Электрохромное устройство (варианты) и способ его изготовления (варианты)

Электрохромное устройство (варианты) и способ его изготовления (варианты)

Реферат

Данная заявка претендует на приоритет заявки на патент США №09/978882, поданной 16 октября 2001.

Данное изобретение относится электрохромным устройствам, включающим полимерные материалы подложки. В частности, данное изобретение относится к пластмассовым электрохромным устройствам, используемым, в частности, в качестве прозрачных частей окон и в качестве самолетных окон.

Электрохромные устройства хорошо известны из уровня техники для использования в различных применениях. Такие электрохромные устройства обычно содержат герметичную камеру, ограниченную двумя стеклами, которые разделены зазором или пространством, которое содержит электрохромную среду. Электрохромная среда обычно содержит анодные соединения и катодные соединения в одном растворе. Стеклянные подложки обычно содержат прозрачные электропроводящие слои, нанесенные на обращенные друг к другу поверхности и находящиеся в контакте с электрохромной средой. Проводящие слои на обеих стеклянных подложках соединены с электронными схемами. Когда к проводящим слоям подводится электрический ток, то приложенный потенциал подается к камере устройства, электрически возбуждает электрохромную среду, что приводит к изменению цвета среды. Например, при возбуждении электрохромной среды она может начинать поглощать свет и темнеть.

Электрохромные устройства обычно используются в устройствах зеркал заднего вида, применяемых в автомобилях. При таком использовании, можно встраивать фотоэлемент в электрохромную ячейку для обнаружения изменения света, отражаемого зеркалом. Когда отражается заданный уровень света, например при отражении света фар ночью, фотоэлемент может активироваться для приложения электрического потенциала к электродам в ячейке, что приводит к изменению цвета электрохромной среды и вызывает эффект затенения, за счет чего зеркало затеняется для света фар.

Хотя электрохромные устройства в большинстве случаев обычно используются в узлах зеркал заднего вида, предлагалось использование таких устройств для других целей в автомобилях, например, в качестве лобовых стекол и окон, а также в качестве прозрачных частей других окон, таких как самолетные окна и архитектурные окна. Для таких различных применений электрохромных устройств были исследованы возможности применения различных материалов подложки. Например, предлагалось включать пластмассу в качестве материала подложки в такие электрохромные устройства. Однако пластмассовые подложки создают специфические проблемы для электрохромных узлов, которые не свойственны стеклянным подложкам.

Например, электропроводящие покрытия обычно являются неорганическими материалами, которые могут хорошо сцепляться со стеклянными подложками. Однако такие покрытия при нанесении на пластмассовые подложки намного чаще создают трудности. Трудности представляет начальное сцепление покрытия с поверхностью пластмассовой подложки, а также сохранение сцепления после продолжительного использования, а также растрескивание и расслаивание проводящего покрытия на поверхности подложки.

Сополимеры акриловой кислоты и цианоэтилакрилата использовались в качестве грунтовки перед соединением металлических покрытий с пластмассовыми подложками, а также использовался грунтовочный состав из сшитого полиуретана на основе карбонатдиола для сцепления покрытий из оксидов металла с пластмассовыми подложками. Пластмассовые подложки, покрытые оксидами металлов, являются особенно полезными для прозрачных частей самолетных окон, поскольку покрытия из оксида металла являются проводящими и удобны для обеспечения таяния льда и удаления влаги с прозрачных частей самолета.

Кроме того, известны различные полимерные материалы для использования в качестве электрохромной среды в электрохромных устройствах. Такая полимерная электрохромная среда может включать растворители или другие компоненты, которые могут нежелательным образом вступать в реакцию с материалом подложки, создавая тем самым проблемы для электрохромного прозрачного устройства.

