(57)【要約】  エレクトロクロミックデバイス３００は、エレクトロクロミックデバイスの材料層がその上に形成される基板３４の側面間に配置される複数の導電性リンク３５０によって第２のエレクトロクロミック領域３００Ｂと相互接続される第１のエレクトロクロミック領域３００Ａを含む。複数の導電性リンクは、第１のエレクトロクロミック領域の第１の分離導電領域と、第２のエレクトロクロミック領域の第１の分離導電領域とを相互接続する。一連の対向電極層２８、イオン伝導体層３２及びエレクトロクロミック層３０が、第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域の第１の導電領域と、第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域のそれぞれの第２の分離導電領域との間に挟持される。第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域の第２の導電領域は、低電圧電源２２への接続用のそれぞれの第１及び第２のバスバー３４０に接続される。【選択図】図３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域であって、前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域は、それぞれ、
ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、
ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、
ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、
ｄ）第１の分離導電層領域と、
ｅ）第２の分離導電層領域とを含み、
前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持される、第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域と、
複数の導電性リンクであって、前記導電性リンクは第１の構成において配置される複数のリンクを含み、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続している、複数の導電性リンクと
を含んでなる、エレクトロクロミックデバイス。
【請求項２】
前記第１の構成は弧状である、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項３】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第２の構成に配置される、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項４】
前記第１の構成又は前記第２の構成のうちの少なくとも一方は弧状又は直線状である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の構成は、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の側面の湾曲に少なくとも部分的に一致している、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項６】
第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域であって、前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域は、それぞれ、
ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、
ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、
ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、
ｄ）第１の分離導電層領域と、
ｅ）第２の分離導電層領域とを含み、
前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持され、
前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方は非平坦構成を有する、第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域と、
複数の導電性リンクであって、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続している、複数の導電性リンクと
を含んでなり、
前記複数の導電性リンクは、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の前記非平坦構成に一致している第１の構成において配置される、エレクトロクロミックデバイス。
【請求項７】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第２の構成において配置される、請求項６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項８】
前記第２の構成は弧状である、請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項９】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第３の構成において配置される、請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１０】
前記第２の構成又は前記第３の構成のうちの少なくとも一方は弧状又は直線状である、請求項９に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１１】
前記第２の構成は、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の側面の湾曲に少なくとも部分的に一致している、請求項６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１２】
エレクトロクロミックデバイスを制御するシステムであって、
基板上にある複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域であって、前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、
ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、
ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、
ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、
ｄ）第１の分離導電層領域と、
ｅ）第２の分離導電層領域とを含み、
前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持される、複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域と、
複数の導電性リンクであって、前記導電性リンクは第１の構成において配置される複数のリンクを含み、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続する、複数の導電性リンクと、
前記第１の導電領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方とそれぞれ接触している第１のバスバー、及び前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方と接触している第２のバスバーであって、相互接続される前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、個々に制御可能なエレクトロクロミックサブデバイスである、第１のバスバー及び第２のバスバーと、
前記複数のエレクトロクロミックサブデバイスの前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間にそれぞれ電位を選択的に供給する手段と
を含んでなる、エレクトロクロミックデバイスを制御するシステム。
【請求項１３】
前記第１の構成は弧状である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第２の構成において配置される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の構成又は前記第２の構成のうちの少なくとも一方は弧状又は直線状である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の構成は、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも１つの側面の湾曲と少なくとも部分的に一致している、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
エレクトロクロミックデバイスを制御するシステムであって、
基板上にある複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域であって、前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域は、それぞれ、
ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、
ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、
ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、
ｄ）第１の分離導電層領域と、
ｅ）第２の分離導電層領域とを含み、
前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持され、
前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方は非平坦構成を有する、複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域と、
