JP5579739B2

JP5579739B2 - 電源の極性をエレクトロクロミックデバイスに適合させるためのアセンブリおよび方法

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Publication number: JP5579739B2
Application number: JP2011539981A
Authority: JP
Inventors: ルトカール，フイリツプ
Original assignee: セイジ・エレクトロクロミクス，インコーポレイテッド
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: EP2364459A1; WO2010066499A1; US20110304898A1; KR20110102326A; DE102008061403B4; DE102008061403A1; CN102246093A; JP2012511737A; EP2364459B1

Description

本発明は、エレクトロクロミックデバイスの技術分野で、電気的電源の極性をエレクトロクロミックデバイスの極性に適合させるための構造および方法に関する。

例えば、エレクトロクロミックグレージングなどのエレクトロクロミックデバイスはよく知られており、既に特許文献で様々に説明されている。単に例示的な目的で、欧州特許第０３３８８７６号明細書、欧州特許第０４０８４２７号明細書、欧州特許第０６２８８４９号明細書、および米国特許第５９８５４８６号明細書を参照する。エレクトロクロミックグレージングは、特に建物および自動車に使用され、異なる光透過性による入射光の量を連続的に調整する。

刊行物、独国特許出願公開第１９７０６９１８号明細書または欧州特許第６９１１２１５９（Ｔ２）号明細書では、いずれにも、エレクトロクロミックデバイスを制御するための構造および方法が開示されている。言及されている２つの方法では、電流および／または電圧がエレクトロクロミック素子で測定され、その目的のために、対応する測定デバイスが関連構造に含められている。

特に、言及した刊行物から明らかなように、エレクトロクロミックグレージングには、電気的に伝導性のある材料からできている層を貼り付ける、例えばガラスなどの少なくとも１つの透明な基板、および可逆的に陽イオンを蓄積できる、例えば、酸化タングステンなどのエレクトロクロミック材料からできている少なくとも１つの層が含まれる。ここで、陽イオンが蓄積された状態または放出された状態に対応する、エレクトロクロミック材料の異なる酸化状態により、異なる着色が発生することが重要であり、その状態の１つは通常、透明である。異なる極性の電気的電圧を印加すると、陽イオンの蓄積または放出が制御されることが可能で、選択的に、エレクトロクロミックグレージングの光透過性に影響を与える。通常、エレクトロクロミックデバイスには、さらに、例えば高分子層または無機物層（例えば、酸化ケイ素、酸化タンタル、または酸化ハフニウムからできているセラミック層）などのイオン伝導層のほか、例えば、酸化ニッケル、酸化イリジウム、または酸化バナジウムからできている層などの対抗電極も含まれる。

欧州特許第０３３８８７６号明細書欧州特許第０４０８４２７号明細書欧州特許第０６２８８４９号明細書米国特許第５９８５４８６号明細書独国特許出願公開第１９７０６９１８号明細書欧州特許第６９１１２１５９号明細書

それらの明細書によると、エレクトロクロミックグレージングには、印加される電圧の極性に関して、それぞれの構造に応じた特定の端子構成があり、これ以降本明細書では「極性」と呼ぶことにするが、対応して分極化した電圧でのみ、陽イオンの蓄積または放出のエレクトロクロミックプロセスが必要に応じて成し遂げられることができる。したがって、エレクトロクロミックグレージングでは、ふさわしく、または適切に分極化した電源に接続される必要がある。光透過性を低減化するための最大許容可能電圧は通常、光透過性を増大させるための電圧より高いので、不適切な極性の電源により、許容不可能な高い電圧が印加されると、エレクトロクロミックデバイスの損傷または早期エージングなども発生する。不適切な極性の電源に関連した問題を防止するには、機械的に逆極性を保護するエレクトロクロミックデバイスのコネクタ、例えば、結合が適切な極性の電源とのみ接続されることが可能なように設計されたプラグを備えることが知られている。しかしながら、実際には、例えばエレクトロクロミックグレージングを建物に設置する場合、プラグへの接続ケーブルが延長されたり、短くされたりする必要があり、プラグを除去することが必要になる状態が発生する可能性がある。接続ケーブルにプラグを再び取り付けた後、プラグの不適切な取り付けを排除することはできないので、不適切な極性の電源に接続する危険性が再び存在する。

対照的に、本発明の目的は、日常の作業で、不適切な極性の電源へのエレクトロクロミックグレージングの電気的接続を確実かつ安全に回避する機能を提供することにある。

この目的および他の目的は、電源の極性をエレクトロクロミックデバイスの極性に適合させるための構造および方法による本発明の提案に従い実現される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の特徴により示される。

本発明によると、エレクトロクロミックデバイス、例えばエレクトロクロミックグレージング、およびエレクトロクロミックデバイスに電気的に接続された回路アセンブリを備える構造が示されている。

エレクトロクロミックデバイスは２つの電気デバイス接続を有しており、エレクトロクロミックデバイスの光透過性は、デバイス接続への電圧および／または電流の印加によって減少または増大されることができる。前書きの部分で既に説明されたように、エレクトロクロミックデバイスの光透過性の変更に関して、デバイスの接続には、それぞれの構造に応じて電源の極性端子への接続のために特定の端子構成（極性）がある。

