ES2946279T3 - Películas electrocrómicas con protección de bordes - Google Patents
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Abstract
La presente solicitud divulga un método para preparar un dispositivo electrocrómico. El método incluye colocar un material de protección de bordes en un primer y segundo sustrato, colocar una primera y una segunda capa intermedia respectivamente dentro del material de protección de borde en el primer y segundo sustrato, en el que el material de protección de borde rodea los bordes de la primera y segunda capa intermedia, e interponer una película electrocrómica entre la primera y la segunda capa intermedia. El material de protección de los bordes evita que los productos químicos de la primera y la segunda capa intermedia entren en la película electrocrómica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Películas electrocrómicas con protección de bordes
Campo de la invención
La invención se refiere en general a dispositivos electrocrómicos y, en particular, a dispositivos electrocrómicos con protección de bordes y A métodos para fabricarlos.
Antecedentes
El electrocromismo se refiere por lo general a un cambio reversible en las propiedades ópticas de un material tras la aplicación de un potencial. En particular, los materiales electrocrómicos exhiben un cambio de color reversible debido a una reacción electroquímica de reducción-oxidación (redox) causada por la aplicación de un campo eléctrico. Los materiales electrocrómicos son útiles para varias aplicaciones, que incluyen dispositivos fotovoltaicos, transistores de efecto de campo, diodos emisores de luz orgánicos, electrónica impresa general, ventanas antideslumbrantes, sistemas de visualización, etc.
Normalmente, los materiales electrocrómicos se intercalan entre sustratos rígidos para fabricar dispositivos. Las películas electrocrómicas basadas en sustratos flexibles tienen ventajas sobre los vidrios electrocrómicos tradicionales en términos de peso, facilidad de transporte, posibilidad de aplicar sobre superficies curvas, etc.
Para aplicaciones que involucran tecnología de ventana inteligente, los materiales electrocrómicos deben integrarse con un sustrato de vidrio (por ejemplo, una ventana de vidrio) para ser útiles. El proceso de integración generalmente requiere que la película electrocrómica se coloque entre dos paneles de vidrio con capas intermedias como polivinil butiral (PVB) y SentryGlas, etc. A continuación, esos paquetes serán prensados y calentados a cierta presión y temperatura. Después del proceso de laminación, las capas intermedias se curarán y fijarán la película electrocrómica entre los paneles de vidrio. Hay ciertos aditivos dentro de las capas intermedias con el fin de modificar las propiedades químicas y físicas. Esos aditivos pueden infiltrarse en las películas electrocrómicas multicapa y afectar negativamente a las películas electrocrómicas. Como resultado, el rendimiento y la vida útil de las películas electrocrómicas pueden verse gravemente comprometidos.
Por lo tanto, existe la necesidad de un diseño mejorado de películas electrocrómicas para abordar los problemas anteriores y otros. El documento US 2016/0282645 divulga un acristalamiento laminado que incluye un inserto funcional sensible a la humedad. El documento WO2010/032068 describe una película intercambiable con un borde sellado alrededor de una porción de la periferia de la película intercambiable, adaptado para evitar fugas o contaminación de un material de capa activa.
Sumario
La invención proporciona un método para preparar un dispositivo electrocrómico y un dispositivo electrocrómico como se establece en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones preferidas y no limitativas de la invención pueden entenderse más fácilmente con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es un esquema simplificado de una estructura laminada que tiene una película electrocrómica dispuesta en su interior, de acuerdo con una realización ilustrativa.
La Figura 2 es un esquema simplificado de una película electrocrómica, de acuerdo con una realización ilustrativa. La Figura 3 es una vista en perspectiva de una película electrocrómica, de acuerdo con una realización ilustrativa. Las Figuras 4A-4C ilustran un método para preparar una película electrocrómica con protección de bordes de acuerdo con una realización ilustrativa.
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo de un método para preparar un dispositivo electrocrómico de acuerdo con una realización ilustrativa.