複数の導電性リンクであって、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続し、
前記複数の導電性リンクは、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の前記非平坦構成に一致している構成において配置される、複数の導電性リンクと、
前記第１の導電領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方とそれぞれ接触している第１のバスバー、及び前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方と接触している第２のバスバーであって、前記相互接続される前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、個々に制御可能なエレクトロクロミックサブデバイスである、第１のバスバー及び第２のバスバーと、
前記複数のエレクトロクロミックサブデバイスの前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間にそれぞれ電位を選択的に供給する手段と
を含んでなる、エレクトロクロミックデバイスを制御するためのシステム。
【請求項１８】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第２の構成において配置される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第２の構成は弧状である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記導電性リンクのうちの少なくとも幾つかは第３の構成において配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第２の構成又は前記第３の構成のうちの少なくとも一方は弧状又は直線状である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第２の構成は、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも１つの側面の湾曲と少なくとも部分的に一致している、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミックデバイスに電位を印加することによって電磁放射の透過又は反射を変更することができるエレクトロクロミックデバイスに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は２０１１年１０月１３日に出願の米国特許出願第１３／２７２７１９号の継続出願であり、その特許出願は２０１０年４月２２日に出願の米国特許出願第１２／７６５２２４号の一部継続出願であり、それら全ての特許出願を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【背景技術】
【０００３】
エレクトロクロミックデバイスは、エレクトロクロミック材料を含み、エレクトロクロミック材料は、電位の印加に応じて呈色性等のその光学特性を変化させ、それにより、デバイスの透明度を増減させるか又は反射性を増減させることが知られている。従来技術による通常のエレクトロクロミックデバイスは、対向電極層と、対向電極層に実質的に平行に配設されるエレクトロクロミック材料層と、このエレクトロクロミック層から対向電極層を分離するイオン伝導層とをそれぞれ備える。さらに、２つの透明導電層は、対向電極層及びエレクトロクロミック層に実質的に平行でかつそれらと接触状態にある。対向電極層、エレクトロクロミック材料層、イオン伝導層、及び導電層を作製するための材料は知られており、例えば、引用することにより本明細書の一部をなす米国特許出願公開第２００８／０１６９１８５号に記載され、また、望ましいことには実質的に透明な酸化物又は窒化物である。各導電層を低電圧電源に接続すること等によってエレクトロクロミックデバイスの層状構造両端に電位が印加されると、対向電極層内に格納されるＬｉ＋イオン等のイオンは、対向電極層からイオン伝導体層を通してエレクトロクロミック層に流れる。さらに、電子は、対向電極層から、低電圧電源を有する外部回路を回って、エレクトロクロミック層に流れて、対向電極層及びエレクトロクロミック層内の電荷的中性を維持する。エレクトロクロミック層へのイオン及び電子の移動は、エレクトロクロミック層、及び任意選択的に、相補的ＥＣデバイスでは対向電極層の光学特性を変化させ、それにより、エレクトロクロミックデバイスの呈色性、したがって透明性を変化させる。
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは、通常の従来技術のエレクトロクロミックデバイス２０のそれぞれ平面図及び断面図を示す。デバイス２０は、ガラス等の基板３４上に形成された分離透明導電層領域２６Ａ及び２６Ｂを含む。さらに、デバイス２０は、対向電極層２８と、イオン伝導層３２と、エレクトロクロミック層３０と、透明導電層２４とを含み、それらの層は導電層領域２６上に順次に堆積されている。デバイス２０のエレクトロクロミック層及び対向電極層の相対的な位置は入れ替えることができることを理解されたい。さらに、デバイス２０は、導電層領域２６Ａとのみ接触しているバスバー４０と、導電層領域２６Ｂ上に形成することができ、導電層２４と接触しているバスバー４２とを含む。導電層領域２６Ａは導電層領域２６Ｂ及びバスバー４２から物理的に分離され、導電層２４はバスバー４０から物理的に分離される。エレクトロクロミックデバイスは、湾曲した側面を含む等の種々の形状を有する場合があるが、説明のための例示的なデバイス２０は長方形のデバイスであり、バスバー４０及び４２は互いに平行に、デバイス２０の両側にあるそれぞれ側面２５、２７に隣接して、互いに距離Ｗだけ離れて延在する。さらに、バスバー４０及び４２は、低電圧電源２２のそれぞれ正端子及び負端子に電線によって接続される（電線及び電源２２は合わせて「外部回路」を構成する）。
【０００５】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、電源２２がバスバー４０と４２との間に電位をかけるように動作するとき、電子、それゆえ、電流が、バスバー４２から透明導電層２４を横切ってエレクトロクロミック層３０の中に流れる。さらに、多くの薄膜ＥＣデバイスの場合と同様に、イオン伝導層３２が不完全な絶縁体である場合には、一般的に漏れ電流と呼ばれる小電流が、バスバー４２から導電層２４及びエレクトロクロミック層３０を通ってイオン伝導層３２に流れ込む。さらに、イオンが、対向電極層２８からイオン伝導層３２を通ってエレクトロクロミック層３０に流れ、対向電極層２８から電子が抽出され、そして、外部回路を介してエレクトロクロミック層３０に挿入されることによって、電荷バランスが保持される。電流が、バスバー４２から離れ、導電層２４を横切ってバスバー４０に向かって流れるにつれて、通常約１０Ω／□〜２０Ω／□である導電層２４の有限のシート抵抗に起因して電圧が降下する。さらに、層３０、３２及び２８の組み合わせ（「スタック」）を通って電流が引き込まれ、デバイス２０内のエレクトロクロミック着色を引き起こすにつれて、導電層２４を横切って流れる電流は徐々に減少する。その結果、デバイス２０が、バスバー４０と４２との間に配置され、透明導電層２４と導電層領域２６Ａとの間に延在する一連の隣接するセグメントから形成されると見なされる場合には、電流の大部分がスタックを通って下方に流れることになるので、バスバー４０に最も近い導電層２４のセグメントにおいてスタックを通って流れる電流の量は０に近くなるであろう。透明導電層２４のシート抵抗がバスバー４０と４２との間で実質的に均一であると仮定すると、バスバー４０と４２との間に延在する透明導電層２４にわたる電圧降下は、デバイス２０の各連続セグメントを通って流れる電流に比例することになる。したがって、バスバー４２からの距離に対する透明導電層内の電圧降下率は、バスバー４２の最も近くで最大であり、バスバー４０の近くでほとんど０になる。デバイス２０の連続セグメントからの寄与の結果として、導電層領域２６Ａにおいてデバイス２０にわたって流れる電流はバスバー４０からバスバー４２まで増加するという点で、バスバー４０から導電層領域２６Ａを横切ってバスバー４２に向かって流れる電流に関して、実質的に鏡像の電流の流れが生じる。バスバー４０と４２との間のデバイスの幅にわたる、導電層２４に対する電圧プロファイルと導電層領域２６Ａに対する電圧プロファイルとの間の差は、バスバー４０と４２との間に延在するエレクトロクロミックデバイスの幅にわたる導電層２４と導電層領域２６Ａとの間の電位差である。その電位差は、各セグメントを通って対向電極層２８からエレクトロクロミック層３０に流れ、それによりデバイス２０を着色した状態に変換し、それゆえ、デバイス２０を着色する電流の最大流量を決定する。リチウムイオン及び電子の形で、要件を満たすだけの直ちに利用できる（ready）電荷供給があるという条件で、デバイスのセグメントにかかる電位差に比例する流量で電流が流れることになる。その最終結果として、最初に不均一な着色が引き起こされ、透明導体間の電位差が最も大きい、バスバーに最も近い領域で、デバイスの中央の領域よりも速く着色することになる。漏れ電流が全く生じない理想的なデバイスでは、エレクトロクロミックデバイスが完全に着色された状態に達するにつれて、最初はバスバーの最も近くで、その後、デバイスの中央において対向電極層内の利用可能な電荷供給量が使い果たされるときに、この不均一性は一定になり、それにより、デバイスの全面積にわたって均一な着色がもたらされる。
【０００６】
最初にエレクトロクロミックデバイス２０のバスバー４０、４２間に電圧が印加された後に、デバイス２０を通って流れる電流は０に向かって降下し、それゆえ、透明導電層のそれぞれにわたる電圧降下も０に近づくことになる。しかしながら、バスバー４０、４２間に延在するエレクトロクロミックデバイス２０の幅にわたる導電層２４と導電層領域２６Ａとの間の電圧が、完全に着色した状態において、概ね印加された電圧等の一定値に等しく、又は実質的に等しくなるか否か、それにより、最終的に、エレクトロクロミックデバイス２０内で相対的に均一な着色がもたらされるか否かは、電流が流れる、バスバー４０、４２間に延在するエレクトロクロミックデバイス２０の導電層２４及び導電層領域２６Ａの幅と、デバイスの中に流れる漏れ電流の大きさとによって部分的に決まる。
