JP6629824B2 - 薄膜切換可能光学的デバイスの駆動 - Google Patents
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- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/163—Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor
-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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Description
[式1]
ΔV(0)=Vapp−RJL2/2
ΔV(L)=Vapp−RJL2/2 式1
ΔV(L/2)=Vapp−3RJL2/4
式中、
Vappは、エレクトロクロミック窓を駆動するためにバスバーに印加される電圧差であり、
ΔV(0)は、第1の透明導電層(以下の例では、TEC型TCO)に接続されたバスバーにおけるVeffであり、
ΔV(L)は、第2の透明導電層(以下の例では、ITO型TCO)に接続されたバスバーにおけるVeffであり、
ΔV(L/2)は、2つの平面バスバー間の中間であるデバイスの中心におけるVeffであり、
R=透明導電層シート抵抗、
J=瞬時局所電流密度、および
L=エレクトロクロミックデバイスのバスバー間の距離である。
VeffおよびVappパラメータ
遷移中のVappプロファイル。
エレクトロクロミックデバイスと制御装置
他の実施形態
(項目1)
薄膜エレクトロクロミックデバイスの光学的状態を制御する制御装置であって、
前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上のバスバー間に電圧を印加する、または電圧を印加するための命令を提供する回路と、
処理構成要素であって、以下の操作、
(i)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移するべきであることを決定することと、
(ii)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態に遷移するべきであるという決定に応じて、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスの前記バスバー間に第1の印加電圧を保持することと、を実行するように設計または構成された、処理構成要素と、を含み、
前記第1の印加電圧が、前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上の全ての場所で前記薄膜エレクトロクロミックデバイスへの損傷を安全に回避すると特定される最大実効電圧と前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移を駆動するために十分であると特定される最小実効電圧との間の実効電圧が得られることを保証するために十分な大きさを有し、
前記第1の印加電圧が前記最大実効電圧よりも大幅に大きい、制御装置。
(項目2)
前記処理構成要素が、前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移中に前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上の全ての場所で実効電圧を維持するように設計または構成される、項目1に記載の制御装置。
(項目3)
前記処理要素が、前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移の過程において前記バスバー間の前記第1の印加電圧の前記大きさを前記第1の電圧から下げるように設計または構成される、項目2に記載の制御装置。
(項目4)
前記最大実効電圧が約2.5ボルト以下であり、前記最小実効電圧が約1.2ボルト以上である、項目1に記載の制御装置。
(項目5)
項目1に記載の制御装置と、
前記制御装置に電気的に結合されたバスバーを有する薄膜エレクトロクロミックデバイスと、を備える、エレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目6)
前記バスバーが、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスの両側に配置される、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目7)
前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、建築用ガラス上に配置される、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目8)
前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、少なくとも約30インチの距離で隔離されたそのバスバーを有する、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目9)
前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、少なくとも約40インチの距離で隔離されたそのバスバーを有する、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目10)
前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、少なくとも約30インチの幅を持つ、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目11)
前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、それぞれシート抵抗RSを有する2つの透明導電性層を有し、前記バスバーが距離Lで隔離され、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが、約3Vよりも大きなRS *J*L2の値を有する、項目5に記載のエレクトロクロミックデバイスおよび制御システム。
(項目12)
薄膜エレクトロクロミックデバイスの光学的状態を制御する制御装置であって、
前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上のバスバー間に電圧を印加する、または電圧を印加する命令を提供する回路と、
前記回路を制御する命令を記憶する媒体と、を備え、前記命令が、
(i)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移するべきであることを決定するコードと、
(ii)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態に遷移すべきであるという決定に応じて、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスの前記バスバー間に第1の印加電圧を保持するコードと、を含み、