エレクトロクロミックデバイスには、光透過性が減少する状況で、デバイス自体により生成された電気的ＤＣ電圧が２つのデバイス接続で生成されるような、光透過性の減少（着色）の際に、電荷蓄積手段（アキュムレータ）として機能するような構造がある。

本発明による構造の回路アセンブリは、２つのデバイス接続間の電圧および／または電流を測定するための、２つのデバイス接続に接続された電圧／電流測定デバイスを備えている。

さらに回路アセンブリは、少なくとも１つの電源（電圧および／または電流の供給源）を備えており、それによって、電力（電圧および／または電流）がエレクトロクロミックデバイスに供給されることが可能である。このために、電源には、制御可能な極性端子双方向回路の介入で２つのデバイス接続に接続された２つの極性端子がある。極性端子双方向回路によって、一方のデバイス接続が２つの極性端子の１つと電気的な伝導接続を選択的に行い、同時に、もう一方のデバイス接続がそれぞれのほかの極性端子と電気的な伝導接続を行うことができ、その結果、エレクトロクロミックデバイスは、ランダムな極性化で、電源と電気的な伝導接続が行われることができる。また、有利には極性端子双方向回路が電源からエレクトロクロミックデバイスを電気的に分割することも可能である。

さらに回路アセンブリは、極性端子双方向回路を制御するため電子制御回路を備えている。制御デバイスは、デバイス接続がそれぞれの場合に、極性端子で測定される電圧および／または極性端子で測定される電流の極性が電源の極性に対応するように極性端子と接続されることができるように構成されている。このため、電子制御デバイスは、データを送信するために電圧／電流測定デバイスおよび極性端子双方向回路に接続される。

したがって、有利には本発明による構造が、エレクトロクロミックデバイスの光透過性が必要に応じて制御可能で、許容不可能な高い電圧のゆえの損傷が確実かつ安全に防止されるように、不適切な極性化によりエレクトロクロミックデバイス（光透過性が減少している）のデバイス接続に接続された電源の極性を変更することができる。

本発明による構造の有利な実施形態では、制御デバイスは、デバイス接続間で電圧または電流が測定不可能な場合、電力（電圧および／または電流）が選択可能な時間期間でエレクトロクロミックデバイスに供給されるように構成されている。

その上、本発明のこの実施形態では、制御デバイスは次のように構成されている。

ａ）時間期間の終了後、電圧および／または電流がデバイス接続間で測定される場合、デバイス接続は、それぞれの場合に極性端子で測定される電気的変量（電圧および／または電流）の極性が電源の極性に対応するように極性端子に接続される。

ｂ）時間期間の終了後、電圧および／または電流がデバイス接続間で測定されない場合、デバイス接続は、それぞれの場合に極性端子の極性が、電力が供給されている間の極性端子の極性に対して反対になるよう極性端子に接続される。

したがって、有利には本発明のこの実施形態が、エレクトロクロミックデバイスの光透過性が必要に応じて制御可能で、許容不可能な高い電圧のゆえの損傷が確実かつ安全に防止されるように、不適切な極性化によりエレクトロクロミックデバイス（光透過性が減少している）のデバイス接続に接続された電源の極性を変更することができる。

本発明による構造の別の有利な実施形態では、電圧／電流測定デバイスが電子制御デバイスに組み込まれ、特に小型の回路アセンブリが可能になる。

技術的に単純に回路アセンブリの実施形態を実現する場合、極性端子双方向回路は、電源の第１極性端子が第１デバイス接続と電気的に伝導接続されることが可能な第１接続ラインのほか、電源の第２極性端子が第２デバイス接続と電気的に伝導接続されることが可能な第２接続ラインも備えている。さらに、極性端子双方向回路は、第１トランジスタおよび第２トランジスタを伴う第１トランジスタペアを備え、第１トランジスタのロードパスにより、第１接続ラインは第１端子側セクション（極性端子側に位置する）と第１コネクタ側セクション（デバイス接続側に位置する）とに分割され、第２トランジスタのロードパスにより、第２接続ラインは第２端子側セクションと第２コネクタ側セクションとに分割される。それに加えて、極性端子双方向回路は、第１接続ラインの第１端子側セクションが第２接続ラインの第２コネクタ側セクションに電気的に伝導接続されることが可能な第１ブリッジラインのほか、第２接続ラインの第２端子側セクションが第１接続ラインの第１コネクタ側セクションに電気的に伝導接続されることが可能な第２ブリッジラインも備えている。極性端子双方向回路はさらに、第３トランジスタおよび第４トランジスタを伴う第２トランジスタペアを備え、第３トランジスタのロードパスは第１ブリッジラインに包含されており、第４トランジスタのロードパスは第２ブリッジラインに含まれている。

