JP2014519622A - エレクトロクロミック装置のための橋絡されたバスバー - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2011年5月26日に出願された米国特許仮出願第61/490,291号の出願日の利益を主張し、その開示は、ここに引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
この出願はエレクトロクロミック装置であって、これに電位を印加すると電磁放射線の透過率または反射率を変化させることができるエレクトロクロミック装置に関する。
いくつかの実施例では、導電性シールは、図4Aおよび図4Bの平面図および断面図に示すように、分割されたバスバーまたは内部バスバーと外部バスバーとを接続する。伝統的なEC装置内に見られるバスバーは、2つの領域またはセグメントすなわち内部バスバー420と外部バスバー425とに分離される。これらバスバー420および425は、導電性シール430により橋絡されている。スペーサー440は、EC装置410を別のガラスパネル450に接続およびシールして、内部スペース460を有するIGUを形成する。導電性シール430は、スペーサー440の下方に位置し、バスバーセグメントの間の電圧および/または電流を導通させる一方、内部スペース460から不活性ガスが逃れるのを阻止、緩和または遅くする(以後、すべて「阻止」と呼ぶ)ように働くと考えられている。導電性スペーサーが使用される場合、ポリイソブチレンまたはその他の絶縁体を、このようなスペーサーとシールの間に適用するべきである。図4Bに示すように、スペーサー440は、当技術分野で知られているようにEC装置410の周辺に沿って配置され、スペーサーの配置により形成された内部スペース460には、ガス、好ましくは不活性ガスが収容される。いくつかの実施例では、内部および外部バスバーが、それぞれスペーサーの端から約0.1cm〜約1.0cmの所に互いに独立して配置されている。
導電性シールは、当技術分野で知られている任意の導電性材料から成ることも可能である。一般に、導電性シールのために使用される材料(本明細書では「導電性シール材料」と呼ぶ)は、(a)基板および/またはバスバーへの十分な付着性、(b)基板および/またはバスバーとの適合性、(c)実行可能な特徴(例えばキュア時間、キュア温度など)、(d)適正な導電性、(e)適切な電気抵抗率、(f)適切な気孔率、(g)耐腐食性、(h)一貫的および均一的に適用される能力、(i)良好で長期間の熱的安定性、(j)耐機械的応力性、(k)低い吸湿度(すなわち耐湿気性)、および(l)許容できる熱膨張率を含む特徴の組み合わせを有しなければならない。
いくつかの実施例では非導電性シールまたは絶縁体が、ガス漏洩または短絡を阻止するのに使用される。樹脂、接着剤、エポキシまたは別のポリマー(例えばポリイソブチレン)を含む任意の既知の非導電性材料または絶縁体を使用できる。
本発明の別の実施例は、導電性シールにより橋絡されたかまたはこれに接続されたバスバーを有するEC装置の製造方法である。
基板は、所望の幅のバスバー領域が露出され端がマスク材料によりカバーされようにマスクされた。バスバーは、スペーサーの内側から約0.5cmで終了し、スペーサーの対応する外側から後ろへ約0.5cmで再開した。導電性エポキシが、このマスクされない領域を橋絡するのに使用された。導電性エポキシ(Heraeus製の銀ベースエポキシすなわちCL20−10070)が、マスクされない領域を覆うように基板に手作業で塗布された。過剰の材料は、マスク材料にぴったり重ねて保持した剃刀の刃により除去し、基板の端から端までこすり取った。次いでマスク材料が除去された。次いでエポキシ材料は、約2〜8分400℃〜450℃の温度でキュアされた。エポキシ材料は、塗布時約30ミクロン〜約40ミクロンの厚さを有し、これにより、キュアリング後約35ミクロンの厚さを有する導電性シールが得られた。試験されたとき、橋絡されたバスバーは、EC装置を動作させるのに十分な電圧/電流を導通するのに十分な抵抗率を有した。
実施例1が繰り返された。しかしながらエポキシは、小出しポンプにより(基板表面の所望の領域すなわちマスクされていない領域に)塗布された。基板は約2〜8分約400℃〜450℃で焼成された。試験時、橋絡されたバスバーは、EC装置を動作させるのに十分な電圧/電流を導通するのに十分な抵抗率を有した。
実施例1が繰り返された。エポキシは小出しポンプにより基板表面の所望の領域(マスクされない領域)に塗布された。基板は、約5分〜約10分約150℃〜200℃の温度で熱処理を受け、次いで約1〜約5分約380℃〜約400℃で焼成された。試験時、橋絡されたバスバーは、EC装置を動作させるのに十分な電圧/電流を導通するのに十分な抵抗率を有した。
IGUスペーサーの下方を走る導電性シールを有するEC装置は、フリット材料のみから成る単一連続バスバーを有するEC装置に比して、内部スペースから逃れる不活性ガスの量が小さかった。
IGUの内部からスペーサーの外側の外部へ横切る中断されないバスバー内は孔で一杯である。ここでのアプローチは、スペーサーの下方にあるバスバーのセクションの中の孔および隙間をエポキシすなわちTed Pella1I Inc.のProduct 16028, Epoxy bond 110により充填することである。
我々は、より完全に焼結するユニークな(おおよそ430℃より低い)低温焼成を利用した。これは、バスバーを通過するアルゴンガス流を制限すると考えられている。もちろん、この改善されたバスバーは、付着性、導電性、はんだ付け性、正確に小出しまたはふるい分けできることなどの所望の特性は保持しなければならない。焼成銀インクの密度を増加するには、受け取り時の未焼成肉厚フィルムペースト内の銀粒子の粒径分布を変更すればよい。粒子およびフレークの粒径分布は約1ミクロン〜約10ミクロン以上であり、ペーストは、約50〜200ナノメーターの粒径の銀ナノ粒子を含む。粒径分布を慎重に制御して、より小さい粒子がより大きい銀粒子の間の隙間(空隙)内に適合してこれを充填するようにした。その結果、粒子がより完全に一緒に焼成し、これにより、多孔性が低い焼成バスバーが得られた。バスバーの多孔性に影響する別の要素は、フリット粒径および組成、並びに結合剤、界面活性剤、レオロジー調整剤などの化学的性質である。