【０００７】
デバイス２０と同様の構成を有する大型のエレクトロクロミックデバイスでは、電流が、両側に位置するバスバー間のエレクトロクロミックデバイスの導電層にわたって、約１ｍ（約４０インチ）を超えるような相対的に長い距離を流れ、両側に位置するバスバーから延在する導電層の幅にわたって、スタックを通して大きく、不均一な電圧降下が生じるので、完全に着色する場合であっても、デバイスの不均一な着色が持続する場合がある。この不均一な電圧降下は、スタックの層が薄膜構成であることから、エレクトロクロミックデバイス内に通常存在している、デバイスを通って流れる漏れ電流の影響によって引き起こされる。漏れ電流はスタックを通って流れ、それにより、バスバー間に延在するエレクトロクロミックデバイスの幅にわたって電位差変動が引き起こされる。漏れ電流が著しく大きい場合には、電位差変動が著しく大きくなり、エレクトロクロミックデバイス内に肉眼でも視認可能な場合がある不均一な着色を引き起こす。エレクトロクロミックデバイス内の不均一な着色の結果として、通常、両側に位置するバスバー間の中間の領域（「中央領域」）付近において、バスバー付近のエレクトロクロミックデバイスの領域よりも明るい領域が生じる。言い換えると、エレクトロクロミックデバイスの中央領域は、エレクトロクロミックデバイスの側方にあるバスバーに近い領域と同じ色変化を受けないか、又は同じ量の暗色化を受けないか、若しくは暗色化に一貫性がない。デバイス２０と同様に構成されるエレクトロクロミックデバイス（略２．５Ｖから４．０Ｖの間等の）が通常の動作電圧において動作するとき、漏れ電流は５０ｍＡ／ｍ２〜５００ｍＡ／ｍ２程度であるので、両側に位置するバスバー間の距離が少なくとも約０．８ｍ（約３０インチ）であるとき、エレクトロクロミックデバイスにわたる不均一な着色が肉眼で視認可能になる場合があることに気が付いた。通常の漏れ電流レベルの場合、エレクトロクロミックデバイスが完全に着色された状態にあり、かつ約０．８ｍ（約３０インチ）未満のバスバー分離を有するとき、肉眼では容易に見えない。
【０００８】
図１Ａを参照すると、バスバー４０、４２間にあり、それゆえ、着色を制御することができる、デバイス２０の領域を最大化するように、バスバー４０、４２をデバイス２０の側面２５、２７の非常に近くに位置決めすることが極めて望ましい。また、デバイス２０の側面付近にバスバーを位置決めすることによって、通常約６ｍｍ（約０．２５インチ）以下の厚みを有するバスバーは視認できないか、又は最小限の視認に抑えられるので、通常の窓枠に設置されるときに、そのデバイスは美観に関して満足感が得られる。通常デバイスの両側にあるバスバー間の距離が約１ｍ（約４０インチ）を超える大型のエレクトロクロミックデバイスが、オフィスビルの窓又は車のフロントガラス等の数多くの応用形態にとって望ましい。したがって、そのような大型のエレクトロクロミックデバイスの動作において、上記で論じられたように、漏れ電流の影響に起因して不均一な着色が生じるおそれがあり、望ましくない。
【０００９】
大型のエレクトロクロミックデバイス内の着色の不均一性を最小限に抑えるための１つの従来技術の手法は、デバイスの両側に配置されるバスバーに加えて、デバイスの中央領域においてバスバーを含み、いわゆる、トリプルバスバーデバイスを形成することである。例えば、図２を参照すると、例示的な従来技術のデバイス２００が、中央バスバー２４２と、両側にあるバスバー２４０Ａ及び２４０Ｂ（「外側バスバー」）とを含みうる。デバイス２００は２つのエレクトロクロミックデバイス２００Ａ、２００Ｂからなる構成を有し、各デバイスは図１Ａ及び図１Ｂに示されるタイプのデバイス２０からなり、並列に接続され、中央バスバー２４２は、エレクトロクロミックデバイス２００Ａ、２００Ｂの両方に共通である。図２を参照すると、第１のデバイス２０は第２のデバイス２０に対して隣接し、かつ鏡像になるように配置され、それぞれの第１のデバイス及び第２のデバイス２０のバスバー４２は互いに接触する。隣接するバスバー４２は、デバイス２００の単一の中央バスバー２４２として形成される。バスバー２４２は着色するように電源２２の負端子に接続されるか、又は代替的には、脱色するように電源２２の正端子に接続され、デバイス２００の両側にそれぞれあるバスバー２４０Ａ及び２４０Ｂは電源２２の正端子に接続されるか、又は代替的には負端子に接続される。したがって、エレクトロクロミックデバイス２００は、並列に動作するエレクトロクロミックデバイス２００Ａ及び２００Ｂを含む。
【００１０】
デバイス２００において、バスバー２４０Ａ及び２４０Ｂがデバイス２０のバスバー４０及び４２と同じ距離Ｗだけ分離されると仮定した場合に、並列のデバイス２００Ａ及び２００Ｂはそれぞれ、Ｗ／２のバスバー分離を有するかのように挙動し、完全に着色された状態において、不均一性が相対的に検出できなくなる。それゆえ、デバイス２０及び２００に同じ電圧が印加されるとき、デバイス２００Ａ及び２００Ｂのそれぞれの中央領域における導電層間の電圧差はデバイス２０の電圧差に対して大きくなるので、同じ電圧が印加されたデバイス２０と比べて、エレクトロクロミックデバイス２００の場合、均一な、又は更に均一な着色を達成することができる。
【００１１】
デバイス２００において示されるように、エレクトロクロミックデバイス内に中央バスバーを含む結果として、大型のエレクトロクロミックデバイスの場合の着色が、より均一になる場合があるが、そのような中央バスバーを備えるデバイス２００の構成は望ましくない。中央バスバーは、通常約６ｍｍ（約０．２５インチ）ほど相対的に厚く、建物の窓とすることができるデバイスの中央領域にわたって延在し、それにより、肉眼において暗線として視認することができ、美観に関して満足感が得られない。中央バスバーは複合デバイスの両半分に対する全ての電流を搬送しなければならないので、中央バスバーのそのような厚みは通常の厚みである。しかしながら、設置されるときに、窓枠内等にできる限り隠すことができるように、エレクトロクロミックデバイスのバスバーは、できる限り細い幅を有するように置かれることが一般的に望ましい。その結果として、バスバー自体が有限の抵抗を有し、エレクトロクロミックデバイスの動作中に、その長さに沿って電圧降下が生じるおそれがあり、それにより、バスバー自体において著しく電圧が降下する場合には、両端間で不均一になるおそれがある。適切なバスバー材料の通常の抵抗は０．１オーム／リニアフット程度とすることができるが、デバイスがその光学的特性を変更する（「切り替える」）ように動作し、バスバーの長さに沿って電流が流れるときに、それは著しい抵抗になり、それゆえ、著しい電圧降下が生じるおそれがある。トリプルバスバーデバイスの場合に、中央バスバーはデバイスの両半分に対する電流を搬送しなければならず、それゆえ、外側バスバーと同じ幅を有する場合には、２倍の電圧降下をもたらすことになる。電圧降下、それゆえ、外側バスバー間の両端間不均一性を最小限に抑えるために、中央バスバーを外側バスバーよりも広くすることが望ましい。しかしながら、中央バスバーを広くすると、結果として、エレクトロクロミックデバイスの視認可能エリアに更に入り込むことになるので望ましくない。
【００１２】
また、デバイス２０と同様の大型のエレクトロクロミックデバイスでは、両側に位置するバスバーに隣接するデバイスの領域は、バスバー間の中央領域よりも迅速に色を変更するか又は暗くなることに気が付いた。さらに、これらの同じ大型のエレクトロクロミックデバイスが、両側に位置するバスバー間の距離が短いエレクトロクロミックデバイスよりもゆっくり透過状態（色）を変更する場合があることにも気が付いた。この現象は主に、デバイスが大きいほど引き込まれる電流が大きく、それゆえ、結果として透明導体層における電圧降下が大きくなり、それにより、両側に位置するバスバー間の幅が小さいエレクトロクロミックデバイスに対して、スタックに印加される正味の電位が低くなることに起因する。また、着色の変化が遅いことは１つには、スタックの層に対する損傷を引き起こすおそれがある、バスバー付近の部分におけるエレクトロクロミックデバイスの過大な駆動を回避するように、エレクトロクロミックデバイスに３Ｖ等の最大電圧未満の電圧が印加されることに基づく。例えば、約６インチだけ分離された両側に位置するバスバーを有するデバイス２０と同様の従来技術のエレクトロクロミックデバイスの場合、デバイスが完全な透過状態（完全に透明）から、光の５パーセントだけがデバイスを透過する着色状態に変化する通常の時間は約１００秒であるのに対して、約３０インチだけ分離されたバスバーを有するデバイス２０と同様のエレクトロクロミックデバイスの場合、同じ着色変化を得るのにかかる通常の時間は約４００秒程度になる場合がある。
【００１３】
また、エレクトロクロミックデバイスの透明導電層にわたる電圧降下が小さいほど、着色中に、及び完全着色時に、より均一に着色することができる。それゆえ、大型のエレクトロクロミックデバイスよりも、両側に位置するバスバー間の幅が小さいエレクトロクロミックデバイスの場合、着色中に見られる明らかな不均一性は小さくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
完全に着色された状態、及び着色状態と透明状態との間の移行中の両方において、美観に関して満足感が得られ、デバイスの導電層を通って相対的に長い距離にわたって電流が流れる均一な着色を提供することができ、着色の所望の変化を得るに必要な時間の短縮を提供することができるエレクトロクロミックデバイスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一実施形態によれば、エレクトロクロミックデバイスが、第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域を備えることができる。前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、ｄ）第１の分離導電層領域と、ｅ）第２の分離導電層領域と、を含みうる。前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持することができる。本デバイスは、複数の導電性リンクを更に備えることができ、前記導電性リンクは第１の構成において配置される複数のリンクを含み、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続する。
