ES2589602T3

ES2589602T3 - Elemento de múltiples capas que comprende una capa funcional que tiene propiedades ópticas variables eléctricamente

Info

Publication number: ES2589602T3
Application number: ES08860007.7T
Authority: ES
Inventors: Stefan Ziegler; Mitja Rateiczak; Matthias Alschinger
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2016-11-15
Anticipated expiration: 2028-12-05
Also published as: PL2219862T3; WO2009074266A1; EP2219862B1; DE102008004942A1; EP2219862A1

Abstract

Un elemento (1, 1')de múltiples capas que comprende un primer electrodo superficial transparente (3), una capa funcional (4) y un electrodo trasero plano (6), de tal manera que el primer electrodo superficial transparente (3) sobresale lateralmente más allá de la capa funcional (4) y del electrodo trasero (6), y, en una región (13) que sobresale lateralmente más allá del electrodo trasero (6), está provisto de un elemento de conexión (17) para la alimentación en tensión, un segundo electrodo superficial transparente (8), que sobresale lateralmente más allá del electrodo trasero (6) y que está unido por medio de una capa adhesiva dieléctrica y transparente (7), en primer lugar, al electrodo trasero (6) y, en una región (13) que sobresale más allá del electrodo trasero (6), en segundo lugar, al primer electrodo superficial transparente (3), de tal modo que se ha dispuesto, entre el electrodo trasero (6) y el segundo electrodo superficial transparente (8), un elemento de contacto (22, 22', 22'') que penetra a través de la capa adhesiva transparente y dieléctrica (7), de tal manera que dicho elemento de contacto une el electrodo trasero (6) y el segundo electrodo superficial transparente (8) al menos indirectamente, caracterizado por que, situados a ambos lados de la capa adhesiva dieléctrica y transparente (7), existen, en cada caso, en primer lugar un electrodo trasero (6) y, a continuación, una capa funcional (4), y, adyacente a esta última, un primer o un segundo electrodo superficial transparente (3, 8), de tal manera que el elemento de contacto (22) conecta eléctricamente los dos electrodos traseros (6) uno con otro.

Description

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DESCRIPCION

Elemento de multiples capas que comprende una capa funcional que tiene propiedades opticas variables electricamente

La invencion se refiere a un elemento de multiples capas que comprende un primer electrodo superficial transparente, una capa funcional y un electrodo trasero plano, de tal manera que el primer electrodo superficial transparente sobresale lateralmente mas alla de la capa funcional y del electrodo trasero, y, en una region que sobresale lateralmente mas alla del electrodo trasero, esta provisto de un elemento de conexion para la alimentacion en tension. En este caso, una capa funcional, dentro del significado de la presente Solicitud, debera entenderse como una capa luminosa electroluminiscente o una capa electrocromica, o una capa que contiene cristal lfquido, por ejemplo. Con la ayuda de la capa funcional, las propiedades de transmision o la emision de luz del elemento, o la dispersion de la luz llevada a cabo por el elemento, pueden, por tanto, verse influidas por la influencia del campo electrico existente entre el electrodo superficial transparente y el electrodo trasero plano. Las capas luminosas electroluminiscentes pueden ser de las que tienen una base inorganica o de las que tienen una base organica (OLED [“Organic LED”]).

La presente invencion se refiere, de manera adicional, a un dispositivo controlable electroqmmica y/o electricamente del tipo de acristalamiento, que tiene propiedades opticas y/o energeticas variables.

Existe una creciente demanda del denominado acristalamiento «inteligente», que es capaz de adaptarse a las exigencias de los usuarios. Esto puede implicar el control del aporte de luz solar a traves del acristalamiento instalado en el exterior de edificios o vehuculos tales como automoviles, trenes o aeronaves, por ejemplo, en una ventana. El proposito es ser capaces de limitar el excesivo calentamiento en el interior de habitaciones / cabinas, pero solo en el caso de una fuerte radiacion solar.

Ello puede tambien implicar el control del grado de vision a traves del acristalamiento, particularmente con el fin de oscurecerlo, hacerlo difusor o evitar cualquier vision cuando asf se desee. Esto puede estar relacionado con la instalacion del acristalamiento como particiones interiores dentro de habitaciones, trenes aeronaves, o su instalacion como ventanas laterales en los automoviles. Tambien se refiere a espejos utilizados como retrovisores laterales, a fin de evitar que el conductor resulte deslumbrado ocasionalmente, o paneles de senalizacion, de tal manera que los mensajes aparezcan cuando es necesario o intermitentemente, a fin de llamar la atencion mejor. El acristalamiento, que puede hacerse difusor a voluntad, puede ser utilizado, cuando asf se desee, como pantallas de proyeccion.

Como variante, esto puede implicar la generacion de luz por parte del acristalamiento con el fin de controlar el grado de luminosidad o el color generado. Existen diversos sistemas electricamente controlables que permiten estos tipos de modificaciones en las propiedades geometricas o de aspecto / termicas. A fin de modular la transmision optica o la absorcion optica por el acristalamiento, existen los denominados sistemas de viologenos, tales como los que se describen en las Patentes US 5.239.406 A y EP 612 826 A2.

El documento US 4.645.970 A divulga un conjunto de panel decorativo para vehfculos u otras aplicaciones, que incluye indicaciones iluminadas, insignias o disenos conjuntamente con al menos un area transparente en uno de dos paneles.

