱可以是连续的。
柱连续意味着柱的外部形状是连续的。柱与另一个柱不连续意味着该柱与另一个柱区分开。
变色柱30305和离子柱30505可以是连续的。第一变色柱30310、第二变色柱30330、第一离子柱30510和第二离子柱30530可以是连续的。
柱可以相对于假想线连续。
变色柱30305可以相对于第一假想线30901连续。
第一假想线30901可以设置在电致变色层30300中。第一假想线30901可以是假想线集合,使得变色柱30305相对于第一假想线30901是连续的。变色柱30305相对于其可以是连续的第一假想线30901可以从可设置在电致变色层30300中的任意假想线中选择。
通过第一假想线30901连续的变色柱30305的数量可以是电致变色层30300中存在的变色柱30305的总数的20%或更多。优选地,通过第一假想线30901连续的变色柱30305的数量可以是电致变色层30300中存在的变色柱30305的总数的50%或更多。更优选地,通过第一假想线30901连续的变色柱30305的数量可以是电致变色层30300中存在的变色柱30305的总数的70%或更多。
变色柱30305的左端和右端中的至少一个可以相对于第一假想线30901连续。
通过第一假想线30901将电致变色层30300的区域划分为第一变色区域30301和第二变色区域30303。将省略对第一变色区域30301和第二变色区域30303的重复描述。
划分区域中的变色柱30305可以是连续的。第一变色区域30301的变色柱30305和第二变色区域30303的变色柱30305可以是连续的。
变色柱30305中的划分区域可以是连续的。变色柱30305的第一变色区域30301和变色柱30305的第二变色区域30303可以是连续的。
变色柱30305相对于第一假想线30901连续意味着变色柱30305在第一变色区域30301中的左端和变色柱30305在第二变色区域30303中的左端是连续的,并且意味着变色柱30305在第一变色区域30301中的左端和第二变色区域30303中的左端在第一假想线30901上的一个点处相遇。
或者,变色柱30305相对于第一假想线30901连续意味着变色柱30305在第一变色区域30301中的右端和变色柱30305在第二变色区域30303中的右端是连续的,并且意味着变色柱30305在第一变色区域30301中的右端和第二变色区域30303中的右端在第一假想线30901上的一个点处相遇。
换句话说,变色柱30305相对于第一假想线30901连续可以意味着变色柱30305在第一变色区域30301中的左端、变色柱30305在第二变色区域30303中的左端、变色柱30305在第一变色区域30301中的右端和变色柱30305在第二变色区域30303中的右端中的一个或多个相对于第一假想线30901在第一假想线30901上的一个点处相遇。
离子柱30505可以相对于第二假想线30903连续。
第二假想线30903可以设置在离子输送存储层30500中。第二假想线30903可以是假想线集合,使得离子柱30505相对于第二假想线30903是连续的。离子柱30505相对于其可以是连续的第二假想线30903可以从可设置在离子输送存储层30500中的任意假想线中选择。
通过第二假想线30903连续的离子柱30505的数量可以是离子输送存储层30500中存在的离子柱30505的总数的20%或更多。优选地,通过第二假想线30903连续的离子柱30505的数量可以是离子输送存储层30500中存在的离子柱30505的总数的50%或更多。更优选地,通过第二假想线30903连续的离子柱30505的数量可以是离子输送存储层30500中存在的离子柱30505的总数的70%或更多。
离子柱30505的左端和右端中的至少一个可以相对于第二假想线30903连续。
离子输送存储层30500的区域通过第二假想线30903被划分为第一离子区域30501和第二离子区域30503。将省略对第一离子区域30501和第二离子区域30503的重复描述。
划分区域中的离子柱30505可以是连续的。第一离子区域30501的离子柱30505和第二离子区域30503的离子柱30505可以是连续的。
离子柱30505中的划分区域可以是连续的。离子柱30505的第一离子区域30501和离子柱30505的第二离子区域30503可以是连续的。
离子柱30505相对于第二假想线30903连续意味着离子柱30505在第一离子区域30501中的左端和离子柱30505在第二离子区域30503中的左端是连续的,并且意味着离子柱30505在第一离子区域30501中的左端和第二离子区域30503中的左端在第二假想线30903上的一个点处相遇。
或者,离子柱30505相对于第二假想线30903连续意味着离子柱30505在第一离子区域30501中的右端和离子柱30505在第二离子区域30503中的右端是连续的,并且意味着离子柱30505在第一离子区域30501中的右端和第二离子区域30503中的右端在第二假想线30903上的一个点处相遇。
换句话说,离子柱30505相对于第二假想线30903连续可以意味着离子柱30505在第一离子区域30501中的左端、离子柱30505在第二离子区域30503中的左端、离子柱30505在第一离子区域30501中的右端以及离子柱30505在第二离子区域30503中的右端中的一个或多个相对于第一假想线30901在第二假想线30903上的一个点处相遇。
变色柱30305和离子柱30505可以彼此不连续。
变色柱30305和离子柱30505可以相对于边界表面30400彼此不连续。变色柱30305和离子柱30505可以通过边界表面来区分。可以通过边界表面在视觉上区分变色柱30305和离子柱30505。
第一变色柱30310和第二变色柱30330可以相对于边界表面30400与第一离子柱30510和第二离子柱30530不连续。
变色柱30305可以与离子柱30505接触,而变色柱30305与离子柱30505不连续。
变色柱30305的左端和右端可以与离子柱30505的左端和右端不连续,该离子柱30505的左端和右端与变色柱30305的左端和右端接触。
在这种情形下,变色柱30305的左端或右端可以与离子柱30505的左端和右端中的一个接触。变色柱30305的左端的尖端可以与离子柱30505的左端和右端中的任何一个的尖端接触。在这种情形下,变色柱30305的左端的表面和离子柱30505的左端和右端中的任何一个的表面可以是相同的表面。
彼此接触的变色柱30305的左端或右端以及离子柱30505的左端或右端可以相对于边界表面30400不连续。例如,彼此接触的变色柱30305的左端和离子柱30505的左端可以相对于边界表面不连续。可以相对于边界表面30400区分彼此接触的左端和右端。可以相对于边界表面30400在视觉上区分彼此接触的左端和右端。
或者,变色柱30305可以与离子柱30505接触,而其左端和右端不相互接触。在这种情形下,只有变色柱30305的下端和与变色柱30305接触的离子柱30505的上端可以彼此接触。即使在这种情形下,变色柱30305和离子柱30505也可以相对于边界表面30400区分开,并且是不连续的。
柱可具有各种外部形状。
图79是示出根据本申请的实施例的柱的外部形状的图。
参考图79,每个柱可具有预定宽度和预定长度,并与另一元件形成预定角度。
将以第一变色柱30310为例描述每个柱的宽度和长度。下面将描述的第一变色柱30310的宽度和长度也可以应用于除第一变色柱30310之外的变色柱30305。
第一变色柱30310的第一变色左端30311和第一变色右端30313可以具有预定长度。长度可包括第一长度L1和第二长度L2。
第一变色左端30311可以具有第一长度L1,并且第一变色右端30313可以具有第二长度L2。
第一变色左端30311和第一变色右端30313的长度可以形成为各种长度。第一变色左端30311和第一变色右端30313的长度可以彼此相等或不同。第一长度L1和第二长度L2可以是彼此相等或不同的长度。
对于每个区域,第一变色柱30310可以具有各种宽度。第一变色柱30310可以包括第一区域30315和第二区域30317。宽度可以包括第一宽度W1和第二宽度W2。第一变色柱30310可以在第一区域30315中具有第一宽度W1并且在第二区域30317中具有第二宽度W2。第一宽度和第二宽度可以彼此不同。