Нанесение электрически проводящих покрытий на пластмассовые подложки для использования в электрохромных устройствах создает проблемы для покрытой прозрачной части. Например, прекрасные проводящие покрытия можно обеспечивать с помощью тонких слоев пленки на подложке, наносимых посредством процесса высокотемпературного напыления с использованием температур, например, около 500°С. Однако пластмассовые подложки не могут выдерживать воздействия таких высоких температур, необходимых для напыления. Таким образом, для пластмассовых подложек необходимо напыление при более низких температурах, что приводит к пленочным покрытиям, имеющим меньшую проводимость. Для повышения проводимости и улучшения равномерности переключения цвета, необходимо наносить более толстые пленки. Однако такие толстые пленки более подвержены дефектам в структуре пленки, например растрескиванию. В результате, при использовании в электрохромных устройствах образуются покрытия с неоднородной проводимостью, что является нежелательным. Кроме того, любые неоднородности или трещины проводящей пленки могут открывать материал подложки для воздействия электрохромной средой и используемыми в ней растворителями.

В соответствии с этим, существует потребность в электрохромных устройствах, которые выполнены из пластмассовых материалов, которые легко изготавливать и которые являются стойкими к нежелательному растрескиванию и выходу из строя.

Данное изобретение предлагает электрохромное устройство, содержащее: первую подложку, имеющую, по меньшей мере, одну полимерную поверхность; грунтовочный слой на полимерной поверхности; первое электропроводящее прозрачное покрытие на грунтовочном слое, при этом грунтовочный слой сцепляет первое электропроводящее покрытие с полимерной поверхностью первой подложки; вторую подложку, расположенную на расстоянии от первой подложки с образованием между ними камеры; второе электропроводящее прозрачное покрытие на поверхности второй подложки, так что первое покрытие расположено напротив второго покрытия, при этом по меньшей мере одно из первого и второго покрытий является прозрачным; и электрохромную среду, расположенную в камере, при этом электрохромная среда имеет уменьшенный коэффициент пропускания света после приложения электрической энергии к первому и второму проводящим покрытиям и создания электрического потенциала в электрохромной среде, и при этом электрохромная среда и грунтовочный слой являются совместимыми.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения подложки являются пластмассовыми и/или прозрачными материалами.

В другом не ограничивающем варианте выполнения изобретения, по меньшей мере, одно из первого и второго электропроводящих покрытий является покрытием из двух частей, содержащим первую электрически проводящую часть, осажденную с помощью металлического катода, и вторую электрически проводящую часть, осажденную с помощью керамического катода.

Данное изобретение предлагает также электрохромную прозрачную часть, содержащую: первую и вторую расположенные на расстоянии друг от друга прозрачные подложки, образующие между собой камеру, при этом первая и вторая подложки содержат первое и второе электропроводящие покрытия на соответствующих обращенных друг к другу поверхностях; и электрохромную среду, содержащуюся в камере, при этом электрохромная среда имеет пониженный коэффициент пропускания света при приложении электрической энергии к первому и второму электрически проводящим покрытиям для создания электрического потенциала в электрохромной среде, при этом электрохромная среда содержит электрохроматический раствор, диспергированный в полимерной матрице; при этом, по меньшей мере, одна из первой и второй подложек является пластмассой, и, по меньшей мере, одно из первого и второго электрически проводящих покрытий скреплено с пластмассовой подложкой через прозрачный грунтовочный состав, который является совместимым с электрохромной средой.

Данное изобретение дополнительно предлагает электрохромное устройство, содержащее: первую подложку, имеющую, по меньшей мере, одну полимерную поверхность; грунтовочный слой на полимерной поверхности; первое электропроводящее прозрачное покрытие на грунтовочном слое, при этом грунтовочный слой сцепляет первое электрически проводящее покрытие с полимерной поверхностью первой подложки; вторую подложку, расположенную на расстоянии от первой подложки с образованием камеры между ними; второе электропроводящее прозрачное покрытие на поверхности второй подложки, так что первое покрытие расположено напротив второго покрытия, при этом по меньшей мере одна из первой и второй подложек является прозрачной, при этом по меньшей мере одно из первого и второго электрически проводящих покрытий является покрытием из двух частей, содержащим первую электрически проводящую часть, осажденную из металлического катода, и вторую электрически проводящую часть, осажденную из керамического катода; и электрохромную среду, расположенную в камере, при этом электрохромная среда имеет уменьшенный коэффициент пропускания света после приложения электрической энергии к первому и второму проводящим покрытиям и создания электрического потенциала в электрохромной среде.