El documento US 2006/0152137 A1 divulga un dispositivo controlable electricamente que tiene unas propiedades opticas y/o energeticas variables, o dispositivo electroluminiscente. El dispositivo comprende un sustrato portador que porta un apilamiento de multiples capas electroactivo entre un electrodo superior y un electrodo inferior.

El documento WO 2007/045786 A1 divulga una estructura de iluminacion que comprende al menos un diodo emisor de luz. La estructura de iluminacion de LED comprende un primer elemento dielectrico con un primer electrodo, un segundo elemento dielectrico con un segundo electrodo, y un primer diodo emisor de luz.

A fin de modular la transmision optica y/o la transmision termica del acristalamiento, existen tambien los denominados sistemas electrocromicos. Como es conocido, estos generalmente comprenden dos capas de material electrocromico separadas por una capa de electrolito y encuadradas por dos capas conductoras de la electricidad, estando estas ultimas asociadas con alimentaciones de corriente conectadas a una fuente de suministro de electricidad. Cada una de estas capas de material electrocromico puede insertar de forma reversible cationes y electrones, de tal manera que la modificacion de su estado de oxidacion como consecuencia de estas inserciones / extracciones conduce a un cambio en sus propiedades opticas y/o termicas. Es posible modificar, en particular, su absorcion y/o su reflexion a longitudes de onda visibles y/o infrarrojas.

Es comun dividir los sistemas electrocromicos en las siguientes categonas:

- aquellos en los que el electrolito se da en la forma de un polfmero o un gel; por ejemplo, un polfmero con

conduccion protonica tal como los descritos en las Patentes EP 253 713 A2 o EP 670 346 A2, o un polfmero con conduccion por iones de litio tal como los que se describen en las Patentes EP 382 623, EP 518 754 A2 y EP 532 408 A2; las demas capas del sistema son, generalmente, de naturaleza inorganica,

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- aquellos en los que el electrolito es una capa inorganica. Se hace referencia, a menudo, a esta categona con la expresion de sistema «todo solido», y ejemplos de ello pueden encontrarse en las Patentes EP 867 752 A2, EP 831 360 A2, y en las Patentes WO 00/57243 A2 y WO 00/71777 A2,

- aquellos en los que todas las capas tienen como material de base polfmeros, categona a la que se hace referencia a menudo con la expresion de sistema de «todo polfmero».

Las primeras capas son accionadas con tension de CA [corriente alterna -“AC (alternating current)”-], en tanto que, en el caso de las ultimas capas, se aplica una tension de CC [corriente continua -“DC (direct current)”-] entre el electrodo superficial transparente y el electrodo trasero.

Ya se han conocido, generalmente, elementos de multiples capas de este tipo durante un tiempo relativamente largo, por ejemplo, en la forma en la que la capa funcional es un elemento luminoso de electroluminiscencia. A fin de obtener una intensidad luminosa lo mas alta posible del elemento luminoso de electroluminiscencia, se requiere una transmisividad optica lo mas elevada posible del electrodo superficial en el intervalo de longitudes de onda de interes. El electrodo superficial esta adscrito, en principio, a las capas del elemento funcional y, habitualmente, forma la interfaz entre un sustrato portador (por ejemplo, vidrio, pelfcula, plexiglas, etc.) y el verdadero elemento funcional, en el sentido mas limitado.

El elemento luminoso de electroluminiscencia puede ser fabricado, por ejemplo, por impresion de pantalla, o serigrafica, o por medio de la denominada tecnologfa de pelfcula delgada. En el caso de la impresion serigrafica, en primer lugar, el sustrato es revestido con el electrodo transparente por pulverizacion catodica, con lo que se aplica entonces la capa luminosa. Los elementos luminosos de electroluminiscencia producidos por medio de la tecnologfa de pelfcula delgada presentan la ventaja de una estabilidad termica muy alta, de tal modo que las lunas de vidrio que se utilizan con frecuencia como sustrato pueden tambien ser dotadas de la capa luminosa de electroluminiscencia antes de ser efectivamente dobladas y/o pretensadas.

La conexion de contacto y fuente de suministro de tension de los dos electrodos puede ser considerada problematica en el caso de los elementos de multiples capas conocidos: si bien la conexion de contacto no es problematica en la region del electrodo trasero, el cual, generalmente, no es transparente y esta compuesto de pasta de impresion serigrafica de plata, por ejemplo, llevar hasta el exterior un conductor de conexion, por ejemplo, en la forma de un alambre delgado, desde el electrodo trasero, en la medida en que el borde del sustrato en el que el electrodo superficial transparente esta conectado por contacto, resulta diffcil desde un punto de vista optico.

Puesto que los elementos luminosos de electroluminiscencia tienen, a menudo, geometnas y formas muy espedficas y estan rodeados por todos los lados por vidrio transparente, por ejemplo, el conductor electrico conducido a traves de la region de vidrio transparente resulta llamativo de un modo indeseado.

Proposito

La invencion esta basada en el proposito de proponer un elemento de multiples capas en el que la conexion de contacto y la fuente de suministro de tension no aparezcan visualmente ni siquiera en el caso de que un sustrato transparente rodee la capa funcional.

Consecucion del proposito

Partiendo de un elemento de multiples capas del tipo descrito en la introduccion, este proposito se consigue, de acuerdo con la invencion, por medio de un segundo electrodo superficial transparente, el cual sobresale lateralmente mas alla del electrodo trasero y esta conectado, por medio de una capa adhesiva dielectrica, primeramente al electrodo trasero y, en una region situada mas alla del electrodo trasero, segundamente al primer electrodo superficial transparente, de tal manera que se ha dispuesto, entre el electrodo trasero y el segundo electrodo superficial transparente, un elemento de contacto que penetra a traves de la capa adhesiva transparente y dielectrica, de tal modo que dicho elemento de contacto conecta de forma conductora de la electricidad el electrodo trasero y el segundo electrodo superficial transparente entre sf, al menos indirectamente.