前記第1の印加電圧が、前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上の全ての場所で前記薄膜エレクトロクロミックデバイスへの損傷を安全に回避すると特定される最大実効電圧と前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移を駆動するために十分であると特定される最小実効電圧との間の実効電圧が得られることを保証するように選択され、
前記第1の印加電圧が前記最大実効電圧よりも大幅に大きい、制御装置。
(項目13)
命令を記憶する前記媒体が、前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移中に前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上の全ての場所で実効電圧を維持するためのコードをさらに含む、項目12に記載の制御装置。
(項目14)
命令を記憶する前記媒体が、前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移の過程において前記バスバー間の前記第1の印加電圧の前記大きさを前記第1の電圧から下げるためのコードをさらに含む、項目13に記載の制御装置。
(項目15)
前記最大実効電圧が約2.5ボルト以下、かつ最小実効電圧が約1.2ボルト以上である、項目12に記載の制御装置。
(項目16)
命令を記憶する前記媒体が、前記第1の印加電圧に達するまで、所定のランプレートで前記バスバーへの前記印加電圧をランピングするためのコードをさらに含む、項目12に記載の制御装置。
(項目17)
前記第1の印加電圧が、約2.5ボルト〜5ボルトである、項目12に記載の制御装置。
(項目18)
命令を記憶する前記媒体が、所定の期間にわたって、前記バスバーに前記第1の印加電圧を保持するためのコードをさらに含む、項目12に記載の制御装置。
(項目19)
命令を記憶する前記媒体が、前記バスバーへの前記印加電圧を、前記第1の印加電圧から前記第1の印加電圧よりも小さな大きさを有する保持電圧までランピングするためのコードをさらに含む、項目12に記載の制御装置。
(項目20)
前記バスバーへの前記印加電圧を前記第1の印加電圧から保持電圧までランピングするためのコードが、所定のランプレートを指定する、項目19に記載の制御装置。
(項目21)
薄膜エレクトロクロミックデバイスの光学的状態を制御する方法であって、
(a)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移すべきであることを決定することと、
(b)前記薄膜エレクトロクロミックデバイスが前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態に遷移すべきであるという決定に応じて、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスの前記バスバー間に第一の印加電圧を保持することと、を含み、
前記第1の印加電圧が、前記薄膜エレクトロクロミックデバイスの全ての場所で前記薄膜エレクトロクロミックデバイスへの損傷を安全に回避すると特定される最大実効電圧と前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移を駆動するために十分であると特定される最小実効電圧との間の実効電圧が得られることを保証するために十分な大きさを有し、
前記第1の印加電圧が前記最大実効電圧よりも大幅に大きい、方法。
(項目22)
前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移中に、前記薄膜エレクトロクロミックデバイス上の全ての場所で前記実効電圧を維持することをさらに含む、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記第1の光学的状態から前記第2の光学的状態への前記遷移中に前記バスバー間の前記第1の印加電圧の前記大きさを前記第1の電圧から下げることをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記最大実効電圧が約2.5ボルト以下、および前記最小実効電圧が約1.2ボルト以上である、項目21に記載の方法。
(項目25)
前記第1の印加電圧に達するまで、所定のランプレートで前記バスバーに前記印加電圧をランピングすることをさらに含む、項目21に記載の方法。
(項目26)
前記第1の印加電圧が、約2.5ボルト〜5ボルトである、項目21に記載の方法。
(項目27)
所定の期間にわたって前記バスバーへの前記第一印加電圧を保持することをさらに含む、項目21に記載の方法。
(項目28)
前記印加電圧を前記第1の印加電圧から前記第1の印加電圧よりも小さい大きさを有する保持電圧までランピングすることをさらに含む、項目21に記載の方法。
(項目29)
前記バスバーへの前記印加電圧を前記第1の印加電圧から保持電圧までランピングすることが、所定のランプレートで起こる、項目28に記載の方法。
Claims (33)
- 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の全ての位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持される、方法。 - 前記最大電圧閾値は、前記Veffの局所の値に対する最大安全動作電圧である、請求項1に記載の方法。
- 前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の全ての位置において、1から4ボルトの間に維持される、請求項1に記載の方法。
- 前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の全ての位置において、1から3ボルトの間に維持される、請求項3に記載の方法。
- 前記最大電圧閾値は、前記Veffの局所の値に対する最大安全動作電圧と、0.2から0.6ボルトの間の大きさを有するバッファとを含み、これにより、前記遷移中に、前記V max は、Veffの局所の値に対する前記最大安全動作電圧よりも0.2から0.6ボルト低く維持される、請求項1に記載の方法。
- 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、バスバーと、前記バスバーに電気的に接続される透明導電層とを含む、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイス上の全ての位置においてVmin<(Vapp−0.5RJL2)<Vmaxとなるように供給され、Rは、前記透明導電層のシート抵抗であり、Jは、前記光学的に切換可能なデバイスの局所電流密度であり、Lは、前記バスバー間の有効隔離距離であり、Vminは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記第1の光学的状態から第2の光学的状態への前記遷移に影響する最小動作電圧であり、Vmaxは、前記光学的に切換可能なデバイスを損傷させない、前記光学的に切換可能なデバイスの最大安全動作電圧である、方法。 - 前記Vmaxは、4ボルト以下である、請求項1または6に記載の方法。