La Figura 6 ilustra una película electrocrómica con protección de bordes de acuerdo con una realización ilustrativa. La Figura 7 ilustra una película electrocrómica laminada con protección de bordes de acuerdo con una realización ilustrativa.
La Figura 8 ilustra una película electrocrómica sin laminar con protección de bordes de acuerdo con otra realización ilustrativa.
La Figura 9 ilustra otra película electrocrómica laminada con protección de bordes de acuerdo con otra realización ilustrativa.
La Figura 10A ilustra la comparación del rendimiento y la vida útil de una película electrocrómica laminada con protección de bordes de acuerdo con realización y otra sin protección de bordes.
La Figura 10B ilustra la comparación del rendimiento y la vida útil de una película electrocrómica sin laminar con protección de bordes de acuerdo con realización y otra sin protección de bordes. Solo la Figura 9 ilustra una realización de acuerdo con la invención reivindicada.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En la siguiente descripción, se exponen ciertos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de varias realizaciones de la invención. Sin embargo, un experto en la materia comprenderá que la invención puede ponerse en práctica sin estos detalles. Asimismo, se pueden realizar muchas adaptaciones y modificaciones dentro del alcance de la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas.
A menos que el contexto requiera lo contrario, a través de toda la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones, la palabra "comprender" y variaciones de la misma, tales como, "comprende" y "comprendiendo" deben interpretarse en un sentido abierto, inclusivo, es decir como "incluyendo, pero sin limitarse a". La recitación de intervalos de valores numéricos a lo largo de la memoria descriptiva pretende servir como una notación abreviada para referirse individualmente a cada valor separado que cae dentro del intervalo, incluidos los valores que definen el intervalo, y cada valor separado se incorpora en la memoria descriptiva como si se hubiera recitado individualmente en el presente documento. Adicionalmente, las formas en singular "un", "una" y "el/la" incluyen referentes en plural a no ser que el contexto lo defina claramente de otra forma.
La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a "una realización" o "la realización" significa que un aspecto, estructura o característica particular descrita en relación con la realización se incluye en al menos una realización de la presente invención. Por tanto, la presencia de las expresiones "en una realización" o "en la realización" en varios lugares a través de toda esta memoria descriptiva, no tiene por qué referirse necesariamente a la misma realización en todos los casos, pero puede ser en algunos casos. Es más, los aspectos, estructuras o características particulares pueden combinarse de cualquier forma adecuada en una o más realizaciones.
En la Figura 1 se muestra un esquema simplificado de una estructura laminada con una película electrocrómica interpuesta en su interior, de acuerdo con una realización ilustrativa. Solamente con fines de claridad, los diversos componentes de la estructura laminada (por ejemplo, sustratos, capas adhesivas y película electrocrómica) se muestran separados.
Como se muestra en la Figura 1, la estructura laminada 100 incluye una primera capa intermedia adhesiva 102 interpuesta entre una primera superficie 104 de una película electrocrómica 106 y un primer sustrato 108. La estructura laminada 100 incluye también una segunda capa intermedia adhesiva 110 interpuesta entre una segunda superficie 112 de la película electrocrómica 106 y un segundo sustrato 114. Como se muestra en la realización de la Figura 1, la primera y segunda superficies 104, 112 corresponden a las superficies opuestas de la película electrocrómica 106.
La primera y/o segunda capas intermedias adhesivas 102, 110 pueden incluir un material (por ejemplo, un material de polímero termoendurecible) configurado para unir de forma segura (por ejemplo, por reticulación) la película electrocrómica 106 con el primer y segundo sustrato 108, 114. Como tal, la primera y/o segunda capas intermedias adhesivas 102, 110 están configuradas para mantener la estructura laminada 100 unida incluso cuando están destrozadas/rotas, y evitan que la estructura laminada 100 se rompa en grandes, piezas afiladas.