Se proporciona, de esta manera, una fuente de suministro de tension de la capa funcional que es totalmente invisible en las regiones de borde en torno a la capa funcional. Los dos electrodos superficiales transparentes estan unidos por la capa adhesiva dielectrica y transparente a lo largo de la capa funcional. La capa funcional esta, por lo tanto, ciertamente rodeada por todos los lados por una conduccion de suministro de dos polos invisible, de tal forma que sus contornos son discernibles de manera completamente libre y sin que ningun alambre conductor salga de los mismos, por ejemplo, como es habitual en la tecnica anterior. La conexion de contacto de la capa funcional se efectua en cualquier posicion deseada de la misma, con la ayuda del al menos un elemento de contacto, que penetra a traves de la capa adhesiva dielectrica y transparente y, por tanto, en una realizacion, forma una conexion electrica directa entre el segundo electrodo superficial transparente y el electrodo trasero.

Puesto que el electrodo trasero no es visible, el elemento de contacto puede disponerse en cualquier posicion deseada dentro de las lmeas de contorno del electrodo trasero y, de esta forma, ser claramente visible. Otra capas pueden tambien disponerse segun se requiera entre la capa adhesiva dielectrica y transparente y el segundo

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electrodo superficial transparente, siempre y cuando se forme al menos una conexion electrica indirecta con el electrodo trasero, de tal manera que puede acumularse un campo electrico que es lo bastante grande para activar la capa funcional, lo que es lo mismo que decir excitarla hasta la emision de luz, por ejemplo, entre dicho electrodo trasero y el primer electrodo superficial transparente.

En una variante del elemento de multiples capas de acuerdo con la invencion, el elemento de contacto acopla electricamente el electrodo trasero al segundo electrodo superficial transparente. A modo de ejemplo, puede proporcionarse, de esta manera, un elemento de multiples capas que emite en una unica direccion.

Se han situado, a ambos lados de la capa adhesiva transparente y dielectrica, en cada caso, primeramente un electrodo trasero y, a continuacion, una capa funcional y, adjunto a esta ultima, un electrodo superficial transparente, de tal manera que el elemento de contacto conecta electricamente los dos electrodos traseros el uno al otro. Se obtiene de esta forma una construccion que presenta simetna especular con respecto al plano central de la capa adhesiva transparente y dielectrica, de tal modo que el elemento de multiples capas, en el caso de una capa luminosa electroluminiscente respectiva como elemento funcional, emite luz en ambas direcciones opuestas, en cada caso perpendicular a los elementos luminosos de electroluminiscencia. En este caso, los elementos luminosos de electroluminiscencia que se extienden opuestamente el uno con respecto al otro pueden ser coherentes, pero tambien pueden solaparse entre sf tan solo parcialmente, de tal forma que, segun se observan desde al menos uno de los lados del elemento de multiples capas (trasero), las regiones del elemento luminoso de electroluminiscencia dispuestas en el otro lado son visibles, pero no pueden emitir en la direccion del observador y, por tanto, desde su «lado trasero», tan solo impedir la vision a traves del elemento de multiples capas.

Es, del mismo modo, concebible que se utilicen dos capas funcionales diferentes en el mismo elemento de multiples capas; se tiene asf, por ejemplo, una capa luminosa y una capa electrocromica.

De acuerdo con una realizacion particularmente preferida del elemento de multiples capas de acuerdo con la invencion, el primer electrodo superficial transparente y/o el segundo electrodo superficial transparente son / es aplicado a un sustrato, de tal manera que el (los) sustrato(s) forman, en cada caso, una capa exterior del elemento de multiples capas. Los sustratos sirven, en primer lugar, como capa protectora mecanica para el electrodo superficial respectivo, y, en segundo lugar, tambien como aislante para los electrodos superficiales transparentes, a fin de evitar el riesgo de choque electrico para las personas.

Esto no es baladf, puesto que las tensiones de suministro de los elementos luminosos de electroluminiscencia pueden extenderse a intervalos significativamente por encima de los 100 voltios.

Si el sustrato es una pelfcula flexible, entonces el elemento de multiples capas en su conjunto puede ser, tras su fabricacion, estratificado sobre cualquier material portador, ngido o flexible, que se desee. Si el sustrato es un material «ngido» tal como, por ejemplo, vidrio, entonces, en el caso de electrodos superficiales transparentes sobre una base de pelfcula delgada, el elemento de multiples capas terminado puede ser doblado o pretensado mediante tratamiento termico.

Materiales plasticos transparentes apropiados incluyen, en particular, el policarbonato (plexiglas) o pelfculas transparentes tales como, por ejemplo, las compuestas de tereftalato de polietileno (PET -“polyethylene terephthalate”-). Por lo comun, el elemento de multiples capas tiene un area de mas de 10 cm2, preferiblemente mayor que 100 cm2, de forma particularmente preferida, mayor que 1.000 cm2, y, de forma especialmente preferida, mayor que 10.000 cm2.

