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电致变色器件

阅读：249发布：2020-05-12

IPRDB可以提供电致变色器件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种具有可电控的光学特性和/或能量透射特性的电化学器件（100），该电化学器件包括：一个基板（40）、形成于该基板上的一个功能性系统（60）、以及形成于该功能性系统上的一个覆盖膜（56）。该功能性系统包括：一个底部电极涂层（46），该底部电极涂层是形成于该基板上的；一个顶部电极涂层（54）；以及位于这两个电极涂层之间的至少一个电化学活性膜（48，52），该电化学活性膜能够在第一状态与第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有不同于该第一状态的光学特性和/或能量透射特性。该覆盖膜界定了穿过该覆盖膜而没有穿透该顶部电极涂层的至少一个表面空腔（66），并且该器件包括被至少部分地安排在至少一个表面空腔中的电连接装置（70）以用于与该顶部电极涂层电接触。，下面是电致变色器件专利的具体信息内容。

1.一种具有可电控的光学特性和/或能量透射特性的电化学器件（100），该电化学器件包括：一个基板（40）；

一个功能性系统（60），该功能性系统是形成于该基板（40）上的并且包括：

形成于该基板（40）上的一个底部电极涂层（46）；

形成于该底部电极涂层（46）上的一个顶部电极涂层（54）；以及

位于该底部电极涂层（46）与该顶部电极涂层（54）之间的至少一个电化学活性膜（48，

52），当对该底部电极涂层（46）和该顶部电极涂层（54）的末端施加电功率时，该至少一个电化学活性膜（48，52）能够在第一状态与第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有不同于该第一状态的光学特性和/或能量透射特性；以及一个覆盖膜（56），该覆盖膜是形成于该功能性系统（60）上的，其中该覆盖膜（56）界定了穿过该覆盖膜（56）而没有穿透该顶部电极涂层（54）的至少一个表面空腔（66），并且其中该器件（100）包括被至少部分地安排在至少一个表面空腔（66）中的电连接装置（70）以用于与该顶部电极涂层（54）电接触。

2.如权利要求1所述的器件（100），其中该至少一个表面空腔（66）形成了一种深沟。

3.如权利要求2所述的器件（100），其中该深沟是直的。

4.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该至少一个表面空腔（66）是通过激光烧蚀而获得的。

5.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该电连接装置（70）包括一种填充了该至少一个表面空腔的导电墨水，例如具有或不具有玻璃料的厚膜Ag墨水。

6.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该覆盖膜（56）和该功能性系统（60）一起界定了穿过该覆盖膜（56）和该顶部电极涂层（54）而没有穿透该底部电极涂层（46）的至少一个部分空腔（68），该至少一个部分空腔（68）将该顶部电极涂层（54）分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域（54B）和一个活性区域（54A），该活性区域能够控制该功能性系统（60）。

7.如权利要求6所述的器件（100），包括至少一个底部电极电连接器（72），该电连接器被安排在该顶部电极涂层（54）的自由区域（54B）中以用于与该底部电极涂层（46）电接触。

8.如权利要求7所述的器件（100），其中该底部电极电连接器（72）是被安排在该覆盖膜（56）上的并且穿过所有的膜向下焊接至该基板（40）。

9.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该覆盖膜（56）和该功能性系统（60）一起界定了一个总空腔（64），该总空腔穿过所有的膜至少向下至该底部电极涂层（46）（包括该底部电极涂层）、将该底部电极膜（46）分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域（46B）和一个活性区域（46A），该活性区域能够控制该功能性系统（60）。

10.如权利要求9所述的器件（100），包括至少一个顶部电极电连接器（74），该电连接器被安排在该顶部电极涂层的自由区域（46B）中以用于与该顶部电极涂层（46A）电接触。

11.如权利要求10所述的器件（100），其中该顶部电极电连接器（74）是被安排在该覆盖膜（56）上的并且穿过所有膜向下焊接至该基板（40），优选地超声波焊接。

12.如权利要求10或11所述的器件（100），其中该顶部电极电连接器（74）是被电连接至被安排在该至少一个表面空腔（66）中的所述连接装置（70）。

13.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该覆盖膜（56）是电绝缘的。

14.如权利要求11所述的器件（100），其中该覆盖膜（56）是基于SiOx、SixNy、SixOyNz或这些的某种组合。

15.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该功能性系统（60）是一个全固态系统，该功能性系统（60）的所有膜是形成于该基板（40）上的。

