JP2015527614A5

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Publication number: JP2015527614A5
Application number: JP2015526673A
Authority: JP
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-11-05
Anticipated expiration: 2033-08-07

Claims

第１基板および第１基板の表面上の第１パターン電気導電層を有して成る多層デバイスであって、
第１パターン電気導電層は第１基板の表面上の赤外線から紫外線までの範囲の波長を有する電磁放射に対して透過性があり、
第１パターン電気導電層は第１材料および第２材料を含んで成り、第１材料は透明導電性酸化物であり、第２材料は少なくとも１０ ^２倍分第１材料の抵抗率よりも大きい抵抗率を有し、
第１パターン電気導電層は平均シート抵抗を有し、第２凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第２領域での平均シート抵抗に対する第１凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第１領域での平均シート抵抗の比が少なくとも２であり、
第１凸多角形により囲まれる第１領域および第２凸多角形により囲まれる第２領域のそれぞれが第１電気導電層の表面積の少なくとも２５％を各々含んで成る、多層デバイス。
第１電気導電層が第１電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、第１電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、また、一連の抵抗勾配ラインのうちの１つの勾配ラインに沿ったシート抵抗は、概して増加し、概して減少し、該シート抵抗が最大に達するまで概して増加し、その後概して減少し、または該シート抵抗が最小に達するまで概して減少し、その後概して増加する、請求項１に記載の多層デバイス。
第１基板が赤外線から紫外線までの範囲の波長を有する電磁放射に対して透明である、請求項１に記載の多層デバイス。
第１基板が第１電気導電層と面する内面を有し、第１基板の内面の表面積が少なくとも０．１ｍ^２である、請求項１に記載の多層デバイス。
第１電気導電層が第１材料および第２材料を含んで成り、第１材料が透明な導電性酸化物であり、第２材料が少なくとも１０^２倍分第１材料の抵抗率よりも大きい抵抗率を有する、請求項１に記載の多層デバイス。
多層デバイスが第１電気導電層の表面に第１電極層を更に有して成り、第１電気導電層が第１電極層と第１基板との間にある、請求項１に記載の多層デバイス。
第１電極層がエレクトロクロミック材を含んで成る、請求項６に記載の多層デバイス。
多層デバイスが第２電気導電層を更に有して成り、第１電極層が、赤外線から紫外線までの範囲の波長を有する電磁放射に対して透明であり、また、第１電気導電層と第２電気導電層の間に位置付けられており、第２電気導電層は、第１電気導電層における位置に応じて変化する第２電気導電層を通じる電流の流れに対してシート抵抗Ｒ_ｓを有し、第２電気導電層における最小シート抵抗値Ｒ_ｍｉｎに対する最大シート抵抗値Ｒ_ｍａｘの比は少なくとも約１０である、請求項６に記載の多層デバイス。
多層デバイスはイオン伝導層を更に有して成り、第１電極層がイオン伝導層と第１電気導電層との間にあり、イオン伝導層が２５℃で少なくとも１０^−７シーメンス/ｃｍのキャリアイオンのためのイオン伝導率を有する誘電材である、請求項６に記載の多層デバイス。
多層デバイスは第２電極層を更に有して成り、イオン伝導層が第１電極層と第２電極層との間にある、請求項９に記載の多層デバイス。
第２電極層がエレクトロクロミック材を含んで成る、請求項１０に記載の多層デバイス。
第２凸多角形により囲まれた第２導電層の第２領域での平均シート抵抗に対する第１凸多角形により囲まれた第２電気導電層の第１領域での平均シート抵抗の比が少なくとも５であり、第１凸多角形により囲まれる第１領域および第２凸多角形により囲まれる第２領域のそれぞれが第２電気導電層の表面積の少なくとも２５％を各々含んで成る、請求項８に記載の多層デバイス。
第２電気導電層が第２電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、第２電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、また、一連の抵抗勾配ラインのうちの１つの勾配ラインに沿ったシート抵抗は、概して増加し、概して減少し、該シート抵抗が最大に達するまで概して増加し、その後概して減少し、または該シート抵抗が最小に達するまで概して減少し、その後概して増加する、請求項８に記載の多層デバイス。
