JP2009544997A - 可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子 - Google Patents
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Abstract
Description
理解してきたように、封止材は、活性システムを外部から隔離しなければならない。したがって、封止材は、長期間でも可能な限り効果的に、特に水や他の任意の溶媒に対する障壁の役割を担う必要があり、特に蒸気の形態及び/又は液体の形態において、封止材は、特に高含水率及び/又は高温の極端な天候状態に耐えることができなくてはならない。
これらの利用は、その搭載方法において、必ずしも産業上の見地からみて一番簡易なものである必要はない。
そして最後に、これらの機械的性質は、要求され得る性質からずっと低質のものであってもよい。
基本無機エレクトロクロミックシステム、ライトバルブシステム、液晶システム、ガスクロミックシステム、及びサーモクロミックシステムから選択される、保護基板と保護カバーとの間の活性システムと、
液体水及び/又は水蒸気に対する封止手段と、
素子の周囲に少なくとも1つの金属ベースの部品から形成された包囲体とを備え、
包囲体は、少なくとも水蒸気封止手段の一部を形成する組み立て手段により、前記基板の端縁(edge)及び前記カバーの端縁と少なくとも部分的に組み立てられている、可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子を提案する。
多硫化物、ポリウレタン、又はシリコン等の液体水に対する封止性のある材料によって任意に被覆された、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリアミドのポリマ群のうちの少なくとも1つから選択される熱可融ポリマの水蒸気に対する封止性に基づく材料、
少なくとも1つの金属溶接、必要であれば超音波溶接又ははんだ、
熱可融ポリウレタン等の接着剤タイプの、水蒸気及び液体水に対する封止性の接着性。
米国材料試験協会(ASTM)E 9663T規格によれば、5g/m2/24時間以下、特に1g/m2/24時間以下である蒸気形態の水に対する浸透性。これは、それらが特に水に対して不浸透性であることを意味し、
70℃から180℃の間、特に90℃から100℃の間又は145℃から170℃の間の軟化点。したがって、工業的に条件を満たした温度でそれらを設置/形成するために、それらを液化することが可能であり、
190℃で測定されたときに0.8Pasから8Pasの間の粘度を有する。
ポリウレタン(PU)又は任意の熱可塑性弾性体(TPE)を押し出し、
PUの反応射出(PCの反応射出成形(反応射出成形法、RIMと称される技術)、
PVC(ポリ塩化ビニル)/TPE混合物の熱可塑性の射出成形、
エチレンプロピレンジエン三元共重合体(EPDM)の射出成形及び加硫。
包囲体に関連する以下の電気的接続手段のうちの少なくとも1つから特に選択された少なくとも第1の電気的接続のための内部電気的接続手段、
例えば、銅、金、銀、アルミニウム、タングステン等の、例えば金属製の少なくとも1つの導電性ワイヤ、
任意に、より良好なパワー分布のために好ましくは基板又はカバーの主内縁に沿って延在している、任意には(自己)接着性である特に例えば厚みが約50μmから100μmの間の箔タイプの金属製の少なくとも1つの導電性ストリップ、
任意に、銀又は銅等の金属(ナノ)粒子を含むインクジェットによって蒸着された接着剤である、特に発泡体である導電性充填材料、
より良好なパワー分布のために好ましくは基板又はカバーの主内縁に沿って任意に延在している厚みが約10μmから100μmである導電性エナメル、
例えば銀を含むエポキシ接着剤等の導電性接着剤、
1つ又は複数の組み立て溶接を任意に延長する、少なくとも1つの金属溶接。
箔タイプの導電性ストリップ、
導電性エナメル、
導電性接着剤、
任意に透明である(単層又は多層の)薄い導電層、
これらの手段は、カバー又は基板の端縁により、金属アセンブリ溶接と関連しているのが好ましく、
及び/又は、特にカバー又は基板の端縁の金属アセンブリ溶接の下方の一方の電極から突出した部分。
多硫化物、ポリウレタン又はシリコン等の液体水に対して封止する材料によって任意に被覆されたエチレン/酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリアミドのポリマ群のうちの少なくとも1つから選択される熱可融ポリマに基づく材料、