A fin de mantener la tension de funcionamiento del elemento luminoso de electroluminiscencia tan baja como sea posible, debe situarse una capa aislante, preferiblemente compuesta de titanato de bario (BaTiOa), entre el al menos un elemento luminoso de electroluminiscencia y el electrodo trasero asignado. Las capas de este tipo han demostrado ser muy provechosas en el caso de los elementos luminosos de electroluminiscencia, habida cuenta de su elevada constante dielectrica.

En una configuracion adicional de la invencion, se hace posible que el elemento de contacto se disponga con una tension mecanica previa en la capa adhesiva dielectrica del elemento de multiples capas, de manera que, en el estado terminado del elemento de multiples capas, presiona elasticamente contra las dos capas que han de ser conectadas electricamente por contacto. La tension mecanica previa, que esta presente de forma permanente, aumenta la fiabilidad del contacto y puede, asf, hacer posible un funcionamiento fiable incluso aunque las condiciones de funcionamiento se hagan mas diffciles (tension mecanica, temperaturas de uso cambiantes y dilataciones / contracciones provocadas por estas). De acuerdo con una configuracion del elemento de contacto, este ultimo puede ser un sujetador metalico doblado en una configuracion en forma de C, preferiblemente compuesto de alambre o de metal en lamina. Por otra parte, es tambien posible, sin embargo, que el elemento de contacto sea una estructura de alambre trenzado que, como en el caso, asimismo, de la forma de C, presenta una elasticidad inherente a la geometna de la estructura. Por otra parte, una opcion tambien consiste en el hecho de que el elemento de contacto tiene un nucleo elastico, por ejemplo, compuesto de un material de espuma, y una vaina flexible y conductora que rodea dicho nucleo. Un material de este tipo se encuentra disponible como material de tira, por ejemplo, de tal manera que los elementos de contacto individuales se fabrican en la forma de secciones de esta

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tira y son insertados en unas perforaciones prefabricadas en la capa adhesiva dielectrica y transparente durante el procedimiento de fabricacion del elemento de multiples capas.

Por otra parte, una variante de la posible realizacion del elemento de contacto tambien consiste en el hecho de que este ultimo este formado por un adhesivo conductor de la electricidad o por una laca de plata conductora, de tal manera que el adhesivo o la laca de placa conductora se introduce, en un estado lfquido, en una perforacion practicada en la capa adhesiva transparente y dielectrica y, en el estado terminado del elemento de multiples capas, se cura y se une por cohesion a las capas que se han de conectar electricamente.

De acuerdo con una configuracion de la invencion, se dispone, por lo demas, que el elemento de contacto sea transparente y comprenda, preferiblemente, un polfmero transparente. En este caso, ni siquiera el elemento de contacto, por lo comun muy pequeno en terminos de su extension, aparece de forma indeseable dentro de la capa funcional. En particular, el elemento de contacto puede ser materializado en la forma de una pelfcula que esta compuesta de polfmero transparente y se ha dotado, preferiblemente cosido, con alambres conductores muy delgados. Como alternativa, sin embargo, el elemento de contacto puede tambien estar compuesto de un polfmero transparente con partfculas conductoras de la electricidad, preferiblemente nanopartfculas, situadas en su interior.

De acuerdo con un desarrollo particularmente ventajoso desde el punto de vista optico del elemento de multiples capas de conformidad con la invencion, este elemento es transparente en su conjunto, al menos en un estado no activado del elemento funcional. Al activarse el elemento funcional por la aplicacion de una tension entre los dos electrodos superficiales, resulta de ello para el observador el sorprendente efecto de que «surge de la nada» una region espedfica del elemento de multiples capas que esta formada por la capa funcional o las capas funcionales, es decir, comienza a emitir luz o se hace no transparente y, en el proceso, «flota» dentro del elemento de multiples capas de una manera aparentemente «sin apoyos», esto es, aparentemente carente de toda union desde el punto de vista del observador.

La invencion se explica con mayor detalle mas adelante, sobre la base de dos realizaciones proporcionadas a modo de ejemplo de un elemento de multiples capas que comprende un elemento luminoso de electroluminiscencia que se ilustra esquematicamente en los dibujos.

En las figuras:

La Figura 1 muestra un corte transversal a traves de una primera realizacion de un elemento de multiples capas con emision de luz en una de las caras,

La Figura 2 muestra un corte transversal a traves de una segunda realizacion de un elemento de multiples capas con emision de luz por ambas caras, y

La Figura 3 muestra un corte transversal parcial a traves del elemento de multiples capas de acuerdo con la Figura 1, con ilustracion de dos elementos de contacto alternativos.

Un elemento 1 de multiples capas ilustrado esquematicamente y no a escala por lo que respecta a las relaciones de espesores en la Figura 1, comprende un primer sustrato 2 en la forma de una luna de vidrio flotante que tiene un elevado coeficiente de transmision. Sobre el sustrato 2, existe un electrodo superficial transparente 3 en la forma de un sistema de capas delgadas con la siguiente secuencia de capas (procediendo desde el sustrato 2): Si3N4-ZnO- Ti/Ag-ZnO-Si3N4-ZnO-Ti-Ag-ZnO-Si3N4.

Un tal sistema de pelfculas delgadas transparentes, resistente a las altas temperaturas, y su fabricacion se conocen, por ejemplo, por el documento DE 102 55 199 A1. El sustrato 2, conjuntamente con el elemento superficial 3, puede ser sometido a un procedimiento de doblamiento termico sin que las propiedades de conductividad del electrodo superficial 3 se vean adversamente afectadas.

