TWI750595B - 包含經組態以維持連續分級透射狀態的電致變色裝置的設備 - Google Patents

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TWI750595B
TWI750595B TW109105581A TW109105581A TWI750595B TW I750595 B TWI750595 B TW I750595B TW 109105581 A TW109105581 A TW 109105581A TW 109105581 A TW109105581 A TW 109105581A TW I750595 B TWI750595 B TW I750595B
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王義剛
布萊恩 Ｄ 格里爾
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美商塞奇電致變色公司
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Abstract

一種設備可包含經組態以維持一連續分級透射狀態的一電致變色裝置。當使用所述設備時，所述電致變色裝置可自一第一透射狀態切換至一連續分級透射狀態且維持於所述連續分級透射狀態下。切換期間的電流可高於維持所述連續分級透射狀態期間的電流。在實施例中，分級可反轉以提供所述分級的一鏡像。在另一實施例中，所述電致變色裝置的至少27%且直至100%可在一連續分級透射狀態下。控制裝置可位於一隔熱玻璃單元內，鄰近於所述隔熱玻璃單元或遠離所述隔熱玻璃單元。在另一實施例中，匯流條之間的一間隙可用以形成所述電致變色裝置的可連續分級的一部分。

Description

包含經組態以維持連續分級透射狀態的電致變色裝置的設備
本揭露內容係有關設備，且更具體而言，係有關包含電致變色裝置的設備及其使用方法。
電致變色裝置可減少進入房間或車輛的乘客室的日光的量。習知地，所有電致變色裝置可處於特定透射狀態下。舉例而言，所有電致變色裝置可處於0%著色，所有電致變色裝置可處於100%著色，或所有電致變色裝置可處於兩者之間的值。玻璃片可形成為具有不同的離散電致變色裝置，每一電致變色裝置由其自身的匯流條對控制。不同電致變色裝置可各自被控制至不同透射狀態。舉例而言，在片的頂部附近的電致變色裝置可處於100%著色，在片的底部附近的另一電致變色裝置可處於0%著色，且在其他兩個電致變色裝置之間的另一電致變色裝置可處於50%著色。期望在關於電致變色裝置的著色的控制方面的進一步改良。
100:基板
122:透明導電層
124:電極層
126:離子導電層
128:電極層
130:透明導電層
144:匯流條
148:匯流條
202:側面
204:側面
206:側面
208:側面
210:電致變色裝置
300:隔熱玻璃單元(IGU)
312:太陽能控制膜
320:對立基板
322:密封件
330:片
332:低發射率層
342:間隔條
344:密封件
350:黏著接頭
360:內部空間
400:設備
420:能量源
430:控制裝置/控制件
440:輸入/輸出(I/O)單元
541:電壓供應端子
542:電壓供應端子
543:電壓供應端子
544:電壓供應端子
641:電壓供應端子
642:電壓供應端子
643:電壓供應端子
644:電壓供應端子
645:電壓供應端子
646:電壓供應端子
1341:電壓供應端子
1342:電壓供應端子
1343:電壓供應端子
1344:電壓供應端子
1345:電壓供應端子
1346:電壓供應端子
1500:結構
1502:基板
1504:基板
1512:上部匯流條
1514:上部匯流條
1516:下部匯流條
1518:下部匯流條
1522:透明導電層
1524:電極層
1526:電極層
1528:透明導電層
1552:間隙
1556:間隙
1600:結構
1612:匯流條
1613:主體
1614:匯流條
1615:主體
1616:延伸部
1618:延伸部
1642:電壓供應端子
1644:電壓供應端子
1652:間隙
1700:結構
1712:匯流條
1713:主體
1714:匯流條
1715:主體
1716:延伸部
1718:延伸部
1812:匯流條
1813:主體
1814:匯流條
1815:主體
1816:延伸部
1818:延伸部
1832:匯流條
1852:間隙
1854:間隙
1872:電壓供應端子
1900:結構
1912:匯流條
1913:主體
1914:匯流條
1915:主體
1952:間隙
1954:間隙
2100:結構
2112:匯流條
2113:主體
2114:匯流條
2115:主體
2116:延伸部
2118:延伸部
2142:電壓供應端子
2144:電壓供應端子
2152:間隙
2200:結構
2210:匯流條
2213:主體
2215:主體
2216:片段
2242:電壓供應端子
2244:電壓供應端子
WEC:寬度
WS:寬度
實施例在隨附圖式中藉由實例進行說明且不加以限制。
圖1包含基板的一部分、電致變色裝置的層堆疊以及匯流條的橫截面圖的說明。
圖2包含基板、層堆疊以及匯流條的俯視圖的說明。
圖3包含隔熱玻璃單元的橫截面圖的說明，隔熱玻璃單元包含基板及電致變色裝置。
圖4包含設備的示意圖，設備包含電致變色裝置、能量源、控制裝置以及輸入/輸出單元。
圖5包含根據實施例的包含電壓供應端子的圖2的結構的俯視圖的說明。
圖6包含根據另一實施例的包含電壓供應端子的圖2的結構的俯視圖的說明。
圖7包含用於圖5的子結構的例示性、非限制性操作的時序圖。
圖8包含在處於完全漂白透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明。
圖9包含在處於完全著色透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明。
圖10包含在處於連續分級透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明，其中最高透射率在裝置的底部附近。
圖11包含在處於連續分級透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明，其中最高透射率在裝置的頂部附近。
圖12包含根據替代實施例的在處於連續分級透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明。
圖13包含在電致變色裝置的一部分包含處於連續分級透射狀態下的一部分及處於實質上均勻透射狀態下的另一部分時的圖5的結構的俯視圖的說明。
圖14包含根據另一替代實施例的在處於連續分級透射狀態下時的圖5的結構的俯視圖的說明。
圖15包含根據另一實施例的部分拆開結構的透視圖的說明。
圖16包含根據實施例的包含匯流條的結構的俯視圖的說明，匯流條具有延伸部及延伸部之間的間隙。
圖17包含根據另一實施例的具有匯流條的結構的俯視圖的說明，匯流條具有延伸部及延伸部之間的間隙。
圖18包含根據另一實施例的包含匯流條的結構的俯視圖的說明，匯流條具有延伸部、延伸部之間的隔開的匯流條以及延伸部與隔開的匯流條之間的間隙。
圖19包含根據另一實施例的包含匯流條的結構的俯視圖的說明，匯流條不具有延伸部、隔開的匯流條以及匯流條之間的間隙。
圖20包含根據另一實施例的圖18的結構的俯視圖的說明，其不具有至隔開的匯流條的電連接。
圖21包含根據實施例的包含匯流條的結構的俯視圖的說明，匯流條具有延伸部及延伸部之間的間隙，其中間隙的長度的定向在水平方向上。
圖22包含結構的俯視圖的說明，結構包含具有寬度標準的相對主要部分及主要部分之間的相對較薄部分的匯流條。
本領域中熟習此項技術者瞭解，諸圖中的元件僅為了簡單且清 楚起見而說明且未必按比例繪製。舉例而言，諸圖中的一些元件的尺寸相對於其他元件可經誇示，以有助於改良對本發明實施例的理解。
提供結合諸圖的以下描述以輔助理解本文中所揭露的教示內容。以下論述將聚焦於教示內容的特定實施及實施例。提供此聚焦以輔助描述教示內容，且不應解釋為限制教示內容的範疇或適用性。