16.如权利要求15所述的器件（100），其中该功能性系统（60）是一个电致变色系统，该系统（60）包括：一个第一电致变色膜（48），该第一电致变色膜通过离子的嵌入/去除而能够从该第一状态转换至该第二状态；一个电化学活性的离子储存膜（52），用于通过嵌入/去除储存相同的离子，该离子储存膜（52）优选地是电致变色的并且因此形成一个第二电致变色膜（52）；以及在该第一电致变色膜（48）与该离子储存膜（52）之间的一个电解质膜（50），该电解质膜（50）提供了在该第一电致变色膜（48）与该离子储存膜（52）之间这些嵌入离子的移动性。

17.如以上权利要求中任一项所述的器件（100），其中该功能性系统延伸在该器件的所有可见表面上。

18.如权利要求17所述的器件（100），其中该功能性系统从该表面的每个边缘延伸至相对边缘。

19.玻璃制品，包括根据以上权利要求中任一项所述的一个器件（100），该基板（40）是为该玻璃制品提供玻璃功能的一个片材。

20.一种用于制造具有可电控的光学特性和/或能量透射特性的电化学器件（100）的方法，该方法包括下列步骤：将一个底部电极涂层（46）沉积在一个基板（40）上；

将至少一个电化学活性膜（48，52）沉积在该底部电极涂层（46）上；

将一个顶部电极涂层（54）沉积在至少一个电化学活性膜（48，52）上，当对该底部电极涂层（46）和顶部电极涂层（54）的末端施加电功率时，该至少一个电化学活性膜（48，52）能够在第一状态与第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有不同于该第一状态的光学特性和/或能量透射特性；

将一个覆盖膜（56）沉积在该功能性系统（60）上；

对该覆盖膜（56）的材料进行一种烧蚀以便形成至少一个表面空腔（66），该表面空腔穿过该覆盖膜（56）而没有穿透该顶部电极涂层（54）；并且添加电连接装置（70），该电连接装置被至少部分地安排在至少一个表面空腔（66）中以用于与该顶部电极涂层（54）电接触。