Данное изобретение предлагает также способ изготовления электрохромного устройства, содержащий: обеспечение первой подложки, имеющей полимерную поверхность; обеспечение грунтовочного слоя на полимерной поверхности; формирование первого электропроводящего прозрачного покрытия на грунтовочном слое первой подложки; обеспечение второй подложки, при этом по меньшей мере одна из первой и второй подложек является прозрачной; формирование второго электропроводящего прозрачного покрытия на поверхности второй подложки; расположение первой и второй подложек на расстоянии друг от друга, так что первое электрически проводящее покрытие и второе электрически проводящее прозрачное покрытие расположены друг напротив друга с образованием камеры между ними; и обеспечение электрохромной среды внутри камеры, при этом электрохромная среда имеет уменьшенный коэффициент пропускания света после приложения электрической энергии к первому и второму проводящим покрытиям и создания электрического потенциала в электрохромной среде, при этом грунтовочный слой и электрохромная среда являются совместимыми.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, по меньшей мере, первое электрически проводящее покрытие или второе электрически проводящее покрытие содержат покрытие из двух частей, включающее первую электрически проводящую часть, осажденную из металлического катода, и вторую электрически проводящую часть, осажденную из керамического катода.

Данное изобретение предлагает также способ изготовления электрохромного устройства, включающий: обеспечение первой подложки, имеющей полимерную поверхность; обеспечение грунтовочного слоя на полимерной поверхности; формирование первого электропроводящего прозрачного покрытия на грунтовочном слое первой подложки; обеспечение второй подложки, при этом по меньшей мере одна из первой и второй подложек является прозрачной; формирование второго электропроводящего прозрачного покрытия на поверхности второй подложки, при этом по меньшей мере первое электрически проводящее покрытие или второе электрически проводящее покрытие включает покрытие из двух частей, содержащее первую электрически проводящую часть, осажденную из металлического катода, и вторую электрически проводящую часть, осажденную из керамического катода; расположение первой и второй подложек на расстоянии друг от друга, так что первое электрически проводящее покрытие и второе электрически проводящее прозрачное покрытие расположены друг напротив друга с образованием камеры между ними; и обеспечение электрохромной среды внутри камеры, при этом электрохромная среда имеет уменьшенный коэффициент пропускания света после приложения электрической энергии к первому и второму проводящим покрытиям.

Для лучшего понимания изобретения ниже приводится подробное описание вариантов выполнения изобретения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображено электрохромное устройство, согласно данному изобретению, в разрезе.

Данное изобретение направлено на создание электрохромного устройства, включающего две подложки, из которых, по меньшей мере, одна является подложкой из полимерного материала, например, пластмассового материала, или подложкой, имеющей полимерную поверхность. По меньшей мере, одна из подложек является прозрачной. Электропроводящее покрытие прикреплено к каждой из подложек, а между двумя проводящими покрытиями на подложках предусмотрена электрохромная среда. После приложения электрической энергии к покрытиям в электрохромной среде устанавливается электрический потенциал. Электрохромная среда включает красители, которые изменяют цвет, изменяя тем самым цвет среды, когда приложен электрический потенциал. Изменение цвета изменяет коэффициент пропускания света. Если желательно, то обе подложки могут быть прозрачными с образованием прозрачной электрохромной части, так что изменения коэффициента пропускания света среды приводит к изменению коэффициента пропускания света электрохромной прозрачной части. Для лучшего сцепления электропроводящего покрытия с пластмассовым материалом подложки или полимерной поверхностью и предотвращения нежелательного взаимодействия между электрохромной средой и полимерной подложкой, и исключения тем самым нежелательного растрескивания проводящего покрытия и полимерной подложки используется грунтовочный состав.