En esquema ilustrativo y no limitante de una película electrocrómica 200 se muestra en la Figura 2, de acuerdo con una realización. Es importante señalar que la película electrocrómica 200 de la Figura 2 puede implementarse en combinación con otros dispositivos/características/componentes descritos en el presente documento, tales como los descritos con referencia a otras realizaciones/aspectos. La película electrocrómica 200 puede ser utilizada en varias aplicaciones y/o en permutaciones, que pueden o no observarse en las realizaciones/aspectos ilustrativos descritos en el presente documento. Por ejemplo, la película electrocrómica 200 puede incluir más o menos características/componentes de los que se muestran en la Figura 2, en algunas realizaciones. Adicionalmente, a menos que se especifique lo contrario, uno o más componentes de la película electrocrómica 200 pueden tener un material, diseño convencional y/o fabricarse usando técnicas conocidas (por ejemplo, pulverización catódica, deposición química de vapor (CVD), deposición física de vapor (PVD), deposición de vapor químico mejorada por plasma (PECVD), revestimiento por pulverización, revestimiento por troquelado, revestimiento por inmersión, revestimiento por rotación, impresión, etc.), como apreciarán los expertos en la materia tras leer la presente
divulgación.
Como se muestra en la Figura 2, la película electrocrómica 200 incluye un primer sustrato transparente 202 y un segundo sustrato transparente 204 en una relación paralela y separada entre sí. El primer y segundo sustratos 202, 204 pueden tener las mismas o diferentes dimensiones, comprender los mismos o diferentes materiales, etc. Los materiales adecuados para el primer sustrato 202 y/o el segundo sustrato 204 pueden incluir, pero no se limitan a, vidrio, materiales poliméricos, materiales plásticos y/u otros materiales que son transparentes en al menos una parte de la región visible del espectro electromagnético. En algunas realizaciones, el primer y segundo sustratos 202, 204 pueden contener vidrio.
Como también se muestra en la Figura 2 , una primera película transparente eléctricamente conductora 206 se deposita en la superficie interior 208 del primer sustrato 202 para actuar como un electrodo. Una segunda película transparente eléctricamente conductora 210 también se deposita en la superficie interior 212 del segundo sustrato 204 para actuar como un electrodo. La primera y segunda películas eléctricamente conductoras 206, 210 pueden tener las mismas o diferentes dimensiones, comprender el mismo o diferente material, etc. La primera y segunda películas eléctricamente conductoras 206, 210 pueden tener también cada una, independientemente, una estructura de una sola capa o de múltiples capas. Los materiales adecuados para la primera y segunda películas eléctricamente conductoras 206, 210 pueden incluir, pero no se limitan a, óxido de indio dopado con estaño (ITO), óxido de indio dopado con flúor, óxido de indio dopado con antimonio, óxido de indio dopado con zinc, óxido de zinc dopado con aluminio, nanocables de plata, malla metálica, combinaciones de los mismos, y/u otro material transparente que muestre suficiente conductancia eléctrica. En aspectos preferidos, cada una de la primera y segunda películas eléctricamente conductoras 206, 210 puede incluir una capa de electrodo que incluye óxido de indio dopado con estaño (ITO).
El dispositivo electrocrómico 200 puede incluir adicionalmente una fuente de alimentación eléctrica (no mostrada) configurada para suministrar tensión entre la primera y la segunda películas eléctricamente conductoras 206, 210.
Como se muestra además en la Figura 2, una capa 214 de material electrocrómico se deposita en la superficie interior 216 de la primera película eléctricamente conductora 206. La capa 214 de material electrocrómico está configurada para provocar un cambio de color reversible tras la reducción (ganancia de electrones) o la oxidación (pérdida de electrones) introducida por una corriente eléctrica aplicada. En algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede configurarse para cambiar de un estado transparente a un estado coloreado, o de un estado coloreado a otro estado coloreado, por oxidación o reducción. En algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede ser un material polielectrocrómico en el que son posibles más de dos estados redox y, por tanto, puede exhibir varios colores.
En algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede comprender un material electrocrómico orgánico, un material electrocrómico inorgánico, una mezcla de ambos, etc. La capa 214 de material electrocrómico puede ser también un material coloreado por reducción (es decir, un material que se colorea con la adquisición de electrones), o un material coloreado por oxidación (es decir, un material que se colorea con la pérdida de electrones).
En algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede incluir un óxido de metal tal como MoO3, V2O5, Nb2O5, WO3, TiO2, Ir(OH)x , SrTiO3, ZrO2, La2O3 , CaTiO3, titanato de sodio, niobato de potasio, combinaciones de los mismos, etc. En algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede incluir un polímero conductor tal como poli-3,4-etilendioxitiofeno (PEDOT), poli-2,2'-bitiofeno, polipirrol, polianilina (PANI), politiopeno, poliisotianafteno, poli(o-aminofenol), polipiridina, poliindol, policarbazol, poliquinona, octacianoftalocianina, combinaciones de los mismos, etc. Es más, en algunas realizaciones, la capa 214 de material electrocrómico puede incluir materiales, tales como un viológeno, antraquinona, fenociazina, combinaciones de los mismos, etc. Ejemplos adicionales de materiales electrocrómicos, particularmente aquellos que incluyen polímeros electrocrómicos multicolores, se pueden encontrar en la solicitud de patente de EE. UU. n.° 15/399.839, presentada el 6 de enero de 2017, cuya totalidad se incorpora en el presente documento por referencia.
Como se muestra adicionalmente en la Figura 2, una capa de almacenamiento de carga 218 se deposita en la superficie interior 220 de la segunda película eléctricamente conductora 210. Materiales adecuados para la capa de almacenamiento de carga 218 puede incluir, pero no se limitan a, óxido de vanadio, óxidos binarios (por ejemplo, CoO, IrO2, MnO, Nil), y PrOx ), óxidos ternarios (por ejemplo, CexVyOz ), etc.
En algunas realizaciones, la capa de almacenamiento de carga 218 se puede reemplazar con una segunda capa opcional de material electrocrómico. Esta segunda capa opcional de material electrocrómico puede tener dimensiones iguales o diferentes, tener la misma o diferente composición, etc., como la primera capa 214 de material electrocrómico.
El dispositivo electrocrómico 200 incluye también una capa de electrolito 222 colocada entre la capa 214 de material electrocrómico y la capa de almacenamiento de carga 218. En algunas realizaciones, la capa de electrolito 222 puede incluir un electrolito líquido como se conoce en la técnica. En algunas realizaciones, la capa de electrolito 222 puede incluir un electrolito en estado sólido, incluyendo, pero sin limitación, Ta2O5 , MgF, Li3N, LiPO4, LiBO2-Li2SO4 , etc. En algunas realizaciones, la capa de electrolito 222 puede incluir un electrolito a base de polímero que comprende una
sal de electrolito (por ejemplo, LiT-FSI, LiPF6 , LÍBF4 , LÍCIO4 , LÍCF3SO3 , LiN(CF3SO2)2, LiS-bFg, LiAsF6, LiN(CF3CF2SO2)2, (C2H5)4NBF4, (C2H5)3CH3NBF4, Lil, etc.), una matriz polimérica (por ejemplo, óxido de polietileno, poli(fluoruro de vinilideno (PVDF), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), óxido de polietileno (PEO), poli(acrilonitrilo) (PAN), nitrilo de polivinilo, etc.), y uno o más plastificantes opcionales (por ejemplo, glutaronitrilo, succinonitrilo, adiponitrilo, fumaronitrilo, etc.). Ejemplos adicionales de materiales electrolíticos, particularmente aquellos que incluyen electrolitos poliméricos sólidos, se pueden encontrar en las solicitudes de patente de EE. UU. n.° 15/399.852, presentada el 6 de enero de 2017 y n.° 15/487.325, presentada el 13 de abril de 2017, cuyas totalidades se incorporan en el presente documento por referencia.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una película electrocrómica 300, de acuerdo con una realización ilustrativa. La diferencia entre la Figura 2 y la Figura 3 es que en la Figura 3 sólo la película electrocrómica 300 se muestra en una vista en perspectiva, sin el primer sustrato transparente 202 ni el segundo sustrato transparente 204 de la Figura 2. De modo similar a la Figura 2, la película electrocrómica 300 incluye una primera película transparente eléctricamente conductora 306 y una segunda película eléctricamente conductora transparente 310. Entre la primera película transparente eléctricamente conductora 306 y la segunda película eléctricamente conductora transparente 310, la película electrocrómica 300 incluye además una capa de electrolito 322 colocada entre una capa de material electrocrómico 314 y una capa de almacenamiento de carga 318. En algunas realizaciones, la capa de electrolito polimérico 322 es un electrolito de polímero sólido y el electrolito de polímero sólido incluye una sal de electrolito y una matriz de polímero como se ha descrito anteriormente con respecto a la realización en la Figura 2.