第一变色柱30310可以与第一电极30100、离子输送存储层30500和离子柱30505形成预定角度。第一变色柱30310的第一变色左端30311和第一变色右端30313可以与第一电极30100、离子输送存储层30500和离子柱30505形成预定角度。
当第一变色柱30310与边界表面30400接触时,第一变色柱30310可以与边界表面30400形成预定角度。该角度可以包括第一角度θ1和第二角度θ2。第一变色柱30310的第一变色左端30311可以与边界表面30400形成第一角度θ1,并且第一变色柱30310的第一变色右端30313可以与边界表面30400形成第二角度θ2。
当第一变色柱30310与第一接触表面30200接触时,第一变色柱30310可以与第一接触表面30200形成预定角度。在这种情形下,因为可以如同上述在第一变色柱30310和边界表面30400之间的角度来形成该角度,将省略其重复描述。
在离子柱30505的情形下,离子柱30505可以与电致变色层30300、变色柱30305和第二电极30700形成预定角度。当离子柱30505与边界表面30400接触时,离子柱30505可以与边界表面30400形成预定角度。当离子柱30505与第二接触表面30600接触时,离子柱30505可以与第二接触表面30600形成预定角度。
以上已经描述了包括作为物理结构的柱的电致变色元件30001。
在下文中,将描述包括柱的电致变色元件30001的光学状态的变化。
包括柱的电致变色元件30001的光学状态可以由于电子和电致变色离子的迁移而改变。
图80是示出根据本申请的实施例的电致变色离子的迁移的图。
参考图80,电致变色离子可以在相邻柱之间并沿着边界表面30400迁移。
电致变色离子可以在柱之间迁移。
电致变色离子可以在变色柱30305之间迁移。电致变色离子可以沿着彼此接触的变色柱30305的接触表面迁移。电致变色离子可以沿着第一变色柱30310和第二变色柱30330之间的接触表面迁移。电致变色离子可以沿着变色柱30305的彼此接触的左端和右端之间的接触表面迁移。电致变色离子可以沿着第一变色柱30310的第一变色右端30313和第二变色柱30330的第二变色左端30331之间的接触表面迁移。
电致变色离子可以在离子柱30505之间迁移。因为在离子柱30505之间迁移的电致变色离子可以像在变色柱303035之间迁移的电致变色离子那样迁移,所以将省略其重复描述。
电致变色离子可以沿着边界表面30400迁移。沿着边界表面30400迁移的电致变色离子可以在横向方向上迁移。
当柱和边界表面30400形成在电致变色元件30001中时,可能存在预定的效果。
该效果可包括改善电变色速度、改善电变色的均匀性、以及改善脱色作用。
图81是用于说明根据本申请的实施例的包括柱和边界表面30400的电致变色元件30001的改善的电变色速度的比较图。
图82是用于说明根据本申请的实施例的包括柱和边界表面30400的电致变色元件30001的改善的电变色均匀性的比较图。
图83是用于说明根据本申请的实施例的包括柱和边界表面30400的电致变色元件30001的改善的脱色作用的比较图。
在下文中,将参考图81至图83给出描述。
电致变色离子可沿预定路径迁移。
电致变色离子可以在彼此接触的变色柱30305之间迁移,被输送到边界表面30400,并且沿着边界表面30400迁移,以在彼此接触的离子柱30505之间迁移。或者,电致变色离子可以在彼此接触的离子柱30505之间迁移,被输送到边界表面30400,并且沿着边界表面30400迁移,以在变色柱30305之间迁移。
当电致变色离子沿着柱和边界表面30400迁移时,具有提高电变色速度的效果。
如图81(b)所示,当电致变色元件不包括柱和边界表面时,电致变色离子沿其迁移的预定路径可以不形成在电致变色元件中。当电致变色离子迁移时,电致变色离子在不规则方向上迁移。当电致变色离子从一个元件迁移到另一个元件时,电致变色离子可能不会沿着最短路径迁移。相反,当电致变色元件包括柱和边界表面30400时,电致变色离子可以沿着柱之间的接触表面迁移。因此,当电致变色离子从一个元件迁移到另一个元件时,电致变色离子沿着柱之间的接触表面在规则方向上迁移。也就是说,电致变色离子沿着最短路径从一个元件迁移到另一个元件。结果,当电致变色元件30001包括柱时,由于电致变色离子沿着最短路径迁移,所以可以改变电致变色元件30001的光学状态。因此,当电致变色元件30001包括柱时,具有提高电变色速度的效果。
随着电致变色离子沿着柱和边界表面30400迁移,具有改善电变色均匀性的效果。电变色的均匀性可以通过不同区域的电变色程度的变化来定义。当变化越小时,电变色的均匀性可以被改善。
如图82(b)所示,当电致变色元件不包括柱和边界表面30400时,电致变色离子不规则地迁移。由于电致变色离子的不规则迁移,在电致变色元件的多个区域中,电致变色元件的光学状态可以不规则地改变。
相反,当电致变色元件30001包括边界表面30400时,电致变色离子可以沿着边界表面30400迁移,并且电致变色离子可以在横向方向上分散。当电致变色离子通过在横向方向上分散而迁移时,输送到多个区域的电致变色离子的浓度可变得均匀。因此,电致变色元件30001的多个区域以几乎相同的程度电变色,因此,多个区域的光学状态可以变得均匀。因此,具有改善电致变色元件30001的电变色均匀性的效果。
当电致变色元件30001包括多个区域中的柱时,柱周围的电致变色离子可被引导至相邻的柱。由于柱,电致变色离子可以分散到多个区域,并且分散的电致变色离子可以沿着彼此接触的柱之间的接触表面迁移。因此,电致变色离子可以被输送到电致变色元件30001的整个区域。结果,电致变色元件30001的多个区域以几乎相同的程度电变色,因此,多个区域的光学状态可以变得均匀。因此,具有改善电致变色元件30001的电变色均匀性的效果。
当电致变色离子沿着柱和边界表面30400迁移时,具有改善脱色作用的效果。
如图83(b)所示,当电致变色元件不包括柱和边界表面30400时,电致变色元件可具有记忆效应。记忆效应可以定义为这样的现象,其中在停止向电致变色元件施加电力之后,基于在停止施加电力之前施加的电力的光学状态被保持。当电致变色元件不包括柱和边界表面30400时,电致变色离子可能由于施加到其上的电力而迁移,并且即使在停止施加电力之后,也保持在由迁移所导致的位置上。因为电致变色离子的位置被保持,所以由于迁移的电致变色离子导致的电致变色元件的着色状态也被保持。
相反,当电致变色元件30001包括边界表面30400时,在停止施加电力之后,电致变色离子被引导到边界表面30400。因此,在停止施加电力之后,由于在停止施加电力之前的电致变色离子,电致变色元件30001脱色,而不是保持在着色状态。
当电致变色元件30001包括柱时,在停止施加电力之后,电致变色离子被引导至柱。因为柱形成在电致变色元件30001的多个区域中,所以电致变色离子通过同时被引导到多个区域而迁移。因此,在停止施加电力之后,电致变色元件30001脱色,而不是保持在停止施加电力之前由于电致变色离子而导致的着色状态。
结果,当电致变色元件30001包括柱和边界表面30400时,可以改善停止施加电力之后的脱色作用。
在下文中,当电致变色元件30001以镜子的形式实现时,将描述每个波长在着色状态期间的反射率和在脱色状态期间的反射率。
通过第一电极30100和第二电极30700中的一个利用光反射材料实现,或者电致变色元件30001被布置在镜子上,电致变色元件30001可以以镜子的形式实现。
图84是示出根据实施例的电致变色元件30001的每个波长在着色状态和脱色状态期间的反射率的图。
参考图84,与传统电致变色元件相比,电致变色元件30001可以具有以更简单的处理来实现的效果,同时具有与传统电致变色元件相同的光学特性和性能。
将参考下面的表1和图84描述该效果。
[表格1]
传统电致变色元件定义为这样的电致变色元件,其中在第一电极和第二电极之间布置三层。换句话说,传统电致变色元件进一步包括除了在第一电极和第二电极之间的电致变色层和离子输送存储层之外的层。传统电致变色元件是上面表1和图84中的3层EC。
根据实施例的电致变色元件30001是这样的电致变色元件30001,其中在第一电极30100和第二电极30700之间布置两层。根据本申请的电致变色元件30001仅包括在第一电极30100和第二电极30700之间的电致变色层30300和离子输送存储层30500。根据本申请的电致变色元件30001是上面表1和图84中的2层EC。