（ａ）第１電気導電層は領域Ａ_１および領域Ｂ_１を含み、領域Ａ_１および領域Ｂ_１は、第１電気導電層の表面積の少なくとも２５％をそれぞれ含み、凸多角形によりそれぞれ囲まれ、および相互に排他的であり、（ｂ）第２電気導電層における領域Ａ_１の投影は、第２電気導電層の表面積の少なくとも２５％を含む第２電気導電層における凸多角形により囲まれる領域Ａを規定し、（ｃ）第２電気導電層における領域Ｂ_１の投影は、第２電気導電層の表面積の少なくとも２５％を含む第２電気導電層における凸多角形により囲まれる領域Ｂを規定し、（ｄ）第１電気導電層は、領域Ａ_１でＲ^Ａ１ _ａｖｇに相当する平均シート抵抗、および領域Ｂ_１でＲ^Ｂ１ _ａｖｇに相当する平均シート抵抗を有し、（ｅ）第２電気導電層は、領域ＡでＲ^Ａ _ａｖｇに相当する平均シート抵抗、および領域ＢでＲ^Ｂ _ａｖｇに相当する平均シート抵抗を有しており、（ｆ）Ｒ^Ｂ１ _ａｖｇに対するＲ^Ａ１ _ａｖｇの比またはＲ^Ａ _ａｖｇに対するＲ^Ｂ _ａｖｇの比は少なくとも１．５であり、および（ｇ）（Ｒ^Ｂ１ _ａｖｇ/Ｒ^Ｂ _ａｖｇ）に対する（Ｒ^Ａ１ _ａｖｇ/Ｒ^Ａ _ａｖｇ）の比は少なくとも１．５である、請求項８に記載の多層デバイス。
多層デバイスは第２基板を更に有して成り、第２電気導電層が第２基板と第１電気導電層との間にある、請求項８に記載の多層デバイス。
第２基板が、赤外線から紫外線までの範囲の波長を有する電磁放射に対して透明である、請求項１５に記載の多層デバイス。
第１基板、第１電気導電層、第１電極層、第２電気導電層、および第２基板を有して成るエレクトロクロミックデバイスであって、
第１電気導電層は第１基板と第１電極層との間にあり、第１電極層は第１電気導電層の表面上にあり、およびエレクトロクロミック材を含んで成り、
第１電気導電層は第１材料および第２材料を有するパターン電気導電層を有して成り、第１材料は透明導電性酸化物であり、第２材料は少なくとも１０ ^２倍分第１材料の抵抗率よりも大きい抵抗率を有し、
第１電気導電層および第２電気導電層は、第１電気導電層および第２電気導電層における位置に応じて変化する第１電気導電層および第２電気導電層を通じる電流の流れに対してシート抵抗Ｒ_ｓを各々有し、
第１電気導電層における最小シート抵抗値Ｒ_ｍｉｎに対する最大シート抵抗値Ｒ_ｍａｘの比は少なくとも１０であり、
第２電気導電層における最小シート抵抗値Ｒ_ｍｉｎに対する最大シート抵抗値Ｒ_ｍａｘの比は少なくとも１０であり、
第１基板および第１電気導電層が、赤外線から紫外線までの範囲の波長を有する電磁放射に対して透明である、エレクトロクロミックデバイス。
（ｉ）第２凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第２領域での平均シート抵抗に対する第１凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第１領域での平均シート抵抗の比が少なくとも５であり、第１電気導電層の第１領域および第２領域が第１電気導電層の表面積の少なくとも２５％を各々含んで成り、また（ｉｉ）第２凸多角形により囲まれた第２電気導電層の第２領域での平均シート抵抗に対する第１凸多角形により囲まれた第２電気導電層の第１領域での平均シート抵抗の比が少なくとも５であり、第２電気導電層の第１領域および第２領域が第２電気導電層の表面積の少なくとも２５％を各々含んで成る、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第２基板および第２電気導電層が赤外線から紫外線の範囲の波長を有する電磁放射に対して透明である、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第１基板および第２基板がガラス又はプラスチックである、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
エレクトロクロミックデバイスが、連続して第１基板、第１電気導電層、第１電極層、イオン伝導層、第２電極層、第２電気導電層、および第２基板を有して成る、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第２電極層がエレクトロクロミック材を含んで成る、請求項２１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第１電気導電層が第１電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、第１電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、また、一連の抵抗勾配ラインのうちの１つの勾配ラインに沿ったシート抵抗は、概して増加し、概して減少し、該シート抵抗が最大に達するまで概して増加し、その後概して減少し、または該シート抵抗が最小に達するまで概して減少し、その後概して増加する、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第２電気導電層が第２電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、第２電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが第２の一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な第２の一連の抵抗勾配ラインを含み、また、第２の一連の抵抗勾配ラインのうちの１つの勾配ラインに沿ったシート抵抗は、概して増加し、概して減少し、該シート抵抗が最大に達するまで概して増加し、その後概して減少し、または該シート抵抗が最小に達するまで概して減少し、その後概して増加する、請求項２３に記載のエレクトロクロミックデバイス。