21.如权利要求20所述的方法，其中这些涂层（46，54）、活性膜（48，52）以及覆盖膜（56）是被溅射沉积的，优选地在该基板的所有表面上。

22.如权利要求20或21所述的方法，其中在沉积了至少该活性膜（48，52）之后，将该基板切割成不同的块以便形成具有至少数个这些块的数个器件。

说明书全文

电致变色器件

[0001] 本发明涉及具有可电控的光学特性和/或能量透射特性的电化学器件的领域。
[0002] 这些是如下的装置：其某些特征可以使用适当的电力源来修改，最特别地是电磁辐射的某些波长的透射、吸收以及反射，特别是在可见光和/或在红外光中。在光学（红外、可见以及紫外范围）和/或在电磁谱的其他范围中透射通常是变化的，因此据称该器件具有可变的光学特性和/或能量透射特性，该光学范围不一定是所涉及的唯一范围。
[0003] 从热学角度来看，在太阳光谱的至少一部分内其透射/吸收/反射可变化的玻璃制品（glazing），当被安装为建筑中的外部玻璃制品或为包括汽车、火车、飞机等类型的运输工具中的窗户时，它允许控制进入房间或乘客区/舱中的太阳热量流入量，并且因此在有强烈阳光的情况下它允许防止对这些地方的过度加热。
[0004] 从光学角度来看，它允许控制可见的程度，从而当该玻璃制品被装定为外部玻璃制品时，能够在有强烈阳光的情况下防止眩光。该玻璃制品还可以具有一种特别有利的遮光效果。
[0005] 图1图解了装备有一个全固态类型的功能性电致变色系统2的器件1，即该功能性系统的所有膜有充分的机械强度以便被沉积在同一种基板4上并且粘着至所述基板。这是因为电致变色系统2的这些膜例如是无机的或由具有充分机械强度的某些有机材料（如PEDOT）制成。
[0006] 更具体来说，举例而言，这个系统2包括：
[0007] 一个由SiO2制成的碱金属阻挡膜8；
[0008] 一个底部电极涂层10，该底部电极涂层是形成于基板4上的并且例如由SnO2:F、ITO或基于Ag的多层的膜制得；
[0009] 一个阴极类型第一电致变色膜12，即例如其中嵌入了锂离子的氧化钨膜（WOx:Li）；
[0010] 一个电解质膜14，例如由氧化钽制成的；
[0011] 一个阳极类型第二电致变色膜16，例如由掺杂钨的氧化镍（NiWOx）制成的；以及[0012] 一个顶部电极涂层18，该顶部电极涂层是形成于第二电致变色膜16上的并且例如由ITO（掺杂锡的氧化铟）或基于Ag的多层的膜组成。
[0013] 此外，所图解的器件1包括：
[0014] 电致变色系统2的一个电绝缘覆盖膜20（例如由SiO2制成的），该膜20在这里充当防潮膜，从而保护功能性系统2不受水分影响，并且充当抗反射涂层；
[0015] 用于连接底部电极涂层10的一个第一条带24，该第一条带是被直接放置在该底部电极涂层上的；以及
[0016] 用于连接顶部电极涂层18的一个第二条带26，该第二条带是被放置在底部电极涂层10的一个非活性区域10B上，顶部电极涂层18是被部分地沉积在条带26上的。
[0017] 应当指出的是，附图明显是不按比例的，这些条带24和26以及基板4具有毫米级的厚度，而一系列的膜8、10、12、14、16、18以及20具有微米级的厚度。
[0018] 在沉积这些膜12、14、16、18以及20的过程中，例如通过将一个掩膜放置在底部电极涂层10上来获得其上放置条带24的底部电极涂层10的区域，因此在沉积这些膜14、16、18以及20之后，条带24可以被直接定位在涂层10上。
[0019] 在沉积底部电极涂层10之后并且在沉积其他膜之前，还可以在沉积这些其他膜的过程中通过用一个掩膜来保护该底部电极涂层而放置条带24。
[0020] 关于条带26，它是被放置在底部电极涂层10的一个区域10B上的，该区域10B已经是通过沿着这个区域10B的长度激光烧蚀涂层10而与涂层6的剩余部分分离的。在沉积第一电致变色膜12之前进行这种烧蚀，这样使得电绝缘的膜12填充由激光烧蚀而形成的空腔28。
[0021] 在沉积这些膜12、14、16、18以及20的过程中将一个掩膜部分地放置在条带26上方并且逐渐去除，这样使得顶部电极涂层18的一个部分是被直接沉积的并且因此是处于与连接条带26相接触的。
[0022] 然而，这样的一个器件具有制造相对昂贵的缺点。
[0023] 本发明的目的是提供一种制造成本更少的、具有可电控光学特性和/或能量透射特性的电化学器件。
[0024] 出于这个目的，本发明的一个主题是一种电化学器件，该电化学器件具有可电控的光学特性和/或能量透射特性并且包括：
[0025] 一个基板；