Situado por encima del electrodo superficial transparente 3, existe un elemento luminoso de electroluminiscencia 4 que es conocido en la tecnica anterior y que constituye la capa funcional, el cual es seguido, continuando hacia la parte superior, por una capa aislante 5 compuesta de titanato de bario (BaTiO3). Esta ultima capa aislante 5 es seguida por un electrodo trasero 6, el cual esta compuesto de pasta de plata y no es, por tanto, transparente. Como capa sucesiva, el elemento de multiples capas tiene una capa adhesiva dielectrica 7 en la forma de una pelfcula de PVB conocida que se utiliza para unir las lunas de vidrio individuales en el caso de lunas de vidrio estratificadas. Las dos ultimas capas del elemento 1 de multiples capas estan, entonces, formadas por un segundo electrodo superficial transparente 8 y un segundo sustrato 9, de la misma manera en la forma de una luna de vidrio flotante. Los espacios libres 10, 11 y 12 que se han representado en la Figura 1 en aras de la claridad, no estan presentes, por supuesto, en el elemento de multiples capas terminado 1 y tan solo sirven para una mayor capacidad de discernimiento. El segundo electrodo superficial transparente 8, que se ha construido identicamente al primer electrodo superficial transparente 3, se aplica al segundo sustrato 9 y se une al mismo mediante un metodo de pelfcula delgada. La union del primer sustrato 2 con las «capas» 3 a 6 situadas sobre el mismo, y del segundo sustrato 9 con el electrodo superficial 8 situado sobre el mismo, se establece mediante la union permanente unos con otros por la accion del calor y de la fusion de la pelfcula de PVB que constituye la capa adhesiva 7.

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Tanto el primer sustrato 2 con el primer electrodo superficial 3, como el segundo sustrato 9 con el segundo electrodo superficial 8 situado sobre el mismo, y tambien la capa adhesiva 7, sobresalen lateralmente mas alla del «subconjunto» formado por el elemento luminoso de electroluminiscencia 4, la capa aislante 5 y el electrodo trasero 6. En esta region 13 que sobresale lateralmente 13, el primer electrodo superficial transparente 3 esta directamente unido a la capa adhesiva 7 en el estado terminado del elemento 1 de multiples capas. Habida cuenta de los espesores muy pequenos del «subconjunto» que comprende las «capas» 4, 5 y 6, su ausencia en la region 13 no es relevante. No aparecen tensiones mecanicas de flexion apreciables en las lunas de vidrio flotantes que forman los primer y segundo sustratos, 2 y 9. En la region 14, formada por el elemento luminoso de electroluminiscencia 4, la capa aislante 5 y el electrodo trasero 6, el elemento 1 de multiples capas no es transparente, habida cuenta de la ausencia de transparencia de la capa aislante 5 y del electrodo trasero 6. En contraste con esto, unicamente estan presentes en la region sobresaliente 13 capas transparentes (sustratos 2 y 9, electrodos superficiales 3 y 8, y capa adhesiva 7).

Por otra parte, el elemento 1 de multiples capas tiene una region de borde 15 cubierta de forma opaca por un elemento de cobertura no transparente 16. Situados dentro de la region de borde 15, existen un primer elemento de conexion 17 (por ejemplo, en la forma de un conductor plano conocido), el cual esta conectado de forma electricamente conductora al primer electrodo superficial 3, y un segundo elemento de conexion 18, el cual esta conectado de forma conductora de la electricidad al segundo electrodo superficial 8. Unas conducciones de suministro 19, 20, respectivamente, emergen de los elementos de conexion 17, 18 y conducen a una fuente de suministro de tension de CA 21.

Por ultimo, se ha mostrado, adicionalmente, un elemento de contacto 22 tan solo de forma esquematica en la ilustracion, de tal manera que dicho elemento de contacto esta en contacto, de forma conductora de la electricidad, con el segundo electrodo superficial transparente 8 por un punto 23, y con el electrodo trasero 6 por un punto 24. El elemento de contacto 22 es conducido a traves de una perforacion 25 practicada en la capa adhesiva 7, a fin de suministrar al electrodo trasero 6 tension desde la fuente de suministro de tension de CA 21. La perforacion 25 de la capa adhesiva 7, formada por una pelfcula de PVB, se produce, por lo comun, por medio de un simple procedimiento de vaciado con troquel.

Asimismo, en el estado terminado del elemento 1 de multiples capas, en el que el elemento de contacto 22 es deformado con respecto al estado inicial, existe, por supuesto, en los puntos 23 y 24 una conexion conductora de la electricidad entre el elemento de contacto 22 y el electrodo superficial 8, y, respectivamente, el electrodo trasero 6.

Si la fuente de suministro de tension de CA 21 esta activa, entonces se forma un campo electrico alterno entre un condensador formado por el electrodo trasero 6 y el primer electrodo superficial 3, de tal modo que dicho campo se ve adicionalmente incrementado por la capa aislante 5, compuesta de un material que tiene una elevada constante dielectrica. Gracias al hecho de que la tension de suministro se escoge de manera que sea apropiadamente elevada, el campo electrico es lo bastante fuerte para excitar el elemento luminoso electroluminiscente 4 para que emita luz. Habida cuenta de la opacidad de la capa aislante 5 y del electrodo trasero 6 a la luz emitida, la emision tiene lugar unicamente a traves del electrodo superficial 3 y del primer sustrato 2 en la direccion de las flechas 26.

