JP5856563B2 - 透明エレクトロクロミックシステム - Google Patents
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Description
・平行な二つの外壁(システムは、二つの対向する側の間がこれらの外壁を通して視野方向に透明である);
・上記二つの外壁の間に配置され、セルの組を定める内壁のネットワーク(その内壁は上記外壁に対して垂直に伸びている);
・セル内に夫々含まれる液体及び/又はゲルの部分;
・夫々異なる酸化還元電位を伴って上記液体及び/又はゲルの部分に分配される第1及び第2の電気活性物質(これらの電気活性物質の少なくとも一部は、それらの酸化の形及び還元の形の間に可変光学効果を有する);及び、
・可変電力供給ユニットの二つの電極供給ターミナルに夫々接続されることを目的とする二つの透明電力供給電極(これらの電力供給電極の夫々は、所与の時間に渡り第1及び第2の電気活性物質の間で逆の方法により、電気活性物質の少なくとも一部へ、又は一部から電子を伝達するために、セルの少なくとも一部に含まれている液体及び/又はゲルの部分に直接接続されている)。
・二つの電力供給電極間の電位の違いは制御されているが、各電極についての電位値は個々に制御されていない。これは結果として、電気活性物質の不可逆的な劣化を生じさせ、終にはエレクトロクロミックシステムのダメージを生じさせ得る;
・電力供給電極の一方又は他方の上で、それらの酸化及び還元の形の間で変換された電気活性物質は、二つの電力供給電極の間に位置するゾーンにおいて相互に中和される。これは結果として、エレクトロクロミックシステムの光学効率に関して無駄な電流費量となる;
・電力供給電極の一方又は他方の上で反応した電気活性物質相互の中和は、これら二つの電極の間に帯を生じさせ、そこではシステムの着色性が十分に制御されない;そして、
・エレクトロクロミックシステムの変色を命令するために電力供給電極の間に印加される電圧の修正から、この変色が実際に現れるまでの間にタイムラグが発生することがある。換言すると、そのシステムの応答時間は、一部の応用に対しては長すぎることがある。
・図1乃至図6は、様々な実施形態に対応する本発明に係るエレクトロクロミックシステムの断面図を示す。
・飽和塩化第一水銀基準電極と比較して約0.2Vの酸化還元電位を有するN,N,N',N'-テトラメチルフェニリンジアミン(還元の形において無色であり、酸化の形において青となる);及び
・飽和塩化第一水銀基準電極と比較して約−0.7Vの酸化還元電位を有するエチル ビオロゲン ジパークロレイト(ジ過塩素酸塩)、又はN,N'-ジエチル-4,4'-ビピリジニウム ジパークロレイト(酸化の形において無色であり、還元の形において青となる)である。
Claims (18)
- 当該システムを横切る透明視を許容する透明エレクトロクロミックシステム(100)であって、
・二つの平行な外壁(10、11)(システムは、二つの対向する側の間で、その外壁を横切る視野方向において透明である)と、
・前記二つの外壁の間に配置される内壁(12)のネットワーク(前記内壁は、前記外壁に対して垂直に伸びており、前記外壁と平行して並置された一組のセル(13)を定めている)と、
・前記セル(13)の中に夫々含まれる液体及び/又はゲルの部分と、
・液体及び/又はゲルの部分に分配された第1及び第2の電気活性物質(夫々異なる電気酸化還元電位を有し、その第1及び第2の電気活性物質の少なくとも一部は前記物質の酸化の形と還元の形との間で可変光学効果を有する)と、
・二つの外壁のうちの一つ(10)によって一緒に支持され、かつ、可変電力供給ユニット(20、21)の二つの電力供給ターミナルにそれぞれ接続されることを目的とした二つの透明な電力供給電極(1、2)(所与の時間で、前記第1及び第2の電気活性物質の間で、逆の方法で、電気活性物質の少なくとも一部へ、又は、から、電子を移動させるために、前記電力供給電極は、セル(13)の少なくとも一部に含まれる液体及び/又はゲルの部分に、電気的に直接接している)と、
・前記エレクトロクロミックシステムの内部で前記電力供給電極(1、2)に電気的に直接接触することのない少なくとも一つの透明な追加電極(3)(前記追加電極は、少なくとも一部のセル(13)の中で前記電力供給電極と平行である)と、
・少なくとも一部のセル(13)のために、前記液体及び/又はゲルの部分と前記追加電極との間の接触を防ぐために、前記セルの夫々に含まれる前記液体及び/又はゲルの部分と前記追加電極との間に配置され前記電気活性物質が前記追加電極と接触して酸化又は還元されるのを防ぐ絶縁膜(4)と、を備え、
前記透明エレクトロクロミックシステムは、眼に関するレンズ、ヘルメットバイザー、マスクガラス、又は、眼に関するレンズかヘルメットバイザーかマスクガラスに適用することを目的としたウェーハを形成し、