Las Figuras 4A-4C ilustran un método 400 de preparar un dispositivo electrocrómico laminado con protección de bordes de acuerdo con una realización ilustrativa. La Figura 4A ilustra un proceso de fabricación de un panel de vidrio con protección de bordes para su laminación con una película electrocrómica. En la Figura 4A, un panel de vidrio 402 se prepara primero. Después, cuatro tiras de sello de borde 405 hechas de un material de protección de bordes se colocan en cada uno de los cuatro bordes y en la parte superior del panel de vidrio 402. El material de protección de bordes puede seleccionarse entre polivinil siloxano (PVS), SentryGlas, poliuretano termoplástico (TPU), etilen vinil acetato (EVA), etc. A continuación, una capa intermedia 403 se coloca en el centro del panel de vidrio 402, dentro del área confinada por las cuatro tiras del sello de borde 405 para formar una primera porción de sustrato de capa intermedia 410. La capa intermedia 403 puede estar hecha de polivinil butiral (PVB), de PVB con Extraprotección contra UV, o similar. Como se ha mencionado, la capa intermedia puede contener productos químicos no deseados que pueden afectar negativamente el rendimiento y la vida útil de la película electrocrómica. Normalmente, esos productos químicos pueden infiltrarse en la película electrocrómica a través de la unión de las películas, a menudo a través de la capa de electrolito. Con la protección de bordes, los bordes de la capa intermedia 403 están sellados y los productos químicos no podrán entrar en la película electrocrómica. El mismo proceso se puede utilizar para formar otro sustrato de capa intermedia. Como se muestra en la Figura 4B, dos porciones de sustrato entre capas 410a, 410b se forman, cada uno con una capa intermedia rodeada por materiales de protección de bordes. Una película electrocrómica 401 se coloca y se lamina entre las dos porciones de sustrato entre capas 410a, 410b. La película electrocrómica 401 puede fabricarse como se ha descrito anteriormente con referencia a las Figuras 1-3. En la Figura 4C, se muestra una película electrocrómica 420 con protección de bordes laminada dentro de dos paneles de vidrio. Las capas intermedias se pueden curar presionando los paneles de vidrio y calentando el dispositivo electrocrómico.
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo 500 que resume las etapas mostradas en las Figuras 4A-4C. En la etapa 502, se coloca un material de protección de bordes sobre un primer y segundo sustratos. En la etapa 504, se coloca una primera y segunda capas intermedias respectivamente dentro del material de protección de bordes sobre el primer y segundo sustratos, en donde el material de protección de bordes rodea los bordes de la primera y segunda capas intermedias. En la etapa 506, se interpone una película electrocrómica entre la primera y segunda capas intermedias. El material de protección de bordes puede evitar que los productos químicos de la primera y segunda capas intermedias entren en la película electrocrómica. El método 500 puede incluir también una etapa opcional 508 de presionar el primer y segundo sustratos uno hacia el otro y calentar la primera y segunda capas intermedias para fijar la película electrocrómica entre el primer y segundo sustratos.