El elemento 1 de multiples capas mostrado en la Figura 2 es simetrico en su construccion con respecto a un plano central 27 de una capa adhesiva 7, de la misma manera formada por una pelfcula de PVB. La siguiente construccion por capas esta presente en ambas direcciones a partir de la capa adhesiva 7: electrodo trasero 6, capa aislante 5, elemento luminoso de electroluminiscencia 4, Mientras que el primer electrodo superficial transparente 3 esta situado en la region inferior del elemento 1' de multiples capas, el segundo electrodo superficial transparente 8 esta situado en la posicion especularmente simetrica de la mitad superior.

El elemento 1' de multiples capas se termina, hacia la parte superior y la parte inferior, respectivamente por un primer sustrato 2 y un segundo sustrato 9, en cada caso en la forma de una luna de vidrio flotante. Asimismo, en el elemento 1 de multiples capas, dos elementos de conexion 17 y 18 estan situados, respectivamente, en el primer electrodo superficial 3 y en el segundo electrodo superficial 8. Con la ayuda de un elemento de contacto 22, que es conducido a traves de una perforacion 25 practicada en la capa adhesiva 7 y se conecta de forma conductora de la electricidad por los puntos 23 y 24 a los electrodos traseros 6 superior e inferior, respectivamente, los dos electrodos traseros 6 son llevados al mismo potencial electrico. En consecuencia, el elemento 1' de multiples capas contiene un circuito en serie de dos condensadores que estan respectivamente formados entre el primer electrodo superficial 3 y el electrodo trasero 6 situado enfrente, y entre el otro electrodo trasero 6 y el segundo electrodo superficial 8.

Situados entre los dos electrodos de condensador, se encuentran, en cada caso, un elemento luminoso de electroluminiscencia 4 al mismo tiempo, y una capa aislante 5. En el presente caso, la tension generada por la fuente de suministro de tension de CA 21 debe ser lo bastante elevada para excitar los dos electrodos de electroluminiscencia 4 hasta la emision de luz. Si bien la radiacion emitida por el elemento luminoso de electroluminiscencia 4 inferior se irradia en la direccion de las flechas 26, el elemento luminoso de electroluminiscencia 4 superior emite en la direccion de las flechas opuestas 28.

Como tambien en el caso del elemento 1 de multiples capas mostrado en la Figura 1, el elemento 1' de multiples capas de acuerdo con la Figura 2 tambien tiene una region 13 en la que, en cada caso, el primer y, respectivamente,

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el segundo electrodos superficiales 3, 8 y, tambien, el primer y, respectivamente, el segundo sustratos 2, 9, y tambien, por otra parte, la capa adhesiva 7 sobresalen lateralmente mas alla del resto de las capas. Todas las capas sobresalientes mencionadas anteriormente son transparentes y, en consecuencia, no son visibles conducciones de suministro al elemento luminoso de ninguna manera. Los elementos de conexion 17, 18 estan situados en la region de borde 15 que esta oculta de forma que es invisible por medio del elemento de cobertura. Los elementos de conexion 17, 18 pueden ser, por ejemplo, conductores planos que son conocidos de conformidad con la tecnica anterior y que estan dispuestos en la region de la capa adhesiva 7, y desde los cuales las lmeas de suministro 19, 20 son conducidas a la fuente de suministro de tension de CA 21. La Figura 3 ilustra dos realizaciones alternativas de un elemento de contacto, 22' y 22''.

Ambos elementos de contacto 22' y 22'' conectan, en cada caso, un segundo electrodo superficial transparente 8 apilado en un segundo sustrato 9, a un electrodo trasero 6, y, en cada caso, se extienden a traves de una perforacion 25 practicada en una capa adhesiva 7 en la forma de pelfcula de PVB. En aras de la simplicidad, las capas dispuestas bajo el electrodo trasero 6 (la capa aislante compuesta de titanato de bario y el elemento luminoso de electroluminiscencia, y tambien el primer electrodo superficial y el primer sustrato), se han omitido. A este respecto, la construccion del elemento de multiples capas mostrado en la Figura 3 corresponde a la del elemento 1 de multiples capas 1 de acuerdo con la Figura 1.

El primer elemento de contacto 22' dispuesto a la izquierda de la Figura 3 es un sujetador de alambre doblado en una configuracion forma de C o una tira de metal en lamina doblada en una configuracion en forma de C. Habida cuenta de su tension mecanica previa, que se manifiesta particularmente cuando el elemento de capa, en el estado terminado, ya no tiene los espacios libres 10 y 11 ilustrados en el dibujo, las patas 29 del elemento de contacto 22' se apoyan, bajo presion, contra la superficie 30 del segundo electrodo superficial 8 situada de cara a la capa adhesiva 7, y garantizan, de esta manera, una conexion de contacto fiable. Lo mismo se aplica a la pata inferior opuesta 29 y a la superficie 31 del electrodo trasero 6 que se ha asignado a ella. Habida cuenta de la capa adhesiva 7 presente en el estado fundido cuando los conjuntos individuales del elemento de capa se unen entre sf, el elemento de contacto 22' puede presionar al menos parcialmente en la capa adhesiva 7, de tal manera que se produce un problema de espacio durante el procedimiento de union conjunta.