Используемые здесь понятия "коэффициент пропускания света" и "пропускание света" означают меру полного количества света, пропускаемого через материал, например, подложки или прозрачной части. Величины коэффициентов пропускания света в данном описании измеряются для источника света А стандарта CIE. Используемое здесь понятие "пластмасса" означает органический, синтетический или обработанный материал, обычно термопластичный или термореактивный полимер с высоким молекулярным весом, который можно прессовать, отливать, экструдировать, вытягивать или склеивать в объекты, пленки или нити (смотри Webster's New Collegiate Dictionary (1974)).

В данном изобретении, если не указано по-другому, все числа, выражающие количества, такие как напряжение, коэффициент пропускания света, температура толщина покрытия и подложки и т.д., используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать как модифицированные во всех случаях понятием "около". В соответствии с этим, если не указано противоположное, цифровые параметры, указанные в описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приближенными, которые могут изменяться в зависимости от желаемых свойств, подлежащих обеспечению с помощью данного изобретения. Наконец, и не в качестве попытки ограничения применения доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый числовой параметр необходимо толковать, по меньшей мере, в свете количества приведенных десятичных знаков и применения обычных правил округления.

Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, определяющие широкий объем изобретения, являются приблизительными, числовые величины, приведенные в специальных примерах, являются возможно точными. Однако любая числовая величина неизбежно содержит определенные погрешности, результирующиеся из отклонений от стандарта в ходе соответствующих испытательных измерений.

Электрохромное устройство, согласно изобретению, показано на фиг.1. В частном, не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.1, электрохромное устройство является электрохромной прозрачной частью 10. Электрохромная прозрачная часть 10 может использоваться в качестве любого типа прозрачной части, известной из уровня техники. Например, электрохромная прозрачная часть 10 может быть прозрачной частью стекол автомобиля, таких как лобовое стекло, боковое стекло, заднее стекло или сдвигающаяся крыша; архитектурное стекло, такое как окна зданий или окна верхнего света; или прозрачной частью самолета, такой как окна салона или окна кабины пилотов. Предполагается, что хотя данное изобретение описывается применительно к оконным узлам, возможно также использование других электрохромных узлов, таких как, но не ограничиваясь этим, зеркала заднего вида и бокового обзора автомобиля, как будет описано более подробно ниже.

Электрохромное устройство 10 содержит первую прозрачную подложку 12 и вторую прозрачную подложку 14. Подложки могут быть выполнены из любого материала, известного из уровня техники, для использования в электрохромных устройствах, такого как, но, не ограничиваясь этим, полимерные материалы, стеклянные материалы и т.п. По меньшей мере, первая подложка 12 или вторая подложка 14 выполнена из полимерного материала или содержит полимерное покрытие на ней. Не имеющие ограничительного характера варианты выполнения таких подложек из полимерного материала включают монолитную пластмассу или слоистый материал, имеющий пластмассовую поверхность. В не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, показанном чертеже, подложки 12 и 14 показаны в виде монолитных пластмассовых слоев. Хотя описание изобретения приводится применительно к пластмассовой подложке, понятно, что изобретение не ограничивается этим, и при практическом осуществлении изобретения можно использовать любой материал в качестве материала подложки, пока одна из подложек является полимерным материалом или включает полимерный поверхностный слой. В одном варианте выполнения изобретения, в котором одна из подложек является стеклом, стеклянная подложка может быть монолитным стеклянным слоем или слоистым материалом, который образует стеклянную поверхность.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, одна из подложек является пластмассой, а другая подложка является стеклом. Например, наружная подложка может быть стеклом, а внутренняя подложка может быть пластмассой. Такое расположение является особенно полезным для применения в стеклах автомобиля, в которых пластмассовая внутренняя подложка может предотвращать разрыв стеклянной подложки, когда стекло разбивается.