La Figura 6 es una vista en sección 600 de las dos películas electrocrómicas 606 y 610 donde sus juntas y bordes están cubiertos por un material de proyección de bordes, por ejemplo, una capa de epoxi 605. En la Figura 6, las dos películas electrocrómicas 606 y 610 están intercaladas con una capa de material electrocrómico 614, una capa de electrolito 622y una capa de almacenamiento de carga 618. Después de curar con calor o luz ultravioleta, el epoxi 605 puede funcionar como un bloqueador efectivo para el oxígeno y la humedad. Usando este método, un rollo de película electrocrómica se puede almacenar en un entorno ambiental durante mucho más tiempo sin sacrificar el rendimiento y la vida útil. El epoxi se puede reemplazar también por otros materiales adecuados. En algunas realizaciones, al menos los bordes de uno del primer y segundo electrodos, del material electrocrómico, del electrolito de polímero sólido y de la capa de almacenamiento de carga están cubiertos por el material de protección de bordes.
La Figura 7 ilustra un dispositivo electrocrómico laminado 700 con protección de bordes de acuerdo con una realización ilustrativa. El dispositivo electrocrómico laminado 700 incluye un primer sustrato 702 (por ejemplo, un panel de vidrio) en la parte inferior, un segundo sustrato 704 (por ejemplo, un panel de vidrio) en la parte superior, una primera capa intermedia 703a colocada encima del primer sustrato 702, una segunda capa intermedia 703b colocada debajo del segundo sustrato 704, una película electrocrómica 701y materiales de protección de bordes 705, 715 entre el primer
sustrato 702 y el segundo sustrato 704 y alrededor de las capas intermedias 703a y 703b y la película electrocrómica 701. Los materiales de protección de bordes 705, 715 son compatibles con la película electrocrómica 701 y los sustratos pero resistentes a los productos químicos de las capas intermedias 703a y 703b. La película electrocrómica 701 está preposicionada de forma que sus bordes se ajustan a los materiales de protección de bordes 705, 715.
Después de un proceso de laminación normal tal como en autoclave, los bordes de la película electrocrómica 701 quedarán protegidos por los materiales de protección de bordes. 705, 715.
La Figura 8 ilustra una película electrocrómica 800 con protección de bordes de acuerdo con otra realización ilustrativa. La película electrocrómica de la Figura 8 incluye dos lados 801a y 801b, uno como un ánodo y el otro como un cátodo. El lado superior 801a está cubierto por un material de protección de bordes en el lado izquierdo y el lado inferior 801b está cubierto por un material de protección de bordes en el lado izquierdo. La película electrocrómica 800 con los bordes cubiertos se puede enrollar y almacenar fácilmente en un entorno ambiental durante mucho más tiempo sin sacrificar el rendimiento y la vida útil.
La Figura 9 ilustra otro dispositivo electrocrómico 900 con protección de bordes de acuerdo con otra realización ilustrativa, que está de acuerdo con la invención reivindicada. De modo similar a la Figura 8, la película electrocrómica de la Figura 9 incluye dos lados 901a y 901b, uno como un ánodo y el otro como un cátodo. Los bordes de la película electrocrómica. 901a y 901b están cubiertos por un material de protección de bordes, por ejemplo, una capa de epoxi 905 y 915. Después de curar con calor o luz ultravioleta, el epoxi 905 y 915 puede funcionar como un bloqueador efectivo para el oxígeno y la humedad. A continuación, la película electrocrómica se puede laminar entre dos sustratos (por ejemplo, paneles de vidrio) con un proceso de laminación como se ha descrito anteriormente. De modo similar a la Figura 7, el dispositivo electrocrómico laminado 900 incluye un primer sustrato 902 (por ejemplo, un panel de vidrio, un segundo sustrato 904 (por ejemplo, un panel de vidrio, una capa intermedia 903 entre el primer sustrato 902 y el segundo sustrato 904, y la película electrocrómica con protección de bordes laminada dentro de la capa intermedia 903.