（ｉ）第１電気導電層が第１電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、（ｉｉ）第１電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよび抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、（ｉｉｉ）第２電気導電層における勾配ラインの１つの少なくとも１ｃｍの長さを有する線分の投影が第２電気導電層における相補的な線分を規定し、（ａ）勾配線分にわたる第１電気導電層のシート抵抗の傾きの平均値Ｓ^１ _ａｖｇが正または負の値であり、（ｂ）相補的な線分にわたる第２電気導電層のシート抵抗の傾きの平均値Ｓ^２ _ａｖｇがゼロまたはＳ^１ _ａｖｇとは反対の符号を有した値である、請求項２３に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第１電気導電層および第２電気導電層にそれぞれ接続された第１バスバーおよび第２バスバーを更に有して成り、
（ｉ）第１バスバーおよび第２バスバーが、最小の光学状態および最大の光学状態に対して目標の光学状態へエレクトロクロミックデバイスをスイッチングするため電流駆動モードを可能とする駆動電流Ｉ_ＤＲＶを受容するように構成されており、
（ｉｉ）エレクトロクロミックデバイスが全電荷Ｑ_ＴＯＴを有する全電荷容量を含んで成り、
（ｉｉｉ）目標の光学状態は、エレクトロクロミックデバイスを駆動電流Ｉ_ＤＲＶを通じて目標の電荷Ｑ_ＴＧＴに帯電させることで達成でき、目標の電荷Ｑ_ＴＧＴは、最大の光学状態に対する目標の光学状態の割合に相当する全電荷Ｑ_ＴＯＴの割合を含んで成り、および、
（ｉｖ）目標の光学状態は、目標時間Ｔ_ＴＧＴおよび駆動電流Ｉ_ＤＲＶの積が目標の電荷Ｑ_ＴＧＴと実質的に等しくなるように駆動電流Ｉ_ＤＲＶを調整することで、エレクトロクロミックデバイスの光学的にスイッチ可能な全領域の実質的に全てのためおよび目標の時間Ｔ_ＴＧＴ内に予測通りに達成できる、請求項１７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
エレクトロクロミックデバイスが初期の光学状態から目標の光学状態へとスイッチされる際に、光学的にスイッチ可能な全領域の不透明度が目標時間Ｔ_ＴＧＴ内に各局所のため実質的に均一に調整される、請求項２６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
駆動電流が目標時間Ｔ_ＴＧＴに相当する一定の電流値に調整されると、光学的にスイッチ可能なエレクトロクロミックデバイスの領域が目標の光学状態に遷移することができる、請求項２６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
第１電気導電層と第２電気導電層との間にあり、第１電気導電層および第２電気導電層と電気的に接触するエレクトロクロミック層を有して成る多層の層構造体を形成することを含む多層デバイスの製造方法であって、
第１電気導電層および第２電気導電層の少なくとも一方は、第１材料および第２材料を有するパターン電気導電層を有して成り、第１材料は透明導電性酸化物であり、第２材料は少なくとも１０ ^２倍分第１材料の抵抗率よりも大きい抵抗率を有し、第１電気導電層および/または第２電気導電層は、第１電気導電層および/または第２電気導電層における位置に応じて変化する第１電気導電層および/または第２電気導電層を通じる電流の流れに対して空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを各々有し、第２凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第２領域での平均シート抵抗に対する第１凸多角形により囲まれた第１電気導電層の第１領域での平均シート抵抗の比が少なくとも２であり、第１凸多角形により囲まれる第１領域および第２凸多角形により囲まれる第２領域のそれぞれが第１電気導電層の表面積の少なくとも２５％を各々含んで成る、製造方法。
第１電気導電層が第１電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ_ｓを有しており、第１電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ_ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、また、一連の抵抗勾配ラインのうちの１つの勾配ラインに沿ったシート抵抗は、概して増加し、概して減少し、該シート抵抗が最大に達するまで概して増加し、その後概して減少し、または該シート抵抗が最小に達するまで概して減少し、その後概して増加する、請求項２９に記載の製造方法。
（ｉ）第１電気導電層が第１電気導電層における位置に応じて変化する空間的に変化するシート抵抗Ｒ _ｓを有しており、（ｉｉ）第１電気導電層内の位置に応じたシート抵抗Ｒ _ｓの輪郭マップが一連のイソ抵抗ラインおよびイソ抵抗ラインに垂直な一連の抵抗勾配ラインを含み、および（ｉｉｉ）第２電気導電層に対する勾配ラインのうちの１つの少なくとも１ｃｍの長さを有する線分の投影は第２電気導電層に相補的な線分を規定し、
（ａ）勾配線分にわたる第１電気導電層のシート抵抗の傾きの平均値Ｓ ^１ _ａｖｇが正又は負の値であり、および（ｂ）相補的な線分にわたる第２電気導電層のシート抵抗の傾きの平均値Ｓ ^２ _ａｖｇがゼロ又はＳ ^１ _ａｖｇとは反対の符号を有した値である、請求項２９に記載の製造方法。