[发明专利]具有受控厚度的电活性介质且制造简化的电可控装置及其制造方法

说明书

本发明是对具有可变的光学/能量属性的电可控装置的改进，其包括以下层的堆叠物：

-具有玻璃功能的第一基板(v₁)；

-具有关联的电流馈线的第一导电层(TCC₁)；

-包括如下部分或由如下部分构成的电活性(ea)系统：

○能够被还原和/或接受电子和作为补偿电荷的阳离子的至少一种电活性有机化合物(ea₁⁺)；

○能够被氧化和/或喷射电子和作为补偿电荷的阳离子的至少一种电活性有机化合物(ea₂)；

所述电活性有机化合物(ea₁⁺和ea₂)中的至少一种为电致变色的，以便获得颜色对比度；以及

○在电流作用下，能够允许所述电活性有机化合物(ea₁⁺ & ea₂)进行氧化和还原反应的离子电荷，该反应是获得颜色对比度必须的；

-具有关联的电流馈线的第二导电层(TCC₂)；以及

-具有玻璃功能的第二基板(v₂)。

所述导电层用“TCC”表示，其是“透明导电涂层”的缩写，其范例为TCO(“透明导电氧化物”)。

假设化合物(ea₁⁺)为电致变色的(例如为1，1’-二乙基-4，4’-联吡啶鎓二高氯酸盐)，化合物(ea₂)为电致变色的(例如为5，10-二氢-5，10-吩噻嗪)或不是电致变色的(例如为二茂铁)，则在电流作用下建立的氧化还原反应如下：

ea₁⁺+e^-≡ea₁

有颜色的

ea₂≡ea₂⁺+e^-

如果是电致变色的，则为有颜色的

如果不是电致变色的，则无色

电活性介质(ea)是处于溶液中的介质或是凝胶化的。它也可以包含在自支撑聚合物基体中，例如在2008年6月25日提交的国际申请PCT/FR2008/051160或在欧洲申请EP 1 786 883中所述。

当介质(ea)为在溶液中或凝胶化、因此没有机械强度的情况下，必须要将其密封在由两个玻璃片(v₁)、(v₂)界定的“储存器”区中，玻璃片彼此面对，它们的内表面均分别涂布有(TCC₁)、(TCC₂)层，并具有电绝缘密封周边框或密封件。在真空中，通过较为复杂的技术，经由该周边密封中形成的孔口填充这个储存器区。

这种电可控装置的一种具体应用是生产玻璃件单元，尤其是用于建筑物的双层玻璃件单元。附图中的图1示意性示出了这种双层玻璃件单元的构造，其包括与玻璃片(v₂)相对的第三片玻璃(v₃)，在玻璃片(v₂)和(v₃)之间插入有填充空气的空间或填充诸如氩气的另一种气体的空间，周边的密封(未示出)适于支撑该组件。

由于使用了上述真空填充技术，因此显然不容易制造这样的玻璃件单元，尤其是这种双层玻璃件单元。甚至可以说，几乎不可能调节这种技术用于制造大尺寸的玻璃件单元和双层玻璃件单元。

此外，尤其对于用于建筑物的双层玻璃件单元而言，由于玻璃热膨胀系数的原因，位于外侧的玻璃片(v1)和(v2)必须由钢化玻璃制成。但是，由于钢化玻璃在平坦性方面有小的缺陷，这将导致在电可控装置运行期间着色的均匀性问题。考虑到液相中的电活性介质必须允许电活性物种(ea1)和(ea2)、(ea₁⁺)和(ea₂⁺)能够移动，因此必须有一定厚度；其还必须允许进行填充操作，此外必须能够进行精密调节，以便厚到足以克服玻璃件着色不均匀的问题，但也不能过厚，以免损害这种颜色变化的快速性以及通过玻璃件的良好能见度。在实践中，这种厚度介于100μm和700μm之间。

对于有机玻璃例如聚对苯二甲酸乙二酯制造的软质基板而言，也存在这种平坦性缺陷的问题。