在实验中,通过将可见光范围内的光施加到利用镜子实现的电致变色元件30001,来测量着色状态和脱色状态下的反射率。
将可见光范围内的光施加到作为利用镜子实现的传统电致变色元件的3层EC。这里,着色状态下的平均反射率为7.849%,脱色状态下的平均反射率为59.967%,并且着色状态和脱色状态下的反射率之间的差异为52.118%。
可见光范围内的光包括波长为400nm的紫色光、波长为476nm的蓝色光、波长为550nm的绿色光、波长为580nm的琥珀色光、波长为610nm的橙色光、以及波长为700nm的红色光。
当将波长为400nm的紫色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为15.933%,并且脱色状态下的反射率为24.763%。
当将波长为476nm的蓝色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为23.608%,并且脱色状态下的反射率为66.262%。
当将波长为550nm的绿色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为7.111%,并且脱色状态下的反射率为61.785%。
当将波长为580nm的琥珀色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为11.420%,并且脱色状态下的反射率为72.237%。
当将波长为610nm的橙色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为4.398%,并且脱色状态下的反射率为72.992%。
当将波长为700nm的红色光施加到电致变色元件30001时,着色状态下的反射率为4.642%,并且脱色状态下的反射率为61.000%。
结果,由于可见光范围内的光被施加到电致变色元件30001,所以着色状态下的平均反射率为8.541%,脱色状态下的平均反射率为59.727%,并且着色状态和脱色状态下的平均反射率之间的差异为51.186%。
根据上述实验,电致变色元件30001的着色状态和脱色状态下的反射率之间的差异几乎与3层EC的差异相同。换句话说,电致变色元件30001具有与传统的3层EC几乎相同的性能。
同时,电致变色元件30001具有以更简单的处理形成的效果。在传统的3层EC的情形下,因为在第一电极和第二电极之间布置三层,所以不得不执行形成三层的处理以实现3层EC。相反,因为在根据本申请的电致变色元件30001的情形下,在第一电极和第二电极之间设置两层,所以仅需要形成两层的处理来实现电致变色元件30001。因此,因为实现电致变色元件30001所需的处理的数量小于实现传统的3层EC所需的处理的数量,所以可以简化实现电致变色元件30001的处理。
2.电致变色元件的离子输送存储层区域
图85是示出根据本申请的实施例的离子输送存储层30500的上部区域30502和下部区域30504的图。
图86是示出根据本申请的实施例的电致变色元件30001的变色的视图。
参考图85,根据本申请实施例的离子输送存储层30500可以包括上部区域30502和下部区域30504。
上部区域30502和下部区域30504可以具有不同的材料成分。
离子输送存储层30500可以包括第一材料和第二材料。第一材料可以被定义为绝缘材料。第二材料可以被定义为电致变色材料。
上部区域30502可包括第一材料。
下部区域30504可包括第一材料和第二材料。
电致变色材料可包括氧化还原材料和电致变色离子。电致变色材料可以被定义为其光学特性可变的材料。
氧化还原材料可包括诸如TiO2、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5和WO3的还原变色材料,以及诸如NiO2、IrO2、CoO2、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和钛-钒氧化物的氧化变色材料。
铬离子可以被定义为引起电致变色材料的光学特性变化的材料。铬离子可包括诸如OH-的阴极离子和诸如H+和Li+的阳极离子。
绝缘材料可包括SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、La2TiO7、SrZrO3、ZrO2、Y2O3、Nb2O5、La2Ti2O7、LaTiO3和HfO2中的至少一种。
上部区域30502和下部区域30504可以具有不同的材料浓度。
在上部区域30502中,第一材料的浓度可以是90%或更高。
在下部区域30504中,第一材料的浓度可以是40%至80%,第二材料的浓度可以是20%至60%,并且第一材料和第二材料之间的浓度比可以是8:2至4:6。
对于每个位置,可以改变下部区域30504中的第一材料和第二材料之间的浓度比。
在下部区域30504中,随着越接近电致变色层30300或上部区域30502,第二材料的浓度可以增加。在下部区域30504中,随着越接近接近第二电极30700,第一材料的浓度可以增加。
在下部区域30504中,在靠近上部区域30502的区域中相对于第一材料的第二材料的量可以小于在靠近第二电极30700的区域中相对于第一材料的第二材料的量。
在下部区域30504中,在靠近第二电极30700的区域中相对于第二材料的第一材料的量可以小于在靠近上部区域30502的区域中相对于第二材料的第一材料的量。
由于如上所述上部区域30502和下部区域30504具有不同材料成分,所以上部区域30502的特性可以与下部区域30504的特性不同。
上部区域30502和下部区域30504可以具有不同的特性。不同的特性可包括光学特性和电特性。光学特性可以包括折射率、透射率等。电特性可以包括绝缘、电阻、离子输送等。
光学特性可以包括第一光学特性和第二光学特性,并且电特性可以包括第一电特性和第二电特性。
上部区域30502可以具有第一光学特性,并且下部区域30504可以具有第二光学特性,而第一光学特性和第二光学特性不同。
上部区域30502可以具有第一电特性,下部区域30504可以具有第二电特性,而第一电特性和第二电特性不同。例如,下部区域30504可以具有允许电子和电致变色离子在下部区域30504中迁移的电特性,而上部区域30502具有允许电致变色离子在上部区域30502中迁移但阻止电子在上部区域30502中迁移的电特性。
由于上部区域30502和下部区域30504具有不同的特性,所以可以改善电致变色元件30002的变色稳定性。例如,当上部区域30502和下部区域30504都是导电的时,电致变色层30300中的电子可以被输送到离子输送存储层30500。当离子输送存储层30500包括氧化变色材料时,通过迁移到离子输送存储层30500的电致变色离子,离子输送存储层30500可以脱色。相反,上部区域30502和下部区域30504的电特性可以不同,使得上部区域30502是绝缘的而下部区域30504是导电的。在这种情形下,电致变色层30300中的电子可以被上部区域30502阻挡。因此,可以保持离子输送存储层30500的着色状态。结果,可以改善电致变色元件30001的变色稳定性。
参考图86,即使当向电致变色元件30001施加电力时,上部区域也可以在其中保持光学状态。
当第一电力施加到电致变色元件30001时,电致变色层30300和下部区域30504可以具有第一光学状态,并且上部区域30502可以具有第一光学状态。当第二电力施加到电致变色元件时,电致变色层30300和下部区域30504可以具有第二光学状态,并且上部区域30502可以仍然具有第一光学状态。
换句话说,当将用于电致变色元件30001的变色的电力施加到电致变色元件30001时,电致变色层30300和下部区域30504可以着色,而上部区域30502保持脱色。
3.电致变色元件的第一电极和第二电极的又一个实施例
根据本申请的实施例的第一电极30100和第二电极30700可以具有类似的特性。特性可包括电特性和光学特性。
第一电极30100和第二电极30700的电特性可以类似。电特性可以包括绝缘、电阻、离子输送等。第一电极30100的电阻和第二电极30700的电阻可以具有类似的值。
第一电极30100和第二电极30700的光学特性可以类似。