ポリウレタン等の熱可融性接着剤のような接着剤タイプからなる、水蒸気及び液体水に対して封止する接着剤。
組み立て手段が(比較的)導電性であり、及び/又は、包囲体が単一金属部品から作られている場合に、例えば導電性エナメル又は任意に電気的に絶縁された電極について上述した任意の材料である、好ましくは薄い導電層(単層又は多層)、
組み立て手段が(比較的)導電性であり、及び/又は、包囲体が単一金属部品から作られている場合に、任意に電気的に絶縁された箔タイプの導電性ストリップ。
(好ましくは熱可塑性材料の軟化によって)積層スペーサの少なくとも1つの縁に固定され且つ(好ましくは溶接によって)金属製の包囲体の内壁と接触した、好ましくは箔タイプのU字状の導電性ストリップ、
(好ましくは溶接によって)上記電極に関連した第1の端部を有し且つ誘電体カバーの金属材料で満たされた貫通孔と接触した第2の端部を有し、これらの端部間において上記スペーサを通過する部分が切断される、好ましくは箔タイプのU字状の導電性ストリップ。
システムは基板によって(のみ)支持され、
又は、下側電極と称される一方の電極が基板に関連し、特に基板上に蒸着され、上側電極と称される他方の電極(単層又は多層)が、少なくとも部分的にカバーに関連し、特にカバー上に蒸着される。
基板の上方における側方により(例えば内側ワイヤにより及び/又は接着剤や箔等により)、
及び/又は、最上層により、例えば、穿孔されたカバーにより、又は、導電性組み立て手段により、及び/又は、上記被覆手段を形成する積層スペーサの面に被覆された導電性ワイヤ網により。
ドープ酸化錫、特に、フッ素ドープ酸化錫SnO2:F、又は、アンチモンドープ酸化錫SnO2:Sb(CVDによる蒸着の場合に使用され得る前駆体は、フッ化水素酸又はトリフルオロ酢酸タイプのフッ素前駆体と組み合わされた有機金属化合物又は錫のハロゲン化合物とすることができる)、
ドープ酸化亜鉛、特に、アルミニウムドープ酸化亜鉛ZnO:Al(CVDによる蒸着の場合に使用され得る前駆体は、有機金属化合物又は亜鉛及びアルミニウムハロゲン化合物とすることができる)、又は、ガリウムドープ酸化亜鉛ZnO:Ga、
又は、ドープ酸化インジウム、特に、錫ドープ酸化インジウムITO(CVDによる蒸着の場合に使用され得る前駆体は、有機金属化合物又は錫及びインジウムハロゲン化合物とすることができる)、又は、亜鉛ドープインジウム酸化物(IZO)。
15nmから20nmまでの厚みのITO、60nmから80nmまでの厚みのZnO:Al、3nmから15nmまでの厚みの銀、60nmから80nmまでの厚みのZnO:Al、15nmから20nmまでの厚みのITOをそれぞれ有するITO/ZnO:Al/Ag/ZnO:Al/ITOのタイプの積層を備える、又は、高温(350℃)で蒸着された500nmの厚みを有するITO(インジウム錫酸化物)に基づく下部電極11、
以下から形成される活性層12、
−コバルト、レニウム、ロジウム等の他の金属と合金にされた又は合金にされていない、40nmから100nmまでの厚みの酸化インジウム(水和物)又は40nmから400nmまでの厚みの酸化ニッケル水和物のアノードエレクトロクロミック材料からなる第1の層、
−好ましくは、100nmの厚みを有する酸化タングステン、又は、アルミニウムもしくはホウ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムと任意に合金にされたアルミニウムシリコン窒化物から作られた第1の電解質層、
−100nmの厚みを有する酸化タンタル水和物、二酸化珪素水和物、又は、酸化ジルコニウム水和物からなる第2の電解質層、後者の2つの層は電解機能を有する。
−370nmの厚みを有する酸化タングステンに基づくカソードエレクトロクロミック材料からなる第2の層、
100nmから300nmまでの厚みを有する例えばITO又はSnO2:Fに基づく上側電極13。
基板2の一方又は両方の端縁21に対して押圧された側方部分51、53、
側方部分51、53に対して90°の平面であり且つカバー3の1つ又は複数の主外縁32によって基板3に組み立てられた被覆部分52、54。
例えばスペーサの軟化によってスペーサ43に対して(予め)固定され、且つ、例えば溶接もしくは特に銀を含むエポキシ等の導電性接着剤を介して又は銀もしくは銅等の金属(ナノ)粒子で満たされたインクジェットによって蒸着された材料によって基板の内縁23に押圧又は固定された部分、
例えばスペーサの軟化によってスペーサ43の端縁に対して(予め)固定され、且つ、例えば溶接もしくは特に銀を含むエポキシ等の導電性接着剤を介して又は銀もしくは銅等の金属(ナノ)粒子で満たされたインクジェットによって蒸着された材料によってカバーの端縁31に押圧又は固定された部分、
