TW201341928A - 電致變色元件之著色與去色的控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種電致變色元件之著色與去色的控制方法，係藉由脈波與逆脈波電壓施於電致色變元件，以加速電致色變元件的著色與去色的反應，達到縮短著色與去色時間及降低電能消耗之效果。

Description

電致變色元件之著色與去色的控制方法

　　本發明係有關於一種控制方法，尤其是指一種用以控制電致變色元件之著色與去色的方法。

　　當給予物質一個外加電位，而該物質呈現可逆性顏色變化時，該物質稱為電致變色材料（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ）。即，電致變色材料藉由外加電場所引起的顏色變化現象，而產生氧化還原狀態之可逆變化以呈現不同之吸收光譜變化；因此，電致色變也可以稱為電變色，且電致色變材料因氧化還原的狀態不同，呈現顏色的差異。於是，由電致色變所組成的元件，可以藉由操作電壓調控其顏色或穿透度變化，亦即只要以極小的電壓驅動後，便能使電致色變元件進行著色動作，當停止外加電位時，離子將緩慢地以擴散方式離開變色層而去色，因此藉由對兩極反覆切換正負電壓，使電致色變元件內部發生電化學反應，產生著色（ｃｏｌｏｕｒｅｄ）及去色（ｂｌｅａｃｈｅｄ）之視覺色彩上的改變。而電致色變元件之著色及去色效率決定於離子在變色層中移動的速率。

　　由於電致變色材料能經由外加電位的控制，產生穿透率的變化，並具有可逆性與記憶效應，同時可調節與控制不同波長電磁輻射之入射輛，達到濾光、明暗及節能控制之目的，因此近年來逐漸受到重視。常見的電致色變材料可區分為以下四大類：

（１）過渡金屬氧化物（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅｓ）：節能窗戶中常用的三氧化鎢（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｏｘｉｄｅ）為典型的代表，其氧化狀態為無色、還原態則呈現藍色；

（２）金屬氰化鐵錯合物（ｍｅｔａｌｈｅｘａｃｙａｎｏｆｅｒｒａｔｅｓ）：由金屬離子和赤血鹽（ｆｅｒｒｉｃ　ｃｙａｎｉｄｅ）沈積而得，電化學可逆性極佳，如普魯士藍（ｐｒｕｓｓｉａｎ　ｂｌｕｅ），還原態下無色透明，但氧化後可顯現藍色或綠色；

（３）雜環導電高分子（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｐｏｌｙｍｅｒｓ　）：種類繁多，色彩豐富，例如聚苯胺（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ），可隨著氧化電位的施加依序呈現淺黃色、綠色、藍色及紫色的變化；

（４）機聯啶分子（ｏｒｇａｎｉｃ　ｂｉｐｙｒｉｄｉｌｉｕｍｓ）：例如與農藥巴拉刈（ｐａｒａｑｕａｔ）結構相似的紫精分子（ｈｅｐｔｙｌ　ｖｉｏｌｏｇｅｎ）已廣泛地被用在高級房車的變色後視鏡中，其氧化態為無色、還原態呈現紫色。

　　然而，一般用於控制電致變色材料的著色與去色的方式，均是直接接設直流正電壓與直流負電壓（參看第三、四圖），即當欲令電致變色材料著色時，係對電致變色材料施予一直流正電壓值，若欲令電致變色材料去色時，則施以一直流負電壓值予電致變色材料；由於直流正電壓與直流負電壓在施予電致色變元件一段時間之後，其電流值趨於平緩，維持在一穩定的氧化、還原電流，使著色與去色速度也趨於平緩，導致電致色變元件要達到完全的著色與去色所需時間更長，不僅反應速度慢，也相對造成耗電之情形。

　　今，本發明人即是鑑於傳統在控制電致色變元件的著色與去色之技術所產生之反應速度慢、耗費電能的缺失，而進一步研發出本發明之控制方法。

　　本發明之主要目的，為提供一種能縮短著色或去色時間，使電致色變元件快速著色或去色，以進一步降低電能的耗費。

　　上述本發明之主要目的，是由以下之具體技術手段所達成：

　　一種電致變色元件之著色控制方法，係令供應電致變色元件之著色電源為一直流脈波正電壓，使每次施加於電致變色元件之電壓由＋Ｖ_ｒ變為Ｖ_０之轉變所產生之峰值，隨脈波循環次數而增加，並據此加速電致色變元件之著色時間。

　　一種電致變色元件之去色控制方法，係令供應電致變色元件之去色電源為一直流脈波負電壓，使每次施加於電致變色元件之電壓由Ｖ_０變為－Ｖ_ｒ之轉變所產生之峰值，隨脈波循環次數而增加，並據此加速電致色變元件之去色時間。

　　本發明之控制方法與傳統之方法相較，本發明之優點為：

　　本發明透過以直流脈波正電壓或直流脈波負電壓供應給電致色變元件，能使電致色變元件之氧化還原動作不斷受到逐次升高之峰值的影響，而加速著色與去色之速度，達到縮短著色與去色時間，並有效降低電能的消耗之效果。

　　為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　請參看第一、二圖所示，其係本發明之電致變色元件之著色與去色控制方法的波形圖。

　　該電致變色元件之著色與去色的控制方法，係令供應電致變色元件之著色電源為一直流脈波正電壓，而令供應電致變色元件之去色電源為一直流脈波負電壓，其中，直流脈波正電壓由Ｖ_０～＋Ｖ_ｒ間循環變化，而直流脈波負電壓由Ｖ_０～－Ｖ_ｒ間循環變化。

　　如此一來，當＋Ｖ_ｒ電壓輸入電致變色元件時，瞬間產生一峰值電流，並在經過一時間ｔ_１後，輸入電壓轉換為Ｖ_０，再過一時間ｔ_２後，再輸入＋Ｖ_ｒ電壓，同時瞬間產生一峰值電流，透過如此反覆之輸入電壓Ｖ_０～＋Ｖ_ｒ間的循環變化，將使每次施加於電致變色元件之電壓因為由＋Ｖ_ｒ變為Ｖ_０之轉變所產生之峰值，隨該直流脈波正電壓循環次數而增加，其峰值也逐漸上升，而得以加速電致色變元件之著色時間，而由於著色時間縮短，相對的令所需之電能消耗也因此減少，達到節省能源之效果。

　　反之，於去色時，當－Ｖ_ｒ電壓輸入電致變色元件時，瞬間產生一峰值電流，並在經過一時間ｔ_１後，輸入電壓轉換為Ｖ_０，再過一時間ｔ_２後，再輸入－Ｖ_ｒ電壓，同時瞬間產生一峰值電流，透過如此反覆之輸入電壓Ｖ_０～－Ｖ_ｒ間的循環變化，將使每次施加於電致變色元件之電壓因為由Ｖ_０變為－Ｖ_ｒ之轉變所產生之峰值，隨該直流脈波負電壓循環次數而增加，其峰值也逐漸上升，而加速電致色變元件之去色時間，而相對令所需之電能消耗減少，達到節省能源之效果。

　　以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。

　　綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

無

第一圖：本發明之電致變色元件著色之控制方法的波形圖

第二圖：本發明之電致變色元件去色之控制方法的波形圖

第三圖：習知之電致變色元件著色之控制方法的波形圖

第四圖：習知之電致變色元件去色之控制方法的波形圖

無

Claims (2)

1. 一種電致變色元件之著色控制方法，係令供應電致變色元件之著色電源為一直流脈波正電壓。
2. 一種電致變色元件之去色控制方法，係令供應電致變色元件之去色電源為一直流脈波負電壓。