De acuerdo con la invención reivindicada, el material de protección de bordes, por ejemplo, el epoxi 805/815/905/915, es eléctricamente conductor de forma que puede funcionar como los electrodos en las realizaciones descritas anteriormente. Mediante el uso de un material conductor de electricidad como el material de protección de bordes, el proceso de fabricación de películas electrocrómicas puede ahorrar un paso con respecto a la fabricación de los electrodos. Como alternativa, el material de protección de bordes eléctricamente conductor puede conducir corriente a la capa de electrodo y/o a la capa de almacenamiento de carga.
La Figura 10A ilustra la comparación del rendimiento y la vida útil de una película electrocrómica laminada con protección de bordes de acuerdo con realización y otra sin protección de bordes. La curva 1002 es la característica original de una película electrocrómica laminada, es decir, rendimiento sin degradación. Muestra un comportamiento de transparencia normalizada en función del tiempo para una película electrocrómica laminada sin degradación. La curva 1004 muestra un comportamiento de transparencia normalizada en función del tiempo de una película electrocrómica laminada sin protección de bordes. La curva 1006 muestra un comportamiento de transparencia normalizada en función del tiempo de una película electrocrómica laminada con protección de bordes. Comparando las curvas 1002, 1004 y 1006 en la Figura 10a , uno puede encontrar que el dispositivo sin protección de bordes (curva 1004) muestra muy poca estabilidad. Después de 1 h de degradación acelerada a 100 °C, el dispositivo ya se ralentiza en la respuesta de cambio. En contraste, el dispositivo con protección de bordes (curva 1006) solo muestra signos limitados de degradación después de 1 mes de la prueba de estrés de degradación acelerada. Por lo tanto, con una protección de bordes, un dispositivo de película electrocrómica laminada se puede proteger mejor de la degradación.
La Figura 10B ilustra la comparación del rendimiento y la vida útil de una película electrocrómica sin laminar con protección de bordes de acuerdo con realización y otra sin protección de bordes. La curva 1012 es la característica original de una película electrocrómica sin laminar, es decir, rendimiento sin degradación. Muestra un comportamiento de transparencia normalizada en función del tiempo para una película electrocrómica sin laminar sin degradación. La curva 1014 muestra un comportamiento de transparencia normalizada en función del tiempo de una película electrocrómica sin laminar con protección de bordes. Como se muestra en la Figura 10B, después de 1 semana de estrés por degradación acelerada, el dispositivo con protección de bordes (curva 1014) mantiene aún una buena velocidad de cambio razonable, es decir, similar a la curva original 1012. Por lo tanto, con una protección de bordes, una película electrocrómica sin laminar puede protegerse de la degradación, dejando una ventana de proceso larga para un proceso de laminación adicional.
Esta memoria descriptiva describe la protección de bordes de una película electrocrómica que generalmente se fabrica mediante un proceso de rollo a rollo de bajo coste. Puesto que las películas electrocrómicas deben laminarse entre sustratos (por ejemplo, dos paneles de vidrio) en su aplicación real, tales como ventanas inteligentes, sin utilizar los métodos descritos anteriormente, la selección de los materiales de la capa intermedia de laminación sería limitada y el almacenamiento y el transporte requerirían un entorno y condiciones mucho más dedicados. Las realizaciones descritas anteriormente son útiles para facilitar la aplicación de películas electrocrómicas en la industria de las ventanas.