及び、例えば溶接によって又は銀もしくは銅等の金属(ナノ)粒子で満たされたインクジェットによって蒸着された材料によってカバー3の外縁32に対して押圧又は固定された部分。
例えば欧州特許第253,713号明細書及び欧州特許第670,346号明細書に記載された、電解質がポリマ又はゲルの形態である、及び、他の層が無機タイプからなる基本有機エレクトロクロミックシステム、
「全ポリマ」エレクトロクロムと称される、全ての層がポリマタイプからなるエレクトロクロミックシステム、
ハイブリットポリマ無機エレクトロクロミックシステム、
米国特許第5,239,406号明細書又は欧州特許第61,282号明細書に記載されたもののような、光の伝送又は吸収を調整するのに役立つビオロジェニック(viologenic)グレージング。
アノード着色種は、例えば、5,10−ジヒドロフェナジン、1,4−フェニレンジアミン、ベンジジン、メタロセン、フェノチアジン、カルバゾール等、フェナジン誘導体等の有機化合物である。
カソード着色種は、メチル−ビオロゲンテトラフルオロホウ酸塩、オクチル−ビオロゲンテトラフルオロホウ酸塩、キノン、又はポリチオフェン等、ビオロゲン(ビピリジニウム塩)誘導体等の有機化合物である。
溶媒は、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、N−メチルピロリジノン、ガンマブチロラクトン、イオン液、エチレングリコール、アルコール、ケトン、又はニトリルとすることができる。
ポリマは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアセテート、ポリシラン、ポリシロキサン、セルロースとすることができる。
イオン塩は、例えば、過塩素酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸(トリフラート)塩、トリフルオロメタンスルホニルイミド塩、アンモニウム塩、又は、イオン液である。
AC層は、50μmから500μmの厚み、好ましくは150μmから300μmの厚みを有する。
活性種は、少なくとも以下の化合物のうちの1つを備える電気化学活性層の形態を呈する。タングステンW、ニオブNb、錫Sn、ビスマスBi、バナジウムV、ニッケルNi、イリジウムIr、アンチモンSb、タンタルTaの酸化物、1つ又は混合物、及び、チタニウム、タンタル、又はレニウム等の追加の金属を任意に備える。
さらに、システムは、シリコン窒化物(Si3N4)、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化アンチモン(Sb2O5)、酸化ニッケル(NiOx)、酸化錫(SnO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co3O4)、二酸化チタン(TiO2)、任意にアルミニウムと合金化された酸化亜鉛(ZnO)、酸化亜鉛錫(SnZnOx)、酸化バナジウム(V2O5)、これらの酸化物のうちの少なくとも1つを任意に水素化もしくは窒化したものから選択される電解機能を有する層を備える。
導電性接着剤又は溶接によってカバーの内縁33に押圧又は固定された部分、
導電性接着剤又は溶接によってカバーの端縁31の縁の1つに押圧又は固定された部分、
任意に、導電性接着剤又は溶接によってカバーの外縁32に押圧された部分。
Claims (20)
- 基本無機エレクトロクロミックシステム、ライトバルブシステム、液晶システム、ガスクロミックシステム、及びサーモクロミックシステムから選択される、保護基板(2)と保護カバー(3)との間の活性システム(1、1’、12、12’)と、
液体水及び/又は水蒸気に対する封止手段と、を備える可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)であって、
素子の周囲に少なくとも1つの金属ベースの部品(5a、5b)から形成された包囲体(50)を備え、
包囲体(50)が、少なくとも水蒸気封止手段の一部を形成する組み立て手段(61’から64’)により、前記基板の端縁(21)及び前記カバーの端縁(31)によって少なくとも部分的に組み立てられていることを特徴とする、可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子。 - 包囲体及び組み立て手段(61’から64’)が、液体水及び水蒸気に対する封止手段の少なくとも大部分を形成していることを特徴とする、請求項1に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 包囲体(50)が、前記基板及び/又は前記カバーの主外縁(23、33)によって少なくとも部分的に組み立てられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 組み立て手段(61’から64’)が、