Следует также отметить, что снабжение электрохромной прозрачной части 10, по меньшей мере, одной пластмассовой подложкой может обеспечить значительное снижение веса. Такое уменьшение веса особенно желательно при применении в стеклах, таких как оконные узлы автомобилей и самолетов, где снижение веса имеет значительное влияние на общие характеристики и эффективность транспортного средства.

В электрохромной прозрачной части 10, согласно данному изобретению, как первая подложка 12, так и вторая подложка 14 являются прозрачными, т.е. имеют коэффициент пропускания света более 0%, например, являются материалами, имеющими коэффициент пропускания света по меньшей мере 10%. Дополнительно к этому, одна или обе первая и вторая подложки 12 и 14 могут быть окрашены или затенены.

Пластмассовая подложка электрохромной прозрачной части 10, согласно данному изобретению, может быть любым полимерным материалом, который можно формировать в подложку, как указывается здесь. Не имеющие ограничительного характера примеры полимерных материалов, используемых в качестве подложки, включают поликарбонаты, полиакрилы, сополимеры уретана и карбоната, полисульфоны, полиамиды, полиакрилаты, полиуретаны, полиэфиры, сложные полиэфиры, полиалкены, полисульфиды, полиимиды и поливинилацетаты. Не имеющие ограничительного характера примеры материалов подложки из сложных полиэфиров включают полибутилентерефталат и полиэтилентерефталат. Не имеющим ограничительного характера примером применяемого материала подложки из полисульфида является полиэтиленсульфид. Не имеющим ограничительного характера примером применяемого материала подложки из полиалкена является поли(4-метил-1-пентен). Не имеющие ограничительного характера примеры применяемых материалов подложки из полиакрилатов включают полиалкилакрилаты и полиалкил(мет)акрилаты, такие как двухосно ориентированные сшитые полиметилметакрилаты (известные также как вытягиваемые аклилы) и отливаемые акрилы. Не имеющие ограничительного характера примеры применяемых материалов подложки из поликарбонатов включают поликарбонатполиуретаны, бисфенол-А-поликарбонат, сложный эфир поликарбоната и полиэфир поликарбоната. Другой не имеющий ограничительного характера пример подложки включает мономеры CR-39® фирмы PPG Industries, Inc. (Питсбург, Пенсильвания), который является диэтиленгликоль бис(аллилкарбонатом).

Понятно, что толщина подложек может изменяться в широком диапазоне в зависимости от их применения. Обычно, вытягиваемая акриловая подложка имеет толщину от 0,125 до 1 дюйма (3-25 мм) для многих применений. Поликарбонат имеет обычно толщину от 0,001 до 1 дюйма (0,025-25 мм) для большинства применений. Следует отметить, что изобретение не ограничивается толщиной подложки, и подложка может иметь любую толщину.

Как показано на чертеже, первая подложка 12 и вторая подложка 14 расположены на расстоянии друг от друга и по существу параллельно друг другу с образованием камеры между ними. Такое расположение предпочтительно обеспечивается с помощью распорных элементов 16. Распорные элементы 16 можно располагать между подложками любым образом, обеспечивающим сохранение требуемого расстояния и герметизацию между первой подложкой 12 и второй подложкой 14. В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, распорный элемент 16 проходит по периметру электрохромной прозрачной части 10 вблизи наружных кромок первой подложки 12 и второй подложки 14 с герметизацией, как известно из уровня техники. Хотя это и не является необходимым, в одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, распорный элемент 16 может быть расположен слегка внутрь от наружных кромок первой подложки 12 и второй подложки 14. Такое расположение обеспечивает легкое нависание кромки первой и второй подложек над распорным элементом 16, что может открывать часть первого и второго проводящих покрытий 18 и 20, описание которых будет приведено ниже, для улучшения электрического контакта. Распорный элемент 16 может быть выполнен из любого электрически изолирующего материала, такого как, но не ограничиваясь этим, полимерный материал. В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения, опорный элемент 16 является отверждаемым органическим полимерным материалом, например, термопластичным, термореактивным или отверждаемым под действием ультрафиолетового света полимерным материалом. В другом, не имеющем ограничительного характера варианте выполнения, распорный элемент 16 может быть основанным на эпоксидной смоле органическим герметизирующим материалом.