可以调整构成第一电极30100的粒子的尺寸和构成第二电极30700的粒子的尺寸,使得第一电极30100和第二电极30700具有类似的特性。第一电极30100的粒子尺寸和第二电极30700的粒子尺寸可以类似。
可以将用于形成第一电极30100和第二电极30700的处理的温度条件调整为类似为使第一电极30100的粒子尺寸类似于第二电极30700的粒子尺寸。用于形成第一电极30100的处理的温度条件可以设置为类似于用于形成第二电极30700的处理的温度条件。因此,第一电极30100的粒子尺寸可以调整为类似于第二电极30700的粒子尺寸。
由于第一电极30100和第二电极30700具有类似的特性,因此具有改善电致变色元件的变色均匀性的效果。例如,当第一电极30100和第二电极30700具有不同的电阻值时,第一电极30100和第二电极30700可以以不同的速度接收电子。从第一电极30100和第二电极30700向电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个输送电子的速度可以不同。因此,在电致变色层30300和离子输送存储层30500中,光学状态改变的速度可以不同。相反,当第一电极30100和第二电极30700具有类似的电阻值时,第一电极30100和第二电极30700可以以类似的速度接收电子,并将电子输送到电致变色层30300和离子输送存储层30500。因此,在电致变色层30300和离子输送存储层30500中,光学状态改变的速度可以类似。结果,因为层中的光学状态以类似的速度改变,所以具有改善电致变色元件的变色均匀性的效果。
4.实际实现的电致变色元件
图87是示出根据本申请的实施例的实际实现的电致变色元件的图。
图88是示出在根据本申请的实施例的实际实现的电致变色元件中设置的第一假想线和第二假想线以及电致变色元件的每个层的图。
在下文中,将参考图87和图88给出描述。
根据本申请的实施例,实际实现的电致变色元件可包括第一电极30100、电致变色层30300、离子输送存储层30500和第二电极30700。第一接触表面30200可通过第一电极30100与电致变色层30300接触而形成,边界表面30400可以通过电致变色层30300与离子输送存储层30500接触而形成,并且第二接触表面30600可以通过离子输送存储层30500与第二电极30700接触而形成。
第一假想线30901可以设置在电致变色层30300中。第一假想线30901可以被设置为使得电致变色层30300中的物理结构相对于第一假想线30901是连续的。
第二假想线30903可以设置在离子输送存储层30500中。第二假想线30903可以被设置为使得离子输送存储层30500中的物理结构相对于第二假想线30903是连续的。
然而,电致变色层30300的物理结构和离子输送存储层30500的物理结构可以相对于边界表面30400彼此不连续。
电致变色元件可包括柱30010和介质30030作为物理结构。在电致变色层30300中形成的柱可以被定义为变色柱30305,并且在离子输送存储层30500中形成的柱可以被定义为离子柱30505。在电致变色层30300中形成的介质30030可以被定义为变色介质30350,并且在离子输送存储层30500中形成的介质30030可以被定义为离子介质30550。
可以在电致变色层30300中形成多个变色柱30305。可以在离子输送存储层30500中形成多个离子柱30505。
变色柱30305可以形成为与其他变色柱30305间隔开或接触。当变色柱30305彼此接触时,彼此接触的变色柱30305的左端和右端可以彼此接触。
离子柱30505可以形成为与其他离子柱30505间隔开或接触。当离子柱30505彼此接触时,彼此接触的离子柱30505的左端和右端可以彼此接触。
变色柱30305和离子柱30505可以彼此接触。在这种情形下,变色柱30305的下端可以与离子柱30505的上端接触。
变色柱30305和离子柱30505可以相对于假想线连续。变色柱30305可以相对于第一假想线30901连续,并且离子柱30505可以相对于第二假想线30903连续。变色柱30305的左端和右端可以相对于第一假想线30901连续,并且离子柱30505的左端和右端可以相对于第二假想线30903连续。
变色柱30305和离子柱30505可以相对于边界表面30400不连续。变色柱30305和离子柱30505可以彼此接触,而变色柱30305的右端或左端相对于边界表面30400与离子柱30505的右端或左端不连续。
变色介质30350和离子介质30550彼此可以是连续的和不连续的。
变色介质30350和离子介质30550可以相对于虚线连续。变色介质30350可以相对于第一假想线30901连续,并且离子介质30550可以相对于第二假想线30903连续。变色介质30350的外周表面可以相对于第一假想线3090连续,并且离子介质30550的外周表面可以相对于第二假想线30903连续。
变色介质30350和离子介质30550可以相对于边界表面30400不连续。变色介质30350的外周表面和离子介质30550的外周表面可以相对于边界表面30400彼此不连续。
通过电致变色层30300和离子输送存储层30500是连续的并且电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续,具有稳定地改变电致变色元件的光学状态的效果。
当电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个是不连续的时,电致变色层30300和离子输送存储层30500变得难以接收电子或电致变色离子、并将电子或电致变色离子输送到每个层的整个区域。相反,通过电致变色层30300和离子输送存储层30500连续,电致变色层30300和离子输送存储层30500可以接收电子或电致变色离子,并将电子或电致变色离子输送到每个层的整个区域。因此,可以在电致变色层30300和离子输送存储层30500中的每一个的整个区域中改变光学状态。
通过电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续,具有稳定地引起电变色的效果。当电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此连续时,电致变色层30300和离子输送存储层30500交换电子。由于电致变色层30300和离子输送存储层30500之间的电子交换,电致变色层30300和离子输送存储层30500中的电子数量之间的差异被消除。因此,被引导至含有大量电子的区域的电致变色离子不会进一步迁移,并且不会引起基于迁移的电致变色元件的电变色。因此,电致变色元件30001不运作。相反,当电致变色层30300和离子输送存储层30500彼此不连续时,电致变色层30300和离子输送存储层30500不能交换电子。因此,电致变色层30300和离子输送存储层30500中的电子数量之间的差异被保持。因此,电致变色离子可迁移到电致变色层30300或离子输送存储层30500。由于电致变色离子的迁移,电致变色层30300或离子输送存储层30500可以电变色。结果,稳定地引起电致变色元件30001的电变色,并且电致变色元件30001适当地运作。
也就是说,通过电致变色层30300和离子输送存储层30500连续且彼此不连续,可以在每个层的整个区域中均匀地改变和保持光学状态。因此,具有稳定地改变电致变色元件的光学状态的效果。
上述电致变色元件30001可以是图1至37的电致变色元件10200的另一个实施例。上述驱动模块21000可以驱动图74至图88的电致变色元件30001。也就是说,上述驱动模块21000的电连接构件21500可以布置在图74至88的电致变色元件30001中,并且沟槽结构22100可以形成在图74至88的电致变色元件30001中以从电连接构件21500接收驱动电力。
<第三实施例组>
在下文中,将描述根据第三实施例组的电致变色设备。
图89是说明根据第一实施例的电致变色设备的图。
参考图89,根据第一实施例的电致变色设备40001包括电致变色元件40100。
电致变色元件40100可包括基板40110、透明电极40120、第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160。
电致变色元件40100可以连接到驱动电路40170。驱动电路40170可以通过接线40180电连接到电致变色元件40100。