極性端子双方向回路で、トランジスタは、第１トランジスタのロードパスを介して、電源の第１極性端子が第１デバイス接続と電気的に伝導接続されるか、または第１デバイス接続から分離されることが可能であり、第２トランジスタのロードパスを介して、第２極性端子が第２デバイス接続と電気的に伝導接続されるか、または第２デバイス接続から分離されることが可能であるように配線される。その上、第３トランジスタのロードパスを介して、第１極性端子は第２デバイス接続と電気的に伝導接続されるか、または第２デバイス接続から分離されることが可能であり、第４トランジスタのロードパスを介して、第２極性端子は第１デバイス接続と電気的に伝導接続されるか、または第１デバイス接続から分離されることが可能である。

極性端子双方向回路では、トランジスタの制御コネクタが電子制御デバイスに接続され、１つのトランジスタペアのトランジスタの制御コネクタが電子制御デバイスの共通信号出力に接続され、このようにして、トランジスタペアを共に制御する場合、有利になり得る。

本発明による構造の有利な別の実施形態では、第１電源および第２電源を備え、それらの電源は、それぞれの場合に、極性端子双方向回路を介し、２つの電源の極性端子により、２方向スイッチで制御されるエレクトロクロミックデバイスのデバイス接続部に接続され、選択的にデバイス接続に接続可能である。ここで、第１電源はエレクトロクロミックデバイスの光透過性を減少させるために機能するが、一方、第２電源はエレクトロクロミックデバイスの光透過性を増大させるために使用される。２方向スイッチが、データを送信するために電子制御デバイスに接続され、制御デバイスによって制御可能である場合には、特に有利になり得る。それに加えて、２つの電源の少なくとも１つの最大出力電力（最大電圧または最大電流）が電子制御デバイスによって調整されることができるなら、有利になり得る。

エレクトロクロミックデバイスが例えば、ガラスなどの少なくとも１つの透明な基板を備えるエレクトロクロミックグレージングであることが好ましい（必ずしもガラスである必要はない）。

さらに、本発明は電源の極性をエレクトロクロミックデバイスの極性に適合させるための方法にも拡張されている。

本発明による方法では、電圧および／または電流は最初に、電圧／電流測定デバイスによって、エレクトロクロミックデバイスのデバイス接続部間で測定される。次いで、測定された電気的変量（電流および／または電圧）の極性（記号）が電子制御デバイスによって電源の極性と比較され、測定された電気的変量（電流および／または電圧）の極性が電源の極性に対応するようにデバイス接続が極性端子に接続される。

したがって、本発明による方法は、単純かつ確実に、エレクトロクロミックデバイス（光透過性が減少）の極性への電源の極性の適合化を行うことができる。

本発明による方法の有利な実施形態では、デバイス接続で電圧または電流が測定されない場合、選択可能な時間期間、エレクトロクロミックデバイスに電力（電圧および／または電流）が供給される。さらに：
ａ）時間期間の終了後、電圧および／または電流がデバイス接続間で測定される場合、デバイス接続は、それぞれの場合に極性端子で測定される電気的変量（電圧および／または電流）の極性が電源の極性に対応するように極性端子に接続される。

この実施形態では、単純な方法で、エレクトロクロミックデバイス（光透過性が減少していない）の極性への電源の極性の適合化を行うことができる。供給される電源（電圧および／または電流）の極性は、任意に選択されることができる。適切に極性化された電源の場合、エレクトロクロミックデバイスの光透過性は、デバイス接続で電圧が生成されるように減少し、一方、対照的にエレクトロクロミックデバイスの光透過性は、不適切に極性化された電源では減少しない。したがって、デバイス接続では電圧は生成されない。どちらの場合も、電源の適切な極性化は、結果が異なるので単純な方法で検出される。

さらに本発明はエレクトロクロミックデバイスの動作の方法にも拡張され、電源によるエレクトロクロミックデバイスの光透過性の変更（特に、初めての変更）前に、エレクトロクロミックデバイスの極性への電源の極性の適合化のための上述したような方法が実行される。

次に、本発明は、本発明による構造を図示する、図１を参照する例示的な実施形態を用いてより詳細に説明される。

エレクトロクロミックデバイス２およびエレクトロクロミックデバイス２に電気的に接続された回路アセンブリ３を備え、参照番号１で全体が示される構造を図示する図である。

本明細書におけるエレクトロクロミックデバイス２は、例えば、少なくとも１つの透明な基板（例えば、窓ガラス）を備えたエレクトロクロミックグレージングとして実装される。エレクトロクロミックデバイス２の光透過性は、適した大きさおよび極性の電圧および／または電流に従って変更されることが可能で、エレクトロクロミックデバイス２は光透過性の低減化とともに電荷蓄積手段として機能する。