スペーサーの外部にあるバスバーセグメントを(アルゴンに対して)低透過性ポリマーで完全にコーティングした。我々は、低温焼成肉厚フィルム銀バスバーを、ADCO 3070−HSなどのブチルホットメルトポリマーでコーティングすると、有孔バスバーを通ってアルゴンが放散するのを大幅に減らすことができることを示した。バスバーの(はんだ付け接合部を含む)すべてのセグメントをブチル材料で完全にコーティングする必要があった。
Claims (49)
- 少なくとも1つのバスバーと、この少なくとも1つのバスバーに連通する導電性シールとを有するエレクトロクロミック装置を備えるシステムにおいて、前記導電性シールは、前記バスバーよりも多孔性が低く、約0.1オーム/フィート〜約0.6オーム/フィートの電気抵抗を有するものであるシステム。
- 前記導電性シールが約420℃より低いキュア温度を有する請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールおよび前記バスバーが同時にキュアされるものである請求項2に記載のシステム。
- 前記導電性シールが、銀エポキシ、ニッケルエポキシ、クロムエポキシ、金エポキシ、タングステンエポキシ、合金エポキシおよびそれらの混合物から成る群から選択された導電性エポキシから形成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールが銀エポキシを含むものである請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールが実質的に導電性のポリマーから形成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールが、前記バスバーを通過するガスの損失を緩和するものである請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールが、少なくとも約35日にわたり前記ガスの少なくとも96%を保持するものである請求項7に記載のシステム。
- 前記導電性シールが、少なくとも1次元で前記バスバーに少なくとも部分的にオーバーラップする請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性シールが、約20ミクロン〜約50ミクロンの厚さを有する請求項1に記載のシステム。
- 少なくとも2つのバスバーを有するエレクトロクロミック装置とガラスパネルとを備える絶縁ガラスユニットであって、前記エレクトロクロミック装置と前記ガラスパネルが、互いに実質的に平行に配置されているとともに、スペーサーを介して接続され、これにより絶縁スペースを形成しており、且つシールが、前記スペーサーと前記エレクトロクロミック装置の間に挟まれているとともに、前記少なくとも2つのバスバーの少なくとも一部と連通しているものである絶縁ガラスユニット。
- 前記シールが非導電性材料である請求項11に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記非導電性シールがエポキシであり、このエポキシは導電性シールに比べて多孔性が低い請求項12に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記シールが導電性シールである請求項11に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記少なくとも2つのバスバーの少なくとも1つは連続的である請求項11に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが前記連続バスバーをカバーしている請求項15に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記少なくとも2つのバスバーの少なくとも1つがセグメント化されている請求項17に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記セグメント化バスバーが内部部分および外部部分を含む請求項17に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが前記バスバーの内部部分および外部部分のそれぞれと連通している請求項13に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが前記少なくとも2つのバスバーの少なくとも1つおよび電圧源と連通している請求項14に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが銀エポキシから形成されている請求項11に記載の絶縁ガラスユニット。
- 絶縁体が前記スペーサーと前記シールの間に位置する請求項11に記載の絶縁ガラスユニット。
- エレクトロクロミック装置とガラスパネルとを備える絶縁ガラスユニットであって、前記エレクトロクロミック装置がこのエレクトロクロミック装置のトップ面に少なくとも2つのバスバーを有しており、前記エレクトロクロミック装置のトップ面と前記ガラスパネルが、互いに実質的に平行に配置されているとともに、スペーサーを介して接続され、これにより絶縁スペースを形成しており、前記バスバーのそれぞれが、内部バスバー部分と外部バスバー部分を有し、この内部バスバー部分が前記絶縁スペースの内側に位置し、この外部バスバー部分が前記絶縁スペースの外側に位置しており、且つ導電性シールが、前記内部バスバー部分および前記外部バスバー部分と連通している絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記スペーサーと前記エレクトロクロミック装置のトップ面の間に位置する請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記内部バスバー部分と前記外部バスバー部分を橋絡し、前記スペーサーと前記エレクトロクロミック装置のトップ面の間が電気的に連通する請