驱动电路40170可以布置在与反射层40160相邻的区域中。驱动电路40170和第一电致变色层40130之间的距离可以长于驱动电路40170和第二电致变色层40150之间的距离。
驱动电路40170可以布置在反射层40160的后表面上。通过基板40110与外部相邻并且驱动电路40170布置在反射层40160的后表面上,可以防止驱动电路40170从外部可见。
电致变色元件40100可以是镜子。当电致变色元件40100是镜子时,电致变色元件40100可以接收驱动电压,因此电致变色元件40100的反射率可以改变。
透明电极40120可以布置在基板40110上。透明电极40120和反射层40160可以布置为彼此面对。第一电致变色层40130、离子输送层40140和第二电致变色层40150可以布置在透明电极40120和反射层40160之间。
透明电极40120可以透射入射光。透明电极40120可以由透明导电材料形成。透明电极40120可以包括掺杂有铟、锡、锌和/或氧化物中的至少一种的金属。例如,第一电极40210和第二电极40250可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锌(IZO)形成。或者,透明电极40120可以由银纳米线、金属网、氧化金属氧化物(Oxide Metal Oxide,OMO)、碳纳米管等形成。
反射层40160可以由具有高反射率的金属材料形成。反射层40160可以包括铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、银(Ag)和钨(W)中的至少一种。
第一电致变色层40130可以布置在透明电极40120上。第一电致变色层40130可以由于离子的移动而变色的材料形成。第一电致变色层40130可包括TiO、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、MnO2、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5、IrO2、WO3、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和钛-钒氧化物中的至少一种氧化物。
离子输送层40140可以是第一电致变色层40130和第二电致变色层40150之间的离子移动路径。第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以通过离子输送层40140交换离子。虽然离子输送层40140成为离子的移动路径,但是离子输送层40140可以充当电子的屏障。也就是说,离子可以通过离子输送层40140移动,但是电子不能通过其移动。换句话说,第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以通过离子输送层40140交换离子,但是不能通过其交换电子。
离子输送层40140可以包括绝缘材料。离子输送层40140可以是固体。离子输送层40140可包括SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、La2TiO7、SrZrO3、ZrO2、Y2O3、Nb2O5、La2Ti2O7、LaTiO3和HfO2中的至少一种。
第二电致变色层40150可以布置在离子输送层40140上。第二电致变色层40150可以由于离子的移动而变色的材料形成。第二电致变色层40150可包括TiO、V2O5、Nb2O5、Cr2O3、MnO2、FeO2、CoO2、NiO2、RhO2、Ta2O5、IrO2、WO3、铱-镁氧化物、镍-镁氧化物和钛-钒氧化物中的至少一种氧化物。
第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以由不同材料形成。
可以将离子注入第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中的任何一个中。离子可以是H+离子或Li+离子中的至少一种。
第一电致变色层40130和第二电致变色层40150的光学性质可以由于离子的移动而改变。当将离子注入第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130可以变色。当将离子注入第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130可以着色或脱色。当将离子注入第一电致变色层40130时,可以改变第一电致变色层40130的透光率和/或光吸收率。当将离子注入第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130可以被还原。当将离子注入第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130可以被还原和变色。当将离子注入第一电致变色层40130中时,第一电致变色层40130可以被还原和着色。或者,当将离子注入第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130可以被还原和脱色。
注入第一电致变色层40130的离子可以被释放。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130的光学性质可以改变。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可以变色。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可以着色或脱色。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130的透光率和/或光吸收率可以改变。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可被氧化。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可被氧化和变色。当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可被氧化和着色。或者,当第一电致变色层40130的离子被释放时,第一电致变色层40130可被氧化和脱色。
可以将离子注入第二电致变色层40150中。当将离子注入第二电致变色层40150时,可以改变第二电致变色层40150的光学性质。当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以变色。当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以着色或脱色。当将离子注入第二电致变色层40150时,可以改变第二电致变色层40150的透光率和/或光吸收率。当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以被还原。当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以被还原和变色。当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以被还原和着色。或者,当将离子注入第二电致变色层40150时,第二电致变色层40150可以还原和脱色。
注入第二电致变色层40150的离子可以被释放。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150的光学性质可以改变。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可以变色。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可以着色或脱色。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150的透光率和/或光吸收率可以改变。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可以被氧化。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可被氧化和变色。当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可以被氧化和着色。或者,当第二电致变色层40150的离子被释放时,第二电致变色层40150可被氧化和脱色。