図１で示されている構造１では、エレクトロクロミックデバイス２はその等価回路図により図示されている（破線の輪郭線）。それによると、エレクトロクロミックデバイス２は、２つのデバイス接続９、１０を介して帯電または放電されることが可能な、電荷蓄積手段である１つの電気コンデンサ５としての特性で、使用可能である。エレクトロクロミックデバイス２の具体的な構造に応じて、コンデンサ５は適切に（ふさわしく）極性化された電圧の印加によってのみ帯電されることが可能で、その状況はコンデンサ５に並列に接続されているダイオード６により図１で図示されている。このため、２つのデバイス接続９、１０は、必要に応じて、エレクトロクロミックデバイス２の着色（光透過性の減少）または脱色（光透過性の増大）を得るために、特定の端子構成に対応した電源の極性端子に接続される必要がある。電荷蓄積特性に関しては、エレクトロクロミックデバイス２の着色はコンデンサ５の電気的帯電という結果になり、一方、エレクトロクロミックデバイス２の脱色はコンデンサ５の電気的放電という結果になる。

コンデンサ５と並列に接続されているリーク抵抗７は、リーク電流およびクリープ電流が原因のエレクトロクロミックデバイス２の一般的に発生する（わずかな）自己排流を表している。コンデンサ５に直列に接続されている端子抵抗８は、デバイス接続９、１０によるコンデンサ５の接続へのラインの電気的抵抗を表している。

単に例示的な方法で、２０のコントラストによるエレクトロクロミックグレージングのキャパシタンスは約３００Ｆ／ｍ^２になる場合があることが示される必要がある。リーク抵抗７は１ｍ^２の表面領域のグレージングに対して約２０オームになる場合がある。端子抵抗８は約０．５オームになる場合がある。

回路アセンブリ３は、回路アセンブリ３の様々な構成部品を制御する制御デバイス１１を備えている。さらに、調整可能な第１電源（電圧／電流の供給源）１２および調整不可能な第２電源（電圧／電流の供給源）１３を備え、それによって、電力（電気的ＤＣ電圧および／またはＤＣ電流）がエレクトロクロミックデバイス２に供給されることが可能である。２つの電源１２、１３は、極性端子双方向回路４の介入により、２つのデバイス接続９、１０と交互に、電気的に伝導接続されることが可能である。２つの電源１２、１３はそれぞれ、２つの極性端子を備えており、２つの電源１２、１３の同じ極性端子は共通の第３の極性端子１６に短絡化されている。したがって、第１電源１２は第１極性端子１４および第３の極性端子１６を備え、第２電源１３は第２極性端子１５および第３の極性端子１６を備えている。第１電源１２はエレクトロクロミックデバイス２の光透過性を減少させるように機能し、一方、第２電源１３はエレクトロクロミックデバイス２の光透過性を増大させるように機能する。このため、２つの電源１２、１３には、それぞれの機能に適合された最大ＤＣ電圧または最大ＤＣ電流があり、通常、第２電源１３の最大ＤＣ電圧または最大ＤＣ電流は第１電源１２の最大ＤＣ電圧または最大ＤＣ電流より小さい。

２方向スイッチ１７により制御され、第１電源１２の第１極性端子１４または第２電源１３の第２極性端子１５のいずれかは、第１接続ライン１８を介して、エレクトロクロミックデバイス２の第１デバイス接続９に電気的に接続されることができる。２つの電源１２、１３の（共通の）第３極性端子１６は、第２接続ライン１９を介して、エレクトロクロミックデバイス２の第２デバイス接続１０に電気的に伝導接続されることが可能である。第１接続ライン１８と第２接続ライン１９は両方とも、図１で破線の輪郭線により図示されている極性端子双方向回路４の一部である。

極性端子双方向回路４は、第１接続ライン１８と第２接続ライン１９とともに、それぞれの場合に、制御可能な電界効果トランジスタとして実装される第１トランジスタ２０と第２トランジスタ２１を伴う第１トランジスタペアを備えており、それぞれのトランジスタには、ロードパス（すなわち、トランジスタのソースおよびドレインコネクタを互いに接続する電流パス）およびロードパスの電流の流れを制御する制御接続部がある。ここで、第１トランジスタ２０のロードパスで、第１接続ライン１８は第１端子側セクション４７と第１コネクタ側セクション４８に分割され、第２トランジスタ２１のロードパスで、第２接続ライン１９は第２端子側セクション４９と第２コネクタ側セクション５０に分割される。

さらに、極性端子双方向回路４は、第１ブリッジライン２２を備え、それによって第１端子側セクション４７は第２コネクタ側セクション５０のほか、第２ブリッジライン２３とも電気的に伝導接続されることが可能で、それによって、第２端子側セクション４９は、第１コネクタ側セクション４８と電気的に伝導接続されることが可能である。それに加えて、極性端子双方向回路４は、それぞれが制御可能な電界効果トランジスタとして実装される、第３トランジスタ２４と第４トランジスタ２５を伴う第２トランジスタペアを備え、第３トランジスタ２４のロードパスは第１ブリッジライン２２に含まれ、第４トランジスタ２５のロードパスは第２ブリッジライン２３に含まれる。