- 前記Vmaxは、3ボルト以下である、請求項7に記載の方法。
- 前記Vminは、0.5ボルト以上である、請求項6に記載の方法。
- 前記Vminは、1.2ボルト以上である、請求項9に記載の方法。
- 前記Vmaxは、2.5ボルト以下である、請求項10に記載の方法。
- 前記Vappは、2.5から5ボルトの間の大きさで供給される、請求項11に記載の方法。
- 前記Vappは、(Vapp−0.5RJL2)<Vmax−Vbufferとなるように供給され、前記Vbufferは、0.2から0.6ボルトの間である、請求項6に記載の方法。
- 前記Vappは、Vapp−0.5RJL2が、前記バスバー間の前記光学的に切換可能なデバイスの全ての位置において、0.5から4ボルトの間に維持されるように供給される、請求項6に記載の方法。
- 前記Vappは、Vapp−0.5RJL2が、前記バスバー間の前記光学的に切換可能なデバイスの全ての位置において、1から3ボルトの間に維持されるように供給される、請求項14に記載の方法。
- 前記Vminは、45分以下の期間にわたって、前記光学的に切換可能なデバイスの前記第1の光学的状態から第2の光学的状態への前記遷移に影響するために十分に高い、請求項1または6に記載の方法。
- 前記Vminは、10分以下の期間にわたって、前記光学的に切換可能なデバイスの前記第1の光学的状態から第2の光学的状態への前記遷移に影響するために十分に高い、請求項1または16に記載の方法。
- 前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、請求項1または6に記載の方法。
- 前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーは、少なくとも40インチの距離で隔離された、請求項18に記載の方法。
- 前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーは、少なくとも50インチの距離で隔離された、請求項19に記載の方法。
- 前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーは、少なくとも60インチの距離で隔離された、請求項20に記載の方法。
- 前記Vappは、前記Vmaxの大きさより大きい大きさで供給される、請求項1または6に記載の方法。
- 前記Vappの前記大きさは、前記Vmaxの前記大きさより大きく、0.5から2ボルトの間である、請求項6に従属する請求項22に記載の方法。
- 前記Vappを供給する前記段階は、
駆動する段階に至るランプ中の第1の期間にわたって、前記Vappの大きさを増大する段階と、
駆動する段階の間の第2の期間にわたって、前記Vappを印加する段階と、
ホールドする段階に至るランプ中の第3の期間にわたって、前記Vappの前記大きさを低減させる段階と
を含み、
前記第1の期間、前記第2の期間、および前記第3の期間は、前記第1の期間、前記第2の期間、および前記第3の期間の順序で発生する、請求項1または6に記載の方法。 - 前記Vappは、前記バスバーに固定電圧を印加すること、前記バスバーに固定極性を適用すること、および/または、前記バスバーに反転極性を適用することを含む駆動機構を用いて、供給される、請求項1または6に記載の方法。
- 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持され、
前記最大電圧閾値は、前記Veffの局所の値に対する最大安全動作電圧と、0.2から0.6ボルトの間の大きさを有するバッファとを含み、これにより、前記遷移中に、前記Veffは、Veffの局所の値に対する前記最大安全動作電圧未満で少なくとも0.2から0.6ボルトに維持される、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1.2ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持される、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに2.5から5ボルトの間の大きさで供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持される、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持され、
前記Vminは、45分以下の期間にわたって、前記光学的に切換可能なデバイスの前記第1の光学的状態から第2の光学的状態への前記遷移に影響するために十分に高い、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持され、
前記Vminは、10分以下の期間にわたって、前記光学的に切換可能なデバイスの前記第1の光学的状態から第2の光学的状態への前記遷移に影響するために十分に高い、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持され、
前記Vappは、前記Vmaxの大きさより大きい大きさで供給される、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持され、
前記Vappを供給する前記段階は、
駆動する段階に至るランプ中の第1の期間にわたって、前記Vappの大きさを増大する段階と、
駆動する段階の間の第2の期間にわたって、前記Vappを印加する段階と、
ホールドする段階に至るランプ中の第3の期間にわたって、前記Vappの前記大きさを低減させる段階と
を含み、
前記第1の期間、前記第2の期間、および前記第3の期間は、前記第1の期間、前記第2の期間、および前記第3の期間の順序で発生する、方法。 - 光学的に切換可能なデバイスを第1の光学的状態から第2の光学的状態に遷移させる方法であって、前記方法は、
前記光学的に切換可能なデバイスに印加電圧(Vapp)を供給する段階であって、前記光学的に切換可能なデバイスは、透明導電層と、前記透明導電層に電気的に接続されるバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも30インチの距離で隔離された、段階を備え、
前記Vappは、前記バスバーに固定電圧を印加すること、前記バスバーに固定極性を適用すること、および/または、前記バスバーに反転極性を適用することを含む駆動機構を用いて、供給され、
前記Vappは、前記光学的に切換可能なデバイスの前記バスバーに供給され、前記透明導電層間の局所の実効電圧(Veff)をもたらし、
前記遷移中に、前記Veffは、前記バスバー間の位置において、1ボルトの最小電圧閾値(Vmin)より大きく、かつ、最大電圧閾値(Vmax)未満に維持される、方法。
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