当第一电致变色层40130的离子被释放时,离子可以移动到第二电致变色层40150。当第二电致变色层40150的离子被释放时,离子可以移动到第一电致变色层40130。
在第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中发生的化学反应可以是不同的反应。在第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中可发生反向化学反应。当第一电致变色层40130被氧化时,第二电致变色层40150可被还原。当第一电致变色层40130被还原时,第二电致变色层40150可被氧化。
因此,第一电致变色层40130可以用作第二电致变色层40150的对电极。
第一电致变色层40130和第二电致变色层40150的状态可以由于离子的移动而改变。
可以在第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中引起彼此对应的状态变化。例如,当第一电致变色层40130着色时,第二电致变色层40150也可以着色,并且当第一电致变色层40130脱色时,第二电致变色层40150也可以脱色。当第一电致变色层40130被氧化和着色时,第二电致变色层40150可以被还原和着色,并且当第一电致变色层40130被还原和着色时,第二电致变色层40150可以被氧化和着色。
第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中的任何一个可以用作电致变色层,而另一个可以用作离子存储层。
当第一电致变色层40130用作电致变色层时,第二电致变色层40150可以用作离子存储层。
下面将描述第一电致变色层40130用作电致变色层并且第二电致变色层40150用作离子存储层的情形。
例如,第一电致变色层40130可以包含钨原子,并且第二电致变色层40150可以包含铱原子。
第一电致变色层40130可包含氧化钨。第一电致变色层40130可包含WO3。
第二电致变色层40150可包含氧化铱。第二电致变色层40150可包含IrO2和Ta2O5。在第二电致变色层40150中,IrO2和Ta2O5可以以混合形式存在。
在这种情形下,第一电致变色层40130可以被还原和着色,并且第二电致变色层40150可以被氧化和着色。而且,第一电致变色层40130可以被氧化和脱色,并且第二电致变色层40150可以被还原和脱色。
也就是说,当离子从第一电致变色层40130移动到第二电致变色层40150时,第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以脱色,并且当离子从第二电致变色层40150移动到第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以着色。
由于包含钨原子的第一电致变色层40130布置在基板40110附近,可以降低劣化,并因此可以保持变色的颜色。因为,与钨原子相比,在向其施加热量时铱原子更容易变形,通过使含有钨原子的第一电致变色层40130布置在与外部相邻的基板40110附近,可以实现防止劣化的效果。
当第一电致变色层40130用作离子存储层时,第二电致变色层40150可以用作电致变色层。
下面将描述第一电致变色层40130用作离子存储层、并且第二电致变色层40150用作电致变色层的情形。
例如,第一电致变色层40130可以包含铱原子,第二电致变色层40150可以包含钨原子。
第一电致变色层40130可包含氧化铱。第一电致变色层40130可包含IrO2和Ta2O5。在第一电致变色层40130中,IrO2和Ta2O5可以以混合形式存在。
第二电致变色层40150可包含氧化钨。第二电致变色层40150可包含WO3。
在这种情形下,第一电致变色层40130可以被氧化和着色,并且第二电致变色层40150可以被还原和着色。而且,第一电致变色层40130可以被还原和脱色,并且第二电致变色层40150可以被氧化和脱色。
也就是说,当离子从第一电致变色层40130移动到第二电致变色层40150时,第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以着色,并且当离子从第二电致变色层40150移动到第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130和第二电致变色层40150可以脱色。
由于包含铱原子的第一电致变色层40130布置在基板40110附近,因此最大反射率和最小反射率之间的变化可能增加。通过基板40110入射的光通过透明电极40120入射到第一电致变色层40130上。这里,由于当透明电极40120是ITO时,ITO和铱的折射率之间的差异小于ITO和钨的折射率之间的差异,可以减少在表面消失的光量。也就是说,由于第一电致变色层40130由包含铱原子的材料形成,所以入射到电致变色元件40100中的光的量可以增加,并且以这种方式,最大反射率和最小反射率之间的变化可以增加。由于随着在电致变色元件40100中最大反射率和最小反射率之间的变化增加,光量可调整的范围增加,所以通过利用包含铱原子的材料形成第一电致变色层40130,可以实现扩大在其中电致变色元件40100可控制的范围的效果。
而且,由于铱原子在光催化反应中相对稳定,因此即使当用光照射包含铱原子的第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130的电特性的变化也很小。因此,可以实现延长产品的使用寿命的效果。
图90是示出根据第一实施例的电致变色元件的横截面的图。
如图90所示,根据第一实施例的电致变色元件40100包括基板40110、透明电极40120、第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160。
接触孔40180可以形成在电致变色元件40100中。接触孔40180可以是电连接驱动电路40170和透明电极40120的通道。
接触孔40180可以形成为穿过第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160。接触孔40180可以使透明电极40120的一部分暴露。由于接触孔40180,第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160的部分可以被去除。
接触孔40180可以通过激光或蚀刻形成。可以利用具有角度的倾斜表面形成由于接触孔40180而去除的区域。可以在接触孔40180和每层的边界表面之间形成锐角。
在其中通过接触孔40180去除第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160的部分区域可以被定义为去除区域。去除区域可以从第一电致变色层40130朝向反射层40160逐渐变大。例如,第一电致变色层40130的去除区域可以小于离子输送层40140的去除区域,离子输送层40140的去除区域可以小于第二电致变色层40150的去除区域,并且第二电致变色层40150的去除区域可以小于反射层40160的去除区域。
去除区域的宽度可以从第一电致变色层40130朝向反射层40160逐渐增加。例如,第一电致变色层40130的去除区域的宽度可以小于离子输送层40140的去除区域的宽度,离子输送层40140的去除区域的宽度可以小于第二电致变色层40150的去除区域的宽度,并且第二电致变色层40150的去除区域的宽度可以小于反射层40160的去除区域的宽度。
第一电致变色层40130的去除区域可以被定义为第一去除区域A1,并且第二电致变色层40150的去除区域可以被定义为第二去除区域B1。第一去除区域A1可以小于第二去除区域B1。在第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中,与驱动电路40170相邻的第二电致变色层40150的去除区域可以大于第一电致变色层40130的去除区域。
切割部分40190可以形成在电致变色元件40100中。由于电致变色元件40100堆叠在单个基板上,然后通过切割处理被切割成多个电致变色元件,所以每个电致变色元件40100可以包括切割部分40190。