第１トランジスタ２０の第１制御コネクタ２６および第２トランジスタ２１の第２制御コネクタ２７は、共通の第１制御ライン３０を介して、制御デバイス１１の第１信号出力３２に接続され、その結果、制御デバイス１１は、第１アンプ３４の介入で、２つのトランジスタ２０、２１を同時に制御するための制御信号を第１制御コネクタ２６および第２制御コネクタ２７に送信する。第３トランジスタ２４の第３制御コネクタ２８および第４トランジスタ２５の第４制御コネクタ２９は、共通の第２制御ライン３１を介して、制御デバイス１１の第２信号出力３３に接続され、その結果、制御デバイス１１は、第２アンプ３５の介入で、制御信号を第３制御コネクタ２８および第４制御コネクタ２９に同時に送信する。

一般に、電界効果トランジスタの制御コネクタの対応する動作によって、電流が制御コネクタによって制御されるロードパスを通過したり（必要に応じて、電流強度が減少する）、電界効果によってブロックされることができる。

２つのトランジスタペアが相互接続されているので、極性端子双方向回路４によって次のことが達成されることができる：
ａ）２方向スイッチ１７の位置に応じて、第１極性端子１４または第２極性端子１５と接続されている第１接続ライン１８は、第１デバイス接続９と電気的に伝導接続され、同時に、第３極性端子１６に接続されている第２接続ライン１９は第２デバイス接続１０に電気的に伝導接続され、そのとき、第１トランジスタ２０および第２トランジスタ２１はそれぞれ通過状態に切り替えられており、第３トランジスタ２４および第４トランジスタ２５はそれぞれブロックされている。または
ｂ）２方向スイッチ１７の位置に応じて、第１極性端子１４または第２極性端子１５と接続されている第１接続ライン１８は、第２デバイス接続１０と電気的に伝導接続され、同時に、第３極性端子１６に接続されている第２接続ライン１９は第１デバイス接続９に電気的に伝導接続され、そのとき、第１トランジスタ２０および第２トランジスタ２１はそれぞれブロックされており、第３トランジスタ２４および第４トランジスタ２５はそれぞれ通過状態に切り替えられている。または
ｃ）２つのデバイス接続９、１０の第１接続ライン１８および／または第２接続ライン１９は電気的に分離されており、そのとき、第１トランジスタ２０および第３トランジスタ２４ならびに／または第２トランジスタ２１および第４トランジスタ２５はそれぞれブロックされ、例えば、デバイス接続９、１０でＤＣ電圧および／またはＤＣ電流を測定する。

第１電源１２または第２電源１３を極性端子双方向回路４に接続するための２方向スイッチ１４は、制御デバイス１１により制御され、接地されたアクチュエータ３６（例えば、エレクトロマグネット）により動作されることができ、それは、第３制御ライン３９を介し、第３アンプ３８の介入で、制御デバイス１１の第３信号出力３７に接続される。

調整可能な第１電源１２は、データを送信するために、第４制御ライン４１を介して、制御デバイス１１の第４信号出力（Ａ／Ｄ出力）４０に接続されている。制御デバイス１１は制御信号を生成し、第４信号出力４０に配信することができ、制御信号は、第４制御ライン４１を介して第１電源１２に送信され、最大電圧または最大電流を調整する。最大電圧または最大電流の大きさより、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性は、必要な透過性値に減少させることができる。

さらに、制御デバイス１１には、統合された電圧／電流測定デバイス４６が備えられており、そのデバイスは第１信号入力４４（Ａ／Ｄ入力）およびそれに接続されている第１測定ライン４２ならびに第２信号入力４５（Ａ／Ｄ入力）およびそれに接続されている第２測定ライン４３を介してエレクトロクロミックデバイス２の２つのデバイス接続９、１０に電気的に伝導接続されている。電圧／電流測定デバイス４６は、２つのデバイス接続９、１０間の電気的ＤＣ電圧および／または電気的ＤＣ電流（符号を含む）を測定することができる。

電子制御デバイス１１は、例えば、プログラム可能なロジックコントローラ（マイクロプロセッサ）として構成され、その中で、機械可読プログラムコードが実行されることができまたは実行され、そのプログラムコードは構造１の制御可能な構成部品が必要に応じて制御される命令を備えている。それに加えて、電子制御デバイス１１は、２つの電源１２、１３の第１極性端子１４、第２極性端子１５、または第３極性端子１６が対応する電気的極性（プラスまたはマイナス極）を保存し、その結果、制御デバイス１１は、２方向スイッチ１４の位置に応じ、極性端子双方向回路４によって
−選択的に、第１デバイス接続９を第１電源１２のプラスまたはマイナス極に、および同時に第２デバイス接続１０を第１電源１２のそれぞれもう一方の極に、または、
−選択的に、第１デバイス接続９を第２電源１３のプラスまたはマイナス極に、および第２デバイス接続１０を第２電源１３のそれぞれもう一方の極に、
電気的に伝導接続できる。

電子制御デバイス１１には、機械可読プログラムコードが実装されており、それによって、特に第１電源１２とのエレクトロクロミックデバイス２の最初の電気的接続の前に、電気的ＤＣ電圧（符号を含む）が電圧／電流測定デバイス４６によって２つのデバイス接続９、１０で測定される。電源がエレクトロクロミックデバイス２に供給されていない場合に、電圧または電流の測定が行われる。