[0026] 形成于该基板上的一个功能性系统，该功能性系统包括：
[0027] 形成于该基板上的一个底部电极涂层；
[0028] 形成于该底部电极涂层上的一个顶部电极涂层；以及
[0029] 位于该底部电极涂层与该顶部电极涂层之间的至少一个电化学活性膜，当对该底部电极涂层和该顶部电极涂层的末端施加电功率时，该至少一个电化学活性膜能够在第一状态与第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有不同于该第一状态的光学特性和/或能量透射特性；以及
[0030] 形成于该功能性系统上的一个覆盖膜，其中该覆盖膜界定了穿过该覆盖膜而没有穿透该顶部电极涂层的至少一个表面空腔，并且其中该器件包括被至少部分地安排在至少一个表面空腔中的电连接装置以用于与该顶部电极涂层电接触。
[0031] 这样的一个器件具有允许在沉积所有的膜（包括覆盖膜）之后定位电连接器的优点。因此，使得能够通过切割一个母板而获得该器件。
[0032] 这些连接器是在切割之前被放置在该母板上的，或是在切割之后被放置在所切割的基板上的。在这两种情况下，可以在另一个生产场所制造该母板并且在切割之前将其储存一段不确定的时间，从而例如弥补对安装窗户/幕墙的季节性需求。
[0033] 此外，可以通过切割一个单一大小的母板来获得任何适合的器件大小。
[0034] 因此，这些组合的特征产生更大的生产线灵活性和潜在的成本减少。
[0035] 此外，根据本发明的器件的具体实施例包括下列技术特征中的一种或多种，这些技术特征是以孤立或以任何技术上可能的组合的形式而被应用的：
[0036] 通过激光烧蚀来获得这至少一个表面空腔；
[0037] 该电连接装置包含被流入这至少一个表面空腔中的一种导电墨水；
[0038] 该覆盖膜和该功能性系统一起界定了穿过该覆盖膜和该顶部电极涂层而没有穿透该底部电极涂层的至少一个部分空腔，该至少一个部分空腔将该顶部电极涂层分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域和一个活性区域，该活性区域能够控制该功能性系统；
[0039] 该器件包括至少一个底部电极电连接器，该电连接器被安排在该顶部电极涂层的自由区域中以用于与该底部电极涂层电接触；
[0040] 该底部电极电连接器被安排在该覆盖膜上并且穿过所有的膜向下焊接至该基板；
[0041] 该覆盖膜和该功能性系统一起界定了一个总空腔，该总空腔穿过所有的膜至少向下至该底部电极涂层（包括该底部电极涂层）、将该底部电极膜分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域和一个活性区域，该活性区域能够控制该功能性系统；
[0042] 该器件包括至少一个顶部电极电连接器，该顶部电极电连接器被安排在该顶部电极涂层的自由区域中以用于与该顶部电极涂层电接触；
[0043] 该电极电连接器被安排在该覆盖膜上并且通过所有的膜向下焊接至该基板，优选地超声波焊接；
[0044] 该顶部电连接器被电连接至被安排在这至少一个表面空腔中的所述连接装置上；
[0045] 该覆盖膜是电绝缘的；
[0046] 该覆盖膜是基于SiO2；
[0047] 该功能性系统是一个全固态系统，该功能性系统的所有膜是形成于该基板上的；以及
[0048] 该功能性系统是一个电致变色系统，该系统包括：一个第一电致变色膜，该第一电致变色膜通过离子的嵌入/去除而能够从第一状态转换至第二状态；一个电化学活性离子储存膜，用于通过嵌入/去除储存相同离子，该离子储存膜优选地是电致变色的并且因此形成一个第二电致变色膜；以及在该第一电致变色膜与该离子储存膜之间的一个电解质膜，该电解质膜提供了在该第一电致变色膜与该离子储存膜之间这些嵌入离子的移动性。
[0049] 本发明的另一个主题是包括如上所述的一个器件的玻璃制品，该基板是为该玻璃制品提供玻璃功能的一个片材。
[0050] 本发明的另一个主题是一种用于制造具有可电控的光学特性和/或能量透射特性的电化学器件的方法，该方法包括下列步骤：
[0051] 将一个底部电极涂层沉积在一个基板上；
[0052] 将至少一个电化学活性膜沉积在该底部电极涂层上；
[0053] 将一个顶部电极涂层沉积在至少一个电化学活性膜上，当对该底部电极涂层和顶部电极涂层的末端施加电功率时，这至少一个电化学活性膜能够在第一状态与第二状态之间可逆地转换，该第二状态具有不同于该第一状态的光学特性和/或能量透射特性；
[0054] 将一个覆盖膜沉积在该功能性系统上；