如本文中所使用，術語「包括(comprises/comprising)」、「包含(includes/including)」、「具有(has/having)」或其任何其他變化欲涵蓋非排他性的包含。舉例而言，包括一列特徵的程序、方法、物品或設備未必僅限於彼等特徵，而是可包含未明確列出或此程序、方法、物品或設備所固有的其他特徵。另外，除非明確相反地陳述，否則「或」是指包含性或而非排他性或。舉例而言，條件A或B藉由以下各者中的任一者得以滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)；A為假(或不存在)且B為真(或存在)；以及A與B兩者皆為真(或存在)。
使用「一(個)(a/an)」以描述本文中所描述的元件及組件。如此進行僅為方便起見且給出本發明的範疇的一般意義。除非明顯意指其他情況，否則此描述應理解為包含一個或至少一個，且單數亦包含複數，或反之亦然。
當提及變數時，術語「穩態」欲意謂當在10秒上平均時，即使操作變數可在暫態期間改變，操作變數仍實質上恆定。舉例而言，當在穩態下時，操作變數可維持在用於特定裝置的特定操作模式的操作變數的平均值的10%內、5%內或0.9%內。變化可歸因於設備或支援 裝備中的缺陷，諸如沿電壓線傳輸的雜訊、控制裝置內的開關電晶體、操作設備內的其他組件或其他類似效應。又另外，每秒中變數可改變一微秒，使得可讀取諸如電壓或電流的變數；或電壓供應端子中的一或多者在1Hz或大於1Hz的頻率下可交替地處於兩個不同電壓(例如，1V及2V)之間。因此，甚至在具有歸因於缺陷的此等變化的情況下或在讀取操作參數時，設備可在穩態下。當在操作模式之間改變時，操作變數中的一或多者可在暫態下。此等變數的實例可包含在電致變色裝置內的特定部位處的電壓或流經電致變色裝置的電流。
詞「約」、「大約」或「實質上」的使用欲意謂參數的值接近所陳述值或位置。然而，微小差可防止值或位置準確地如所陳述。因此，值的與準確地如所描述的理想目標的至多百分之十(10%)的差為合理差。顯著差可在差大於百分之十(10%)時。
除非另外定義，否則本文中所使用的所有技術及科學術語均具有與本領域中一般熟習本發明所屬技術者通常所理解相同的含義。材料、方法以及實例僅為說明性的且並不欲為限制性的。在本文中未描述的程度上，關於特定材料及處理動作的許多細節是習知的，且可在玻璃、氣相沈積以及電致變色技術內的教科書及其他來源中找到。
電致變色裝置可維持於連續分級透射狀態下持續幾乎任何時間段，例如超過狀態之間的切換所需的時間。當連續分級時，電致變色裝置可在具有相對較低透射率的區域處的匯流條之間具有相對較高電場，且在具有相對較大透射率的另一區域處的匯流條之間具有相對較低電場。相較於離散分級，連續分級允許較小透射率至較大透射率之間的視覺上更合意的轉變。沿匯流條的一組電壓供應端子可經調整至 範圍可為完全漂白(最高透射率)至完全著色(最低透射率狀態)或其間的任何狀況的電壓。又另外，電致變色裝置可跨越電致變色裝置的所有區域以實質上均勻透射狀態操作，跨越電致變色裝置的所有區域以連續分級透射狀態操作，或以具有實質上均勻透射狀態的一部分與具有連續分級透射狀態的另一部分的組合操作。
可藉由對以下各者的適當選擇來實現用於連續分級透射狀態的許多不同圖案：耦接至匯流條的電源供應端子上的電壓、耦接至每一匯流條的電壓供應端子的數目、沿匯流條的電壓供應端子的部位，或其任何組合。在另一實施例中，匯流條之間的間隙可用以實現連續分級透射狀態。
電致變色裝置可用作建築物或車輛的窗戶的部分。電致變色裝置可用於設備內。設備可更包含能量源、輸入/輸出單元以及控制電致變色裝置的控制裝置。設備內的組件可位於電致變色裝置附近或遠離電致變色裝置。在實施例中，此等組件中的一或多者可與建築物內的環境控制件整合。
如諸圖中所說明且在下文所描述的實施例有助於理解用於實施如本文中所描述的概念的特定應用。在下文的描述中，電致變色裝置將描述為在匯流條上的電壓處於0V至3V的範圍內的情況下操作。此描述用以簡化如本文中所描述的概念。其他電壓可供電致變色裝置使用，或在電致變色堆疊內的層的組合物或厚度改變的情況下使用其他電壓。匯流條上的電壓可皆為正(1V至4V)，皆為負(-5V至-2V)，或為負電壓與正電壓的組合(-1V至2V)，此是因為匯流條之間的電壓差比實際電壓更為重要。此外，匯流條之間的電壓差可小於或 大於3V。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將能夠針對不同操作模式判定電壓差以滿足特定應用的需要或期望。諸實施例是例示性的且並不欲限制所附申請專利範圍的範疇。
圖1包含基板100的一部分、層122、124、126、128以及130的堆疊以及上覆基板100的匯流條144及148的橫截面圖。基板100可包含玻璃基板、藍寶石基板、氮氧化鋁基板、尖晶石基板或透明聚合物。在特定實施例中，基板100可為浮法玻璃或硼矽酸鹽玻璃，且具有在0.5mm至4mm厚的範圍內的厚度。在另一特定實施例中，基板100可包含超薄玻璃，其為厚度在50微米至300微米的範圍內的礦物玻璃。
層的堆疊包含分別耦接至匯流條144及148的透明導電層122及130。透明導電層122及130可包含導電金屬氧化物或導電聚合物。實例可包含氧化錫或氧化鋅，其中的任一者可摻雜有三價元素，諸如Al、Ga、In或其類似者，或磺化聚合物，諸如聚苯胺、聚吡咯、聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)或其類似者。透明導電層122及130可具有相同或不同的組合物。層124及128為電極層，其中所述層中的一者為電致變色層且所述層中的另一者為離子儲存層(有時被稱作對立電極層)。電致變色層可包含無機金屬氧化物電化學活性材料，諸如WO3、V2O5、MoO3、Nb2O5、TiO2、CuO、Ir2O3、Cr2O3、Co2O3、Mn2O3或其任何組合，且具有在50nm至2000nm的範圍內的厚度。離子儲存層可包含關於電致變色層所列的材料中的任一者，且可更包含氧化鎳(NiO、Ni2O3或兩者的組合)以及Li、Na、H或另一離子，且具有在80nm至500nm的範圍內的厚度。離子導電層126(有時被稱作電解質層)是可選的，在電極層124與128之間，且具有在20微米至60 微米的範圍內的厚度。離子導電層126允許離子遷移穿過且不允許大量電子穿過。離子導電層126可包含具有或不具有鋰、鋁、鋯、磷、硼的矽酸鹽；具有或不具有鋰的硼酸鹽；具有或不具有鋰的氧化鉭；具有或不具有鋰的鑭基材料；另一鋰基陶瓷材料；或其類似者。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將瞭解，可在不背離本文中所描述的概念的範疇的情況下使用層122、124、126、128以及130的其他組合物及厚度。
透明導電層122及130中的每一者包含經移除的部分，使得匯流條144及148並不電連接至彼此。此等經移除部分通常為20nm至2000nm寬。在特定實施例中，匯流條144經由透明導電層122電連接至電極層124，且匯流條148經由透明導電層130電連接至電極層128。匯流條144及148包含導電材料。在實施例中，可使用印刷於透明導電層122上的諸如銀玻璃料的導電墨水形成匯流條144及148中的每一者。在另一實施例中，匯流條144及148中的一者或兩者可包含金屬填充聚合物，諸如銀填充環氧樹脂。在特定實施例(未說明)中，匯流條148可包含在透明導電層130上且與層122、124、126以及128隔開的導電填充聚合物。金屬填充聚合物的前驅體的黏度可足夠高以阻止前驅體流動穿過下伏層中的裂痕或其他微觀缺陷，否則其對於導電墨水可能成問題。
在所說明的實施例中，電致變色裝置的寬度WEC為對應於透明導電層122及130的經移除部分之間的側向距離的尺寸。WS為匯流條144與148之間的堆疊的寬度。WS及WEC的差為至多5cm、至多2cm或至多0.9cm。因此，堆疊的寬度的大部分對應於允許不同透射狀態的電 致變色裝置的操作部分。在實施例中，此操作部分為電致變色裝置的主體，且可佔據匯流條144與148之間的區域的至少90%、至少95%、至少98%或大於98%。
圖2包含基板100及電致變色裝置210的俯視圖，電致變色裝置210包含如關於圖1所描述的層。匯流條144沿基板100的側面202安放，且匯流條148沿與側面202相對的側面204安放。匯流條144及148中的每一者的長度延伸側面206與側面208之間的大部分距離，側面208與側面206相對。在特定實施例中，匯流條144及148中的每一者的長度為側面206與208之間的距離的至少75%、至少90%或至少95%。匯流條144及148的長度實質上彼此平行。如本文中所使用，實質上平行欲意謂匯流條144及148的長度在彼此平行的10度內。沿長度，匯流條中的每一者具有實質上均勻的橫截面積及組合物。因此，在此實施例中，匯流條144及148沿其各別長度具有每單位長度實質上恆定的電阻。
