CN113156730B - 控制电致变色器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制电致变色器件的方法，其中在接收到变色指令时，启动变色过程，所述变色过程包括以下步骤：计算达到变色目标所需的目标电量Q_target；对所述电致变色器件施加电压脉冲，同时测量变色累计电量Qsum，其中在所述电压脉冲不施加电压时，将所述电致变色器件短路，同时测量短路放电电量Qsc；在所述变色累计电量Qsum达到所述目标电量Q_target时，停止所述变色过程。

Description

控制电致变色器件的方法
技术领域
本发明涉及控制电致变色器件的方法，其中在接收到变色指令时，启动变色过程；和/或在经历过一轮完整的变色过程的情况下，在没有接收到变色指令时，启动自我校正过程。
背景技术
电致变色器件是能够根据所施加的电信号来改变其透光度的器件。电致变色器件的应用包括但不限于：建筑上的窗户、信息显示器、滤光器和调光器、交通工具中的后视镜、天窗和窗户、眼镜、附有面罩的头盔、滑雪用护目镜、具有可变热发射率的表面或伪装器材。
理论上，驱动电致变色器件(ECD)的最简单方式是在某个规定的时间间隔内施加着色脉冲或褪色脉冲。所使用的典型脉冲是由参数(例如电压和时间)规定的矩形脉冲。在着色的情况中，限定着色电压和着色时间。ECD的透射率的变化与施加到ECD的或从ECD提取出的电量有关。因此，脉冲的持续时间非常重要。为了使电致变色器件褪色，施加具有相反极性的电压脉冲并且限定褪色电压和褪色时间。所施加的电压需要适用于所使用的ECD。电压太大就会毁坏ECD，至少不应在较长的时间内长期施加该电压。
实际上，基于预定时间间隔进行转变的方法并不是在所有应用中都有效的，这是由于两种主要原因。第一，电致变色器件的转变速度非常依赖于操作器件时所处的温度。第二，电致变色器件的转变速度也可能随其寿命而变化。因此，旧的器件可能具有与新的器件不同的转变速度。这些方面暗示：为了在着色状态和褪色状态中达到相同的光透射率，着色脉冲和褪色脉冲必须分别具有不同的持续时间，这依赖于操作条件和/或器件历史。换句话说，在不同的条件下，相同持续时间的电压脉冲导致不同程度的着色或褪色。
用于电致变色器件的多数现有技术的控制方法并没有把器件的老化考虑进去。新的刚生产的ECD具有不同于经受了几千次操作循环的ECD的性质。因此，为了得到优化的性能，不能用无变化的一组参数来控制这些器件。
在较早的时候，人们已经尝试解决这些问题。获得适当的着色时间和褪色时间的安全方法是实际地测量透射率，并且当达到所需要的透射率水平时中断着色或褪色。例如，将时间控制与物理特性(例如电压、电流或玻璃制品的光透射率)的测量相结合。然而，这需要附加的工具来进行光学测量，会使***更加复杂。可能会有不能测量透射率的情形，例如非透明显示器。也可能会有这种情况，即光学传感器可能会在视线中，因而干扰消费者产品中的视野或仪器中的光束。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题。
所述目的可以通过控制电致变色器件的方法的方法实现，其中在接收到变色指令时，启动变色过程，所述变色过程包括以下步骤：
计算达到变色目标所需的目标电量Q_target；
对所述电致变色器件施加电压脉冲，同时测量变色累计电量Qsum，其中在所述电压脉冲不施加电压时，将所述电致变色器件短路，同时测量短路放电电量Qsc；
在所述变色累计电量Qsum达到所述目标电量Q_target时，停止所述变色过程。
另一方面，在根据本发明的控制电致变色器件的方法中，在经历过一轮完整的变色过程的情况下，在没有接收到变色指令时，启动自我校正过程，其中调节用于将所述电致变色器件短路的短路放电电阻Rsc和/或调节达到变色目标所需的目标电量Q_target。
下面依照附图更详细地阐述本发明的各个方面。
附图说明
图1所示为根据本发明的电致变色器件的等效电路a)和一种示例性结构的示意图b)；
图2所示为根据本发明的电致变色器件不施加电压并进行短路的状态a)和施加电压的状态b)；
图3所示为根据本发明的电致变色器件不施加电压时在器件内部的短路回路a)和在器件外部的短路回路b)；
图4所示为根据本发明的电致变色器件的主要控制流程示意图；
图5所示为根据本发明的电致变色器件测量变色累计电量Qsum的示意图；
图6所示为根据本发明的电致变色器件的灰阶状态控制器的示例性照片；
图7所示为根据本发明的电致变色器件通过单位面积的变色累计电量Qsum来确定各个灰阶状态以及在各个灰阶状态下的静态短路电量阈值Qscs_threshold的示意图；
图8所示为根据本发明的电致变色器件的着色过程的示意图；
图9所示为根据本发明的电致变色器件的褪色过程的示意图；
图10所示为根据本发明的电致变色器件在自我校正过程中调节短路放电电阻Rsc的示意图；