２方向スイッチ１４は、第１電源１２がエレクトロクロミックデバイス２に接続されるように切り替えられる場合、このことは、トランジスタがブロックされることにより達成されることができる。

最初に、第１変形例が考慮される。それでは、エレクトロクロミックデバイス２に、電気的ＤＣ電圧が電荷蓄積手段としてのそれらの特性のために２つのデバイス接続９、１０で測定され得るような減少した光透過性がある。

２つのデバイス接続９、１０で行われるＤＣ電圧および／またはＤＣ電流の測定後、測定された電気的変量の記号（極性）が第１電源１２の極性と比較され、第１電源１２は、第１電源１２の極性が測定された電気的変量の極性と同じになるようにデバイス接続９、１０と電気的に伝導接続される。例えば、正のＤＣ電圧がデバイス接続９、１０で測定される場合、それによって、第１デバイス接続９には第２デバイス接続１０より高い電位がある。さらに、第１極性端子１４に第３極性端子１５より高い電位がある場合、第１極性端子１４は第１デバイス接続９と電気的に伝導接続され、第３極性端子１６は第２デバイス接続１０と電気的に伝導接続される。このために、回路アセンブリ３で、第１トランジスタ２０と第２トランジスタ２１を伴う第１トランジスタペアが通過状態に切り替えられ、一方、第３トランジスタ２４と第４トランジスタ２５を伴う第２トランジスタペアはブロックされる。他方、負のＤＣ電圧がデバイス接続９、１０で測定される場合、それによって、第１デバイス接続９の電位は第２デバイス接続１０より低い。さらに、第１極性端子１４に第３極性端子１５より高い電位がある場合、第３極性端子１６は第１デバイス接続９と電気的に伝導接続され、第１極性端子１４は第２デバイス接続１０と電気的に伝導接続される。このために、回路アセンブリ３で、第１トランジスタ２０と第２トランジスタ２１を伴う第１トランジスタペアがブロックされ、一方、第３トランジスタ２４と第４トランジスタ２５を伴う第２トランジスタペアは通過状態に切り替えられる。

次に、第２変形例が考慮される。それでは、エレクトロクロミックデバイス２には、電気的ＤＣ電圧が２つのデバイス接続９、１０で生成されないような減少した光透過性がない。

この場合、第１電源１２は、極性端子１４、１６の極性に関係なく、選択可能な時間期間、２つのデバイス接続９、１０と電気的に伝導接続される（これ以後、より簡単に参照するために「帯電ステップ」と呼ばれる）。帯電ステップの間に、２つのデバイス接続に印加されるＤＣ電圧またはＤＣ電流の大きさは、エレクトロクロミックデバイス２の最大許容ＤＣ電圧またはＤＣ電流が超過されないように選択される。

次いで、第１電源１２が再び、エレクトロクロミックデバイス２から分離され、これは、トランジスタのブロックにより達成されることができる。

次に、電気的ＤＣ電圧またはＤＣ電流が２つのデバイス接続９、１０で測定される場合、測定される電気的変量の記号（極性）が第１電源１２の極性と比較され、第１電源１２は、第１電源１２の極性が測定された電気的変量の極性と同じになるようにデバイス接続９、１０と電気的に伝導接続される。このことは、第１変形例に関連して既に上述された方法で行われることが可能である。不必要な繰り返しを回避するために、そこの記述を参照する。ここで、第１電源１２の２つの極性端子１４、１６の極性は帯電ステップの間の極性に対応する。それは、それ以後にのみエレクトロクロミックデバイス２の光透過性の低減化が得られることができるからである。

その上、電気的ＤＣ電圧または電流が２つのデバイス接続９、１０で測定されない場合、第１電源１２の極性端子１４、１６は、帯電ステップの間、極性が極性端子１４、１６の極性と反対になるようにデバイス接続９、１０と電気的に伝導接続される。帯電ステップの間、例えば、第１デバイス接続９が第１極性端子１４と電気的に伝導接続され、第２デバイス接続１０が第３極性端子１６に接続されている場合、次に、第１デバイス接続９は第３極性端子１６に電気的に伝導接続され、第２デバイス接続１０は第１極性端子１４に接続される。このために、回路アセンブリ３では、第１トランジスタ２０と第２トランジスタ２１を伴う第１トランジスタペアがブロックされ、一方、第３トランジスタ２４と第４トランジスタ２５を伴う第２トランジスタペアが通過状態に切り替えられる。他方、帯電ステップの間、第１デバイス接続９が第３極性端子１６と電気的に伝導接続され、第２デバイス接続１０が第１極性端子４に接続されている場合、次に、第１デバイス接続９は第１極性端子１４に電気的に伝導接続され、第２デバイス接続１０は第３極性端子１６に接続される。このために、回路アセンブリ３では、第１トランジスタ２０と第２トランジスタ２１を伴う第１トランジスタペアが通過状態に切り替えられ、一方、第３トランジスタ２４と第４トランジスタ２５を伴う第２トランジスタペアがブロックされる。