圖3包含隔熱玻璃單元(IGU)300的橫截面的說明，IGU 300包含如圖1中所說明的基板100及電致變色裝置210。IGU 300更包含對立基板320及安置於電致變色裝置210與對立基板320之間的太陽能控制膜312。密封件322安置於基板100與對立基板320之間且圍繞電致變色裝置210。密封件322可包含聚合物，諸如聚異丁烯。對立基板320耦接至片330。對立基板320及片330中的每一者可為韌化或強化玻璃，且厚度在2mm至9mm的範圍內。低發射率層332可沿片330的內部表面安置。對立基板320及片330可藉由包圍基板100及電致變色裝置210的間隔條342隔開。間隔條342經由密封件344耦接至對立基板320及片 330。密封件344可為聚合物，諸如聚異丁烯。密封件344相較於密封件322可具有相同或不同組合物。黏著接頭350經設計以將對立基板320及片330固持在一起，且沿對立基板320及片330的邊緣的整個周邊設置。IGU 300的內部空間360可包含相對惰性氣體，諸如稀有氣體或乾燥空氣。在另一實施例中，內部空間360可被抽真空。
圖4包含設備400的簡化示意圖，設備400包含電致變色裝置210、能量源420、控制裝置430以及輸入/輸出(I/O)單元440。能量源420經由控制裝置430將能量提供至電致變色裝置210。在實施例中，能量源420可包含光伏打電池、蓄電池、另一合適的能量源或其任何組合。控制裝置430可耦接至電致變色裝置210及能量源420。控制裝置430可包含用以控制電致變色裝置210的操作的邏輯，且稍後將在本說明書中更詳細地描述。控制裝置430的邏輯可呈硬體、軟體或韌體的形式。在實施例中，邏輯可儲存於場可程式化閘陣列(FPGA)、特殊應用積體電路(ASIC)或另一持續性記憶體中。在實施例中，控制裝置430可包含可執行儲存於控制裝置430內的記憶體中或自外部源接收的指令的處理器。I/O單元440耦接至控制裝置。I/O單元440可提供來自感測器的資訊，諸如光、運動、溫度、另一合適參數或其任何組合。I/O單元440可將關於電致變色裝置210、能量源420或控制裝置430的資訊提供至設備400的另一部分或設備400外部的另一目的地。此資訊可包含圖4中的組件中的任一者的狀態、電壓、電流、能量用量或其類似者。
能量源420、控制件430以及I/O單元440可位於電致變色裝置210附近或遠離電致變色裝置210。在實施例中，圖3中的IGU 300可包含 電致變色裝置210及能量源420。在另一實施例中，能量源420、控制裝置430、I/O單元440可位於固持IGU 300的框架中或附接至框架。在另一實施例中，控制裝置430、I/O單元440或其兩者可遠離IGU 300及框架而定位。舉例而言，控制裝置430及I/O單元440可耦接至建築物的環境系統或與環境系統共用功能，諸如加熱、通風以及空氣調節；用於建築物的燈等。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將能夠針對特定應用判定設備400的組件的特定部位。
電壓供應端子可附接至匯流條。圖5包含針對每一匯流條具有兩個端子的特定實施例的說明。更特定而言，電壓供應端子541及542電連接於匯流條144的相對末端處或附近，且電壓供應端子543及544電連接於匯流條148的相對末端處或附近。舉例而言，電壓供應端子中的每一者可連接於其各別匯流條的其最近末端的5cm內。電壓供應端子541至544可彼此分離地受控制。控制電壓供應端子541及544的能力允許對穿過電致變色裝置210的光透射的連續分級的更多控制，如稍後將在本說明書中更詳細地描述。
電壓供應端子的數目不限於如圖5中所展示的組態。三個、四個、五個或大於五個電壓供應端子可連接至匯流條144及148中的任一者或兩者。端子可實質上與其鄰近端子相等地隔開，或可具有不同間隔。圖6包含電壓供應端子641至646，其中電壓供應端子641至643電連接至匯流條144，且電壓供應端子644至646電連接至匯流條148。沿匯流條144，電壓供應端子642相較於相距電壓供應端子641而較接近於電壓供應端子643。沿匯流條148，電壓供應端子645相較於相距電壓供應端子646而較接近於電壓供應端子644。當電致變色裝置210面 向東且太陽在早晨剛升起時，電致變色裝置210可設定為完全著色。在非限制性實例中，電壓供應端子641至643可設定為3V，且電壓供應端子644至646可設定為0V。在早晨晚些時候，電致變色裝置210可在電致變色裝置210的實質上整個長度上連續分級，且電壓供應端子端子641可設定為3V，電壓供應端子642及645可被允許電浮動，電壓供應端子643及646可設定為1.5V，且電壓供應端子644可設定為0V。另外在日間晚些時候，電致變色裝置210的在電壓供應端子642及645上方的部分可連續分級，且電致變色裝置210的在電壓供應端子642及645處或下方的部分可在漂白透射狀態下。在此實施例中，電壓供應端子641可設定為3V，電壓供應端子642、643、645以及646可設定為1.5V，且電壓供應端子644可設定為0V。在此特定實施例中，不使用光透射的分級(在日出完全著色時)，或光透射的分級維持為連續分級透射狀態。因此，關於電致變色裝置210不會見到將隨離散分級而出現的嚴格分界。
在另一實施例中，電壓供應端子642及645相較於相距電壓供應端子643及646可較接近於電壓供應端子641及644。此實施例可用於允許在日出時透射更多日光以允許較大波長頻譜的光進入房間或其他空間。替代地，額外電壓供應端子(未說明)可附接至匯流條144及148以實現實質上相同的效應。
在如圖5及圖6中所說明的實施例中，匯流條144及148可經設計使得匯流條144及148的每單位長度的電阻具有足夠電阻以便防止連接至同一匯流條的電壓供應端子之間的電短路。在匯流條的電壓供應端子之間的距離相對較短時，諸如使用具有較小橫截面積(例如，相對 較窄或較薄的匯流條)或具有較高電阻率的組合物，每單位長度的電阻可增加，且在匯流條的電壓供應端子之間的長度相對較長時，諸如具有較大橫截面積(例如，相對較寬或較厚的匯流條)或具有較低電阻率的組合物，每單位長度的電阻可減小。在非限制性實例中，設備400可經設計使得每一匯流條144及148的末端之間的電阻為1.5歐姆。當匯流條144及148為3m長時，每單位距離的電阻可為0.5歐姆/公分。當匯流條144及148為1m長時，每單位距離的電阻可為1.5歐姆/公分。因此，當比較兩個實例中的匯流條時，後一實例相較於前一實例可具有電阻率較高的組合物或較小橫截面積(例如，較薄或較窄)。其他設備可經設計用於除1.5歐姆外的電阻。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將瞭解，匯流條的組合物及實體設計可經調整以實現特定應用的期望電特性。
將關於如圖4中所說明的如與如圖3中所說明的IGU 300一起使用的設備400來論述電致變色裝置210的操作，IGU 300包含電致變色裝置210、匯流條144及148以及電壓供應端子(VST)541至544，如圖5中所說明。描述將說明不同透射狀態的靈活性，且此描述並不意圖限制如在所附申請專利範圍中定義的本發明的範疇。表1包含可用於不同透射狀態的例示性電壓。
Figure 109105581-A0305-02-0016-1
Figure 109105581-A0305-02-0017-2
關於圖7中的時序圖描述及說明例示性操作。時序圖對應於電致變色裝置210在一日期間的操作。表1用於判定待供應至電壓供應端子的電壓。因此，關於圖7中的時序圖所描述的不同狀態並不匹配表1中的列出次序。圖7中所說明的電流為經正規化為關於電致變色裝置210在正常操作期間所見的最大值的電流的絕對值。因此，圖7中的電流無單位。