图11所示为根据本发明的电致变色器件在自我校正过程中调节目标电量Q_target的示意图；及
图12所示为根据本发明的电致变色器件的示例性照片。
具体实施方式
除非另外说明，本申请提到的所有的出版物、专利申请、专利和其它参考文献都以引用的方式全文结合入本文中，相当于全文呈现于本文。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。在抵触的情况下，以本说明书包括定义为准。
当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候，应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围，而不考虑该范围是否具体揭示。除非另外指出，本文所列出的数值范围旨在包括范围的端点，和该范围之内的所有整数和分数。
等效电路和基本状态
图1所示为根据本发明的电致变色器件的等效电路a)和一种示例性结构的示意图b)。
图1a中的Rt1表示图1b上侧TCO的等效电阻，图1a中的Rt2表示图1b下侧TCO的等效电阻，中间用虚线包围的区域EC对应于图1b中PB/SPE/WO3的结构，作为化学电致变色材料的反应区，其中PB为普鲁士蓝(亚铁氰化铁，分子式为Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O)，SPE为固态聚合物电解质，WO3为三氧化钨。在图1a中，从电流Ic的走向来看，Ic由A点流过整个组件后到达B点，对应于图1b中Ic的电流流向。因为TCO的导电性非常好，方块电阻值仅约为10Ω/sq，上下两侧的TCO平行面板之间形成电压差，于是位于内部的PB/SPE/WO3发生化学电致变色反应。
图2所示为根据本发明的电致变色器件不施加电压并进行短路的状态a)和施加电压的状态b)，这些状态是通过开关X和开关Y控制的。当开关X断开且开关Y导通时，ECD进入短路放电模式；当开关X导通且开关Y断开时，ECD由于外部施加的电压而发生化学电致变色反应，此时电流计Ammeter用来测量流过ECD的电流并输送给控制器MCU，提供计算累计电量Qsum的依据。在此，例如以PWM占空比的方式调节电压脉冲驱动器Driver的输出电压Vout。
累计电量Qsum定义为在变色过程中在外部施加的电压下由电流计Ammeter测量的流过ECD的电流对时间的积分。累计电量Qsum的数值与ECD的变色程度具有正相关性。图2a中的电流计Ammeter测量不到电流值，只有图2b中的电流计Ammeter能测量到电流值。
短路放电电量Qsc定义为在ECD短路放电时由电量放大器Charge_Amplifier测量到的单位时间放电的电量。通过将短路放电电量Qsc与动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>进行比较来调节控制外部施加的电压。图2b中的电量放大器Charge_Amplifier测量不到电量，只有图2a中的电量放大器Charge_Amplifier能测量到电量。此外，在待机状态即非变色状态下，还可以通过将短路放电电量Qsc与静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>进行比较来调节控制短路放电电阻Rsc。
图3所示为根据本发明的电致变色器件不施加电压时在器件内部的短路回路a)和在器件外部的短路回路b)。
图3a为断路时化学等效电容Ce的放电回路Loop_A，此回路发生在元件内部，因此无法测量。图3b为增加的外部短路放电电阻Rsc的电路图，由此提供一个可测量的放电回路Loop_B，并且通过此回路放电，使得第一和第二变色材料层在快速充电过程中产生的应力释放，从而降低薄膜破裂的几率。
随着氧化还原反应次数的增加，例如在10000次循环后老化的化学等效电容Ce在完全着色状态和/或完全褪色状态的饱和电压Vce与未老化时的数值不一致。在Loop_B的放电回路中，
电流Ib＝Vce/(Rt1+Rsc+Rt2)
其中Rt1和Rt2是稳定的陶瓷材料的片电阻，比EC稳定，可以视为定值。
因此，当Vce随着使用次数的增加而老化进而变小时，若相应地也使短路放电电阻Rsc变小，则电流Ib值可以处于比较稳定的水平，因而测量出的短路放电电量Qsc也比较稳定。
主要控制流程
本发明涉及控制电致变色器件的方法，其中在接收到变色指令时，启动变色过程，所述变色过程包括以下步骤：
计算达到变色目标所需的目标电量Q_target；
对所述电致变色器件施加电压脉冲，同时测量变色累计电量Qsum，其中在所述电压脉冲不施加电压时，将所述电致变色器件短路，同时测量短路放电电量Qsc；
在所述变色累计电量Qsum达到所述目标电量Q_target时，停止所述变色过程。
图4所示为根据本发明的电致变色器件的主要控制流程示意图。