[0055] 对该覆盖膜的材料进行一种烧蚀以便形成至少一个表面空腔，该表面空腔穿过该覆盖膜而没有穿透该顶部电极涂层；并且
[0056] 添加电连接装置，该电连接装置被至少部分地安排在至少一个表面空腔中以用于与该顶部电极涂层电接触。
[0057] 此外，根据本发明的制造方法的具体实施例包括下列技术特征中的一种或多种，这些技术特征是以孤立或以任何技术上可能的组合的形式而被应用的：
[0058] 该烧蚀是一种激光烧蚀；
[0059] 一个通过将一种导电墨水注入到这至少一个表面空腔中来印刷该电连接装置的步骤；
[0060] 一个烧蚀该覆盖膜和该顶部电极涂层的材料的步骤，这样使得该覆盖膜和该功能性系统一起界定了穿过该覆盖膜和该顶部电极涂层而没有穿透该底部电极涂层的至少一个部分空腔，这至少一个部分空腔将该顶部电极涂层分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域和一个活性区域，该活性区域能够控制该功能性系统；
[0061] 一个在该顶部电极涂层的自由区域中沉积至少一个底部电极电连接器以用于与该底部电极涂层电接触的步骤；
[0062] 该底部电极电连接器被安排在该覆盖膜上并且穿过所有的膜向下焊接至该基板；
[0063] 一个烧蚀所有的膜至少向下至该底部电极涂层（包括该底部电极涂层）的材料的步骤，这样使得该覆盖膜和该功能性系统一起界定了一个总空腔，该总空腔穿过所有的膜至少向下至该底部电极涂层（包括该底部电极涂层）、将该底部电极膜分开成至少两个电隔离的区域，即一个自由区域和一个活性区域，该活性区域能够控制该功能性系统；
[0064] 放置至少一个顶部电极电连接器，该电连接器被安排在该顶部电极涂层的自由区域中以用于与该顶部电极涂层电接触；
[0065] 该电连接器被安排在该覆盖膜上并且通过所有的膜向下焊接至该基板，优选地超声波焊接；
[0066] 该顶部电连接器被电连接至被安排在这至少一个表面空腔中的所述连接装置上；
[0067] 该覆盖膜是电绝缘的；
[0068] 该覆盖膜是基于SiO2；
[0069] 该功能性系统是一个全固态系统，该功能性系统的所有膜是被沉积在该基板上的；以及
[0070] 该功能性系统是一个电致变色系统，该系统是通过沉积以下各项而形成的：一个第一电致变色膜，该第一电致变色膜通过离子的嵌入/去除而能够从第一状态转换至第二状态；一个电化学活性的离子储存膜，以用于通过嵌入/去除储存相同的离子，该离子储存膜优选地是电致变色的并且因此形成一个第二电致变色膜；以及在该第一电致变色膜与该离子储存膜之间的一个电解质膜，该电解质膜提供了在该第一电致变色膜与该离子储存膜之间这些嵌入离子的移动性。
[0071] 在阅读下列说明的基础上将更好地理解本发明，该说明仅仅是经由举例和参见附图给出的，这些附图中的图2至7图解了用于获得在图8中所示的器件的方法。
[0072] 图2、3、5和7是示意性截面视图，而图4、6和8是示意性俯视图。
[0073] 图2对应于在激光烧蚀之前，装备有该功能性系统的多个膜并且具有覆盖膜的基板的一个截面视图。
[0074] 图3对应于沿着图4中的线III-III而得到的一个截面视图。
[0075] 图5对应于沿着图6中的线V-V而得到的一个截面视图。
[0076] 图7是在已经将电连接装置定位之后，沿着这条相同的线而得到的一个截面视图。
[0077] 当然，为了可读性，这些附图是不按比例的。
[0078] 图1图解了包括一个基板40的器件100，在该基板上已经沉积有：
[0079] 一个碱金属阻挡膜44；
[0080] 一个底部电极膜46；
[0081] 形成于底部电极涂层46上的一个第一电致变色膜48；
[0082] 形成于第一电致变色膜48上的一个电解质膜50；
[0083] 形成于电解质膜50上的一个第二电致变色膜S2；
[0084] 形成于第二电致变色膜52上的一个顶部电极涂层54；以及
[0085] 形成于顶部电极涂层54上的一个覆盖膜56。
[0086] 在整篇正文中的表达“形成于（或沉积于）膜B上的膜A”应当被理解为意指直接形成于该膜B上并且因此处于与该膜B相接触的膜A，或在有一个或多个膜介于该膜A与该膜B之间的情况下形成于该膜B上的膜A。
[0087] 由此图解的基板40是例如通过切割一个母板而获得的，在该母板上已经事先沉积了这些膜44、46、48、50、52以及54。
[0088] 这些膜44、46、48、50、52以及54形成了一个全固态电致变色系统60，即该系统的所有膜是被沉积在同一个基板40上的。