關於圖7，在此特定實例中，IGU 300面向東。在t=0處，電致變色裝置210可最初以完全漂白透射狀態開始。舉例而言，I/O單元440可包含指示外部的光位準對應於夜間的感測器，且此資訊可被提供至控制裝置430。控制裝置430的FPGA可包含使狀態資訊與操作模式相關的表。舉例而言，根據自I/O單元440接收的輸入，且使低外部光位準與夜間相關。FPGA可更包含完全漂白透射狀態(操作模式)待用於電致變色裝置210的資訊。控制裝置430可將信號傳輸至電致變色裝置210、能量源420或其兩者以將電壓供應端子541至544的電壓設定為對應於表1中的完全漂白透射狀態的值。因為電壓供應端子541至544處的電壓為0V，所以實質上無電流流經電致變色裝置210。圖8包含在處於完全漂白透射狀態下時的基板100、電致變色裝置210、匯流條144及148以及電壓供應端子541至544的說明。
在日出後不久(t=t1)，日光可進入具有IGU 300的房間。來自I/O單元440的輸入可用以判定太陽的角度，在所述角度下，光在房間內最強。舉例而言，一組光感測器可具有相對於地平線成不同角度的 光接收表面。角度可藉由哪一光感測器正感測最多光且使太陽在地平線上方的角度與光感測器的光接收表面的對應角度相關聯而判定。替代地，光感測器可包含將光聚焦至光感測表面上的透鏡，且到達光感測表面的所聚焦光的位置可與太陽相對於水平面的角度相關。來自光感測器的光位準資訊可自I/O單元440傳輸且由控制裝置430接收。控制裝置430的FPGA可使來自I/O單元440的光位準資訊相關以判定太陽相對於地平線的角度。FPGA判定光位準資訊與在日出後一會時的太陽相關。在另一實施例中，一年中的時間及日期可用以判定太陽相對於地平線的角度。FPGA可更包含在太陽可見(並非多雲)且時間為日出後一會兒時完全著色透射狀態待用於電致變色裝置210的資訊。控制裝置430可將信號傳輸至電致變色裝置210、能量源420或其兩者以將電壓供應端子541至544的電壓設定為對應於表1中的完全著色透射狀態的值。圖9包含在處於完全著色透射狀態下時的基板100、電致變色裝置210、匯流條144及148以及電壓供應端子541至544的說明。
在圖7中，t1至t2的時間段對應於在狀態之間切換，且在此特定實例中，自t=0處的完全漂白透射狀態切換至t=1處的完全著色透射狀態所需的時間。電致變色裝置210類似於電容器，其中當改變任何或所有電壓供應端子541至544上的電壓時，電致變色裝置210內的電荷載流子被吸引至帶相反電荷的端子。更特定而言，離子(帶正電粒子)朝向在相對較低電壓下的匯流條遷移，且電子朝向在相對較高電壓下的不同匯流條遷移。
切換電致變色裝置210的狀態所需的時間可取決於電致變色裝置的構造(例如，層以及其組合物及厚度)、電致變色裝置的幾何條件 (例如，電致變色裝置的面積、匯流條之間的距離等)、電致變色裝置210恰好在切換之前及切換之後的透射狀態以及電源供應及電連接。通常，電致變色裝置花費大約10至45分鐘，其中一些特定電致變色裝置具有較短或較長切換時間。因此，t1至t2的時間段幾乎始終少於1小時。
如圖7中所見，流經電致變色裝置210的電流增加至最大值，且接著以指數方式衰減降至t2處的完全著色透射狀態的穩態電流。在自完全漂白透射狀態切換至完全著色透射狀態期間的最大電流可為至少0.8，至少0.9或0.95。在特定實施例中，切換期間的最大電流可為1.0。切換期間的平均電流可為至少0.4，至少0.5或至少0.55且小於切換期間的最大電流。
t2至t3的時間段對應於電致變色裝置210在完全著色透射狀態下的穩態操作，如圖9中所說明。儘管在理論上，流經電致變色裝置210的電流在穩態下應為0.0，但電致變色裝置210在穩態下具有一些漏電流。取決於用於電致變色裝置的層的組合物，當在完全著色透射狀態下時，流經電致變色裝置210的平均電流在0至0.25的範圍內。在圖7中，電流經說明為0.1。在理論上，t2至t3的時間段可無限長。實務上，可在日間但不在夜晚使用完全著色透射狀態。因此，t2至t3可為至少1.1小時，至少2小時，至少6小時或至少12小時。6小時的時間可對應於面向東或西的電致變色裝置，且12小時的時間段可對應於面向南的電致變色裝置。在夏季，在北極圈或南極圈附近，時間段可持續數日，特定而言，此係因為部位較接近北極或南極。
返回至例示性操作，在早晨晚些時候(t=t3)，日光可進一步高 於地平線，且因此較少光進入具有電致變色裝置210的房間。來自I/O單元440的輸入可包含當日時間、來自光感測的光強度或其類似者。輸入可更包含可用以判定房間是否由人類佔用的運動感測器。輸入可自I/O單元440傳輸至控制裝置430。控制裝置430的FPGA可使來自I/O單元440的資訊與早晨晚些時候的時間及佔用狀態相關。若房間未被佔用，則電致變色裝置210可維持在完全著色透射狀態下。維持完全著色透射狀態可有助於減少能量成本。若房間被佔用，則電致變色裝置210可改變至連續分級透射狀態以允許較寬波長頻譜的光進入房間。在輸入對應於早晨晚些時候且房間正被佔用的情況下，FPGA可更包含連續分級透射狀態待用於電致變色裝置210的資訊。控制裝置430可將信號傳輸至電致變色裝置210及能量源420或其兩者以將電壓供應端子541至544的電壓設定為對應於表1中的連續分級透射狀態的值。在特定實施例中，電致變色裝置210在電致變色裝置210的底部附近具有較高光透射率，且在另一特定實施例中，電致變色裝置210在電致變色裝置210的頂部附近具有較高光透射率。
在圖7中，t3至t4的時間段對應於在狀態之間切換，且在此特定實例中，自完全著色透射狀態切換至連續分級透射狀態所需的時間。如圖7中所見，流經電致變色裝置210的電流增加至最大值，且接著以指數方式衰減降至t4處的穩態連續分級電流。
在切換至連續分級透射狀態或自連續分級透射狀態切換時的最大電流可小於在自完全漂白透射狀態切換至完全著色透射狀態時或自完全著色透射狀態切換至完全漂白透射狀態的最大電流。在切換至連續分級透射狀態或自連續分級透射狀態切換時的最大電流可大於在針 對任何透射狀態的穩態下的最大電流。在實施例中，在自完全著色透射狀態切換至連續分級透射狀態電流時的最大電流為至多0.8，至多0.7或至多0.6。在實施例中，在自完全著色透射狀態切換至連續分級透射狀態電流時的最大電流為至少0.2，至少0.3或至少0.4。
在切換至連續分級透射狀態或自連續分級透射狀態切換時的平均電流可小於在自完全漂白透射狀態切換至完全著色透射狀態或自完全著色透射狀態切換至完全漂白透射狀態時的平均電流。在切換至連續分級透射狀態或自連續分級透射狀態切換時的平均電流可大於針對任何透射狀態在穩態下時的平均電流。在實施例中，切換期間的平均電流可為至少0.2，至少0.25或至少0.30，且在另一實施例中，為至多0.50，至多0.55或至多0.6
先前已關於t1至t2的時間段論述切換電致變色裝置210的狀態所需的時間。因此，t3至t4的時間段可具有如先前關於t1至t2的時間段所描述的值中的任一者。t3至t4的時間段可相同或不同於t1至t2的時間段。
參看圖7，t4至t5的時間段對應於電致變色裝置210在連續分級透射狀態下的穩態操作。圖10包含電致變色裝置經連續分級為在電致變色裝置210的底部附近具有最高透射率的說明，且圖11包含電致變色裝置經連續分級為在電致變色裝置210的頂部附近具有最高透射率的說明。圖11中的分級為圖10中的分級的鏡像。
在連續分級透射狀態期間流經電致變色裝置210的電流可取決於電壓供應端子541至544處的電壓。在連續分級透射狀態期間，當電壓供應端子541及543處的電壓的平均值與電壓供應端子542及544處的電 壓的平均值相同時，電流可保持相對較低。流經電致變色裝置210的平均電流可隨平均電壓之間的差(例如，電壓供應端子541及543處的平均電壓減去電壓供應端子542及544處的平均電壓的絕對值)自0V增加而增加。在實施例中，電壓供應端子541及543(在電致變色裝置210的頂部附近)的平均電壓在電壓供應端子542及544(在電致變色裝置210的底部附近)的平均電壓的20%內，15%內或9%內。參看表1的在最高透射率在電致變色裝置210的底部處時的連續分級透射狀態，電壓供應端子541及543的平均電壓為(3V+0V)/2或1.5V，且電壓供應端子542及544的平均電壓為(1.5V+1.5V)/2或1.5V。因此，平均值相同。在此特定實例中，當將電致變色裝置210維持於此狀態下時，可消耗3W的功率(每一匯流條1.5W)。作為比較點，當電壓供應端子541處於3V且其他電壓供應端子處於0V時，可實現電致變色裝置210的另一連續分級透射狀態。電壓供應端子541及543的平均電壓為(3V+0V)/2或1.5V，且電壓供應端子542及544的平均電壓為(0V+0V)/2或0V。對於此特定實例，當維持電致變色裝置210時，可消耗6W的功率。因此，電壓的選擇可影響在維持連續分級傳輸狀態時所消耗的電流量。