在控制器MCU上电之后，初始化其内部的参数，同时初始化ECD，接着判断是否接收到变色指令。如果接收到变色指令，则启动累计电量计算；如果没有接收到变色指令，则启动自我校正机制。
图5所示为根据本发明的电致变色器件测量变色累计电量Qsum的示意图，其中电流缓存器Current_Buffer具有存储功能，每过一段时间就会将电流计Ammeter测量的数值更新至此缓存器内；用具有存储功能的缓存器储存目前在ECD中累计的总电量作为累计电量Qsum；秒计时器sec_Timer每经过实时的一秒钟就会触发一次。
当启动累计电量计算时，先判断是要进行着色还是要褪色，然后启动相对应的电压调控机制。由于电流缓存器Current_Buffer每秒定时更新为电流计Ammeter的值，即每一秒流过的电量。在秒计时器sec_Timer每一秒触发时，将电流缓存器Current_Buffer内储存的数值累加至用于储存累计电量Qsum的缓存器，从而获得此时ECD的累计电量Qsum，其数值大小与变色的程度具有正相关性。
确定目标电量Q_target
电量储存密度与PB薄膜/WO3薄膜的镀膜厚度有关。例如，PB的镀膜厚度为400～600nm，WO3的镀膜厚度为500～800nm，则单位面积最大允许储存电量的范围约为14～16mC/cm2。以16mC/cm2为例，对于变色面积为2800cm2的ECD：
Lv4的电量：16×2800＝44800(mC)
Lv3的电量：12×2800＝33600(mC)
Lv2的电量：8×2800＝22400(mC)
Lv1的电量：4×2800＝11200(mC)
Lv0的电量：0×2800＝0(mC)
目标电量Q_target可以针对Lv0～Lv4中的任何一阶，而最大允许的总电量是指达到Lv4所需的电量。
当Lv4最大允许的总电量缩减时，例如剩下90％，则其他阶Lv3～Lv0按照相同的比例计算。
确定动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>
依照本发明方法的一个实施方案，将所述短路放电电量Qsc与预先确定的动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>进行比较，其中在所述短路放电电量Qsc处于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>之外时，调节所述电压脉冲的外加电压。
依照本发明方法的另一个实施方案，所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是由所述电致变色器件多次在完全着色状态下短路时测量的电量的平均值确定的。
依照本发明方法的另一个实施方案，所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是在60至100℃、优选70至90℃、更优选约80℃的温度下确定的。
动态短路电量阈值Qscd_threshold定义为：ECD在充放电活化后，在最初的100次循环内，在完全着色状态下，例如在80℃下，短路放电时测量到的单位时间内单位面积平均放电的电量。
Qscd_max例如可以为Qscd_threshold的90％，Qscd_min例如可以为Qscd_threshold的60％。
ECD完全着色状态定义为：在ECD上施加例如1.4V直流电压，例如在80℃下测量的电流为接近零的稳定的极小值，并且此时ECD的可见光(VIS)穿透态测量值保持为稳定值(通常小于10％)至少30分钟。
灰阶状态
图6所示为根据本发明的电致变色器件的灰阶状态控制器的示例性照片。TintButton为着色按钮，Clear Button为清除按钮。可用来对ECD进行灰阶控制，分为Lv1至Lv4阶，而Lv0阶表示透明态，以白光LED表示，其余用蓝光LED及其相对位置表示，位置越高表示变色深度越深。
依照本发明方法的另一个实施方案，所述灰阶状态是由所述变色累计电量Qsum确定的。
图7所示为根据本发明的电致变色器件通过单位面积的变色累计电量Qsum来确定各个灰阶状态以及在各个灰阶状态下的静态短路电量阈值Qscs_threshold的示意图。
在初始化控制参数的过程中，需要考虑此规格的ECD的变色面积和设定的短路放电时间。具体而言，在室温(例如25℃)下，利用标准片确定静态短路电量阈值Qscs_threshold与动态短路电量阈值Qscd_threshold的关系，即ECD单位面积累计电量(Qsum除以ECD变色面积)与单位时间内短路放电的单位面积电量(Qsc除以ECD变色面积除以短路放电时间)的对应关系。
着色过程
依照本发明方法的另一个实施方案，所述变色过程是着色过程，其中在所述短路放电电量Qsc大于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，减小所述电压脉冲的外加电压；在所述短路放电电量Qsc小于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，增大所述电压脉冲的外加电压。