Электрохромная среда 22 содержится внутри камеры, образованной между первой подложкой 12 и второй подложкой 14. Электрохромная среда 22 может быть материалом любого типа, известного из уровня техники, и может иметь любую форму, такую как, но не ограничиваясь этим, электрохромные растворы, полутвердые материалы и т.п. Электрохромная среда 22 включает красители, которые определяют цвет. Такие материалы хорошо известны из уровня техники для окрашивания в последовательно все более темные цвета или оттенки по мере приложения все более высокого напряжения к прозрачной части 10. В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, показанном на чертеже, напряжение прикладывается к электрически проводящим покрытиям 18 и 20 посредством шин 24 и 26, которые расположены вдоль, по меньшей мере, части периферии прозрачной части 10 и обеспечивают электрический контакт с покрытиями 18 и 20, соответственно. Шины 24 и 26 могут быть выполнены из любого материала с высокой проводимостью, обычно используемого для выполнения шин и широко известного из уровня техники. Не имеющие ограничительного характера примеры материалов для шин включают металлическую фольгу, например, медную фольгу, металлическое покрытие, например, золотые покрытия, и проводящий металл, содержащий керамические краски, например серебряную керамическую краску.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, такое окрашивание между состояниями с приложенным электрическим напряжением и без приложения электрического напряжения является самостирающимся, т.е. электрохромную среду 22 можно переключать между электрохромным активированным состоянием, в котором электрохромная среда 22 окрашивается после приложения электрического потенциала, и электрохромным не активированным состоянием, в котором электрохромная среда 22 автоматически возвращается или стирается в свое не окрашенное состояние, когда удален электрический потенциал.

В другом не имеющем ограничительного характера варианте выполнения электрохромная среда 22 является переключаемой и не самостирающейся, так что приложение электрического потенциала вызывает окрашивание электрохромной среды, и электрическая среда остается в окрашенном состоянии, пока электрический потенциал не будет сменен на противоположный.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, электрохромная среда 22 является электрохромной средой в фазе раствора, в которой материал, находящийся в растворе электролита с ионной проводимостью, остается в растворе в электролите при электрохимическом восстановлении или окислении (включая гель). В другом не имеющем ограничительного характера варианте выполнения, электрохромная среда 22 является электрохромной средой с удерживанием на поверхности, в которой материал, прикрепленный непосредственно к электроду с электронной проводимостью или удерживается в непосредственной близости от него, остается прикрепленным или удерживается при электрохимическом восстановлении или окислении. В еще одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения, электрохромная среда 22 является электрохромной средой с электрическим осаждением, в которой материал, находящийся в растворе в электролите с ионной проводимостью, образует слой на электроде и электронной проводимостью при электрохимическом восстановлении или окислении.

Хотя это не является необходимым, электрохромная среда 22 может включать, по меньшей мере, два соединения, включая по меньшей мере одно анодное электрохромное соединение и по меньшей мере одно катодное электрохромное соединение, при этом анодное соединение представляет окисляемый материал, а катодное соединение - восстанавливаемый материал. После приложения электрического потенциала к электрохромной среде, анодное электрохромное соединение окисляется, а катодное электрохромное соединение одновременно восстанавливается. Такое одновременное окисление и восстановление приводит к изменению коэффициента поглощения, по меньшей мере, на одной длине волн видимого спектра света. Комбинация таких анодного и катодного электрохромных соединений в электрохромной среде 22 задает цвет после приложения электрического потенциала. Как хорошо известно из уровня техники, такие катодные электрохромные соединения обычно называются виологенными красителями, а такие анодные электрохромные соединения обычно называются феназинными красителями.