El elemento de contacto 22' alternativo tiene un nucleo 32 en la forma de un material de espuma plastica. El nucleo 32 esta envuelto por una vaina 33, por ejemplo compuesta de un trenzado de alambres. La vaina 33 no tiene que extenderse por encima de la totalidad de la circunferencia de toda la superficie exterior del nucleo, que puede materializarse, por ejemplo, en una forma cilmdrica o, si no, en una forma paralelepipedica. La produccion de los elementos de contacto 22'' resulta particularmente eficiente cuando estos se fabrican como secciones a partir de una tira continua. Tan solo es esencial que este siempre presente una union electricamente conductora en la forma de alambres entre los lados opuestos situados de cara al electrodo superficial 8, por un lado, y al electrodo trasero 6, por otro lado, y que, en segundo lugar, el elemento de contacto 22'', siguiendo a partir de la posicion inicial que se ha ilustrado en la Figura 3 y en la que su espesor es ligeramente mas grande que el espesor de la capa adhesiva 7, es elasticamente reducido hasta el espesor reducido de la capa adhesiva 7, de tal manera que permanecen fuerzas de restitucion en el estado acabado del elemento de multiples capas, las cuales hacen posible una conexion de contacto fiable incluso bajo condiciones que se hayan hecho mas diffciles (dilataciones termicas, vibraciones, etc.).

La invencion se explica adicionalmente con mayor detalle en lo que sigue, basandose en dos realizaciones proporcionadas a modo de ejemplo de un elemento de multiples capas que comprende un sistema electrocromico que se explica mas adelante.

Un sistema electrocromico que comprende una pelfcula conductora de la electricidad y transparente, una pelfcula de un material electrocromico catodico, que es capaz de insertar de forma reversible cationes M+ del tipo de H+ o Li+, una pelfcula de electrolito conductor litio o de protones, pelfcula de contraelectrodo hecha de un material electrocromico anodico, y una segunda pelfcula conductora de la electricidad, de tal manera que dicha estructura tiene una pelfcula de barrera interpuesta entre el electrolito y el contraelectrodo, de modo que dicha pelfcula de barrera permite la difusion de los cationes M+ y es sustancia seleccionada de entre el grupo consistente en Nb2O5, CeF3, Sb2Oa, HUP, C^Oa, ZrO2, Li3N, LiTaO3, LiAlF4, Li3PO4, LiBO2 y LiNbO3.

La pelfcula de barrera del sistema electrocromico es, preferiblemente, transparente. La pelfcula de barrera es resistente en un medio acido (M+ = H+) o en un medio neutro (M+ = Li+). La pelfcula de barrera constituye un filtro para iones o especies gaseosas transportadas, al tiempo que esta abierta a la difusion de cationes M+. La pelfcula de barrera es de un material que aumenta la sobretension de los agentes reductores en la interfaz entre el electrolito y el contraelectrodo. Dicha pelfcula de barrera esta hecha de un material aislante de los electrones. La pelfcula de barrera tiene un espesor de entre 1 y 500 nanometros. El espesor de la pelfcula de barrera oscila entre 20 y 120 nanometros.

El electrolito del sistema electrocromico es un material conductor de los protones, el contraelectrodo tiene como material de base oxido de iridio del tipo de HxIrOy, o bien tiene como material de base oxido de mquel del tipo de HxNiOy. Se propone tambien el sistema electrocromico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual el electrolito es un material conductor del litio y el contraelectrodo tiene como material de base oxido de mquel del tipo de Lix NiOy.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

El sistema electrocromico comprende, adicionalmente, una segunda peKcula de barrera interpuesta entre la peKcula de material electrocromico catodico y el electrolito. La pelfcula de barrera es uno de dichos conductores de iones en el caso de que M+ = Li+.

Las peKculas conductoras de la electricidad del sistema electrocromico son de oxido de estano dopado con fluor (SnO2:F) o de oxido de indio dopado con estano (ITO). A la pelfcula conductora de la electricidad se le superpone una pelfcula de oxido de estano.

El sistema electrocromico comprende una pelfcula conductora de la electricidad y transparente, una pelfcula de un material electrocromico catodico, que es capaz de insertar de forma reversible cationes M+ del tipo H+ o Li+, una pelfcula de electrolito, conductora de litio o de protones, una pelfcula de contraelectrodo hecha de un material electrocromico anodico, y una segunda pelfcula conductora de la electricidad, de tal manera que dicha estructura tiene una pelfcula de barrera interpuesta entre el electrolito y el contraelectrodo, de tal manera que dicha pelfcula de barrera permite la difusion de los cationes M+ y consiste en una capa de Ta2O5 que tiene un espesor que oscila en el intervalo entre 1 nm y 500 nm, y es, preferiblemente, una capa de Ta2O5 que tiene un espesor que oscila en el intervalo entre 40 nm y 120 nm.