图8所示为根据本发明的电致变色器件的着色过程的示意图，其中用具有存储功能的缓存器储存短路放电后由电量放大器Charge_Amplifier计算出的电量值作为短路放电电量Qsc；短路计时器SC_Timer用来控制短路放电时间。
当启动着色电压调控机制后，在由短路计时器SC_Timer计时的时间段(例如为1～5ms)内，对ECD进行短路放电，在缓存器中储存短路放电电量Qsc，通过将短路放电电量Qsc与动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>进行比较，例如以PWM占空比的方式调节电压脉冲的外加电压。通过改变PWM占空比来控制相对应的输出开关，从而可以改变DC电压源的输出值和功率。同时，每一秒将电流计Ammeter测量的数值更新至电流缓存器Current_Buffer。
例如着色过程的条件为：ECD变色面积为2800cm2，PWM的占空比为512/1024，短路计时器SC_Timer控制为固定的5ms。根据图8，在此时间段内测得的电量例如为以下三种情况：(A)500μC，(B)400μC，(C)200μC，计算得到单位时间(每秒)的电量为：
500μC/5ms＝(500×10-6)/(5×10-3)＝100mC/s (A)
400μC/5ms＝(400×10-6)/(5×10-3)＝80mC/s (B)
200μC/5ms＝(200×10-6)/(5×10-3)＝40mC/s (C)
此时查表得知<Qscd_max,Qscd_min>例如为<21.43μC/cm2,32.14μC/cm2>，并且已知ECD变色面积为2800cm2，则相对应的范围为<60mC,90mC>，于是上述三种情况相对应的操作为：
(A)PWM的占空比由512/1024下降为511/1024。
(B)PWM的占空比由512/1024维持为512/1024。
(C)PWM的占空比由512/1024上升为513/1024。
褪色过程
依照本发明方法的另一个实施方案，所述变色过程是褪色过程，其中在所述短路放电电量Qsc小于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，减小所述电压脉冲的外加电压；在所述短路放电电量Qsc大于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，增大所述电压脉冲的外加电压。
图9所示为根据本发明的电致变色器件的褪色过程的示意图。
褪色过程与前述着色过程的机理大致相同，区别主要在于：
一方面，在放电褪色过程中，通过将短路放电电量Qsc与动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>进行比较，例如以PWM占空比的方式调节电压脉冲的外加电压，这与充电着色过程恰好相反。
例如褪色过程的条件为：ECD变色面积为2800cm2，PWM的占空比为512/1024，短路计时器SC_Timer控制为固定的5ms。根据图9，在此时间段内测得的电量例如为以下三种情况：(A)500μC，(B)400μC，(C)200μC，计算得到单位时间(每秒)的电量为：
500μC/5ms＝(500×10-6)/(5×10-3)＝100mC/s (A)
400μC/5ms＝(400×10-6)/(5×10-3)＝80mC/s (B)
200μC/5ms＝(200×10-6)/(5×10-3)＝40mC/s (C)
此时查表得知<Qscd_max,Qscd_min>例如为<21.43μC/cm2,32.14μC/cm2>，并且已知ECD变色面积为2800cm2，则相对应的范围为<60mC,90mC>，于是上述三种情况相对应的操作为：
(A)PWM的占空比由512/1024上升为513/1024。
(B)PWM的占空比由512/1024维持为512/1024。
(C)PWM的占空比由512/1024下降为511/1024。
另一方面，在褪色过程中，当电压脉冲的外加电压值被调节到PWM占空比约为10％时，则不再降低外加电压，而是将电压输出维持在约为10％的固定值，使ECD持续在此电压下涓流放电。在此例中，10％即为102/1024。作为褪色过程的一种特殊机制，以涓流占空比进行涓流放电。
自我校正
另一方面，在根据本发明的控制电致变色器件的方法中，在经历过一轮完整的变色过程的情况下，在没有接收到变色指令时，启动自我校正过程，其中调节用于将所述电致变色器件短路的短路放电电阻Rsc和/或调节达到变色目标所需的目标电量Q_target。
在此，一轮充放电是指经历一个完整的变色和着色循环过程，即一个完整的充电和放电循环过程。当前的灰阶状态例如为Lv0时，那么一轮完整的充放电过程是Lv0→Lv4→Lv4→Lv0。当前的灰阶状态例如为Lv2时，那么一轮完整的充放电过程是Lv2→Lv4→Lv0→Lv2，或者是Lv2→Lv0→Lv4→Lv2。