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記内部バスバー部分と前記および外部バスバー部分にインラインである請求項24に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記内部バスバー部分または前記外部バスバー部分の少なくとも1つに少なくとも部分的にオーバーラップする請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記少なくとも2つのバスバーに比して多孔性が低く、約0.1オーム/フィート〜約0.6オーム/フィートの電気抵抗を有する請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、適切な導電性金属を含浸した接着剤、適切な導電性金属を含浸した樹脂、適切な導電性金属を含浸したポリマー、および本質的に導電性のポリマーから成る群から選択される請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが導電性エポキシである請求項23に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性エポキシが、銀エポキシ、ニッケルエポキシ、クロムエポキシ、金エポキシ、タングステンエポキシ、合金エポキシおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される請求項30に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが銀エポキシを含む請求項31に記載の絶縁ガラスユニット。
- エレクトロクロミック装置とガラスパネルとを備える絶縁ガラスユニットであって、前記エレクトロクロミック装置がこのエレクトロクロミック装置のトップ面に少なくとも2つのバスバーを有しており、前記エレクトロクロミック装置のトップ面と前記ガラスパネルが、互いに実質的に平行に配置されているとともに、スペーサーを介して接続され、これにより絶縁スペースを形成しており、前記バスバーのそれぞれが連続的であり、前記少なくとも2つのバスバーの少なくとも一部が、前記エレクトロクロミック装置と前記スペーサーの間に位置して、バスバー接触点を形成しており、導電性シールが、前記バスバー接触点の少なくとも一部をカバーする絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記少なくとも2つのバスバーよりも多孔性が低く、0.1オーム/フィート〜0.6オーム/フィートの電気抵抗を有する請求項33に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、適切な導電性金属を含浸した接着剤、適切な導電性金属を含浸した樹脂、適切な導電性金属を含浸したポリマー、および本質的に導電性のポリマーから成る群から選択される請求項33に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが導電性エポキシである請求項33に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性エポキシが、銀エポキシ、ニッケルエポキシ、クロムエポキシ、金エポキシ、タングステンエポキシ、合金エポキシおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される請求項36に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが銀エポキシを含む請求項33に記載の絶縁ガラスユニット。
- エレクトロクロミック装置とガラスパネルとを備える絶縁ガラスユニットであって、前記エレクトロクロミック装置がこのエレクトロクロミック装置のトップ面に少なくとも2つのバスバーを有しており、前記エレクトロクロミック装置のトップ面と前記ガラスパネルが、互いに実質的に平行に配置され、スペーサーを介して接続され、これにより絶縁スペースを形成しており、前記バスバーのそれぞれが、前記絶縁スペース内に実質的に位置しており、且つ導電性シールが、前記バスバーの少なくとも一部と外部電圧源とに連通している絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、前記少なくとも2つのバスバーよりも多孔性が低く、約0.1オーム/フィート〜0.6オーム/フィートの電気抵抗率を有する請求項39に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが、適切な導電性金属を含浸した接着剤、適切な導電性金属を含浸した樹脂、適切な導電性金属を含浸したポリマー、および本質的に導電性のポリマーから成る群から選択される請求項39に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性シールが導電性エポキシである請求項39に記載の絶縁ガラスユニット。
- 前記導電性エポキシが、銀エポキシ、ニッケルエポキシ、クロムエポキシ、金エポキシ、タングステンエポキシ、合金エポキシおよびそれらの混合物から成る群から選択された導電性エポキシから成る請求項42に記載のシステム。
- 前記導電性シールが銀エポキシを含む請求項39に記載の絶縁ガラスユニット。
- 絶縁ガラスユニット内の絶縁スペースからのガスの損失を緩和する方法であって、前記絶縁ガラスユニット内のスペーサーの下方を通過するバスバーの部分を、シールでカバーするステップを含む方法
- 前記シールが導電性シールである請求項45に記載の方法。
- 前記導電性シールが導電性エポキシである請求項46に記載の方法。
- 前記導電性エポキシが、銀エポキシ、ニッケルエポキシ、クロムエポキシ、金エポキシ、タングステンエポキシ、合金エポキシおよびそれらの混合物から成る群から選択された導電性エポキシから成る請求項47に記載のシステム。
- 前記導電性シールが銀エポキシを含む請求項45に記載の方法。
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