【００１６】
別の実施形態によれば、エレクトロクロミックデバイスが、第１のエレクトロクロミック領域及び第２のエレクトロクロミック領域を備えることができる。前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、ｄ）第１の分離導電層領域と、ｅ）第２の分離導電層領域と、を含みうる。前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持され、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方は非平坦構成を有することができる。本デバイスは、複数の導電性リンクを更に備えることができ、前記複数の導電性リンクは、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続する。前記複数の導電性リンクは、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の前記非平坦構成に一致している第１の構成において配置することができる。
【００１７】
別の実施形態によれば、エレクトロクロミックデバイスを制御するシステムが、基板上にある複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域を備えることができる。前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、ｄ）第１の分離導電層領域と、ｅ）第２の分離導電層領域とを含みうる。前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持することができる。本システムは、複数の導電性リンクを備えることができ、前記導電性リンクは第１の構成において配置される複数のリンクを含み、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続する。本システムは、前記第１の導電領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方とそれぞれ接触している第１のバスバー、及び前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方と接触している第２のバスバーを備えることができ、相互接続される前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、個々に制御可能なエレクトロクロミックサブデバイスである。本システムは、前記複数のエレクトロクロミックサブデバイスの前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間にそれぞれ電位を選択的に供給する手段も備えることができる。
【００１８】
別の実施形態によれば、エレクトロクロミックデバイスを制御するシステムでが、基板上にある複数の第１のエレクトロクロミック領域、及び複数のそれぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域を備えることができる。前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、ａ）陰極エレクトロクロミック層又は陽極対向電極層のうちの一方を含む、第１の電極と、ｂ）前記陰極エレクトロクロミック層又は前記陽極対向電極層のうちの他方を含む、第２の電極と、ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極との間でイオンを伝導するイオン伝導体層と、ｄ）第１の分離導電層領域と、ｅ）第２の分離導電層領域とを含みうる。前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とは、前記第１の導電層領域と前記第２の導電層領域との間に挟持することができる。前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方は非平坦構成を有することができる。本システムは、複数の導電性リンクを備えることができ、前記複数の導電性リンクは、前記エレクトロクロミックデバイスを前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域に分割し、前記第１の電極及び前記第２の電極と、前記イオン伝導体層とを貫通して延在し、前記第１のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部と、前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域のうちの一方の少なくとも一部とを相互接続する。前記複数の導電性リンクは、前記第１のエレクトロクロミック領域又は前記第２のエレクトロクロミック領域のうちの少なくとも一方の前記非平坦構成に一致している構成において配置することができる。本システムは、前記第１の導電領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方とそれぞれ接触している第１のバスバー、及び前記それぞれ対応する第２のエレクトロクロミック領域に関連付けられる前記第１の導電層領域及び前記第２の導電層領域の他方と接触している第２のバスバーを備えることができる。前記相互接続される前記第１のエレクトロクロミック領域及び前記第２のエレクトロクロミック領域はそれぞれ、個々に制御可能なエレクトロクロミックサブデバイスとすることができる。本システムは、前記複数のエレクトロクロミックサブデバイスの前記第１のバスバーと前記第２のバスバーとの間にそれぞれ電位を選択的に供給する手段を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】従来技術のエレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図１Ｂ】断面線１Ｂ−１Ｂにおける図１Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図２】別の従来技術のエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図３Ａ】本発明の一態様による、エレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図３Ｂ】断面線３Ｂ−３Ｂにおける図３Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図３Ｃ】断面線３Ｃ−３Ｃにおける図３Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図３Ｄ】図３Ａにおいて示されるようなエレクトロクロミックデバイスの選択された部分の拡大図である。
【図４Ａ】その製造中の図３Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図４Ｂ】その製造中の図３Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図４Ｃ】その製造中の図３Ａのエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図５】本発明の一態様による、その製造中のエレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図６】本発明の一態様による、エレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図７Ａ】本発明の一態様による、その製造中のエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図７Ｂ】本発明の一態様による、その製造中のエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図７Ｃ】本発明の一態様による、その製造中のエレクトロクロミックデバイスの断面図である。
【図８】本発明の一態様による、エレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図９】本発明による、エレクトロクロミックデバイスの別の実施形態の平面図である。
【図１０】本発明による、エレクトロクロミックデバイスを含むシステムを示す図である。
【図１１】本発明の一態様による、エレクトロクロミックデバイスの平面図である。
【図１２】本発明の一態様による、エレクトロクロミックデバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の態様によれば、エレクトロクロミックデバイスが、均一な着色と、デバイス全体、又は実質的にデバイス全体にわたって色を変更するのにかかる時間（「切替時間」）の短縮とを提供することができ、そのデバイスは、異なる形状を含む、任意の所望の構成を有するように製造することができる。
【００２１】
以下に説明されるように、大型のエレクトロクロミックデバイスにおいて生じる不均一な着色に関連付けられる従来技術の欠点、又は大型のエレクトロクロミックデバイスにおける不均一な着色を低減するか、若しくは解消するように、デバイスの両側に沿って延在するバスバー間のデバイスの中央領域内等の、大型のエレクトロクロミックデバイスの目につく領域内にバスバー又は同等の導電性素子を含む従来技術の欠点が、デバイスの２つの導電層を電気的に相互接続する複数の導電性リンクを使用することを通して克服される。そのリンクは超小型であることが望ましく、隣接するリンクから離間して、又は隣接するリンクと接触して配置することができ、エレクトロクロミックデバイスの中央領域に位置することができる。そのデバイスは、複数のリンクによって電気的に直列に接続される２つ以上のエレクトロクロミック領域を有するように機能するので、複数のリンクによって、デバイスの両側にあるバスバーに高い電圧を印加できるようになる。したがって、リンクが形成された領域を除く、デバイス全体を実質的に、又はより均一に着色することができる。以下に論じられるように、本発明の態様によるエレクトロクロミックデバイスは、複数のリンクからなる１つ以上のグループによって電気的に直列に接続された２つ以上のエレクトロクロミック領域を含みうる。