多硫化物、ポリウレタン、又はシリコン等の液体水に対して封止する材料で任意に被覆された、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリアミドのポリマ群のうちの少なくとも1つから選択される熱可融ポリマに基づく材料(610)と、
少なくとも1つの金属溶接部又ははんだと、
熱可融ポリウレタン等の接着剤タイプの水蒸気及び液体水に対して封止する接着剤と、
そのうちの1つ又は複数から少なくとも部分的に選択されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。 - 包囲体及び関連する組み立て手段が、大量のポリイソブチレに基づく材料から構成された膜(61’)を備える単一要素(50’)を形成しており、膜(61’)は、金属及び合成材料から構成された膜(51’)で外面が被覆されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(600)。
- 包囲体が、金属(50)から作られている、又は、組み立て手段の少なくとも一部は、導電性であり(63から64’)、好ましくは少なくとも1つの金属溶接部(63、63’、64、64’)を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から500、700から900)。
- 活性システムが、2つの電極(11、11’、13’、13)の間に配置されており、包囲体は、金属から形成されており、一方の電極に対する少なくとも第1の電気的接続に役立つことを特徴とする、請求項6に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から500、700から900)。
- 少なくとも第1の電気的接続のために、包囲体(50、5a、5b)に関連する以下の電気的接続手段(50、5a、5b)、すなわち
少なくとも1つの導電性ワイヤ(93)、
特に金属製である箔タイプの少なくとも1つの導電性ストリップ(110’、130’)、
導電性充填材料(65)、
導電性エナメル(110、130、130bis)、
導電性接着剤、
少なくとも1つの溶接部の少なくとも1つから特に選択される、少なくとも1つの内部電気的接続手段を備えることを特徴とする、請求項6又は7に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子。 - 少なくとも第1の電気的接続のために、前記基板又は前記カバーの端縁(21、31)のうちの少なくとも1つの縁において突出しており、且つ、箔タイプの導電性ストリップ(110’、130’)、導電性エナメル(110、130、130bis)、導電性薄層、導電性接着剤、及び/又は、一方の電極(11’、13’)の突出部分のうちの1つ又は複数から選択される内部接続手段を備えることを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から9000)。
- 一方の電極が、基板又はカバーの端縁の任意に反対位置にある2つの縁上に2つの突出部分を備え、一方の突出部分が、他方の突出部分から電気的に絶縁されており、他方の電極の電気的接続としての役割を果たすことを特徴とする、請求項6から9のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子。
- 包囲体(50)が、別個の電気的接続としての役割を果たす少なくとも2つの金属部品(5a、5b)から作られており、部品が、少なくとも1つの以下の接合手段(610)すなわち、
多硫化物又はポリウレタン等の液体水に対して封止する材料で任意に被覆された、エチレン酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリアミドのポリマ群のうちの少なくとも1つから選択される熱可融ポリマに基づく材料、