自我校正–调节短路放电电阻Rsc
依照本发明方法的另一个实施方案，在所述自我校正过程中，将所述短路放电电量Qsc与预先确定的静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>进行比较，其中在所述短路放电电量Qsc小于所述静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>时，减小所述短路放电电阻Rsc；在所述短路放电电量Qsc大于所述静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>时，增大所述短路放电电阻Rsc。
图10所示为根据本发明的电致变色器件在自我校正过程中调节短路放电电阻Rsc的示意图。
校正短路放电电阻Rsc的时机为，在室温(例如25℃)下，经过一轮完整的充放电之后，做一次短路放电电阻Rsc校正。
校正短路放电电阻Rsc的方法包括：在由短路计时器SC_Timer计时的时间段(例如为1～5ms)内，对ECD进行短路放电，在缓存器中储存短路放电电量Qsc，根据ECD的面积通过查表得到<Qscs_max,Qscs_min>范围。通过将短路放电电量Qsc与静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>进行比较来调节短路放电电阻Rsc。对短路放电电阻Rsc调节完成后，等待下一轮完整的充放电之后，并且温度在20～30℃下，再进行下一轮的短路放电电阻Rsc校正。
确定静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>
依照本发明方法的另一个实施方案，所述静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>是由所述电致变色器件多次分别在各个灰阶状态下短路时测量的电量的平均值确定的。
图7所示为根据本发明的电致变色器件通过单位面积的变色累计电量Qsum来确定各个灰阶状态以及在各个灰阶状态下的静态短路电量阈值Qscs_threshold的示意图。
依照本发明方法的另一个实施方案，所述静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>是在室温、优选15至35℃、更优选约25℃的温度下确定的。
静态短路电量阈值Qscs_threshold定义为：ECD在充放电活化后，在最初的100次循环内，在室温(例如为25℃)下，分别在对应于不同程度的着色状态的各个灰阶状态下，例如Lv1～Lv4，将在由短路计时器SC_Timer计时的时间段(例如为5ms)内多次测得的短路放电电量求平均，再除以短路放电时间(例如为5ms)和ECD变色面积，得到分别对应于Lv1～Lv4这四个灰阶状态的静态短路电量阈值Qscs_threshold。
Qscs_max例如可以为Qscs_threshold的110％，Qscs_min例如可以为Qscs_threshold的90％。
静态短路电量区间<Qscs_max,Qscs_min>的查表方法：
已知ECD变色面积，在待机状态下，通过计算此时的ECD累计电量和变色面积可得到对应的灰阶状态。如果是正常的灰阶变色，则数值会落在Lv1～Lv4这四个灰阶状态之一。通过灰阶状态即可查表找到对应的单位时间内短路放电的单位面积电量，根据ECD变色面积，计算得到<Qscs_max,Qscs_min>。
自我校正–调节目标电量Q_target的最大允许值
依照本发明方法的另一个实施方案，在所述自我校正过程中，在所述变色过程的时间过长时，减小所述目标电量Q_target的最大允许值，否则逐步恢复所述目标电量Q_target的最大允许值至原始设定值。
图11所示为根据本发明的电致变色器件在自我校正过程中调节目标电量Q_target的示意图。
在充放电时间过长因而由监视计时器Watchdog_Timer发出超时信号时，触发目标电量Q_target校正，在此将目标电量Q_target的最大允许值修正为90％。经过新一轮的充放电之后如果没有触发目标电量Q_target校正，则将目前的目标电量Q_target的最大允许值修正为110％，直至恢复为原始设定值。
长宽拉线比
图12所示为根据本发明的电致变色器件的示例性照片。
以图示样品为例来说明长宽拉线比的定义，其长边侧长度为70cm，短边侧长度为40cm，导线布置在长边侧拉出，故此长宽拉线比为7:4。
因为静态短路电量阈值Qscs_threshold和动态短路电量阈值Qscd_threshold的都是单位面积下测量出来的数据，所以与长宽拉线比具有高度正相关性。