可以通过切割部分40190去除基板40110、透明电极40120、第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160的部分。
切割部分40190可以通过激光或蚀刻形成。可以利用具有角度的倾斜表面形成由于切割部分40190被去除的区域。可以在切割部分40190和每层的边界表面之间形成锐角。切割部分40190可以基于切割线l形成。
当通过激光形成切割部分40190时,即使在基于切割线l执行切割时,也可以利用具有角度的倾斜表面形成由于切割部分40190而被去除的区域。
在其中由于切割部分40190而去除基板40110、透明电极40120、第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160的部分区域可以被定义为切割区域。切割区域可以从基板40110朝向反射层40160逐渐变大。例如,基板40110的切割区域可以小于透明电极40120的切割区域,透明电极40120的切割区域可以小于第一电致变色层40130的切割区域,第一电致变色层40130的切割区域可以小于离子输送层40140的切割区域,离子输送层40140的切割区域可以小于第二电致变色层40150的切割区域,并且第二电致变色层40150的切割区域可以小于反射层40160的去除区域。
切割区域的宽度可以从基板40110朝向反射层40160逐渐增加。例如,反射层40160的切割区域的宽度可以大于第二电致变色层40150的切割区域的宽度,第二电致变色层40150的切割区域的宽度可以大于离子输送层40140的切割区域的宽度,离子输送层40140的切割区域的宽度可以大于第一电致变色层40130的切割区域的宽度,第一电致变色层40130的切割区域的宽度可以大于透明电极40120的切割区域的宽度,并且透明电极40120的切割区域的宽度可以大于基板40110的切割区域的宽度。
第一电致变色层40130的切割区域可以被定义为第一切割区域A3,并且第二电致变色层40150的切割区域可以被定义为第二切割区域B3。第一切割区域A3可以小于第二切割区域B3。在第一电致变色层40130和第二电致变色层40150中,与驱动电路40170相邻的第二电致变色层40150的切割区域可以大于第一电致变色层40130的切割区域。
第一电致变色层40130、离子输送层40140、第二电致变色层40150和反射层40160可进一步包括残留区域。残留区域可以是接触孔40180和切割部分40190之间的区域。第一电致变色层40130可以包括第一残留区域A2。第二电致变色层40150可以包括第二残留区域B2。
与驱动电路40170相邻的第二电致变色层40150的第二残留区域B2可以小于第一电致变色层40130的第一残留区域A2。在与驱动电路40170相邻的第二电致变色层40150中去除材料的区域可以大于在与驱动电路40170间隔开的第一电致变色层40130中去除材料的区域。第二电致变色层40150的第二去除区域B1和第二切割区域B3的总和可以大于第一电致变色层40130的第一去除区域A1和第一切割区域A3的总和。
图91是示出根据第二实施例的电致变色设备的视图,并且图92是根据第二实施例的电致变色元件的截面图。
除了用透明电极代替反射层之外,根据第二实施例的电致变色设备与根据第一实施例的电致变色设备相同。因此,在描述第二实施例时,相同的参考标号将被分配给与第一实施例共同的配置,并且将省略其详细描述。
参考图91和92,根据第二实施例的电致变色元件40200可包括基板40210、第一透明电极40220、第一电致变色层40230、离子输送层40240、第二电致变色层40250和第二透明电极40260。
电致变色元件40200可以是窗户。当电致变色元件40200是窗户时,电致变色元件40200可以接收驱动电压,并且电致变色元件40200的透射率可以改变。
第一透明电极40220可以形成在基板40210上。第一透明电极40220和第二透明电极40260可以形成为彼此面对。第一电致变色层4023、离子输送层40240和第二电致变色层40250可以布置在第一透明电极40220和第二透明电极40260之间。
接触孔40280可以形成在电致变色元件40200中。接触孔40280可以是将第一透明电极40220电连接到外部驱动电路的通道。
接触孔40280可以通过激光或蚀刻形成。可以利用具有角度的倾斜表面形成由于接触孔40280而被去除的区域。可以在接触孔40280和每层的边界表面之间形成锐角。
第一电致变色层40230的去除区域可以被定义为第一去除区域A1,并且第二电致变色层40250的去除区域可以被定义为第二去除区域B1。第一去除区域A1可以小于第二去除区域B1。在第一电致变色层40230和第二电致变色层40250中,第一电致变色层40230的与基板40210相邻的去除区域可以小于第二电致变色层40250的去除区域。
切割部分40290可以形成在电致变色元件40200中。基板40210、第一透明电极40220、第一电致变色层40230、离子输送层40240、第二电致变色层40250和第二透明电极40260的部分可以通过切割部分40290被去除。
切割部分40290可以通过激光或蚀刻形成。可以利用具有角度的倾斜表面形成由于切割部分40290而被去除的区域。可以在切割部分40290和每层的边界表面之间形成锐角。切割部分40290可以基于切割线l形成。
第一电致变色层40230的切割区域可以被定义为第一切割区域A3,并且第二电致变色层40250的切割区域可以被定义为第二切割区域B3。第一切割区域A3可以小于第二切割区域B3。在第一电致变色层40230和第二电致变色层40250中,第一电致变色层40230的与基板40210相邻的切割区域可以小于第二电致变色层40250的切割区域。
第一电致变色层40230和第二电致变色层40250可以由不同材料形成。根据构成第一电致变色层40230和第二电致变色层40250的材料,电致变色元件40200可以具有不同的性质。
图93是示出根据第二实施例的电致变色元件和第三实施例的电致变色元件的脱色状态下的透射率的图,并且图94是示出根据第二实施例的电致变色元件和根据第三实施例的电致变色元件的着色状态下的透射率的图。
第二实施例和第三实施例显示具有图91的结构的电致变色元件,并且在第二实施例和第三实施例中,第一电致变色层和第二电致变色层中包括的材料不同。
下面将描述第二实施例。
在第二实施例中,电致变色元件40200的第一电致变色层40230可以用作电致变色层,并且其第二电致变色层40250可以用作离子存储层。
第一电致变色层40230可包含钨原子,并且第二电致变色层40250可包含铱原子。
第一电致变色层40230可包含氧化钨。第一电致变色层可含有WO3。
第二电致变色层40250可包含氧化铱。第二电致变色层40250可含有IrO2和Ta2O5。在第二电致变色层40250中,IrO2和Ta2O5可以以混合形式存在。
在这种情形下,第一电致变色层40230可以被还原和着色,并且第二电致变色层40250可以被氧化和着色。而且,第一电致变色层40230可以被氧化和脱色,并且第二电致变色层40250可以被还原和脱色。
也就是说,当离子从第一电致变色层40230移动到第二电致变色层40250时,第一电致变色层40230和第二电致变色层40250可以脱色,并且当离子从第二电致变色层40250移动到第一电致变色层40230时,第一电致变色层40230和第二电致变色层40250可以着色。
根据第二实施例的电致变色元件40200在脱色时可以具有图93中所示的光谱透射率,并且在着色时具有图94中所示的光谱透射率。
具体地,关于具有在400nm至700nm范围内的波长的可见光区域中的透射率,电致变色元件40200在脱色时可具有57.392%的平均透射率,并且当着色时可具有9.284%的平均透射率。
由于包含钨原子的第一电致变色层40230布置在基板40210附近,因此脱色时的透射率和着色时的透射率之间的变化增加。结果,具有电致变色元件40200可以控制的透射率范围变宽的效果。
而且,由于包含钨原子的第一电致变色层40230布置在基板40210附近,可以降低劣化,并因此可以保持变色的颜色。因为,与钨原子相比,在向其施加热量时铱原子更容易变形,通过使含有钨原子的第一电致变色层40130布置在与外部相邻的基板40110附近,可以实现防止劣化的效果。