Электрохромная среда 22 может содержать также другие материалы, такие как растворители, светопоглотители, светостабилизаторы, термостабилизаторы, антиоксиданты, загустители, модификаторы вязкости и аналогичные материалы.

Растворитель, используемый в электрохромной среде, может быть любым подходящим растворителем, известным из уровня техники. Не имеющие ограничительного характера примеры используемых растворителей включают циклические сложные эфиры, такие как пропиленкарбонат, изобутиленкарбонат, γ-бутиролактон, δ-валеролактон и их смеси. В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения растворитель является пропиленкарбонатом.

В одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, электрохромная среда 22 включает электрохромный раствор, который содержит анодное электрохромное соединение и катодное электрохромное соединение, взаимно распределенные в полимерной матрице. Такая полимерная матрица может быть полимерной матрицей любого типа, известного из уровня техники. Такие полимерные матрицы обычно содержат полимеры, имеющие реактивные функциональные группы, которые сшиты ковалентно с образованием соединения с мостиковой связью. Хотя это не является необходимым, такая полимерная матрица может быть образована посредством сшивания полиолов с соединениями, имеющими группы изоцианата, за счет чего образуется полиуретановая полимерная матрица. Не имеющие ограничительного характера примеры электрохромных растворов, распределенных в таких полимерных матрицах, раскрыты в патенте США №5679283, содержание которого включается в данное описание.

Первая подложка 12 и вторая подложка 14 снабжены каждая слоем электрически проводящего материала на обращенных друг к другу поверхностях. А именно, первое проводящее покрытие 18 расположено на поверхности 28 первой подложки 12, а второе проводящее покрытие 20 расположено на поверхности 30 второй подложки 14 так, что покрытия 18 и 20 расположены противоположно друг другу, т.е. покрытия находятся на внутренних поверхностях камеры, образованной подложками 12 и 14. Первое и второе проводящие покрытия 18 и 20 могут быть любым материалом, который хорошо соединяется с поверхностью подложки, является устойчивым к коррозии любым материалом внутри электрохромного устройства, а также в атмосфере, и имеет хорошую электрическую проводимость. Дополнительно к этому, в одном варианте выполнения изобретения, в котором электрохромное устройство является электрохромной прозрачной частью, покрытия 18 и 20 являются также по существу прозрачными для видимого света. Первое и второе проводящие покрытия 18 и 20 могут быть выполнены из одинакового или разных материалов, включая, например, оксид олова, оксид индия-олова (ITO), оксид олова, легированный фтором (FTO), оксид олова, легированный сурьмой, ITO/металл/ITO (IMI), а также любыми другими материалами, известными из уровня техники.

Проводящие покрытия 18 и 20 можно наносить с помощью любого из хорошо известных способов, включая пиролиз, химическое нанесение из паровой фазы и магнетронное распыление в вакууме. Первое и второе проводящие покрытия 18 и 20 могут быть выполнены из одного и того же или различных материалов. Не ограничивая данного изобретения, покрытия, используемые в данном изобретении, включают электрически проводящее стекло, покрытое легированным фтором оксидом олова, предлагаемое фирмой PPG Industries, Inc., Питсбург, Пенсильвания под названием "NESA®", и электрически проводящее стекло, покрытое оксидом индия-олова, предлагаемое фирмой PPG Industries, Inc. под названием "NESATRON®".

Понятно, что некоторые технологии нанесения покрытий нельзя использовать для полимерных поверхностей или подложек. А именно, технологии нанесения, которые требуют высоких температур, нельзя использовать для покрытия полимерных подложек, поскольку повышенная температура приводит к плавлению или другой деформации подложки. Температура, при которой полимерную подложку можно покрывать без отрицательного воздействия на подложку, зависит от материала подложки. Считается, что технологию покрытия с помощью пиролиза нельзя использовать для покрытия полимерной подложки.