在穩態操作下時，用於連續分級透射狀態的流經電致變色裝置210的最大電流小於在連續分級透射與完全著色及完全漂白透射狀態中的任一者或兩者之間切換期間流經電致變色裝置210的最大電流。此外，用於連續分級透射狀態的流經電致變色裝置210的平均電流小於在連續分級透射與完全著色及完全漂白透射狀態中的任一者或兩者之間切換期間流經電致變色裝置210的平均電流。
相較於完全漂白及完全著色透射狀態，用於連續分級透射狀態的平均電流大於用於完全漂白及完全著色透射狀態中的任一者或兩者的平均電流。在實施例中，用於連續分級透射狀態的平均電流為至多0.4，至多0.3或至多0.25。在實施例中，用於連續分級透射狀態的平均電流為至少0.05，至少0.1或至少0.15。
關於t2至t3的時間段(完全著色透射狀態)所描述的t4至t5的時間段的長度的考慮事項亦適用於t4至t5的時間段。t4至t5的時間段可相同或不同於自t2至t3的時間段。
返回例示性操作，在日間晚些時候(t=t5)，日光可能不再直接經由IGU 300進入房間。舉例而言，當電致變色裝置210面向東時，在1pm及日間晚些時候，日光可能不再到達IGU 300，且因此可能不再需要著色。來自I/O單元440的輸入可包含當日時間、來自光感測的光強度或其類似者。輸入可自I/O單元440傳輸至控制裝置430。控制裝置430的FPGA可使來自I/O單元440的資訊與下午晚些時候的時間相關。在輸入對應於下午或日間晚些時候的情況下，FPGA可更包含完全漂白透射狀態待用於電致變色裝置210的資訊。控制裝置430可將信號傳輸至電致變色裝置210及能量源420或其兩者以將電壓供應端子541至544的電壓設定為對應於表1中的完全漂白透射狀態的值。
在圖7中，t5至t6的時間段對應於在狀態之間切換，且在此特定實例中，自連續分級透射狀態切換至完全漂白透射狀態所需的時間。如圖7中所見，流經電致變色裝置210的電流增加至最大值，且接著以指數方式衰減降至t6處的完全漂白的穩態。在自連續分級透射狀態切換至完全漂白透射狀態時的電流可具有如先前關於自完全著色透射狀 態切換至連續分級透射狀態所描述的特性或值中的任一者。
先前已關於t1至t2的時間段論述切換電致變色裝置210的狀態所需的時間。因此，t5至t6的時間段可具有如先前關於t1至t2的時間段所描述的值中的任一者。t5至t6的時間段可相同或不同於t1至t2或t3至t4的時間段中的任一者或兩者。
t6至t7的時間段對應於電致變色裝置210在完全漂白透射狀態下的穩態操作，如圖8中所說明。上文已關於t0至t1的時間段描述當在完全漂白透射狀態下時流經電致變色裝置210的電流。在理論上，t6至t7的時間段可無限長。實務上，可在夜晚期間或在日光未到達IGU 300時(例如，天空多雲或具有IGU 300的建築物的不同側面向太陽)使用完全漂白透射狀態。因此，t6至t7可為至少1.1小時，至少2小時，至少6小時，至少12小時或至少18小時。18小時的時間可對應於面向東或西的電致變色裝置，且12小時的時間段可對應於面向南的電致變色裝置。在冬季，在北極圈或南極圈附近，時間段可持續數日，特定而言，此係因為部位較接近北極或南極。
在另一實施例中，相比在所有電壓供應端子為0V的情況下，可在完全漂白狀態下使用相對負電壓以有助於電致變色裝置210顯現較少著色。舉例而言，當在完全漂白狀態下時，電壓供應端子541及542可處於-0.5V且電壓供應端子可處於0V。
如關於圖7中的時序圖所描述的操作為例示性的且並不欲限制本發明的範疇。若電致變色裝置210面向南或西，則可修改操作。舉例而言，當面向南時，電致變色裝置可在日光第一次到達電致變色裝置時處於連續分級透射狀態，在大約正午切換至完全著色透射狀態，在 大約2pm切換至連續分級透射狀態，且在日光不再到達電致變色裝置之後切換至完全漂白透射狀態。當面向西時，電致變色裝置可在日光第一次到達電致變色裝置時處於連續分級透射狀態，接近日落時切換至完全著色透射狀態，在日光不再到達電致變色裝置之後切換至完全漂白透射狀態。
電致變色裝置的操作可藉由來自I/O單元440的輸入操控或結合來自I/O單元440的輸入而使用。舉例而言，光感測器可提供關於符合暴風雲的光位準的資訊。即使太陽處於適當位置以將光提供至電致變色裝置210，暴風雲仍可阻擋大量日光。因此，電致變色裝置210可採用完全漂白透射狀態。另外，可使用部分透射狀態。舉例而言，顯著部分但並非所有日光可穿過薄的高雲。在實施例中，可能僅需要最大著色的70%。因此，對於在日出後一會兒面向東的電致變色裝置210，電致變色裝置210可按最大著色位準的70%經均勻著色，且在早晨晚些時候，電致變色裝置210的頂部可處於最大著色位準的70%。
在另一實例中，具有電致變色裝置210的IGU 300可面向相鄰建築物的傾斜屋頂，且屋頂具有一層雪。未直接到達電致變色裝置210的大量日光可被反射且到達電致變色裝置。歸因於反射光的強度，可能不使用完全漂白透射狀態。可使用最大著色位準的20%的著色位準而非0%著色位準。因此，可在電致變色裝置210上均勻地使用20%的著色位準或使用連續分級，其中在電致變色裝置210的底部附近使用20%的著色位準且在頂部附近使用完全漂白。先前所描述的實例有助於說明特定應用。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將瞭解，可使用其他操作模式。
在需要或期望時，可將其他偏壓條件用於連續分級。舉例而言，在早晨十點，電致變色裝置210可連續分級，但在電致變色裝置210的底部附近具有一些著色。舉例而言，電致變色裝置210的頂部可處於100%著色，且電致變色裝置210的底部可處於33%著色。因此，電壓供應端子541、542、543以及544上的電壓可分別為3V、2V、1V以及0V。
可使用其他連續分級透射圖案。在實施例中，連續分級透射狀態可延伸遍及電致變色裝置的至少27%、至少50%、至少75%、至少90%或實質上全部。在另一實施例中，連續分級可處於沿對角線的一對端子之間。舉例而言，電壓供應端子541上的電壓可為3V，且電壓供應端子542至544上的端子可為0V。圖12包含此電致變色裝置210可如何顯現的說明。
更多電壓供應端子可允許著色的其他圖案及更多靈活性。在圖13及圖14中的每一者中，電壓供應端子1341、1342以及1343電連接至匯流條144，且電壓供應端子1344、1345以及1346電連接至匯流條148。在圖13中，電致變色裝置210在上半部分中連續分級，且在下半部分中完全漂白。在圖14中，連續分級允許在中心附近的最高著色位準，且自中心至頂部及底部中的每一者連續分級。以下為可用以實現圖13及圖14中的圖案的電壓的例示性表。
Figure 109105581-A0305-02-0026-3
在替代實施例中，除圖13及圖14中所說明的彼等圖案外，亦可 實現其他透射圖案。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將瞭解，電壓供應端子的數目及部位可允許獲得自訂圖案。隨著電壓供應端子的數目增加或電壓供應端子的部位沿每一匯流條改變，可實現更複雜透射圖案。本領域中熟習此項技術者應瞭解，電壓供應端子的數目增加可使安裝時的配線複雜，且因此本領域中熟習此項技術者將能夠判定待用以在沿每一匯流條的電壓供應端子的數目與透射圖案的複雜程度之間取得平衡的電壓供應端子的數目。
除矩形外，基板及電致變色裝置的形狀亦可包含其他形狀。其他形狀可包含三角形、具有長度相異的兩個鄰邊的其他四邊多邊形、六邊形、八邊形、圓形、橢圓形以及其類似者。另外其他形狀可包含線性邊緣與另一彎曲邊緣的組合。基板及電致變色裝置可用作建築玻璃、車窗或其類似者。
如上文所說明及描述的實施例可允許在切換透射狀態完成之後將連續分級電致變色裝置維持幾乎任何時間段。相較於諸如揭露於US 2014/0177028(在下文中，「'028公開案」)中的離散分級，連續分級在美觀性上可能更令人合意。'028公開案中的組態及設計是基於每導電部件一個電源供應端子。'028公開案中的圖4D及圖4E說明連續分級電致變色裝置；然而，當切換出現時，此分級無法維持超過某時間段。因此，圖4D及圖4E反映暫態而非穩態。如先前所提及，改變狀態涉及電荷載流子的移動，且在電荷載流子移動之後，電流相較於切換期間的最大電流實質上減小。因此，在切換操作完成之後，匯流條中的每一者沿其長度將具有相對均勻的電壓，甚至逐漸變窄的匯流條的較窄部分(圖4D)且在寬度於離散步驟中窄化(圖4E)的情況下 亦是如此。因此，在切換期間存在的暫時連續分級透射狀態將變成實質上均勻透射狀態。舉例而言，在切換之後一個小時，人類可能無法感知電致變色裝置的關於光的透射的任何分級。