下面将描述第三实施例。
在第三实施例中,电致变色元件40200的第一电致变色层40230可以用作离子存储层,并且其第二电致变色层40250可以用作电致变色层。
第一电致变色层40230可包含铱原子,并且第二电致变色层40250可包含钨原子。
第一电致变色层40230可包含氧化铱。第一电致变色层40230可包含IrO2和TaO5。在第一电致变色层40230中,IrO2和TaO5可以以混合形式存在。
第二电致变色层40250可包含氧化钨。第二电致变色层40250可包含WO3。
在这种情形下,第一电致变色层40230可以被氧化和着色,并且第二电致变色层40250可以被还原和着色。而且,第一电致变色层40230可以被还原和脱色,并且第二电致变色层40250可以被氧化和脱色。
也就是说,当离子从第一电致变色层40230移动到第二电致变色层40250时,第一电致变色层40230和第二电致变色层40250可以着色,并且当离子从第二电致变色层40250移动到第一电致变色层40230时,第一电致变色层40230和第二电致变色层40250可以脱色。
根据第三实施例的电致变色元件40200当脱色时可以具有图93中所示的光谱透射率,并且当着色时具有图94中所示的光谱透射率。
具体地,关于具有在400nm至700μm范围内的波长的可见光区域中的透射率,电致变色元件40200在脱色时可具有55.543%的平均透射率,并且当着色时可具有10.882%的平均透射率。
而且,在根据第三实施例的电致变色元件的情形下,在可见光区域中根据波长的透射率的变化很小。由于在根据第三实施例的电致变色元件中根据波长的透射率的变化很小,因此可以实现防止在特定条件下电致变色元件的颜色被视为另一种颜色的效果。
而且,由于铱原子在光催化反应中相对稳定,因此即使当用光照射与外部相邻的包含铱原子的第一电致变色层40130时,第一电致变色层40130的电特性的变化也很小。因此,可以实现延长产品的使用寿命的效果。
图95是示出具有曲率的电致变色元件的图。
根据第二实施例的电致变色元件和根据第三实施例的电致变色元件可以以具有曲率的形式制造。
电致变色元件可以以弯曲的形式制造、以可弯曲的形式制造、或以柔性的形式制造。
当电致变色元件以弯曲的形式制造时,电致变色元件可以应用于车窗或车辆天窗。
电致变色元件40200的每个层可具有曲率。电致变色元件40200的层可以具有不同的曲率半径。电致变色元件40200的每个层可以具有朝向基板40210逐渐变大的曲率半径,并且具有朝向第二透明电极40260逐渐变小的曲率半径。电致变色元件40200的曲率中心可以朝向第二透明电极40260。
第一透明电极40220可以具有小于基板40210的曲率半径的曲率半径。第一电致变色层40230可以具有小于第一透明电极40220的曲率半径的曲率半径。离子输送层40240可以具有小于第一电致变色层40230的曲率半径的曲率半径。第二电致变色层40250可以具有小于离子输送层40240的曲率半径的曲率半径。第二透明电极40260可以具有小于第二电致变色层40250的曲率半径的曲率半径。
第一电致变色层40230可具有第一曲率半径r1。第一曲率半径r1可以被定义为第一电致变色层40230的曲率中心与第一电致变色层40230的中点N1之间的距离。
第二电致变色层40250可具有第二曲率半径r2。第二曲率半径r2可以被定义为第二电致变色层40250的曲率中心与第二电致变色层40250的中点N2之间的距离。
第一曲率半径r1可以大于第二曲率半径r2。
在第二实施例的情形下,含有钨原子的第一电致变色层40230的曲率半径可以大于含有铱原子的第二电致变色层40250的曲率半径。由于含有铱原子的氧化铱的柔韧性高于含有钨原子的氧化钨的柔韧性,因此具有改善根据第二实施例的电致变色元件40200的结构稳定性的效果。
图96是示出应用于建筑物用玻璃的电致变色设备的图。
根据第二实施例的电致变色元件和根据第三实施例的电致变色元件可以应用于建筑物用玻璃。
电致变色设备40201可包括电致变色元件40200、外部玻璃40300和流体室40310。
电致变色元件40200可包括基板40210、第一透明电极40220、第一电致变色层40230、离子输送层40240、第二电致变色层40250和第二透明电极40260。
外部玻璃40300可以是与外部空气接触的玻璃。
流体室40310可以布置在外部玻璃40300和电致变色元件40200之间。流体室40310可以布置在第二透明电极40260和外部玻璃40300之间。
可以将流体注入流体室40310中。由于流体注入到流体构件40310中,可以减少在外部和电致变色元件40200之间交换的热量。结果,可以改善绝缘效果。
与第一电致变色层40230相比,第二电致变色层40250可以更靠近外部。或者,与第一电致变色层40230相比,第二电致变色层40250可以更靠近流体。
在第二实施例的情形下,第一电致变色层40230可含有钨原子,并且第二电致变色层40250可含有铱原子。含有铱原子的第二电致变色层40250可以布置在比含有钨原子的第一电致变色层40230更靠近流体的区域中。
在第三实施例的情形下,第一电致变色层40230可含有铱原子,并且第二电致变色层40250可含有钨原子。含有钨原子的第二电致变色层40250可以布置在比含有铱原子的第一电致变色层40230更靠近流体的区域中。
尽管以上基于实施例描述了本申请的配置和特征,但是实施例不限于此。本领域普通技术人员应该清楚地理解,可以在实施例的构思和范围内以各种方式改变或修改本申请。因此,应该注意,这些改变或修改属于所附权利要求的范围。
Claims (10)
1.一种电致变色设备,其特征在于,包括:
第一电极层;
位于所述透明电极层上的第一电致变色层;
位于所述第一电致变色层上的离子输送层;
位于所述离子输送层上的第二电致变色层;以及
第二电极层;
其中,当所述第二电致变色层通过离子的移动而着色时,所述第一电致变色层着色,
所述电致变色设备还包括穿过所述反射层、所述第一电致变色层、所述离子输送层和所述第二电致变色层形成的接触孔,以及
其中,所述第二电致变色层通过所述接触孔去除的区域大于所述第一电致变色层通过所述接触孔去除的区域。
2.根据权利要求1所述的电致变色设备,其特征在于,其中,所述第一电致变色层包括铱原子,并且所述第二电致变色层包括钨原子。
3.根据权利要求1所述的电致变色设备,其特征在于,所述设备还包括:
位于所述透明电极层下的基板,以及
通过切割所述反射层,所述第一电致变色层,所述离子输送层,所述第二电致变色层,所述透明电极层和所述基板形成的切割区域,
其中,所述第二电致变色层的切割区域大于所述第一电致变色层的切割区域。
4.根据权利要求1所述的电致变色设备,其特征在于,其中所述第一电致变色层包括钨原子,并且所述第二电致变色层包括铱原子。
5.根据权利要求1所述的电致变色设备,其特征在于,所述设备还包括:
与室外空气接触的玻璃基板;以及
位于所述玻璃基板和所述第二电极之间的流体,
其中,与所述第一电致变色层相比,所述第二电致变色层与所述流体相邻。
6.根据权利要求1所述的电致变色设备,其特征在于,所述第二电极层为反射层。
7.一种电致变色设备,其特征在于,包括:
具有曲率的基板;
位于所述基板上的第一电极;
位于所述第一透明电极上的第一电致变色层;
位于所述第一电致变色层上的离子输送层;
位于所述离子输送层上的第二电致变色层;以及
位于所述第二电致变色层上的第二电极,
其中,所述第一电致变色层具有第一曲率半径,所述第二电致变色层具有第二曲率半径,并且所述第一曲率半径和所述第二曲率半径彼此不同,
所述电致变色设备还包括穿过所述第二透明电极、所述第二电致变色层、所述离子输送层和所述第一电致变色层形成的接触孔,并且
其中,所述第一电致变色层通过所述接触孔去除的区域小于所述第二电致变色层通过所述接触孔去除的区域。
8.根据权利要求5所述的电致变色设备,其特征在于,所述第一曲率半径大于所述第二曲率半径。
9.根据权利要求5所述的电致变色设备,其特征在于,所述第一电致变色层包括钨原子,并且所述第二电致变色层包括铱原子。
10.根据权利要求5所述的电致变色设备,其特征在于,所述第一电致变色层包括铱原子,并且所述第二电致变色层包括钨原子。
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