【００２２】
図３Ａは、本発明の態様による、例示的なエレクトロクロミックデバイス３００の平面図であり、図３Ｂ及び図３Ｃはその断面図である。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、デバイス３００は、基板３４と、物理的に互いに分離される導電層領域２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃと、対向電極層２８と、イオン伝導体層３２と、エレクトロクロミック層３０と、物理的に互いに分離される導電層領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ及び２４Ｄと、バスバー３４０Ａ及び３４０Ｂと、複数の導電性リンク３５０とを含む。デバイス３００の例示的な実施形態では、リンク３５０は、隣接するリンク３５０が互いに離間されるように配置することができる。図８の説明に伴って本文において後に論じられるような代替の実施形態では、リンク３５０の連続体、又は連続導電性ストリップを形成するために、隣接するリンク３５０が互いに接触するように、リンク３５０を配置することができる。
【００２３】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄを参照すると、層領域２４Ｂはリンク３５０から物理的に分離され、層領域２４Ａはバスバー３４０Ａから物理的に分離される。層３０、３２及び２８は、リンク３５０において、かつ層３０、３２、２８から切り取られる（除去される）部分Ｅにおいて存在する層３０、３２、２８内の切れ目を除いて、両側の側面３２５と３２７との間、及び側面３３１と３３３との間に、デバイス３００にわたって連続して延在する。バスバー３４０Ｂは、導電層領域２４Ｂ及び２６Ｃに接続され、バスバー３４０Ａは、導体層領域２６Ａ及び２４Ｃに接続される。導電性リンク３５０は、導電層領域２６Ｂと２４Ａとを電気的に相互接続する。低電圧電源２２が、導線によってバスバー３４０Ａ及び３４０Ｂに接続される。
【００２４】
所望の実施形態では、そのエレクトロクロミックデバイスの場合の、隣接するリンク３５０間の間隔と、リンク３５０の数とは、エレクトロクロミックデバイスを通って流れることが予想される電流と、個々のリンク３５０の電流容量とに従って、かつデバイスのバスバー間の不均一な電流の流れを避けるように決定することができる。さらに、エレクトロクロミックデバイス内のリンクの数は、エレクトロクロミックデバイス内の色の変化を引き起こすために必要とされるピーク電流を、個々のリンク３５０の電流搬送容量で割った値に応じて決定することができる。さらに、バスバーからリンク３５０までバスバーに対して実質的に垂直な方向に電流が流れるようにし、それにより、バスバーが延在する方向に対して実質的に垂直でない方向に各リンクに流れる電流から生じる場合がある任意の不均一性を回避するために、リンク３５０を隣接するリンク３５０の十分近くに配置できるように、十分な数のリンク３５０が存在すべきである。
【００２５】
バスバー３４０間の距離が約１．３ｍ（約５０インチ）であるデバイス３００の別の実施形態では、各バスバーの長さは約１．３ｍ（約５０インチ）であり、着色の変化を引き起こすのに約５００ｍＡのピーク電流が必要とされ、各リンク３５０は約１０ｍＡの電流を搬送することができ、デバイス３００は５０個のリンク３５０を含むことができ、各リンク３５０は隣接するリンク３５０から約２．５ｃｍ（約１インチ）だけ離間して配置される。
【００２６】
デバイス３００内の層２４、２６、３０、３２及び２８が形成される材料、及びその厚みは、当該技術分野において既知であり、例えば、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許出願公開第２００８／０１６９１８５号に記述されているようにすることができる。
【００２７】
バスバー３４０は、銀、インジウム、金又は銅等の種々の導電性材料から形成することができる。これらの材料は、当該技術分野において既知である種々の標準的な方法を用いて被着することができ、シルクスクリーン印刷、直接分注、インクジェット印刷、厚膜印刷、スパッタリング、はんだ付け、めっき及び導電性粘着テープを用いる被着等の、その方法の幾つかが導電性材料の幾つかに適している。１つの実施形態では、バスバー３４０は銀フリットを含むことができ、約２５μｍ厚及び約６ｍｍ（約０．２５インチ）幅とすることができる。
【００２８】
リンク３５０は、デバイス３００の層を通って拡散し、導電層領域２４Ａ及び２６Ｂが電気的に相互接続されるようにする、銀等の金属堆積物等の導電性材料を含みうる。
【００２９】
代替的な実施形態では、リンク３５０は、レーザ処理、化学処理又は別の局所的方法等によって、層２８、３０、３２をその金属導電形態に変換する結果として形成することができる。
【００３０】
別の実施形態では、リンク３５０は、銀フリットを形成する小さな銀粒子である。更なる実施形態では、リンク３５０は、約１マイクロメートル〜５０マイクロメートルの直径を有することができる。更に別の実施形態では、リンク３５０は約１０ｍＡ〜約数百ｍＡの電流を搬送するのに十分な直径からなる。更なる実施形態では、各リンク３５０は、隣接するリンク３５０から約２．５ｃｍ（約１インチ）だけ離間して配置される。
【００３１】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、エレクトロクロミックデバイス３００は、以下のようにして、その着色を変更するように動作することができる。バスバー３４０Ａと３４０Ｂとの間に電源２２から電圧を印加して、バスバー３４０Ａと３４０Ｂとの間に電位を生成する。バスバー３４０間の電位の生成に基づいて、バスバー３４０Ｂと導電層領域２４Ｂとの間の接点から、リンク３５０の方向において、図１のデバイス２０等の従来技術のデバイス内の流れと同じようにして、導電層領域２４Ｂ内に電子（電流）が流れることができる。層領域２４Ｂはリンク３５０から物理的に分離されるので、層領域２４Ｂ内に流れる電子は、層領域２４Ｂからリンク３５０に直接達することはできない。その結果として、領域２４Ｂ内のバスバー３４０Ｂからの電流は、層３０、３２及び２８を通って層領域２６Ｂまで下方に流れ、層領域２６Ｂを介してリンク３５０に向けられる。領域２４Ｂ及び２６Ｂ内のそのような電流の流れにより、Ｌｉ＋イオン等のイオンが、領域２６Ｂと接触している対向電極層２８の部分から、イオン伝導体層３２の隣接する領域を通って、導電層領域２４Ｂと接触しているエレクトロクロミック層３０の隣接する領域まで流れることができ、それにより、エレクトロクロミック層３０のそのような領域を着色状態に変換させる。さらに、バスバー３４０間の電位の生成に基づいて、電子（電流）が、複数のリンク３５０から、バスバー３４０Ａの方向において導電層領域２４Ａ内に流れることができ、電子がバスバー３４０Ａの方向において導電層領域２６Ａ内に流れることになる。領域２４Ａ及び２６Ａ内のそのような電子の流れによって、イオン流が、領域２６Ａと接触している層２８の部分から、イオン伝導体層３２の隣接する領域を通って、導電層領域２４Ａと接触しているエレクトロクロミック層３０の隣接する領域まで流れることができ、それにより、エレクトロクロミック層３０のそのような領域を着色状態に変換させる。リンク３５０は、そのサイズに起因して、最大のコンダクタンスを示し、リンク３５０の領域におけるデバイス３００内の更なる電圧降下を無視することができる。
【００３２】
それゆえ、デバイス３００は、複数のリンク３５０を通して電気的に直列に接続される２つのエレクトロクロミック領域３００Ａ及び３００Ｂを含む。領域３００Ａは導電層領域２４Ａと２６Ａとの間に層状構造を含み、領域３００Ｂは、導電層領域２４Ｂと２６Ｂとの間に層状構造を含む。デバイス３００の導電層２４及び２６内で電流が流れる距離（「流動距離」）は、図１に示されるタイプのデバイス２０の従来技術のエレクトロクロミックデバイスの導電層の場合の流動距離と実質的に同じであると仮定した場合に、デバイス３００の構成要素を損傷することなく、デバイス３００のバスバー３４０Ａと３４０Ｂとの間に、デバイス２０に印加することができる電圧の２倍の電圧を印加することができる。有利には、デバイス３００の動作中にデバイス３００に高い電圧を印加することによって、バスバー３４０Ａと３４０Ｂとの間のデバイス３００の中央領域において、バスバー３４０Ａ及び３４０Ｂに隣接する領域等の、デバイス３００の他の領域と同じ着色を得ることができる。導電層領域２４及び２６から層３０、３２及び２８を通って電流が漏れることから生じる場合がある、デバイス３００にわたる電圧降下は、エレクトロクロミック領域３００Ａ及び３００Ｂの場合の実効的なバスバー間の距離が短縮されるときに最小化されるので、印加される電圧を高めることに基づいて、エレクトロクロミックデバイス３００の均一な着色が得られる。
【００３３】
例えば、３ボルトが、その構成要素に対する損傷を引き起こすことなく、デバイス２０に印加することができる最大電圧である場合には、デバイス２０と実質的に同じ材料で構成され、実質的に同じ厚み及び寸法を有するデバイス３００は、６ボルトの最大印加電圧を有することができる。デバイス３００の構成及び材料に基づいて、デバイス３００のバスバー３４０間に６ボルトを印加することによって、デバイス３００の全ての領域において均一な着色を与えることができる。
【００３４】
本発明のエレクトロクロミックデバイスに印加される電圧の増加は、有利には、デバイスの着色を切り替えることができる速度を速めることができる。電圧源間に延在する導電層２４及び２６の幅にわたって降下する電圧が小さく、それにより、層２８、３２及び３０に隣接する導体層領域の電圧が、より高いレベルに保持されるようになるので、本発明のエレクトロクロミックデバイスでは切替速度が速くなる場合がある。例えば、デバイス３００において、導電層内を電流が流れる距離が上記のデバイス２０と同じであると仮定するとき、デバイス３００内の速い切替速度は、エレクトロクロミックデバイス３００の流動距離の半分である電流流動距離を有するデバイス２０に類似の従来技術のエレクトロクロミックデバイスにおいて達成することができる切替速度に等しい場合がある。
【００３５】