[0089] 作为一个变体，系统60不是电致变色的（即一个系统，它的光学透射（吸收和/或反射）是通过这些膜的电控制的氧化/还原作用而被可逆控制的），而是例如热致变色的。
[0090] 通常，该系统是一个全固态电化学功能性系统60。
[0091] 表达“覆盖膜”是被理解为意指形成于功能性系统60上的一种膜。不排除在覆盖膜56与系统60之间存在多个中间膜。覆盖膜56不一定是被沉积在基板40上的最后一个膜，并且可以被覆盖有其他的膜。
[0092] 在所图解的实例中，覆盖膜56覆盖了功能性系统60的全部。更通常来说，覆盖膜56至少在该功能性系统60的活性部分上至少部分地覆盖该功能性系统，优选地覆盖其活性部分的全部。
[0093] 覆盖膜56例如是电绝缘的。
[0094] 当然，表达“电绝缘的”是一种相对的表达，因为不需要零导电性。这意味着覆盖膜56具有大于功能性系统60的所有膜的电阻率。
[0095] 在所图解的实例中，覆盖膜56充当一种防潮膜，该防潮膜防止水分子渗透到功能性系统60中，这种渗透将损坏系统60。
[0096] 覆盖膜56还凭借折射率而充当一种抗反射涂层，该折射率是在直接位于膜56上方和下方的介质的折射率之间。
[0097] 覆盖膜56例如是由一种陶瓷（例如SiO2）制成的。它例如具有在10nm与300nm之间的厚度。
[0098] 作为一个变体，存在数个覆盖膜56。
[0099] 当然，对于这些电极涂层、电致变色材料以及电解质来说情况是相同的，作为一个变体，这些可以由任何适合类型的许多膜制成。
[0100] 事实上，表达“包括了一个膜”应该被理解为具有不排除存在两个或更多个膜的广泛意义。
[0101] 碱金属阻挡膜44例如是由SiO2或任何类型的另一种材料制成的，这种任何类型的材料能够对存在于基板40中的碱金属提供一个阻挡层并且因此防止对底部电极涂层46的损伤。此外，膜44因为其对基板40的良好附着而起到一种结系膜（tie film）的作用。
[0102] 底部电极涂层46是由一种SnO2:F膜制成的。涂层46具有适合的厚度以使得它的每平方的电阻是小于或等于20Ω/□，例如在50nm与1微米之间的厚度。
[0103] 通常，底部电极涂层46和顶部电极涂层54是由任何适合类型的材料产生的，并且各涂层具有小于或等于20Ω/□的每平方的电阻。
[0104] 上部电极涂层54例如是由ITO制成的，例如具有在50nm与1微米之间的厚度。
[0105] 顶部电极涂层54具有小于或等于20Ω/□的每平方的电阻。
[0106] 第一电致变色膜48例如是阴极类型的，例如在沉积的过程中嵌入锂离子以便形成WOx:Li的一种氧化钨膜、或该膜48表面上沉积了锂离子的一种氧化钨膜。作为一个变体，可以使用任何适合的电致变色材料。
[0107] 如果第一电致变色膜48是阴极的，则第二电致变色膜52是阳极的，并且如果第一电致变色膜48是阳极的，则第二电致变色膜是阴极的。在本实例中，该第二电致变色膜是由一种掺杂钨的氧化镍（NiWOx）制成的。作为一个变体，可以使用任何适合类型的电致变色材料，例如一种IrOx膜。
[0108] 在以上实例中给出的这些膜48和52通过变化吸收系数而起作用。
[0109] 作为一个变体，膜48和/或膜52是由通过变化反射系数而起作用的一种电致变色材料制成的。在这种情况下，这些膜的至少一个是基于稀土族（钇或镧）或一种Mg/过渡金属合金或一种类金属（像无论掺杂或没有掺杂的Sb，例如用Co、Mn等掺杂的）。另外一个膜可以是如上所述通过变化吸收系数而起作用的一种电致变色膜（例如由WO3制成的）或简单地是一种非电致变色的离子储存膜。
[0110] 此外，这两个膜48和52之一不一定是电致变色的，即其光学特性不显著变化。在一个电致变色系统的情况下，这两个膜通常是一个电致变色膜和一个用于储存嵌入离子的离子储存膜，该离子储存膜任选地是电致变色的。非电致变色的离子储存材料的一个实例是CeO2（氧化铈）。
[0111] 电解质膜50是由能够提供嵌入离子的移动性而同时仍是电绝缘的任何适合材料制成的。
[0112] 该电解质膜可以例如是一种Ta2O5膜，该膜具有在1nm与1微米之间、例如在100nm与400nm之间的厚度。
[0113] 在上述的电致变色膜的情况下，这些嵌入离子优选地是Li+离子。作为一个变体，+ + +可以在电致变色系统的情况下使用H 离子或Na、K 或其他碱金属离子。
[0114] 基板40是提供玻璃功能的一个片材。
[0115] 该片材可以是平坦的或弯曲的并且具有任何大小，特别是具有长于1米的至少一个维度。