长宽拉线比同样为7:4的样品，例如70cm×40cm和140×80cm，两者的静态短路电量阈值Qscs_threshold可以共用，但是因为两者的面积是四倍的关系，所以两者的Qscs_max和Qscs_min也是四倍的关系；动态短路电量阈值Qscd_threshold亦同理。
但是，长宽拉线比不同的样品的上述两个阈值则不能共用。
以上描述的具体实施方案只是用于阐释本申请的构思，不应理解为以任何方式限制本发明的范围。相反，应清楚地理解在阅读本文的说明书之后，本领域普通技术人员可以在不背离本发明精神之下实施其他的技术方案、修改等。

Claims (4)

1.控制电致变色器件的方法，其中在接收到变色指令时，启动变色过程，所述变色过程包括以下步骤：
计算达到变色目标所需的目标电量Q_target；
对所述电致变色器件施加电压脉冲，同时测量变色累计电量Qsum，然后对所述电压脉冲不施加电压，将所述电致变色器件短路，同时测量短路放电电量Qsc；
其中将所述短路放电电量Qsc与预先确定的动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>进行比较，其中在所述短路放电电量Qsc处于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>之外时，调节所述电压脉冲的外加电压；
所述变色过程是着色过程，其中在所述短路放电电量Qsc大于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，减小所述电压脉冲的外加电压；在所述短路放电电量Qsc小于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，增大所述电压脉冲的外加电压；
所述变色过程是褪色过程，其中在所述短路放电电量Qsc小于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，减小所述电压脉冲的外加电压；在所述短路放电电量Qsc大于所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>时，增大所述电压脉冲的外加电压；
所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是由所述电致变色器件多次在完全着色状态下短路时测量的电量的平均值确定的；
在所述变色累计电量Qsum达到所述目标电量Q_target时，停止所述变色过程。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是在60至100℃的温度下确定的。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是在70至90℃的温度下确定的。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述动态短路电量区间<Qscd_max,Qscd_min>是在约80℃的温度下确定的。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365365A (en) * 1992-04-30 1994-11-15 Saint Gobain Vitrage International Electrochromic system with measurement of charge to be transferred
TW200515078A (en) * 2003-07-31 2005-05-01 Sanyo Electric Co Electro-chromic display device
CN101334566A (zh) * 2007-06-26 2008-12-31 株式会社东海理化电机制作所 电致变色镜
CN201484293U (zh) * 2009-08-14 2010-05-26 比亚迪股份有限公司 一种电致变色汽车后视镜
TW201341928A (zh) * 2012-12-14 2013-10-16 Tintable Smart Material Co Ltd 電致變色元件之著色與去色的控制方法
TW201417311A (zh) * 2012-10-16 2014-05-01 Iner Aec Executive Yuan 可撓式ｐｖ－ｅｃ二次薄膜太陽能電池及其製造方法
JPWO2015059922A1 (ja) * 2013-10-23 2017-03-09 凸版印刷株式会社 エレクトロクロミック表示装置及び駆動方法
CN107402488A (zh) * 2016-05-19 2017-11-28 财团法人工业技术研究院 电致变色元件的驱动方法及决定褪色电压的方法
CN109275336A (zh) * 2016-04-29 2019-01-25 唯景公司 光学可切换窗孔中电参数的校准