其他設計可用於減小功率消耗，提供更多靈活性，簡化連接或其組合。透明導電層可具有為匯流條的線性電阻(歐姆/公尺)的大約十倍的線性電阻。匯流條之間的間隙可允許透明導電層充當間隙之間的電阻器，且允許在匯流條下方的間隙中維持連續分級狀態。間隙的長度可為匯流條的主體或末端之間的距離的至少10%。'028公開案揭露匯流條之間的間隙用於不同目的；然而，間隙的長度小於匯流條沿一側的末端之間的距離的5%。此小間隙的空間不足以供人類在視覺上偵測連續分級，且因此人類將觀測到離散分級。此外，具有間隙的設計不需要自訂匯流條，諸如沿匯流條的長度薄化或窄化的彼等匯流條。
圖15包含根據另一實施例的結構1500的部分拆開透視圖。參看圖15，結構1500包含基板1502及1504、透明導電層1522及1528以及電極層1524及1526。離子導電層可存在，但未說明於圖15中。透明導電層1522及1528、電極層1524及1526以及離子導電層的組合物可具有如先前所描述的組合物及聚合物基組合物。匯流條1516可在形成後續層中的任一者之前形成於基板1502上，且匯流條1518可在基板1504與基板1502接合之前形成於層1528上。間隙1552及1556存在於匯流條之間。在論述圖16中所說明的亦可存在於圖15的實施例中的額外特徵之後描述關於圖15中的匯流條及間隙的尺寸的更多細節。在操作期間，下部匯流條1516及1518可處於諸如0V的固定電位，且上部匯流條 1512及1514可具有其經選擇以實現期望光透射狀態的電壓。在另一實施例中，上部匯流條1512及1514可處於諸如0V的固定電位，且下部匯流條1516及1518可具有其經選擇以實現期望光透射狀態的電壓。在圖15中所說明的實施例中，匯流條1512及1514的圖案匹配其對應下部匯流條1516及1518的圖案。在再一實施例中，匯流條1516及1518可由沿基板1502的周邊安放的單一匯流條替換。此實施例可為有用的，此是因為其可延遲關於定向及透射圖案的決策直至上部匯流條1512及1514形成。
圖16包含結構1600的俯視圖，結構1600包含匯流條1612及1614。電壓供應端子1642及1644允許對匯流條1612及1614進行電連接。在圖15中，匯流條1512、1514、1516以及1518可具有類似於電壓供應端子1642及1644的電壓供應端子。
參看圖16，匯流條1612的延伸部1616部分地且未完全地延伸至匯流條1614，且匯流條1614的延伸部1618部分地且未完全地延伸至匯流條1612。間隙1652(以虛線說明)存在於匯流條1612及1614的延伸部1616與1618之間。在圖16中所說明的實施例中，延伸部1616延伸自匯流條1612的主體1613至匯流條1614的主體1615的距離的大約10%，且延伸部1618延伸自匯流條1614的主體1615至匯流條1612的主體1613的距離的大約10%。因此，間隙1652的長度為主體1613與1615之間的距離的大約80%。
匯流條的延伸部及其間的間隙可具有不同尺寸。參看圖15，匯流條1512、1514、1516以及1518的延伸部延伸在同一層級的對應匯流條的主要部分之間的距離的大約28%，且間隙1552及1556的長度可為 在同一層級的對應匯流條的主要部分之間的距離的大約44%。在圖17中所說明的實施例中，結構1700包含匯流條1712及1714。延伸部1716延伸自匯流條1712的主體1713至匯流條1714的主體1715的距離的大約40%，且延伸部1718延伸自匯流條1714的主體1715至匯流條1712的主體1713的距離的大約40%。因此，間隙1752的長度為主體1713與1715之間的距離的大約20%。
在需要或期望時，可使用匯流條及間隙的更多分段。圖18至圖20包含自俯視圖可見具有四個匯流條而非圖15至圖17中的兩個匯流條的結構的俯視圖。圖18包含匯流條1812、1814以及1832。電壓供應端子1872連接至匯流條1832。間隙1852安置於匯流條1832與匯流條1812的延伸部1816之間，且間隙1854安置於匯流條1832與匯流條1814的延伸部1818之間。延伸部1816延伸自匯流條1812的主體1813至匯流條1814的主體1815的距離的大約25%，且延伸部1818延伸自匯流條1814的主體1815至匯流條1812的主體1813的距離的大約25%。匯流條1832的長度中的每一者為自匯流條1812的主體1813至匯流條1814的主體1815的距離的大約20%。因此，間隙1852及1854的長度中的每一者為匯流條1812及1814的主體1813與1815之間的距離的大約15%。
在另一實施例中，可使用不具有延伸部的匯流條。除匯流條不具有延伸部以外，如圖19中所說明的實施例與圖18中的實施例相同。結構1900包含具有主體1913及1915但不具有延伸部的匯流條1912及1914。主體1913及1915的寬度中的每一者可為主體之間的距離的大約0.5%。間隙1952及1954的長度中的每一者可為主體1913與1915之間的距離的大約40%。除不對匯流條1832進行外部連接以外，圖20類似於 圖18。因此，在操作期間，匯流條1832可處於匯流條1812及1814的電壓之間的電壓。
參看圖15至圖20，電致變色裝置的沿間隙的部分可維持於連續分級透射狀態下，且諸如在為同一匯流條的部分的延伸部之間的其他部分可處於實質上相同的透射狀態下。參看圖16，電致變色裝置的在延伸部1616之間的上部部分可處於相對均勻及低透射狀態下，電致變色裝置的在延伸部1618之間的下部部分可處於相對均勻及高透射狀態下，且電致變色裝置的在間隙1652之間的中心部分可在連續分級透射狀態下，其自較接近相對較低透射狀態(較接近上部部分)的透射狀態改變至較接近相對較高透射狀態(較接近下部部分)的透射狀態。
參看圖18，電致變色裝置的在延伸部1816之間的最上部分可處於相對均勻及低透射狀態下，電致變色裝置的在延伸部1818之間的最下部分可處於相對均勻及高透射狀態下，且電致變色裝置的在匯流條1832之間的中心部分可處於最上及最下部分的透射狀態之間的相對均勻及中間透射狀態下。沿間隙1852的上部間隙部分可在連續分級透射狀態下，其自較接近最上部分附近的相對較低透射狀態的透射狀態改變至較接近中心部分附近的中間透射狀態的透射狀態。沿間隙1854的下部間隙部分可在連續分級透射狀態下，其自較接近中心部分附近的中間透射狀態的透射狀態改變至較接近最下部分附近的相對較高透射狀態的透射狀態。可使用更多或更少相對均勻透射區及連續分級區。可基於特定應用的需要或期望而選擇相對均勻透射區的數目及連續分級區的數目。
在比較圖18與圖20時，圖18中的實施例歸因於使用電壓供應端 子1872控制匯流條1832的能力而允許更多靈活性。特定而言，匯流條1832之間的中心部分相較於上部部分(在延伸部1816之間)及下部部分(在延伸部1818之間)兩者可處於較高或較低透射狀態下。
在關於圖15至圖18及圖20所描述的實施例中的每一者中，匯流條的延伸部相較於彼此具有實質上相同的長度，且間隙相較於彼此具有實質上相同的長度。在另一實施例中，在結構內，匯流條的延伸部相較於彼此可具有顯著不同的長度，且間隙相較於彼此可具有顯著不同的長度。舉例而言，參看圖17，左側附近的延伸部1716可延伸主體1713與1715之間的距離的40%，且右側附近的延伸部可延伸主體1713與1715之間的距離的10%。在另一實施例中，無延伸部可自右側附近的主體1713延伸。
可改變匯流條的定向。圖21允許分級定向於水平方向(沿寬度)而非垂直方向(沿長度)上。在圖21中，結構2100包含匯流條2112及2114，其具有自主體2113及2115延伸的延伸部2116及2118。電壓供應端子2142及2144連接至匯流條2112及2114。間隙2152安置於延伸部2116與2118之間。參看圖21，電致變色裝置的在延伸部2116之間的左側部分可處於相對均勻及低透射狀態下，電致變色裝置的在延伸部2118之間的右側部分可處於相對均勻及高透射狀態下，且電致變色裝置的在間隙2152之間的中心部分可在連續分級透射狀態下，其自較接近左側部分附近的相對較低透射狀態的透射狀態改變至較接近右側部分附近的相對較高透射狀態的透射狀態。在再一實施例中，連續分級定向於除單獨沿長度或單獨沿寬度以外的方向上。舉例而言，連續分級可定向於相對拐角之間的對角線上。在閱讀本說明書之後，本領 域中熟習此項技術者將理解，可使用連續分級的其他定向，且此等定向可為複雜的以實現用於特定應用的自訂圖案。