La invención reivindicada está limitada en su alcance por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (6)
1. Un método para preparar un dispositivo electrocrómico, que comprende:
colocar un material de protección de bordes (805, 815; 905, 915) sobre una porción de una película electrocrómica (800),
en donde la película electrocrómica (800) comprende un lado superior (801a; 901a) y un lado inferior (801b; 901b), en donde el lado superior está desplazado en dirección lateral con respecto al lado inferior, y en donde los bordes laterales respectivos del lado superior y del lado inferior están desplazados entre sí en una dirección lateral, de tal forma que un primer borde lateral del lado superior está retrasado lateralmente con respecto al borde lateral adyacente del lado inferior, y un segundo borde lateral del lado inferior está retrasado lateralmente con respecto al borde lateral adyacente del lado superior;
en donde colocar el material de protección de bordes (805, 815; 905, 915) sobre la porción de la película electrocrómica (800) comprende:
cubrir, en el primer borde lateral, una porción de la parte superior del lado superior y una porción de la parte superior del lado inferior con el material de protección de bordes; y
cubrir, en el segundo borde lateral, una porción de un lado inferior del lado superior y una porción de un lado inferior del lado inferior con el material de protección de bordes;
cubriendo así el primer borde lateral del lado superior y el segundo borde lateral del lado inferior con material de protección de bordes;
rodear la película electrocrómica (800) con primera y segunda capas intermedias (903);
interponer la película electrocrómica (800) y las capas intermedias (903) entre un primer (902) y un segundo (903) sustratos; y
presionar el primer (902) y el segundo sustratos (904) uno hacia el otro y curar después, calentando las capas intermedias (903) para fijar la película electrocrómica (800) entre el primer (902) y el segundo sustratos (904);
en donde, el material de protección de bordes (805, 815; 905, 915) evita que los productos químicos de las capas intermedias entren en la película electrocrómica y es eléctricamente conductor y está configurado para funcionar como electrodos para la película electrocrómica (800).
2. El método de la reivindicación 1, en donde la capa intermedia (903) está hecha de polivinil butiral, PVB.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el primer (902) y el segundo (903) sustratos son transparentes; y/o en donde el primer y el segundo sustratos están hechos de vidrio.
4. El método de la reivindicación 1, en done el material de protección de bordes es epoxi; y/o en donde el material de protección de bordes se selecciona de un grupo que consiste en polivinil siloxano, pVs , y etilen-vinil acetato, EVA.
5. Un dispositivo electrocrómico que comprende:
una película electrocrómica (800);
un material de protección de bordes (805, 815; 905, 915) que se proporciona en una porción de la película electrocrómica (800), en donde la película electrocrómica (800) comprende un lado superior (801a; 901a) y un lado inferior (801b; 901b), en donde el lado superior está desplazado en dirección lateral con respecto al lado inferior, y en donde los bordes laterales respectivos del lado superior y del lado inferior están desplazados entre sí en una dirección lateral, de tal forma que un primer borde lateral del lado superior está retrasado lateralmente con respecto al borde lateral adyacente del lado inferior, y un segundo borde lateral del lado inferior está retrasado lateralmente con respecto al borde lateral adyacente del lado superior, en donde la porción de la película electrocrómica cubierta por el material de protección de bordes comprende:
- en el primer borde lateral, una porción de la parte superior del lado superior y una porción de la parte superior del lado inferior con el material de protección de bordes;
- en el segundo borde lateral, una porción de un lado inferior del lado superior y una porción de un lado inferior del lado inferior con el material de protección de bordes, de forma que el primer borde lateral del lado superior y el segundo borde lateral del lado inferior están cubiertos con material de protección de bordes;
en donde la película electrocrómica está rodeada por una primera y una segunda capas intermedias (903); y la película electrocrómica y las capas intermedias (903) se interponen entre un primer (902) y un segundo (903) sustratos, en donde el material de protección de bordes (805, 815; 905, 915) es eléctricamente conductor y está configurado para funcionar como electrodos para la película electrocrómica (800).
6. El dispositivo de la reivindicación 5, en donde el material de protección de los bordes es epoxi.
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