Согласно одному не ограничивающему изобретения варианту выполнения первое и второе проводящие покрытия 18 и 20 имеют поверхностное сопротивление в диапазоне от 1 до 10 Ом на квадрат, например, в диапазоне от 2 до 5 Ом на квадрат. Кроме того, толщина первого и второго проводящих покрытий 18 и 20 может быть одинаковой или отличающейся друг от друга, и толщина покрытия может быть равномерной, или неравномерной. Хотя это не является необходимым, в одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, первое и второе проводящие покрытия 18 и 20 выполнены из одного покрывающего материала и имеют по существу одинаковую равномерную толщину в диапазоне от 300 до 30000 Å, например, от 1000 до 28000 Å.

Крепление таких проводящих покрытий к стеклянным поверхностям обычно осуществляется с помощью процессов осаждения магнитным распылением, которые хорошо известны из уровня техники. При нанесении на полимерную подложку или подложки, имеющие полимерные поверхности, такие процессы осаждения обычно требуют образования толстых пленок с целью обеспечения хорошей проводимости пленочной поверхности. Однако такие толстые пленки более склонны к растрескиванию.

Хотя это не является необходимым, для улучшения сцепления между проводящими покрытиями и поверхностью пластмассовой подложки (или подложек, включающих полимерное покрытие или слой), можно использовать грунтовочный состав между проводящими покрытиями и подложками. Например, в одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, в котором подложки 12 и 14 обе являются пластмассовыми, первый грунтовочный слой 32 может быть расположен на поверхности 28 между первым покрытием 18 и первой подложкой 12, а второй грунтовочный слой 34 может быть расположен на поверхности 30 между вторым покрытием 20 и второй подложкой 14, как показано на чертеже. Любой грунтовочный состав можно использовать в качестве грунтовочных слоев для сцепления слоя проводящего покрытия с пластмассовой подложкой. Дополнительно к этому, в частном варианте выполнения изобретения, в котором электрохромная часть является прозрачной частью, грунтовочные слои 32 и 34 также являются по существу прозрачными для видимого света.

Следует отметить, что электрохромная среда и пластмассовая подложка могут включать материалы, которые взаимодействуют друг с другом, так что это отрицательно сказывается на внешнем виде и/или параметрах прозрачной части 10. Например, электрохромная среда может содержать растворитель и/или полимерную матрицу, которая вступает в реакцию с пластмассовой подложкой. Такой растворитель и/или полимерная матрица могут приводить к набуханию или растрескиванию пластмассовой подложки, вызывая нежелательные свойства электрохромного узла, такие как матовость, и могут дополнительно приводить к растрескиванию проводящего покрытия прозрачной части. Для предотвращения этого, в одном не имеющем ограничительного характера варианте выполнения изобретения, электрохромная среда и грунтовочный состав являются совместимыми. В данном описании выражение "электрохромная среда совместима с грунтовочным материалом" означает, что составляющие электрохромной среды и грунтовочного состава не взаимодействуют друг с другом так, чтобы отрицательно влиять на внешний вид прозрачной части 10, например без растрескивания и матовости, и/или на параметры прозрачной части 10, например на оптическое искажение, дефекты и уменьшение количественного изменения коэффициента пропускания света прозрачной части 10 между возбужденным и не возбужденным состояниями. В частности, в этом частном варианте выполнения грунтовочный слой выполняет функцию барьерного слоя, который предотвращает контакт электрохромной среды с пластмассовой подложкой и остается относительно нейтральным к электрохромной среде. Таким образом, грунтовочный состав помогает при сцеплении проводящего покрытия с подложкой и помогает устранить нежелательное взаимодействие с прозрачной частью 10.

Не ограничивающие данное изобретение грунтовочные составы, которые являются совместимыми с электрохромной средой, можно выбирать из акрилатов, полиуретанов, уретанакрилатов, эпоксидов, эпоксидных акрилатов, силикатов циркония и их смесей. В нескольких не