圖22提供結構2200的實施例以相較於圖16至圖19中的實施例較好地理解此實施例的效能。結構2200具有匯流條2210，其包含結構的頂部及底部附近的主體2213及2215。片段2216沿兩側延伸且延伸至主體2213及2215，且此等片段2216相較於主體2213及2215具有顯著較小的橫截面積。電壓供應端子2242及2244連接至匯流條2210的主體2213及2215。
對如圖16至圖19及圖22中所說明的實施例執行模擬。所有裝置具有相同面積。除為其他匯流條的寬度的50%的較窄側部分(在圖22中的說明的頂部與底部之間)外，所有匯流條具有相同寬度。關於偏壓條件，最高透射狀態具有大約-0.5V的電壓，最低透射狀態具有大約+3V的電壓，6%透射狀態具有大約+2.0V的電壓，且20%透射狀態具有大約+1.0V的電壓。所述電壓為被供應至耦接至離子導電層的匯流條的電壓減去被供應至耦接至電致變色層的匯流條的電壓。電壓改變與達到穩態之間的轉變時間可在10分鐘至60分鐘的範圍內。在裝置達到穩態之後獲取功率損失讀數。結果在下文呈現於表3中。「LT」指最低透射狀態，且「HT」指最高透射狀態。
Figure 109105581-A0305-02-0033-4
Figure 109105581-A0305-02-0034-5
如關於表3中的資料所見，相較於圖22，梯度模式中的保持功率損失在使用匯流條之間的間隙時實質上較低。圖16至圖19及圖22中的實施例的HT部分準確度與LT部分準確度之間的差異類似。在LT模式下，圖18及圖19的實施例相較於圖22具有顯著較低的保持功率損失。圖16的實施例的LT準確度及LT均勻性高於其他實施例。總體而言，圖18及圖19的實施例提供在保持於某狀態下時的良好的功率節省以及良好的LT及HT效能特性。
電致變色裝置可具有在連續分級透射狀態下的一部分及具有實質上均勻透射狀態的另一部分。連續分級透射狀態與實質上均勻透射狀態之間的轉變的精確點可難以看到。舉例而言，具有連續分級透射狀態的部分可在一個末端處完全漂白且在另一末端處完全著色。另一部分可完全漂白且位於連續分級部分的完全漂白末端旁側，或另一部分可完全著色且位於連續分級部分的完全著色末端旁側。可在不偏離本文中所描述的概念的情況下使用在各部分之間具有離散分級的實施例。舉例而言，電致變色裝置可使在窗戶的頂部附近的一部分完全漂白，且剩餘部分自較接近窗戶的頂部的完全著色透射狀態至窗戶的底部附近的完全漂白透射狀態而連續分級。此實施例可用於允許較多光進入以允許房間內的較好色彩平衡，同時減少眩光。在再一實施例 中，電致變色裝置可維持於連續分級狀態下，而無任何部分維持在實質上均勻透射狀態下。顯然，用於電致變色裝置的許多不同透射圖案是可能的。
許多不同態樣及實施例是可能的。一些彼等態樣及實施例描述於下文中。在閱讀本說明書之後，本領域中熟習此項技術者將瞭解，彼等態樣及實施例僅為說明性的且不限制本發明的範疇。例示性實施例可根據如下文所列實施例中的任何一或多者。
實施例1。一種設備可包含電致變色裝置，其經組態以維持電致變色裝置的連續分級透射狀態。
實施例2。如實施例1所述的設備，其更包含經組態以控制電致變色裝置處於以下狀態下的控制裝置：藉由第一組偏壓條件遍及電致變色裝置的至少27%處於電致變色裝置的第一連續分級透射狀態下；以及藉由第二組偏壓條件處於電致變色裝置的第二連續分級透射狀態，其中第二連續分級透射狀態為第一連續分級透射狀態鏡像。
實施例3。如實施例1或2所述的設備，其更包含：第一透明導電層；第一匯流條，其具有主體且耦接至第一透明導電層；第二匯流條，其具有主體且耦接至第一透明導電層；以及第一匯流條與第二匯流條之間的第一間隙，其中第一間隙為第一匯流條及第二匯流條的主體之間的距離的至少10%。
實施例4。如實施例3所述的設備，其更包含：第一電源供應端子，其耦接至第一匯流條； 第二電源供應端子，其耦接至第一匯流條；以及控制裝置，其經組態使得第一電源供應端子及第二電源供應端子在同一時間段期間處於不同電壓。
實施例5。如實施例3或4所述的設備，其中第一匯流條、第二匯流條或第一匯流條及第二匯流條中的每一者包含自主體延伸的延伸部，其中間隙相較於相距主體而較接近延伸部。
實施例6。如實施例3至5中任一實施例所述的設備，其更包含耦接至第一透明導電層的第三匯流條，其中第一匯流條與第三匯流條隔開第一間隙；且第二匯流條與第三匯流條隔開第二間隙。
實施例7。如實施例6所述的設備，其中第三匯流條並不連接至電壓供應端子或電線。
實施例8。如實施例3至5中任一實施例所述的設備，其更包含第二透明導電層；第三條耦接至第二透明導電層；且電致變色層安置於第一透明導電層與第二透明導電層之間。
實施例9。如實施例8所述的設備，其更包含耦接至第二透明導電層的第四匯流條，其中第一匯流條上覆於第三匯流條，且第二匯流條上覆於第四匯流條。
實施例10。如實施例1或2所述的設備，其更包含耦接至電致變色裝置的第一匯流條；耦接至第一匯流條的第一電源供應端子；以及耦接至第一匯流條的第二電源供應端子，其中控制裝置經進一步組態使得第一電源供應端子及第二電源供應端子在同一時間段期間處於不同電壓。
實施例11。如實施例10所述的設備，其更包含耦接至電致變色裝 置的第二匯流條。
實施例12。如實施例11所述的設備，第一匯流條及第二匯流條沿電致變色裝置的相對側定位。
實施例13。如實施例11或12所述的設備，其更包含耦接至第二匯流條的第三電源供應端子；以及耦接至第二匯流條的第四電源供應端子，其中在同一時間段期間，設備經組態使得第三電源供應端子及第四電源供應端子處於不同電壓。
實施例14。如實施例11或12所述的設備，其中第一匯流條具有在第一方向上延伸的第一長度，第二匯流條具有在第二方向上延伸的第二長度，且第一方向及第二方向實質上彼此平行。
實施例15。如實施例14所述的設備，其中第一長度及第二長度實質上相同。
實施例16。如實施例13至15中任一實施例所述的設備，其中設備經組態使得第一、第二、第三以及第四電源供應端子中的至少兩者在時間段期間處於實質上相同電壓。
實施例17。如實施例10至16中任一實施例所述的設備，其中第一匯流條在第一電源供應端子與第二電源供應端子之間具有實質上均勻的橫截面積。
實施例18。如實施例10至17中任一實施例所述的設備，其中第一匯流條在第一電源供應端子與第二電源供應端子之間具有實質上均勻的組合物。
實施例19。如實施例1及3至18中任一實施例所述的設備，其中電致變色裝置經組態以具有維持在連續分級透射狀態下的第一部分及 維持在實質上均勻透射狀態下的第二部分。
實施例20。如實施例1及3至18中任一實施例所述的設備，其中電致變色裝置經組態使得其在裝置的任何部分維持在連續分級透射狀態下時不具有維持在實質上均勻透射狀態下的任何部分。
實施例21。一種操作包含電致變色裝置的設備的方法可包含：將電致變色裝置自第一透射狀態切換至連續分級透射狀態，其中電致變色裝置在將電致變色裝置自第一透射狀態切換至連續分級透射狀態期間具有最大或平均的第一電流；以及維持連續分級透射狀態，其中電致變色裝置在維持連續分級透射狀態期間具有最大或平均的第二電流，且最大或平均的第二電流小於最大或平均的第一電流。
實施例22。如實施例21所述的方法，其更包含將電致變色裝置自連續分級透射狀態切換至第三透射狀態，其中電致變色裝置在將電致變色裝置自連續分級透射狀態切換至第三透射狀態期間具有最大或平均的第三電流，且最大或平均的第三電流大於最大或平均的第二電流。
實施例23。如實施例22所述的方法，其中第一透射狀態及第二透射狀態為同一透射狀態。
實施例24。如實施例22所述的方法，其中第一透射狀態及第二透射狀態為不同透射狀態。
實施例25。如實施例21至24中任一實施例所述的方法，其中在電致變色裝置的主體內，第一狀態具有實質上均勻的光透射量。
實施例26。如實施例21至25中任一實施例所述的方法，其中設 備包含：電致變色裝置，其具有第一邊緣及與第一邊緣相對的第二邊緣；第一匯流條，其沿第一邊緣耦接至電致變色裝置；第一電源供應端子，其耦接至第一匯流條；第二電源供應端子，其耦接至第一匯流條，第二匯流條，其沿第二邊緣耦接至電致變色裝置；第三電源供應端子，其耦接至第二匯流條；以及第四電源供應端子，其耦接至第二匯流條。