[0116] 该片材可以有利地是一种玻璃片材。
[0117] 该玻璃优选地是钠钙硅（soda-lime-silica）玻璃，但也可以使用像硼硅酸盐玻璃的其他类型的玻璃。该玻璃可以是清澈的或超清澈的或甚至着色的，例如着蓝色、绿色、琥珀色、青铜色或灰色的。
[0118] 该玻璃片材的厚度典型地是在0.5mm与19mm之间、特别是在2mm与12mm之间、甚至在4mm与8mm之间，但优选地1.6mm。玻璃片材也可以是具有大于或等于50μm厚度的膜玻璃（在这种情况下，例如使用一种辊对辊（roll-to-roll）方法来沉积多层EC和电极涂层TCO/TCC）。
[0119] 作为一个变体，基板40是由一种透明的、柔性的材料（例如由塑料）产生的。
[0120] 在图1中所图解的基板40是通过将不同的膜沉积在一个母板上并且例如使用热切割（例如激光切割）或使用机械切割从该母板上将基板40切割下来而获得的。
[0121] 如在图3和4中所图解的，称为“总”空腔的两个空腔64穿过了被沉积在基板40上的所有膜的厚度。
[0122] 然而，作为一个变体，碱金属阻挡膜44是不被穿透的。
[0123] 通常，至少一个总空腔64尤其穿过覆盖膜56和底部电极涂层46，这样使得底部电极涂层46被分开成两个电隔离的区域，即一个能够控制功能性系统60的活性区域46A和一个非活性区域46B。
[0124] 这些空腔64例如具有在1微米与1cm之间并且优选地在100微米与1mm之间的宽度。它们例如是通过热烧蚀（例如激光烧蚀）或通过机械烧蚀来获得的。
[0125] 在所图解的实例中，这些空腔64分别是被置于基板40的两个相对边缘附近的两个平行的直深沟（trenches）。
[0126] 作为一个变体，这些空腔可以例如是一个单一的空腔64，该空腔在该基板的一个边缘附近形成了一个深沟，例如一个直的深沟；或甚至是形成一种框架（例如一个直线形式的（rectilinear）框架）的一个空腔，该框架沿靠着该基板的四个边缘在它们整个长度上延伸，因此界定了一个中心活性区域和包围该中心区域的一个外围非活性区域。
[0127] 将顶部电极涂层54的电连接器放置在非活性区域46B上不形成短路，如下所更详细地解释的。
[0128] 如在图5和6中所图解，基板40然后经受其他的烧蚀，这些烧蚀形成了垂直于这些空腔64的空腔66、68。
[0129] 这样形成的这些空腔是两种类型的：称为表面空腔66的空腔和称为部分空腔68的空腔。
[0130] 这些部分空腔68具有类似于这些空腔64的一个功能。这些部分空腔具体地穿过覆盖膜56和顶部电极涂层54，但不穿过底部电极涂层46。
[0131] 在这里，两个空腔沿靠着两个边缘（垂直于这些空腔64的边缘）形成了直深沟，这些深沟延伸了这些边缘的整个长度。这些空腔68例如具有在1微米与1cm之间并且优选地在100微米与1mm之间的宽度。它们例如是通过热烧蚀（例如激光烧蚀）来获得的。
[0132] 以对于这些空腔64的相同方式，作为一个变体，这些部分空腔68可以是具有任何适合的数目和图案的，以便使顶部电极涂层54电隔离成两个电隔离的区域，即一个活性区域54A和一个非活性区域54B，该活性区域能够与底部电极涂层46的活性区域46A相组合来控制该功能性系统。
[0133] 作为一个变体，这些深沟可以例如是一个单一深沟，例如一个直深沟。
[0134] 将底部电极涂层46的电连接装置放置在非活性区域54B上不形成短路。
[0135] 安排非活性区域54B以便至少部分地面向底部电极涂层46的活性区域46A，这样使得底部电极涂层46的连接器可以被同时放置在这两个区域中，并且因此穿过所有的膜焊接而不形成短路，这在以下进行更详细地解释。
[0136] 出于与顶部电极涂层54的连接器有关的相同的原因，安排活性区域54A以便面向电极涂层46的非活性区域46B。
[0137] 表面空腔66穿过覆盖膜56而没有穿透顶部电极涂层54。如在图7中所图解，这些空腔66用以接收顶部电极涂层54的电连接装置70。
[0138] 在所图解的实例中，存在四个空腔66，这些空腔形成了平行于空腔68并且位于其间的直深沟。它们沿着这些边缘的整个长度延伸。
[0139] 作为一个变体，这些空腔66当然是具有允许与顶部电极涂层54电接触的任何适合数目和图案的。
[0140] 通常，这些表面空腔66至少延伸入顶部电极涂层54的活性区域54A中，以便在这个区域54A中与该顶部电极涂层电接触并且因此允许经由电连接装置70来控制功能性系统60。