第１電源１２の極性端子が適切な極性化で、エレクトロクロミックデバイス２に接続される場合、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性は制御デバイス１１により制御され、必要に応じて減少させることができる。２方向スイッチ１４を反対にして、第２電源１３に接続することにより、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性は増大させることができる。

したがって、本発明による構造１によって、有利にはエレクトロクロミックデバイス２の極性に対して、光透過性の減少に使用される第１電源１２または光透過性の増大に使用される第２電源１３の極性の適合化が可能になる。この方法で、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性の必要な制御が確実になり、過大なＤＣ電圧または過大なＤＣ電流による誤った影響に起因する損傷が確実に回避されることができる。

図１に関連して説明された例示的実施形態では、２つの電源１２、１３が使用され、第１電源１２は光透過性を減少させるために機能し、第２電源１３は光透過性を増大させるために機能しているが、単一の電源、例えば第１電源１２のみを備え、２つのデバイス接続９、１０を短絡することによって、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性を増大するようにすることも同様に考えられるはずである。このことは、例えば、４つすべてのトランジスタを通過状態に切り替えることにより達成され、その場合、例えば、追加の制御可能なトランジスタが第２接続ライン１９に備えられる必要があるはずである。同様に代替方法として、エレクトロクロミックデバイス２の光透過性を増大させるために、極性端子双方向回路４によって２つのデバイス接続９、１０に電気的に伝導接続された極性端子１４、１６の極性を反対にすることが考えられ、この場合、必要に応じて、最大出力は、エレクトロクロミックデバイス２の損傷を回避するために、減少させる必要があるはずである。

１構造
２エレクトロクロミックデバイス
３回路アセンブリ
４極性端子双方向回路
５コンデンサ
６ダイオード
７リーク抵抗
８終端抵抗
９第１デバイス接続
１０第２デバイス接続
１１制御デバイス
１２第１電源
１３第２電源
１４第１極性端子
１５第２極性端子
１６第３極性端子
１７２方向スイッチ
１８第１接続ライン
１９第２接続ライン
２０第１トランジスタ
２１第２トランジスタ
２２第１ブリッジライン
２３第２ブリッジライン
２４第３トランジスタ
２５第４トランジスタ
２６第１制御コネクタ
２７第２制御コネクタ
２８第３制御コネクタ
２９第４制御コネクタ
３０第１制御ライン
３１第２制御ライン
３２第１信号出力
３３第２信号出力
３４第１アンプ
３５第２アンプ
３６アクチュエータ
３７第３信号出力
３８第３アンプ
３９第３制御ライン
４０第４信号出力
４１第４制御ライン
４２第１測定ライン
４３第２測定ライン
４４第１信号入力
４５第２信号入力
４６電圧／電流測定デバイス
４７第１端子側セクション
４８第１コネクタ側セクション
４９第２端子側セクション
５０第２コネクタ側セクション