エレクトロクロミックデバイス３００の例示される実施形態では、直線的に位置合わせされるリンク３５０が示されるが、リンク３５０は弧状構成又は任意の所望の構成において配置できることは理解されたい。例えば、本発明のエレクトロクロミックデバイスが、湾曲した側面を有するガラス基板上に形成される場合には、リンク３５０は、低電圧電源への接続用のデバイスのバスバーが配置される基板の側面のうちの１つ以上の湾曲に一致している構成において配置することができる。図４Ａ〜図４Ｃは、電気的に直列に接続される２つのエレクトロクロミック領域からエレクトロクロミックデバイスが形成されるようにする、本発明の態様による、エレクトロクロミックデバイス３００の例示的な準備段階を示す。以下に説明されるプロセスは、本発明の態様による、電気的に直列に接続される３つ以上のエレクトロクロミック領域を含むエレクトロクロミックデバイスを作製するように構成できることは理解されたい。
【００３６】
図４Ａを参照し、更に図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄも参照すると、当該技術分野において既知の方法によって、かつ引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許第７，３７２，６１０号に記述されているような導電層の所望の特性に従って、デバイス３００の側面３２５と３２７との間に延在する基板３４上に第１の導電層２６が堆積される。層２６の一部は、その後、レーザスクライビング、エッチング、機械的研磨又は当該技術分野において既知の他の適切な除去プロセス（「切削加工」）によって選択的に除去することができる。側面３２７から延在し、層２６の残りの部分から分離された分離層領域２６Ｃを形成するように、切削加工は層２６を貫通して実行され、側面３３１から側面３３３まで延在する開口部又は切除部Ｄを形成することができる。さらに、切削加工が、層２６を貫通して実行され、実質的に半円形の開口部又は切除部Ｃを形成することができる。半円形部分Ｃは、以下に論じられるように、互いに離間して形成されるそれぞれのリンク３５０を部分的に包囲するように配置される。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｄを参照すると、切除部Ｃの形成は基板３４を露出させ、その後、分離層領域２６Ａと分離層領域２６Ｃとの間に分離層領域２６Ｂを形成し、配置できるようにする。
【００３７】
代替の実施形態では、層２６の一部を切削加工によって選択的に除去し、第１の導電層２６を堆積した後、かつ第２の導電層２４を堆積する前に、そのプロセスの任意の時点において分離層領域２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃを形成することができる。例示のために、以下に説明される製造プロセスでは、第１の導電層２６の堆積直後に、切削加工を実行して、切除部Ｃ及びＤを形成する。
【００３８】
相補的なエレクトロクロミック材料を含み、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許出願第７，３７２，６１０号において記述されているような既知の材料から形成される対向電極層２８が、導電層領域２６上に、かつ基板３４の露出した部分に、望ましくはスパッタリングによって堆積される。
【００３９】
その材料が、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許出願第７，３７２，６１０号において記述されているような、当該技術分野において既知であるイオン伝導体層３２が、ゾル−ゲル、有機金属分解、レーザアブレーション、蒸着、電子ビーム支援蒸着、スパッタリング、中間周波数反応性スパッタリング、ＲＦスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリング、ＰＶＤ及びＣＶＤ等の湿式化学法、化学気相成長及び／又は物理気相成長等を通して、そして最も望ましくはＤＣスパッタリングによって電極層２８上に堆積される。
【００４０】
そして、その材料が、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許出願第７，３７２，６１０号において記述されているような、当該技術分野において既知であるエレクトロクロミック層３０が、ゾル−ゲル、有機金属分解、レーザアブレーション、蒸着、電子ビーム支援蒸着、スパッタリング、中間周波数反応性スパッタリング、ＲＦスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリング、ＰＶＤ及びＣＶＤ等の湿式化学法、化学気相成長及び／又は物理気相成長等を通して、そして最も望ましくはＤＣスパッタリングによってイオン伝導体層３２上に堆積される。
【００４１】
その後、第２の導電層２４が、当該技術分野において既知の方法によって、エレクトロクロミック層３０上に堆積され、結果として図４Ｂに示される構造になる。第２の導電層２４は、第１の導電層２６と同じか、又は類似の材料から形成されることが望ましい。
【００４２】
１つの実施形態では、切削加工は、適切なマスキング、スクライビング又はエッチングプロセスを使用する等によって実行することができ、そのプロセスは、レーザ、例えば、ダイヤモンド、ルビー若しくはステンレス鋼先端の使用を伴う機械的研磨プロセス、又は化学的エッチングのうちの１つ以上のものを利用して、層２４、３０、３２及び２８を貫通して切欠きを形成し、導電層２６Ｂを露出させ、それにより、導電層２６Ｂとのコンタクトを形成できるようにすることができる。図４Ｃを参照すると、金属等を含む、リンク３５０を形成する導電性材料を、例えば、付加的な直接分注技法、インクジェット印刷、スクリーン印刷、無電極めっき若しくは電気めっき等のめっき技法、蒸着、スパッタリング等の物理的堆積技法、又はレーザアブレーションによって切欠きの中に堆積することができ、導電性材料が望ましくない領域に堆積されるのを避けるように、マスキングが適切に設けられる。このようにして形成されたリンク３５０は、導体領域２６Ｂと接触しており、リンク３５０は、導体領域２６Ｂから、以下に説明されるように導電層２４から形成されることになる導電層領域２４Ａへの電流経路としての役割を果たすことができる。
【００４３】
１つの実施形態では、層２４、３０、３２及び２８を貫通して切欠きを形成し、導電層２６Ｂを露出させることができ、リンク３５０は、直径が約１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル等の、肉眼ではほとんど視認することができず、望ましくは互いに離間して配置される、一連の離散した非常に小さな領域を構成することができる。
【００４４】
更なる実施形態では、リンク３５０は、いかなる材料も堆積することなく形成することができる。この実施形態では、例えば、層２４及び２６の材料を切除することなく、所定の量のレーザエネルギーを加えて、層２４及び層２６Ｂの離散部分を溶融することによって、離散して配置される領域において、導電層領域２４及び層領域２６Ｂを電気的に短絡させる。１つの実施形態では、リンク３５０は、長波長レーザを用いて形成することができ、それにより、層３０、３２、２８を通して電気的な短絡が形成される。
【００４５】
別の実施形態では、層２４及び層領域２６Ｂの離散領域は、はんだごてから得られるような、局所的な熱エネルギーを加えることによって互いに溶融することができる。
【００４６】
更に別の実施形態では、リンク３５０は化学的プロセスによって形成することができ、そのプロセスは、離散領域における酸化物若しくは窒化物層２４、２８、３０及び層領域２６Ｂを、金属の導電性と同じ、又は類似の導電性を有する亜酸化物層に化学的に変換するように作用する。
【００４７】
さらに、リンク３５０を形成するのに用いられる技法に類似の技法によって形成することができる更なる金属コンタクトを、そして、端部３２５及び３２７においてそれぞれ領域２６Ａ及び２６Ｃ上に堆積又は形成して、図４Ｃに示されるように、バスバー３４０Ａ及び３４０Ｂを形成することができる。
【００４８】
更なる実施形態では、層２８、３２、３０及び２４を堆積する前に、導電性材料を堆積してリンク３５０及びバスバー３４０を形成することができる。しかしながら、そのような製造シーケンスは、金属粒子のような導電性材料が層２８、３２、３０及び２４の後続の堆積中に層２８、３２、３０及び２４の一部になり、それにより、電位をショートする欠陥（「短絡」）を引き起こす可能性が高くなるので、望ましくない。
【００４９】
代替の実施形態では、バスバー３４０の形成前、形成中又は形成後に、デバイス３００の側面３３１と３３３との間に延在する複数の場所において、レーザアブレーション、若しくは物理的研磨又はその組み合わせを実行して、領域２６Ｂの上に重なる層２４、３０、３２、２８の垂直方向に隣接する部分を除去することができ、その後、その中に導電性材料を堆積して、リンク３５０を形成することができる。
【００５０】
１つの実施形態では、リンク３５０は、側面３２５と３２７との間の中間点に、又はその付近に形成することができる。
【００５１】
リンク３５０は、リンク３５０が層領域２６Ｂ及び２４Ａを電気的に相互接続し、層領域２６Ａ及び２４Ｂから物理的に分離される、複数の異なる幾何学的構成において配置できることは理解されたい。図３Ａ、図３Ｄ及び図４Ｃを更に参照すると、導体層２４を堆積した後に、かつリンク３５０を形成する前に、又は形成した後に、層２４のみを貫通して切削加工を実行し、実質的に半円形の開口部を形成するか、又はそれぞれの切除部Ｃと向かい合うように配置される切除部Ｂを形成することができる。半円形切除部Ｂは、リンク３５０を部分的に包囲するように配置され、向かい合う切除部Ｃの端部分Ｃ１の上に重なる端部分Ｂ１を含む。切除部Ｂの形成は、層３０を露出させる。
【００５２】
さらに、側面３３１から側面３３３まで延在する線に沿ってスタック全体を貫通し、かつリンク３５０を貫通して、切削加工を実行して、基板３４を露出させる開口部又は切除部Ｅを形成することができる。切除部Ｅは、層２４が除去されており、かつ第１のリンクにおける切除部Ｃの端部分Ｃ１を第１のリンクに隣接する別のリンクの切除部Ｃの隣接する端部分Ｃ１と相互接続する領域を実効的に作り出す。その結果として、部分Ｅ及びＣは、層２４を分離層領域２４Ａ及び２４Ｂに細分する部分として形成される。さらに、領域Ｅは、層２６が除去されており、かつ第１のリンクの切除部Ｂの端部分Ｂ１を第１のリンクに隣接する別のリンクの切除部Ｂの隣接する端部分Ｂ１と相互接続する領域を実効的に作り出す。その結果として、部分Ｅ及びＢは、層２６を分離層領域２６Ａ及び２６Ｂに細分する部分として形成される。図３Ａ及び図３Ｄを参照すると、切除部Ｃ及びＥの形成は、基板３４を露出させ、分離領域２６Ａと分離領域２６Ｃとの間に分離層領域２６Ｂが配置されるようにする。リンク３５０が形成される材料と、用いられる切削加工プロセスとに基づいて、リンク３５０は、切削加工によって実質的に、又は完全に影響を受けなくなり、リンク３５０によって実現される導体層領域２６Ｂと２４Ａとの間の導電性経路は無傷のままである。