[0141] 这些空腔66例如具有在1微米与1mm之间的宽度。它们是例如通过脉冲激光烧蚀或通过等离子体蚀刻来获得的。
[0142] 所图解的电连接装置70是例如通过喷墨印刷而获得的。
[0143] 作为一个变体，该电连接装置可以是被安排在空腔66中的金属丝或任何其他适合的装置，如金属条带。
[0144] 图7至9图解了用于连接电极涂层46、54的连接器72、74。
[0145] 这些连接器72是底部电极涂层46的连接器。
[0146] 这些连接器74是顶部电极涂层54的连接器。
[0147] 这些连接器72例如是被焊接至基板40上的金属条带或带件。它们可以例如是被超声波焊接的。
[0148] 因为各种膜是非常薄的，连接器72、74的任何焊接会将这些膜穿孔并且使底部和顶部电极涂层46和54发生短路。因此，将连接器72、74放置在对应于这两种涂层46、54之一的活性区域46A、54A的区域中，而不是在这些电极涂层54、46的另外一个的非活性区域54B、46B中。
[0149] 应当指出的是，一个电绝缘体78有利地填充了空腔64，这样使得导电墨水70可以印刷到远至连接器74而没有与底部电极涂层46形成短路。此外，这具有保护功能性系统60的优点。
[0150] 为了实现它的抗短路功能，绝缘体78填充了至少在连接装置70下方和至少远至第一电致变色膜48的空腔68。
[0151] 绝缘体78沿着活性区域54A的整个长度有利地填充了空腔64，并且此外特别是当连接装置70是被印刷的时，该绝缘体有利地至少部分地填充了非活性区域54B。
[0152] 在这些图中，绝缘体78填充了空腔68的整个面积和整个厚度。
[0153] 该绝缘体可以例如是通过印刷而被沉积入空腔64中的SiO2。更通常来说，该绝缘体可以是SiOx、SixNy、SixOyNz或这些的某种组合。
[0154] 然而，在金属丝的情况下，可能将这些丝放置在活性区域54A与连接器74之间而不形成短路，这样使得在空腔66中的绝缘体78不再是必需的，但它优选地保留在适当位置来保护功能性系统60。
[0155] 应当指出的是，空腔64是任选的，因为例如可能作为一个变体通过将一种金属带件结合至电连接装置70上来与顶部电极涂层52建立电连接。
[0156] 在这个变体中，具有一个导电粘合面的汇流排被直接结合至电连接装置70上，从而使空腔64是冗余的。
[0157] 在这种情况下，空腔64仍然可以被与空腔68类型相同的部分空腔替换，以便限制短路的风险。
[0158] 该汇流排可以采用任何适合的形式，并且特别是尽可能覆盖活性区域54A的整个面积的一种框架形式。
[0159] 其中不存在总空腔64的这个变体的另一个可能的优点是：四个连接器72可以被放置在该器件的四个边缘上。在这种情况下，一个电绝缘带将例如被提供在该汇流排与这些连接器之间处于它们的相交处。
[0160] 根据另一个有利的变体，一个另外的总空腔沿靠着该基板的边缘环绕该基板的整个周长延伸，以便防止由一个导电元件与这些边缘的接触而引起的任何短路。这个空腔有利地紧邻这些边缘而产生，这样使得不过度减少功能性系统60的活性面积。
[0161] 一个第二电绝缘体80有利地至少沿着活性区域54A的整个长度填充了空腔68，目的在于保护功能性系统60。
[0162] 这个第二绝缘体可以例如是通过印刷而被沉积入空腔68中的一种材料，例如SiO2。
[0163] 因此，根据本发明的器件具有许多优点。
[0164] 如上文所解释的，该器件具有允许在沉积所有的膜（包括覆盖膜）之后定位电连接器的优点。因此，使得能够通过切割一个母板而获得该器件。
[0165] 这些连接器是在切割之前被放置在该母板上的，或是在切割之后被放置在所切割的基板上的。在这两种情况下，可以在另一个生产场所制造该母板、在切割之前将其储存一段不确定的时间，等等。
[0166] 此外，可以通过切割一个设定单一大小的母板来获得任何适合的器件大小。
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电致变色器件-专利编号CN103339559A 2020-05-12 249
电致变色器件-专利编号CN1222819C 2020-05-13 218
电致变色器件-专利编号CN110622062A 2020-05-11 633
电致变色器件-专利编号CN1341232A 2020-05-13 914
电致变色器件-专利编号CN101960374B 2020-05-12 619
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