CN110032019A (zh) * 2019-05-31 2019-07-19 Oppo广东移动通信有限公司 电致变色器件及其控制方法、电子设备和存储介质
CN110114719A (zh) * 2016-11-30 2019-08-09 唯景公司 用于电致变色装置的配电网络
CN110161768A (zh) * 2019-05-31 2019-08-23 Oppo广东移动通信有限公司 电致变色器件和电子设备
CN110383163A (zh) * 2017-03-03 2019-10-25 力海科技股份有限公司 电致变色元件和包括电致变色元件的电致变色设备
CN110431615A (zh) * 2016-08-24 2019-11-08 基内斯恰技术股份有限公司 用于电致变色设备的升压电路
CN209946605U (zh) * 2016-12-12 2020-01-14 Lg伊诺特有限公司 电致变色器件

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365365A (en) * 1992-04-30 1994-11-15 Saint Gobain Vitrage International Electrochromic system with measurement of charge to be transferred
TW200515078A (en) * 2003-07-31 2005-05-01 Sanyo Electric Co Electro-chromic display device
CN101334566A (zh) * 2007-06-26 2008-12-31 株式会社东海理化电机制作所 电致变色镜
CN201484293U (zh) * 2009-08-14 2010-05-26 比亚迪股份有限公司 一种电致变色汽车后视镜
TW201417311A (zh) * 2012-10-16 2014-05-01 Iner Aec Executive Yuan 可撓式ｐｖ－ｅｃ二次薄膜太陽能電池及其製造方法
TW201341928A (zh) * 2012-12-14 2013-10-16 Tintable Smart Material Co Ltd 電致變色元件之著色與去色的控制方法
JPWO2015059922A1 (ja) * 2013-10-23 2017-03-09 凸版印刷株式会社 エレクトロクロミック表示装置及び駆動方法
CN109275336A (zh) * 2016-04-29 2019-01-25 唯景公司 光学可切换窗孔中电参数的校准
CN107402488A (zh) * 2016-05-19 2017-11-28 财团法人工业技术研究院 电致变色元件的驱动方法及决定褪色电压的方法
CN110431615A (zh) * 2016-08-24 2019-11-08 基内斯恰技术股份有限公司 用于电致变色设备的升压电路
CN110114719A (zh) * 2016-11-30 2019-08-09 唯景公司 用于电致变色装置的配电网络
CN209946605U (zh) * 2016-12-12 2020-01-14 Lg伊诺特有限公司 电致变色器件
CN110383163A (zh) * 2017-03-03 2019-10-25 力海科技股份有限公司 电致变色元件和包括电致变色元件的电致变色设备
CN110032019A (zh) * 2019-05-31 2019-07-19 Oppo广东移动通信有限公司 电致变色器件及其控制方法、电子设备和存储介质
CN110161768A (zh) * 2019-05-31 2019-08-23 Oppo广东移动通信有限公司 电致变色器件和电子设备

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The Investigation of ZnO Nanowires/ITO/Glass Substrate on Electrochromic Properties for PMeT Thin Film;Jung-Chuan Chou etc.;《JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY》;20150531;第11卷(第5期);430-435 *
电沉积三氧化钨薄膜电致变色及其光电化学性能;徐敏华等;《电子元件与材料》;19980205(第01期);17-19 *
电致变色技术研究进展和应用;韦友秀等;《航空材料学报》;20160616;第36卷(第03期);108-123 *

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