【００５３】
別の実施形態では、図５を参照すると、層２４の切削加工前に、層２６の切削加工を実行して、上記の切除部に類似の切除部Ｃを作り出すことができ、層２４が除去され、かつ第１のリンクにおける切除部Ｃの端部分Ｃ１を第１のリンクに隣接する別のリンクの切除部Ｃの隣接する端部分Ｃ１と相互接続する切除部Ｅ１も作り出すことができる。そのような切削加工に基づいて、分離領域２６Ｂから分離された分離層領域２６Ａが形成される。更にこの実施形態では、図６を参照すると、上記で説明されたのと同じようにして、層２４が堆積された後に切削加工を実行して、切除部Ｂを形成することができ、層２４が除去され、かつ第１のリンクにおける切除部Ｂの端部分Ｂ１を第１のリンクに隣接する別のリンクの切除部Ｂの隣接する端部分Ｂ１と相互接続する切除部Ｅ２も形成することができる。そのような切削加工に基づいて、分離領域２４Ａから分離された分離層領域２４Ｂが形成される。切除部Ｅ２は、図６に示されるように、下側部分Ｅ１に実質的に、好ましくは厳密に重なることが望ましい。
【００５４】
図３Ａ、図３Ｂ及び図４Ｃを再び参照すると、切削加工を実行して、側面３３１から側面３３３まで、かつバスバー３４０Ａに隣接して長く延在する層２４の部分Ａを除去することができる。１つの実施形態では、部分Ａはバスバー３４０に平行に延在する。層２４の部分Ａを除去する結果として、バスバー３４０Ａと接触し、かつ層領域２４Ａから分離される分離導電層領域２４Ｃが形成される。切除部Ａ、Ｂ及びＥ又はＥ２の形成を組み合わせると、結果として層２４が細分され、バスバー３４０Ｂと接触しており、かつバスバー３４０Ｂからリンク３５０の方向に延在する分離導電層領域２４Ｂ、及びリンク３５０と接触しており、かつ領域２４Ｂ及び２４Ａから分離される分離導電層領域２４Ｄが形成される。
【００５５】
代替の実施形態では、真空中、不活性雰囲気中、又は大気圧オーブンにおいてエレクトロクロミックデバイス全体を加熱することによって、デバイス３００を完成することができる。
【００５６】
図７Ａ〜図７Ｃ及び図８は、本発明の別の態様による、例示的なエレクトロクロミックデバイス３９０を示す。上記のようなデバイス３００内に含まれる要素と同じ、デバイス３９０内の要素を記述するために、同じ参照番号が用いられる。デバイス３９０は、層２６上に導電性材料を選択的に堆積し、バスバー３４０及びリンク３５０を形成することによって製造することができる。導電性材料の堆積は、層２６上の導電層２４の堆積前に、又は後に実行することができる。エレクトロクロミックデバイス３９０において、個々のリンク３５０は、隣接するリンク３５０が互いに接触し、側面３３１と側面３３３との間に延在するリンク３５０の連続体、又は導電性ストリップを形成するように配置される。１つの実施形態では、デバイス３９０の層２４、３０、３２及び２８を貫通して、切欠きを選択的に形成して、導電層領域２６Ｂを露出させることができ、隣接するリンク３５０は互いに接触し、層２６を分離領域に細分するために除去された層２６の部分Ｄと平行になる等の位置合わせされて延在する、幅が約１０マイクロメートルの細いストリップを形成することができる。例えば、層２６の堆積直後に、切削加工を実行して、側面３３１から側面３３３まで延在し、分離領域２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃを形成する切除部Ｃ及びＤを作り出すことができる。層２６上に層２８、３２、３０及び２４を形成した後に、分離領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ及び２４Ｄを形成するように、層２４のみを貫通して切削加工を実行し、側面３３１から側面３３３まで延在する切除部Ａ及びＢを作り出す。
【００５７】
エレクトロクロミックデバイス３９０の代替の実施形態では、部分Ａとバスバー３４０Ａとの間、及び部分Ｂとリンク３５０との間に導電層２４が存在しないように、層２４の部分Ａ及びＢが選択的に除去される。
【００５８】
図３Ａにおいて提示されるような、エレクトロクロミックデバイスの構造全体において、対向電極層２８及びエレクトロクロミック層３０の部分は入れ替えることもできることは理解されたい。層が入れ替えられても、各層を生成するように実行されなければならないステップに関して、デバイスを製造する方法が変わらないことは当業者に理解されるであろう。上記の相補的な対向電極を利用するエレクトロクロミックデバイスを形成するように実行されるステップの順序にかかわらず、デバイスは、本明細書において説明された熱処理ステップに依然としてかけられる場合がある。
【００５９】
したがって、デバイス３００等の本発明のエレクトロクロミックデバイスの導電性リンクは、有利には、エレクトロクロミックデバイスの第１のエレクトロクロミック領域３００Ａと第２のエレクトロクロミック領域３００Ｂとの間に電気的接続を形成し、その電気的接続は、望ましくは、肉眼で視認できないことが不可欠であり、かつ最小の抵抗を示し、それらのリンクにおいて更なる電圧降下は、あるにしても、ほとんどない。さらに、そのデバイスは電気的に直列に接続される２つのエレクトロクロミック領域を実効的に含むので、エレクトロクロミックデバイスの両側に位置するバスバー間に高い電位をかけることができるようになり、それにより、導電層にわたって、少なくとも約１ｍ（約４０インチ）等の長い距離を電流が流れる必要がある構成を有するデバイスの均一な着色を提供できるようになる。
【００６０】
１つの実施形態では、エレクトロクロミックデバイスを、３つ以上の個別ではあるが、電気的に直列に接続されるエレクトロクロミック領域に細分し、デバイスが細分された個々のエレクトロクロミック領域の速度で、エレクトロクロミック全体が色を変更できるようにすることができる。例えば、デバイス３００と実質的に同じ材料で構成され、かつ実質的に同じ厚み及び寸法を有するエレクトロクロミックデバイス５００が、図９に示されるように、複数のリンクグループ５０２Ａ、５０２Ｂ及び５０２Ｃを含むことができ、各グループは複数のリンク５０３を含む。リンクグループ５０２は、バスバー３４０Ａと３４０Ｂとの間に配置され、電気的に直列に接続される４つのエレクトロクロミック領域５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ及び５００Ｄを画定する。更なるリンクグループ５０２を含むことによって、デバイス５００内に形成される更なるエレクトロクロミック領域はそれぞれ、デバイス５００の構成要素を損傷することなく、バスバー３４０に印加することができる駆動電圧を倍数に増加させる。例えば、本発明の態様によれば、デバイス５００の側面３２５と３２７との間の距離にわたって、望ましくは等間隔に配置されるリンクグループ５０２を含むことにより、６０インチの幅を有するエレクトロクロミックデバイス３００を４つの１５インチ幅エレクトロクロミック領域に細分してデバイス５００を形成することによって、デバイス５００に印加することができる最大電圧を、従来技術のデバイス２０に類似の構成を有するエレクトロクロミックデバイスに印加することができる最大電圧の４倍に高めることができ、それにより、デバイス５００は、デバイス５００の幅の４分の１である従来技術のエレクトロクロミックデバイスの速度において色を変更することができる。例えば、３ボルトが、その構成要素に損傷を引き起こすことなく、６０インチ幅を有する従来技術のエレクトロクロミックデバイス２０に印加することができる最大電圧である場合には、デバイス５００は、デバイス２０の最大電圧の４倍、すなわち１２ボルトの最大印加電圧を有することができ、その電圧は、デバイス５００が４つの個別の１５インチ幅エレクトロクロミックデバイス２０であるかのように、デバイス５００の着色を変更する切替速度を速める。さらに、エレクトロクロミック領域５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ及び５００Ｄの幅が等しいか、実質的に等しいように、デバイス５００のリンクグループ５０２を配置することによって、各エレクトロクロミック領域内のスタックにかかる電圧が等しいか、又は実質的に等しくなり、エレクトロクロミックデバイス５００は、完全に着色された状態にあるときに、均一な着色を有することができる。
【００６１】
エレクトロクロミックデバイス５００の１つの実施形態では、隣接するリンクグループ５０２間の距離は異なる場合があり、エレクトロクロミック領域５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ及び５００Ｄの幅は互いに異なる場合がある。この実施形態では、デバイス５００の動作中に、デバイス５００の両側の側面３２５と３２７との間で、３Ｖ、２．８Ｖ、２．６Ｖ及び２．４Ｖのような電圧降下が順次に生じる場合があり、完全に着色された状態において、デバイス５００は、シェードバンドに類似の色のグラデーションを含みうる。例えば、本発明による、３つ以上の電気的に直列に相互接続されるエレクトロクロミック領域を有するデバイス５００に類似のエレクトロクロミックデバイスを窓に組み込み、デバイスが完全に着色された状態にあるときに、最初の領域又は上側の領域を下側の領域より暗く着色できるようにすることができる。
【００６２】
図１０は、本発明の態様による、エレクトロクロミックデバイス６５０の個別の領域の着色を選択的に制御するシステム６００を示す。図１０を参照すると、システム６００は、入力デバイス６１０と、コントローラ６１２と、デバイス６５０に結合される電源接続線６１６を含む制御可能電源装置６１４とを含む。
【００６３】
入力デバイス６１０は、キーパッド、スイッチ等の、制御データを生成するようにユーザによって操作することができる従来のデバイスである。制御データは、着色されるか、又は透明にされるエレクトロクロミックデバイス６５０の１つ以上の個別の領域を特定し、１つ以上の個別の領域が着色されることになる程度も特定することができる。１つの実施形態では、デバイス６１０は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする、米国特許第７，１３３，１８１号に記述されているような通信ユニット内に含まれる場合もある。