熱可融ポリウレタン等の接着剤タイプの水蒸気及び液体水に対して封止する接着剤によって接合されて電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項6から10のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子。 - 包囲体(50)が、単一の金属部品(5a)から作られており、好ましくは、第2の電気的接続が、選択された誘電体カバー(3)内に好ましくは配置された貫通孔(311)によって形成されており、孔が、金属はんだ及び/又は他の導電性材料(630’、65)によって満たされていることを特徴とする、請求項6から10のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(400、800)。
- 少なくとも一方の電気的接続が、前記包囲体と基板又はカバーとの間において素子の外側に突出した電気的接続要素によって形成されており、前記要素が、可能な限り好ましくは、導電層(66、66’)又は箔タイプの導電性ストリップ(121、131)のうちの1つ又は複数の手段であることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(500、700)。
- カバーが、活性システム(41、42、43、43’、44)上で、層を囲む周囲手段と称される手段もしくは被覆手段と称される手段によって基板に対して間隔をあけて配置されているもしくは封止されているか、又は、基板及びカバーが、前記包囲体から距離をあけて保持されていることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 基板及びカバーが、特に、電極と対向する積層スペーサ(43)の内面上で被覆された導電性ワイヤ(93)の網、及び/又は、前記内面上に導電層もしくは導電性ストリップを任意に有する好ましくは実質的にカバー及び基板と同一の大きさの熱可塑性材料のシートに、積層スペーサ(43)によって組み立てられていることを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 一方又は他方の電極(11から13’)に関連する以下の電気的接続手段、すなわち、
積層スペーサの少なくとも1つの縁に固定され且つ金属製の包囲体の内壁に接触している特にU字状の箔タイプの導電性ストリップ(110’、130’)、
前記電極に関連した第1の端部を有し且つ誘電体カバーの金属材料で満たされた貫通孔と接触した第2の端部を有し、これらの端部間において前記スペーサを通過する部分が切断される、特にU字状の箔タイプの導電性ストリップ(110’、130’)
のうちの1つを備えることを特徴とする、請求項15に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子。 - 選択された基本無機電気化学システムが、エレクトロクロミックシステムであることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 基板及び/又はカバー(3)が、任意にポリマシートに関連した凸状又は強化されたガラス板シートであり、カバー(3)の主外縁及び関連する包囲体(5)の縁が、任意に合致した模様付けを有することを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 包囲体が、好ましくは多硫化物(620)又はポリイミドによって腐食に対して保護されていることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
- 二重グレージングによって任意に建築された、したがって、特にファサード、もしくはフランス窓等の建造物用に意図され、及び/又は、後窓、側窓、もしくは、自動車ルーフ、バックミラー、フロントガラスもしくはフロントガラスの一部等の輸送車両用に、又は、他の任意の陸上、水中もしくは航空車両、特に窓もしくは操縦席等用に意図され、及び/又は、バス待合所、陳列棚、宝石陳列、店舗窓、棚要素、水槽の壁、温室、鏡、家具のファサード、壁、床又は天井張り用の敷石等の都市設備又はインテリア装飾用に意図され、強度を調整するために照明器具の前に、又は、特に消灯位置において一時的に遮断される要素に対面するように任意に配置され、又は、カメラレンズ等の光学要素であり、又は、コンピュータ、テレビジョン、もしくは照明器具等の装置の表示スクリーンの前面として、又は前面又は前面近くに配置される要素として役立つことを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の可変エネルギー/光伝送特性を有する能動素子(100から900)。
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