三つの出力端子を備え、前記出力端子のうちの二つが、システム(100)の内部を流れる電流を生成するために、電気的に夫々二つの電力供給電極(1、2)に接続されている電力供給ユニット(20)を更に備え、前記電力供給ユニットのもう一つの出力端子は、前記追加電極(3)に接続されており、また、前記電力供給ユニットは、前記電力供給電極のうちの一つと前記追加電極との間に存在する少なくとも一つの電圧を可変的に制御するのに適していることを特徴とする透明エレクトロクロミックシステム。 - 前記追加電極(3)が、前記電力供給電極(1、2)を支持しているものではない、前記二つの外壁のうちの他方の一つ(11)によって支持される請求項1に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、外壁(10、11)と平行な方向に、二つの隣接するセル(13)の間を連続的に延在する請求項2に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、少なくとも全てのセル(13)の部分の反対側に間断なく伸びる請求項3に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、前記外壁(10、11)に垂直な方向(D)に沿って、少なくとも一部のセル(13)の中心部に整合する開口(O)を有する請求項3に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、二つの外壁のうち電力供給電極(1、2)を支持しているものと同じもの(10)によって支持され、かつ、前記外壁と平行な方向に沿って前記二つの電力供給電極の間に配置される請求項1に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)と前記電力供給電極(1、2)とが同一の組成材料を有する請求項6に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、二つの隣接するセル(13)の間で連続的に延在し、かつ、前記隣接するセルを切り離している内壁(12)と、電力供給電極(1、2)及び追加電極(3)を支持している外壁(10)との間に位置している請求項6又は7に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、前記隣接するセル(13)を切り離している内壁(12)の夫々の側からはみ出した突起(31、32)を有し、前記突起は、前記内壁の壁面から、当該内壁に垂直な方向に、2μmより大きく、好ましくは3μmより大きくはみ出している請求項8に記載のシステム。
- 前記追加電極と電力供給電極との間に、電力供給電極(1、2)及び追加電極(3)を支持する外壁(10)のそれらによって支持された絶縁透明材料の部分(5)を更に備え、絶縁材料の前記部分、前記電力供給電極、及び任意で絶縁膜(4)の一部で覆われている前記追加電極を横切って、前記外壁に垂直な方向(D)に沿って、前記システム(100)が実質的に同じ光学的厚さを有している請求項6乃至9の何れか1項に記載のシステム。
- 電力供給電極(1、2)及び追加電極(3)を支持する外壁(10)のそれらによって支持される多量の吸収材料を更に備え、前記多量の吸収材料は前記追加電極と電力供給電極夫々との間に位置する請求項6乃至9の何れか1項に記載のシステム。
- 前記追加電極(3)が、二つの外壁のうち、電力供給電極(1、2)を支持しているものと同じもの(10)によって支持され、かつ、外壁に垂直に方向(D)に沿って前記外壁と前記二つの電力供給電極との間に配置され、前記絶縁膜(4)が前記追加電極と前記電力供給電極の夫々との間に配置されている請求項1に記載のシステム。
- 外壁(10、11)のうち、前記追加電極(3)を支持しているものではない他方のものにより支持されるもう一つの追加電極(3a)を更に備え、
前記電力供給ユニットは、システム(100)の二つの電力供給電極(1、2)に夫々接続された二つの電流出力端子を有する電力供給ユニット(21)を備え、かつ、前記追加電極(3)と前記もう一つの追加電極(3a)とに夫々接続された二つの電圧出力端子を有する電気分極ユニット(22)を更に備える請求項1乃至12の何れか1項に記載のシステム。 - 少なくとも一部のセル(13)のために、前記もう一つの追加電極(3a)と、前記セルの夫々に含まれる前記液体及び/又はゲルの部分との間に配置され、前記液体及び/又はゲルの部分と前記もう一つの追加電極との間の接触を防止するもう一つの絶縁膜(4a)を更に備える請求項13に記載のシステム。
- 少なくとも一部のセル(13)に含まれる前記液体及び/又はゲルの部分が、対応するセルの内部で前記二つの電力供給電極(1、2)に電気的に直接接触する請求項1乃至14の何れか1項に記載のシステム。
- セル(13)に含まれる液体及び/又はゲルの部分が、前記電力供給電極の一つにだけ直接電気的に接触し、かつ、前記二つの電力供給電極のうちの一つによって電力供給を受ける各セルが、他方の電力供給電極によって電力供給を受ける少なくとも一つの他のセルと隣接するように、前記二つの電力供給電極(1、2)が配置され、
前記内壁自身に、または前記内壁と前記外壁との間に、前記隣接するセルに含まれる液体及び/又はゲルの部分間でのイオンの授受を可能とするイオン橋(14)が形成されている請求項1乃至14の何れか1項に記載のシステム。 - 少なくとも一部の内壁(12)が、前記追加電極の近くに位置する電気活性種がセル(13)から隣接するセルへ通過するのを前記内壁が防止するように、外壁(10、11)に垂直な方向(D)に沿って前記追加電極(3)まで伸びている、請求項2乃至5の何れか1項を伴う請求項16に記載のシステム。
- 前記電力供給電極の電位夫々が境界とされる間隔の外にある電位を前記追加電極が有するように、前記追加電極(3)と、前記電力供給電極(1、2)のうちの少なくとも一つとの間に電圧が印加され、複数の前記電位は共通の基準端子に関して測定される請求項1乃至17の何れか1項に記載の透明エレクトロクロミックシステムの使用方法。
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