Claims

２つの電気デバイス接続（９、１０）を有するエレクトロクロミックデバイス（２）と、エレクトロクロミックデバイス（２）に対して前記２つの電気デバイス接続（９、１０）で接続された回路アセンブリ（３）とを備える構造（１）であって、
エレクトロクロミックデバイス（２）が、その等価回路において、２つの電気デバイス接続（９、１０）間で、当該２つの電気デバイス接続（９、１０）を介して帯電および放電可能に接続されたコンデンサ（５）と、２つの電気デバイス接続（９、１０）間で、前記コンデンサ（５）に対して並列に接続されたダイオード（６）とを有し、
回路アセンブリ（３）が、
２つの電気デバイス接続（９、１０）に対し、電気的変量として電気デバイス接続（９、１０）間の電圧および／または電気デバイス接続（９、１０）を流れる電流を測定可能に接続された電圧／電流測定デバイス（４６）と、
２つの極性端子（１４、１６）を伴う少なくとも１つの電源（１２）であって、制御可能な極性端子双方向回路（４）を介して２つの電気デバイス接続（９、１０）に接続され、一方の電気デバイス接続が、極性端子双方向回路（４）によって選択的に、２つの極性端子の一方に電気的に伝導接続されることが可能であり、同時に、もう一方の電気デバイス接続が、他方の極性端子に接続されることができる電源（１２）と、
極性端子双方向回路（４）を制御する電子制御デバイス（１１）であって、電圧／電流測定デバイス（４６）によって電気デバイス接続（９、１０）で測定された、前記コンデンサ（５）の帯電または放電に応じた電気的変量の極性を電源（１２）の極性に一致させるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子（１４、１６）に接続するように構成された電子制御デバイス（１１）と
を備える、構造（１）。
電子制御デバイス（１１）は、
電気デバイス接続（９、１０）間で電圧または電流が測定されない場合に、選択可能な時間期間、エレクトロクロミックデバイス（２）に電力が供給されるように構成され、
時間期間の終了後、電圧または電流が電気デバイス接続（９、１０）間で測定された場合に、電気デバイス接続（９、１０）で測定された電気的変量の極性を電源（１２）の極性に一致させるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子（１４、１６）に接続し、
時間期間の終了後、電圧または電流が電気デバイス接続（９、１０）間でなお測定されない場合に、極性端子の極性が電力の供給の間における極性端子の極性に対して反対になるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子（１４、１６）に接続することを特徴とする、請求項１に記載の構造（１）。
電圧／電流測定デバイス（４６）が電子制御デバイス（１１）に統合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の構造（１）。
極性端子双方向回路（４）は、
電源（１２）の第１極性端子（１４）が第１デバイス接続（９）と電気的に伝導接続されることが可能である、第１接続ライン（１８）と、
電源（１２）の第２極性端子（１５）が第２デバイス接続（１０）と電気的に伝導接続されることが可能である、第２接続ライン（１９）と、
第１トランジスタ（２０）と第２トランジスタ（２１）を伴う第１トランジスタペアで、第１接続ライン（１８）を第１端子側セクション（４７）と第１コネクタ側セクション（４８）に分割するトランジスタ（２０）のロードパスおよび第２接続ライン（１９）を第２端子側セクション（４９）と第２コネクタ側セクション（５０）に分割する第２トランジスタ（２１）のロードパスを伴う第１トランジスタペアと、
第１端子側セクション（４７）が第２コネクタ側セクション（５０）と電気的に伝導接続されることが可能な、第１ブリッジライン（２２）と、
第２端子側セクション（４９）が第１コネクタ側セクション（４８）と電気的に伝導接続されることが可能な、第２ブリッジライン（２３）と、
第３トランジスタ（２４）と第４トランジスタ（２５）を伴う第２トランジスタペアで、第１ブリッジライン（２２）に含まれる第３トランジスタ（２４）のロードパスおよび第２ブリッジライン（２３）に含まれる第４トランジスタ（２５）のロードパスを伴う第２トランジスタペアとを備え、
トランジスタの制御コネクタ（２６から２９）が電子制御デバイス（１１）に接続されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の構造（１）。
１つのそれぞれのトランジスタペア（２０、２１、２４、２５）のトランジスタの制御コネクタ（２６、２７、２８、２９）が電子制御デバイス（１１）の共通の信号出力（３２、３３）に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の構造（１）。
極性端子双方向回路（４）を介して電気デバイス接続（９、１０）に接続される、第１電源（１２）および第２電源（１３）を備え、２つの電源の極性端子が電気デバイス接続に選択的に接続可能で、２方向スイッチ（１７）によって制御されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の構造（１）。
２方向スイッチ（１７）が電子制御デバイス（１１）によって制御されることが可能であることを特徴とする、請求項６に記載の構造（１）。
２つの電源（１２）の少なくとも１つの最大出力電圧または最大出力電流が電子制御デバイス（１１）によって調整されることができることを特徴とする、請求項６または７に記載の構造（１）。
エレクトロクロミックデバイス（２）が少なくとも１つの透明な基板とともに提供されるエレクトロクロミックグレージングであることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の構造（１）。
電源の極性を、回路アセンブリ（３）との接点となる２つの電気デバイス接続（９、１０）を有し、２つの電気デバイス接続（９、１０）間で、当該２つの電気デバイス接続（９、１０）を介して帯電および放電可能に接続されたコンデンサ（５）および２つの電気デバイス接続（９、１０）間で、前記コンデンサ（５）に対して並列に接続されたダイオード（６）を等価回路に含むエレクトロクロミックデバイス（２）の極性に適合させるための方法であって、
電気的変量として、電気デバイス接続（９、１０）間の電圧および／または電気デバイス接続（９、１０）を流れる電流を測定する、電圧／電流測定デバイス（４６）による測定のステップと、
電圧／電流測定デバイス（４６）によって電気デバイス接続（９、１０）で測定された、前記コンデンサ（５）の帯電または放電に応じた電気的変量の極性と、電源の極性とを比較する、電子制御デバイス（１１）による比較のステップと、
電子制御デバイス（１１）によって制御される極性端子双方向回路（４）による、電源の極性端子（１４、１６）への電気デバイス接続（９、１０）の電気的接続であって、電気デバイス接続（９、１０）で測定された電気的変量の極性を電源の極性に一致させるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子（１４、１６）に接続する、電気的接続のステップと
を含むことを特徴とする、方法。
電気デバイス接続（９、１０）間で電圧または電流が測定されない場合に、選択可能な時間期間、エレクトロクロミックデバイス（２）に電力が供給され、
時間期間の終了後、電圧または電流が電気デバイス接続（９、１０）間で測定された場合に、電気デバイス接続（９、１０）で測定された電気的変量の極性を電源の極性に一致させるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子に接続し、
時間期間の終了後、電気デバイス接続（９、１０）間で電圧または電流がなお測定されない場合に、極性端子の極性が電力の供給の間における極性端子の極性に対して反対になるように、電気デバイス接続（９、１０）を極性端子に接続することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
電源によってエレクトロクロミックデバイス（２）の光透過性を変更する前に、電源の極性をエレクトロクロミックデバイス（２）の極性に適合させるための請求項１０または１１に記載の方法が実行されることを特徴とする、エレクトロクロミックデバイス（２）の動作方法。