【００６４】
コントローラ６１２は、プロセッサと、データ及びプロセッサによって実行可能な命令を記憶するメモリとを含む、従来のデータ処理デバイスである。コントローラ６１２は、入力デバイス６１０によって供給される制御データを処理するように構成され、制御データに基づいて、エレクトロクロミックデバイス着色データを生成し、電源装置６１４に供給する。着色データは、デバイス６５０の１つ以上のどの領域が着色されるか、又は透明にされるかと、１つ以上の領域にわたって供給されることになる電圧の量も指示する。１つの実施形態では、コントローラ６１２は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする、米国特許第７，１３３，１８１号において記述されているエレクトロクロミックデバイスの着色を制御するマイクロプロセッサと同じ又は類似の機能を有することができる。
【００６５】
デバイス６５０は、基板３４以外の製造されるデバイス３００の全ての層が側面３２５と３２７との間に延在する線６１０Ａ及び６１０Ｂに沿って除去されていることを除いて、上記のデバイス３００と同様の構成を有する。それゆえ、エレクトロクロミックデバイス６５０は、同じ基板３４上に個別の分離エレクトロクロミックサブデバイス６５１Ａ、６５１Ｂ及び６５１Ｃを含む。各サブデバイス６５１は両側にある側面３２５、３２７においてそれぞれバスバー６４０及び６４２と、バスバー６４０と６４２との間の中央領域内に配置される複数の離間したリンク３６０とを含む。
【００６６】
制御可能電源装置６１４は、電源線対６１６Ａ及び６１６Ｂと、６１６Ｃ及び６１６Ｄと、６１６Ｅ及び６１６Ｆとに複数の出力電圧を同時に与えることができる低電圧電源（図示せず）を含む。電源線６１６Ａ及び６１６Ｂ、６１６Ｃ及び６１６Ｄ、６１６Ｅ及び６１６Ｆはそれぞれバスバー６４０Ａ及び６４２Ａ、６４０Ｂ及び６４２Ｂ、６４０Ｃ及び６４２Ｃに接続される。コントローラ６１２によって供給される着色データは、選択された線対６１６Ａ及び６１６Ｂ、６１６Ｃ及び６１６Ｄ、６１６Ｅ及び６１６Ｆに、供給される場合、どの程度の電圧が供給されるかを決定する。装置６１４は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする、米国特許第７，１３３，１８１号において記述されているようなマイクロプロセッサの制御下で出力電圧を生成するドライバ回路を含みうる。
【００６７】
システム６００の例示的な動作では、ユーザは、入力デバイス６１０において、着色されるか、又は透明にされるデバイス６５０の１つ以上の領域を指示する情報と、任意選択的に、１つ以上の領域の着色の程度を指示する情報とを入力する。デバイス６５０は、例えば、自動車のフロントガラス、又はオフィスビルの窓とすることができる。デバイス６５０が自動車のフロントガラスである１つの実施形態では、装置６１４の低電圧電源は、太陽光電源及び／又は自動車の直流電源とすることができる。ユーザがその着色を制御する情報を入力することができるデバイス６５０の領域は、サブデバイス６５１Ａ、６５１Ｂ及び６５１Ｃと同一の広がりを有するデバイス６５０の領域に対応する。ユーザによって入力される情報に基づいて、入力デバイス６１０において、サブデバイス６５１のうちの１つ以上の所望の着色又は透明性を特定する制御データと、オプションで、１つ以上のサブデバイス６５１の着色及び透明性の程度を特定する制御データとが生成される。制御データは、入力デバイス６１０からコントローラ６１２に供給される。コントローラ６１２は、さらに、その制御データを処理し、そして、着色データを電源装置６１４に供給し、電源装置は１つ以上の電圧線対６１６上に所定の電圧（複数の場合もある）を出力し、それにより、サブデバイス６５１Ａ、６５１Ｂ及び６５１Ｃにそれぞれ対応する、デバイス６００の領域の着色を選択的に制御する。
【００６８】
例えば、制御データは、サブデバイス６５１Ａに対応するデバイス６５０の領域を完全に着色し、サブデバイス６５１Ｂに対応するデバイス６５０の領域を部分的に着色し、サブデバイス６５１Ｃに対応するデバイス６５０の領域を着色しない（透明にする）ことを指示することができる。コントローラ６１２のプロセッサは、メモリ内の命令を実行して制御データを処理し、電源装置６１４がサブデバイス６５１Ａの線６１６Ａと６１６Ｂとの間に、それゆえ、バスバー６４０Ａと６４２Ａとの間に第１の電圧を印加し、サブデバイス６５１Ｂの線６１６Ｃと６１６Ｄとの間に、それゆえ、バスバー６４０Ｂと６４２Ｂとの間に第１の電圧の半分の電圧を印加し、サブデバイス６５１Ｃの線６１６Ｅと６１６Ｆとの間に、それゆえ、バスバー６４０Ｃと６４２Ｃとの間に電圧を印加しない着色データを生成する。それぞれのバスバー対６４０及び６４２に印加される電圧に基づいて、サブデバイス６５１Ａ、６５１Ｂ及び６５１Ｃに対応するデバイス６５０の領域はそれぞれ完全に暗くされ、部分的に暗くされ、そして透明である。
【００６９】
したがって、システム６００は、同じデバイス６５０内に集積されたそれぞれの個別のエレクトロクロミックサブデバイス６５１に対応するデバイス６５０の個別の領域の着色を選択的に制御するように動作することができる。有利には、大型のエレクトロクロミックデバイスが、そのデバイスの選択された領域に所望の着色を与えるか、又は着色しないように個別に、かつ選択的に制御可能であるエレクトロクロミックサブデバイスを一体のユニット内に含むことができ、その大型のデバイスは美観に関して満足感が得られる。
【００７０】
更なる実施形態では、デバイス６５０のエレクトロクロミックサブデバイス６５１のうちの１つ以上のものが、上記で論じられたようなエレクトロクロミックデバイス５００に類似の３つ以上のエレクトロクロミック領域を含むことができ、更なるエレクトロクロミック領域は異なる幅を有することもできる。コントローラ６１２は、１つ以上のサブデバイス６５１内に異なる色帯が生成されるように、サブデバイスを選択的に制御することができる。
【００７１】
１つの実施形態では、図１１を参照すると、本発明のエレクトロクロミックデバイス１３００は、直線状に延在する側面１３０４の反対側に位置する湾曲した側面１３０２と、向かい合う平行な側面１３０６、１３０８とを有する建物の窓とすることができる。側面１３０６、１３０８は、側面１３０４に対して垂直に配置することができ、側面１３０４の両端から湾曲した側面１３０２の両端まで延在することができる。湾曲した側面１３０２と実質的に同じ湾曲を有するバスバー１３４０Ａを側面１３０２に隣接して配置することができ、直線状に延在するバスバー１３４０Ｂを側面１３０４に隣接し、かつ平行に延在するように配置することができる。デバイス１３００は、平行な側面１３０６、１３０８のうちの一方から平行な側面のうちの他方まで、湾曲した構成において延在する導電性リンク１３５０を含みうる。リンク１３５０の湾曲した構成は、湾曲した側面１３０２の湾曲に実質的に、又は少なくとも部分的に一致することができる。加えて、デバイス１３００は、平行な側面１３０６、１３０８の一方から他方の平行な側面まで延在し、側面１３０６、１３０８に対して垂直に、リンク１３５０とバスバー１３４０Ｂとの間に配置される、直線状に位置合わせされた導電性リンク１３６０を含みうる。更なる実施形態では、リンク１３５０は、直線状に位置合わせされるか、又は少なくとも部分的に弧状構成を有する複数のリンク３５０から形成される第１の部分と、直線状に位置合わせされるか、又は少なくとも部分的に弧状構成を有する複数のリンク３５０から形成される第２の部分とを含むように配置することができる。リンク３５０の第２の部分は、リンク３５０の第１の部分に隣接して延在する場合があるか、又はリンク３５０の第１の部分から離間して配置される場合がある。例えば、リンク３５０の第１の部分及び第２の部分は、デバイス１３００の側面１３０２の構成に対応する三角形、又は湾曲した三角形の構成を形成することができる。
【００７２】
別の実施形態では、エレクトロクロミックデバイス１４００は、非平面又は湾曲構成を有する自動車のサンルーフ、サイドウィンドウ、リアウィンドウ又はフロントガラス等の窓とすることができる。例えば、図１２を参照すると、デバイス１４００は、向かい合う湾曲した側面１４０６及び１４０８から延在する向かい合う湾曲した側面１４０２及び１４０４を有する自動車のサンルーフとすることができる。湾曲したバスバー１４４０Ａ及び１４４０Ｂは側面１４０６及び１４０８にそれぞれ隣接して延在することができ、隣接する湾曲した側面と実質的に同じである湾曲した構成を有することができる。デバイス１４００は、側面１４０２、１４０４、１４０６、１４０８が固定された自動車の部分から離れて、デバイスが上方等の同じ方向に延在する湾曲構成を有することができる。デバイス３００の場合に説明されたように電気的に接続され、電気的に絶縁される、デバイス１４００のバスバーと、同じくデバイス１４００の導電層領域、対向電極層、イオン伝導層及びエレクトロクロミック層（図示せず）も、デバイス１４００の非平坦構成に一致するように配置することができる。加えて、デバイス１４００の導電性リンク１４５０は、デバイス１４００の非平坦構成に一致している構成において配置することができ、オプションで、デバイス１４００の湾曲した側面１４０６、１４０８の一部の湾曲に一致している構成を有することができる。自動車に含まれるエレクトロクロミック１４００の着色を、上記で論じられたのと同じように制御して、有利には、グレアを制御し、自動車が運転又は駐車されている間は太陽熱利得を低減し、日中は薄い色合いにして、例えば、プライバシーを与え、夜間は透明することができる。
【００７３】
本発明は特定の実施形態を参照しながら本明細書において説明されてきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び応用形態を例示するにすぎないことは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に数多くの変更を加えることができること、及び他の構成を考案することができることは理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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