Lista de simbolos de referencia

1, 1' Elemento de multiples capas

2 Primer sustrato

3 Primer electrodo superficial

4 Capa funcional

5 Capa aislante

6 Electrodo trasero

7 Capa adhesiva

8 Segundo electrodo superficial

9 Segundo sustrato

10, 11, 12 Espacio libre

13, 14 Region

15 Region de borde

16

17 Elemento de cobertura

17, 18 Elemento de conexion

19, 20 Conduccion de suministro

21 Fuente de suministro de tension de CA

22, 22', 22'' Elemento de contacto

23, 24 Punto

25 Perforacion

26 Flecha

27 Plano central

28 Flecha

29 Pata

: 30, 21 Superficie

: 32 Cono

5: 33 Vaina

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. - Un elemento (1, 1')de multiples capas que comprende un primer electrodo superficial transparente (3), una capa funcional (4) y un electrodo trasero plano (6), de tal manera que el primer electrodo superficial transparente (3) sobresale lateralmente mas alla de la capa funcional (4) y del electrodo trasero (6), y, en una region (13) que sobresale lateralmente mas alla del electrodo trasero (6), esta provisto de un elemento de conexion (17) para la alimentacion en tension, un segundo electrodo superficial transparente (8), que sobresale lateralmente mas alla del electrodo trasero (6) y que esta unido por medio de una capa adhesiva dielectrica y transparente (7), en primer lugar, al electrodo trasero (6) y, en una region (13) que sobresale mas alla del electrodo trasero (6), en segundo lugar, al primer electrodo superficial transparente (3), de tal modo que se ha dispuesto, entre el electrodo trasero (6) y el segundo electrodo superficial transparente (8), un elemento de contacto (22, 22', 22'') que penetra a traves de la capa adhesiva transparente y dielectrica (7), de tal manera que dicho elemento de contacto une el electrodo trasero (6) y el segundo electrodo superficial transparente (8) al menos indirectamente, caracterizado por que, situados a ambos lados de la capa adhesiva dielectrica y transparente (7), existen, en cada caso, en primer lugar un electrodo trasero (6) y, a continuacion, una capa funcional (4), y, adyacente a esta ultima, un primer o un segundo electrodo superficial transparente (3, 8), de tal manera que el elemento de contacto (22) conecta electricamente los dos electrodos traseros (6) uno con otro.
2. - Un elemento de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el elemento de contacto (22, 22', 22'') acopla electricamente el electrodo trasero (6) al segundo electrodo superficial transparente (8).
3. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que el primer electrodo superficial transparente (3) y/o el segundo electrodo superficial transparente (8) son / es aplicado a un sustrato (2, 9), de tal manera que el (los) sustrato(s), en cada caso, forma(n) una capa exterior del elemento (1, 1'),
4. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que el al menos un sustrato esta compuesto de vidrio o de material plastico transparente, en particular, de policarbonato, o de una pelfcula plastica transparente, en particular, de tereftalato de polietileno (PET).
5. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el elemento funcional (4) es un elemento luminoso de electroluminiscencia, una capa electrocromica o una capa que contiene cristal lfquido.
6. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que una capa aislante (5), preferiblemente compuesta de titanato de bario (Ba-TiO3), esta situada entre al menos un elemento luminoso de electroluminiscencia y el electrodo trasero (6) asignado.
7. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el elemento de contacto (22, 22', 22'') esta dispuesto con una tension mecanica previa dentro de la capa adhesiva transparente y dielectrica (7) del elemento (1, 1') de multiples capas, y, en un estado terminado del elemento (1, 1') de multiples capas, presiona elasticamente contra las dos capas que se han de conectar electricamente por contacto.
8. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que el elemento de contacto (22') es un sujetador de metal doblado en una configuracion en forma de C, preferiblemente compuesto de alambre o metal en lamina.
9. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que el elemento de contacto (22'') es una estructura de alambre trenzado.
10. -Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el elemento de contacto (22'') tiene un nucleo elastico (32), por ejemplo, compuesto de un material de espuma, y una vaina flexible y conductora (33) que rodea dicho nucleo.
11. - El elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el elemento de contacto (22) esta formado por un adhesivo conductor de la electricidad o por laca de plata conductora, de tal manera que el adhesivo o la laca de plata conductora se introduce, en un estado lfquido, en una perforacion (25) practicada en la capa adhesiva dielectrica (7) y, en el estado terminado del elemento (1, 1') de multiples capas, se cura y se une por cohesion a las capas que se han de conectar electricamente.
12. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el elemento de contacto (22) es transparente y, preferiblemente, comprende un polfmero transparente.
13. - Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado por que una pelfcula compuesta de polfmero transparente se ha dotado, preferiblemente cosido, con alambres conductores muy delgados.
14. -Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende al menos una pelfcula conductora de la electricidad, una pelfcula de un material electrocromico catodico, que es capaz de insertar de forma reversible cationes M+ del tipo de H+ o Li+, una pelfcula de electrolito, conductora de litio o de protones, pelfcula de contraelectrodo hecha de un material electrocromico anodico, y una segunda pelfcula conductora de la

5 electricidad, de tal manera que dicha estructura tiene una pelfcula de barrera interpuesta entre el electrolito y el contraelectrodo, de modo que dicha pelfcula de barrera permite la difusion de los cationes M+ y es una sustancia seleccionada de entre el grupo consistente en Nb2O5, CeF3, Sb2O3, HUP, Cr2O3, ZrO2, Li3N, LiTaO3, LiAlF4, Li3PO4, LiBO2 y LiNbO3.
15. -Un elemento (1, 1') de multiples capas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende al menos una 10 pelfcula conductora de la electricidad, una pelfcula de un material electrocromico catodico, que es capaz de insertar

de forma reversible cationes M+ del tipo de H+ o Li+, una pelfcula de electrolito, conductora de litio o de protones, pelfcula de contraelectrodo hecha de un material electrocromico anodico, y una segunda pelfcula conductora de la electricidad, de tal manera que dicha estructura tiene una pelfcula de barrera interpuesta entre el electrolito y el contraelectrodo, de modo que dicha pelfcula de barrera permite la difusion de los cationes M+ y es una capa de 15 Ta2O5 que tiene un espesor comprendido en el intervalo entre 1 nm y 500 nm, y es, preferiblemente, una capa de

Ta2O5 que tiene un espesor comprendido en el intervalo entre 40 nm y 120 nm.