實施例27。如實施例26所述的方法，其中：對於第一透射狀態，第一電源供應端子及第二電源供應端子處於實質上第一電壓；且第三電源供應端子及第四電源供應端子處於實質上第二電壓；且在維持連續分級透射狀態期間，第一電源供應端子及第二電源供應端子處於不同電壓；或第三電源供應端子及第四電源供應端子處於不同電壓。
實施例28。如實施例26所述的方法，其中在維持連續分級透射狀態期間，第二電壓及第三電壓實質上相同。
實施例29。如實施例27所述的方法，其中在維持連續分級透射狀態期間，第一電壓及第二電壓為不同電壓。
實施例30。如實施例29所述的方法，其中在維持連續分級透射 狀態期間，第一電壓及第四電壓為不同電壓。
實施例31。如實施例27所述的方法，其中在維持連續分級透射狀態期間，第一電壓、第二電壓、第三電壓以及第四電壓為不同電壓。
實施例32。如實施例21所述的方法，其中：第一電源供應端子及第三電源供應端子鄰近於電致變色裝置的第三邊緣；第二電源供應端子及第四電源供應端子鄰近於電致變色裝置的第四邊緣；且在維持連續分級透射狀態期間，第一電源供應端子及第三電源供應端子處於第一平均電壓，且第二電源供應端子及第四電源供應端子處於在第一平均電壓的20%、15%、9%或5%內的第二平均電壓。
實施例33。一種操作包含電致變色裝置的設備的方法包含：提供包含以下各者的設備：第一透明導電層；第一匯流條，其具有主體且耦接至第一透明導電層；第二匯流條，其具有主體且耦接至第一透明導電層；以及第一匯流條與第二匯流條之間的間隙，其中間隙為第一匯流條及第二匯流條的主體之間的距離的至少10%；將第一匯流條偏壓至第一電壓；以及將第二匯流條偏壓至不同於第一電壓的第二電壓，將第一匯流條維持於第一電壓及將第二匯流條維持於第二電壓，其中間隙對應於電致變色裝置的具有連續分級透射狀態的第一部 分。
實施例34。如實施例33所述的方法，其中將第一匯流條維持於第一電壓及將第二匯流條維持於第二電壓經執行使得電致變色裝置的鄰近於第二匯流條的第二部分具有第一實質上均勻透射狀態。
實施例35。如實施例34所述的方法，其中將第一匯流條維持於第一電壓及將第二匯流條維持於第二電壓經執行使得電致變色裝置的鄰近於第一匯流條的第三部分具有第二實質上均勻透射狀態，且電致變色裝置的第一部分安置於電致變色裝置的第二部分與第三部分之間。
應注意，並非所有在以上一般描述或實例中描述的活動皆是需要的，特定活動的一部分可能是不需要的，且除所描述的彼等活動外，亦可執行一或多個其他活動。再另外，列出活動的次序未必為執行其的次序。
為清楚起見，本文中在單獨實施例的上下文中所描述的某些特徵可以組合形式提供於單個實施例中。相反地，為簡潔起見，在單個實施例的上下文中所描述的各種特徵可單獨地或以任何子組合形式提供。另外，對按範圍陳述的值的提及包含彼範圍內的每一值。
上文已關於特定實施例描述了益處、其他優點以及問題的解決方案。然而，益處、優點、問題的解決方案以及可使任何益處、優點或解決方案出現或變得更明顯的任何特徵不應被解釋為任何或所有申請專利範圍的關鍵、所需或基本的特徵。
本文中所描述的實施例的詳述及說明欲提供對各種實施例的結構的一般理解。詳述及說明並不欲充當使用本文中所描述的結構或方 法的設備及系統的所有要素及特徵的詳盡且全面的描述。在單個實施例中亦可以組合形式提供單獨實施例，且相反地，為簡潔起見，在單個實施例的上下文中所描述的各種特徵亦可單獨地或以任何子組合形式來提供。另外，對按範圍陳述的值的提及包含彼範圍內的每一值。僅在閱讀本說明書之後，許多其他實施例對於本領域中熟習此項技術者可為顯而易見的。可使用其他實施例且可自本揭露內容導出其他實施例，使得在不背離本揭露內容的範疇的情況下，可進行結構取代、邏輯取代或另一改變。因此，本揭露內容應視為說明性的而非限制性的。
1500:結構
1502:基板
1504:基板
1512:上部匯流條
1514:上部匯流條
1516:下部匯流條
1518:下部匯流條
1522:透明導電層
1524:電極層
1526:電極層
1528:透明導電層
1552:間隙
1556:間隙

Claims (15)

  1. 一種包含電致變色(electrochromic)裝置之設備，其中該電致變色裝置經組態以維持於該電致變色裝置的一連續分級透射狀態(continuously graded transmission state)；且該設備另包含一控制裝置，其經組態以控制該電致變色裝置處於以下狀態：藉由一第一組偏壓(biasing)條件使遍及(over)該電致變色裝置的至少27%處於一第一連續分級透射狀態；以及藉由一第二組偏壓條件處於一第二連續分級透射狀態。
  2. 如請求項1的設備，其中該第二連續分級透射狀態為該第一連續分級透射狀態之一鏡像(mirror image)。
  3. 如請求項1的設備，其進一步包含：一第一透明導電層；一第一匯流條，其具有一主體且耦接至該第一透明導電層；一第二匯流條，其具有一主體且耦接至該第一透明導電層；以及該第一匯流條與該第二匯流條之間的一第一間隙，其中該第一間隙為該第一匯流條之該主體與該第二匯流條之該主體之間的一距離的至少10%。
  4. 如請求項3的設備，其中該第一匯流條及該第二匯流條沿該電致變色裝置的相對側定位。
  5. 如請求項3的設備，其中該第一匯流條具有在一第一方向上延伸的一第一長度，該第二匯流條具有在一第二方向上延伸的一第二長度，且該第一方向及該第二方向實質上彼此平行。
  6. 如請求項5的設備，其中該第一長度及該第二長度實質上相同。
  7. 如請求項5的設備，其中該電致變色裝置具有一第一長度且其中該第一匯流條的該第一長度為該電致變色裝置的該第一長度之至少75%。
  8. 如請求項5的設備，其中該電致變色裝置具有一第一長度且其中該第一匯流條的該第一長度為該電致變色裝置的該第一長度之至少40%。
  9. 一種操作包含一電致變色裝置之一設備的方法，其包含：提供該設備，其包括：一第一透明導電層；一第一匯流條，其耦接至該第一透明導電層；一第一電源供應端子，其耦接至該第一匯流條；一第二電源供應端子，其耦接至該第一匯流條； 一第二匯流條，其耦接至該電致變色裝置；一第三電源供應端子，其耦接至該第二匯流條；以及一第四電源供應端子，其耦接至該第二匯流條；將該電致變色裝置自一第一透射狀態切換至一連續分級透射狀態；以及維持該連續分級透射狀態，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第一電源供應端子及該第二電源供應端子係處於不同電壓，或該第三電源供應端子及該第四電源供應端子係處於不同電壓。
  10. 如請求項9的方法，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第二電壓及該第三電壓實質上相同。
  11. 如請求項9的方法，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第一電壓及該第二電壓為不同電壓。
  12. 如請求項9的方法，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第一電壓及該第四電壓為不同電壓。
  13. 如請求項9的方法，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第一電壓、該第二電壓、該第三電壓以及該第四電壓為不同電壓。
  14. 一種操作包含一電致變色裝置之一設備的方法，其包含：提供該設備，其包括： 一第一透明導電層；一第一匯流條，其耦接至該第一透明導電層；一第一電源供應端子，其耦接至該第一匯流條；一第二電源供應端子，其耦接至該第一匯流條；一第二匯流條，其耦接至該電致變色裝置；一第三電源供應端子，其耦接至該第二匯流條；以及一第四電源供應端子，其耦接至該第二匯流條；將該電致變色裝置自一第一透射狀態切換至一連續分級透射狀態；以及維持該連續分級透射狀態，其中在維持該連續分級透射狀態期間，該第一電源供應端子及該第三電源供應端子係處於一第一平均電壓，且該第二電源供應端子及該第四電源供應端子係處於在該第一平均電壓的20%之內的一第二平均電壓。
  15. 如請求項14的方法，其中該第二平均電壓在該第一平均電壓的9%之內。
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