[发明专利]电致变色系统、窗户系统及相应的结构、飞机和调整方法

说明书

本申请是申请日为2005年2月25日、申请号为200580015123.1(国际申请号为PCT/US2005/006149)的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及：在2004年10月27日提交的、代理人文档号为BING-1-11085、标题为“Multi-color Electrochromic Apparatus and Methods”的美国专利申请第10/974251号；在2004年10月27日提交的、代理人文档号为BING-1-11086、标题为“Low Vapor Pressure for Electrochromic Devices”的美国专利申请第10/974088号；在2004年10月27日提交的、代理人文档号为BING-1-11087、标题为“Dimming Control System for an Array ofElectrochromic Devices”的美国专利申请第10/974240号；以及在2004年6月8日授给Xu等人的标题为“Electrochromic Organic Polymer Syntheses andDevices Utilizing Electrochromic Organic Polymers”的美国专利第6747780号，这些专利申请或专利在此引用作为参考。

优先权

本非临时专利申请主张2004年3月12日提交的美国临时专利申请第60/552453号、2004年3月12日提交的美国临时专利申请第60/552589号、以及2004年3月12日提交的美国临时专利申请第60/552606号的优先权，这些临时专利申请在此引用作为参考。

技术领域

本发明通常涉及用于电致变色装置的设备与方法，更具体地涉及能够显示一种以上色素的电致变色装置、用于电致变色装置的电解质、以及用于调光或以其他方式控制电致变色装置阵列的设备和方法。

背景技术

电致变色装置经常被用做响应于所施加的电场或电流而改变颜色密度或不透明程度的窗户、遮罩、隔断、镜面或电致变色显示器。这种电致变色装置典型地为多层组件。电致变色装置的外层通常是光学透明(即，对于可见光谱的波长或其他预期波长的光线基本上是透明的)的电极。至少一个电致变色层夹在这些电极之间。该层能够响应于所施加的电场或电流的变化而改变其颜色或不透明程度，从而产生视觉效果。电致变色层通常是电致变色材料的有机聚合物膜或无机薄膜。当电压施加在外部导体之间时，电解质中的离子典型地朝电致变色层移动，从而导致电致变色材料改变颜色状态。电压反向则使离子远离电致变色层，使该装置恢复到先前的状态。

电解质经常在电致变色装置中用于充当激活电致变色层的离子的存储器，并且/或者在分离的离子存储材料或反电极与电致变色层之间提供输运离子的介质。诸如高氯酸锂(LiClO₄)或三氟磺酰亚胺(trifluorosulfonimide)锂盐(LiN(CF₃SO₂)₂)可用于提供激活和去激活电致变色层的离子。该盐通常在电解质的溶剂中离解，释放用于激活电致变色层的离子。

凝胶电解质在电致变色装置中经常是优选的，因为与液体相比更不易泄漏且在尺寸上更加稳定。可用于优选的电致变色装置的一种凝胶电解质包括特别是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成的固态聚合物基体。

电解质理想地具有高的离子导电性，允许离子在电解质内移动，同时具有相对低的电学导电性，使得电致变色装置不会短路。现有技术中用于电致变色装置的电解质的溶剂包括氰化甲烷与/或碳酸次乙酯。然而，用于电致变色装置的许多溶剂具有较高的蒸气压且相对容易挥发，因此会蒸发，并且/或者不稳定，具有较高的易燃性，并且/或者具有更大的毒性。电解质中溶剂的蒸发会改变电解质成分并使电致变色装置的功能退化。

典型地，电致变色装置在电致变色层被激活时呈现可见光谱内的单种颜色，否则是透明的。这种单色电致变色装置在电致变色层被激活时无法产生多色显示标识、建筑图案或图像。

尽管客舱内飞机窗户的下拉遮罩看似简单，但将其集成到飞机的机制复杂，且相对于正出现的其他备选而言，其安装和维修的劳力较高。在开关控制电源信号时变暗的电致变色(EC)装置提供了更低的初始成本与生命周期成本的希望。

发明内容