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BRPI0714969A2 - dispositivo eletoquÍmico/eletrocontrolÁvel, com propriedades àpticas e/ou energÉticas variÁveis, vidraÇa eletrocrâmica, processo de fabricaÇço do dispositivo eletroquÍmico, e, utilizaÇço da vidraÇa - Google Patents

dispositivo eletoquÍmico/eletrocontrolÁvel, com propriedades àpticas e/ou energÉticas variÁveis, vidraÇa eletrocrâmica, processo de fabricaÇço do dispositivo eletroquÍmico, e, utilizaÇço da vidraÇa Download PDF

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Publication number
BRPI0714969A2
BRPI0714969A2 BRPI0714969-7A BRPI0714969A BRPI0714969A2 BR PI0714969 A2 BRPI0714969 A2 BR PI0714969A2 BR PI0714969 A BRPI0714969 A BR PI0714969A BR PI0714969 A2 BRPI0714969 A2 BR PI0714969A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
notably
electrochemical
stack
glazing
layer
Prior art date
Application number
BRPI0714969-7A
Other languages
English (en)
Inventor
Emmanuel Valentin
Xavier Fanton
Samuel Dubrenat
Jean-Christophe Giron
Original Assignee
Saint Gobain
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain filed Critical Saint Gobain
Publication of BRPI0714969A2 publication Critical patent/BRPI0714969A2/pt

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Abstract

DISPOSITIVO ELETROQUÍMICO/ELETROCONTROLÁVEL, COM PROPRIEDADES àPTICAS E/OU ENERGÉTICAS VARIÁVEIS, VIDRAÇA ELETROCRâMICA, PROCESSO DE FABRICAÇçO DO DISPOSITIVO ELETROQUÍMICO, E, UTILIZAÇçO DA VIDRAÇA Dispositivo eletroquímico/eletrocontrolável, com propriedades ópticas e/ou energéticas variáveis, que compreende um primeiro substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um primeiro empilhamento de camadas eletroativas e pelo menos um segundo substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um segundo empilhamento de camadas eletroativas, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos funcionam, cada um deles em pelo menos uma porção de sua superficie, opticamente em série e são separados por um meio isolante eletricamente.

Description

"DISPOSITIVO ELETROQUÍMICO/ELETROCONTROLÁVEL, COM PROPRIEDADES ÓPTICAS E/OU ENERGÉTICAS VARIÁVEIS, VIDRAÇA ELETROCRÔMICA, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO DISPOSITIVO ELETROQUÍMICO, E, UTILIZAÇÃO DA VIDRAÇA"
A presente invenção tem como objeto um dispositivo eletroquímico, e/ou eletrocontrolável do tipo vidraça e com propriedades ópticas e/ou energéticas variáveis.
Há de fato atualmente uma demanda aumentada por vidraças ditas "inteligentes" capazes de se adaptarem às necessidades dos utilizadores.
No que diz respeito às vidraças "inteligentes", pode se tratar do controle do aporte solar através das vidraças montadas no exterior em prédios ou veículos do tipo automóvel, trem ou avião (postigo por exemplo). O objetivo é poder limitar um aquecimento excessivo no interior dos habitáculos/locais, mas unicamente em caso de grande exposição ao sol.
Pode também se tratar do controle do grau de visão através das vidraças, notadamente a fim de obscurecer as mesmas, de torná-las difusoras e mesmo de impedir qualquer visão quando isso é desejável. Isso pode se referir às vidraças montadas em divisórias interiores nos locais, nos trens, nos aviões ou montadas como vidros laterais de automóvel. Isso também se refere aos espelhos utilizados como retrovisores, para evitar pontualmente que o motorista seja ofuscado, ou aos painéis de sinalização, para que mensagens apareçam quando isso é necessário, ou por intermitência para atrair mais a atenção. Vidraças que podem ser tornadas à vontade difusoras podem ser utilizadas quando as se deseja como telas de projeção.
Em variante, pode se tratar da geração de luz pela vidraça a fim de controlar o nível de luminosidade ou a cor gerada.
Existem diferentes sistemas eletrocontroláveis que permitem esse gênero de modificações de aspecto/de propriedades térmicas.
Para modular a transmissão luminosa ou a absorção luminosa das vidraças, existem os sistemas ditos viologênicos como aqueles descritos nas patentes US-5 239 406 e EP-612 826.
Para modular a transmissão luminosa e/ou a transmissão térmica das vidraças, existem também os sistemas ditos eletrocrômicos. Esses últimos, de maneira conhecida, compreendem geralmente duas camadas de material eletrocrômico separadas por uma camada de eletrólito e enquadradas por duas camadas eletrocondutoras, essas últimas sendo associadas a entradas de corrente conectadas a uma alimentação elétrica.
Cada uma das camadas de material eletrocrômico pode inserir de modo reversível cátions e elétrons, a modificação de seu grau de oxidação em conseqüência dessas inserções/desinserções levando a uma modificação em suas propriedades ópticas e/ou térmicas. É possível notadamente modular sua absorção e/ou sua reflexão nos comprimentos de onda do visível e/ou do infravermelho. É de costume classificar os sistemas eletrocrômicos em três categorias:
- aquela na qual o eletrólito está sob a forma de um polímero ou de um gel; por exemplo um polímero de condução protônica como aqueles descritos nas patentes EP-253 713 ou EP-67- 346, ou um polímero de condução de íons lítio como aqueles descritos nas patentes EP-382 623, EP-
518 754 e EP-532 408; as outras camadas do sistema sendo geralmente de natureza mineral,
- aquela em que o eletrólito é uma camada mineral. Designa-se com freqüência essa categoria sob o termo de sistema "todo sólido", será possível encontrar exemplos da mesma nas patentes EP-867 752, EP-831 360,
nas patentes WOOO-57243 e WOOO-71777,
- aquela em que o conjunto das camadas é à base de polímeros, categoria que é com freqüência designada sob o termo de sistema "todo polímero".
A presente invenção se interessa aos eletrocrômicos "todo sólido".
Todos esses sistemas têm em comum a necessidade de ser equipados com entradas de corrente que vêm alimentar camadas eletrocondutoras de um lado e de outro da camada ou das diferentes camadas ativa(s) do sistema.
Essas entradas de corrente permitem a aplicação de uma tensão e a passagem de uma corrente através do empilhamento, a passagem da corrente devendo assegurar a comutação de um estado colorido para um estado descolorido e reciprocamente. Compreende-se que a passagem de um estado para um outro se
traduz ou por um obscurecimento, ou por um clareamento da vidraça assim comandada. A tendência atual é de que se tenha sistemas, sob o efeito de uma alimentação, que produzem efeitos rápidos, homogêneos, e cujo contraste entre os 2 estados (descolorido/colorido) é o maior possível, de maneira a atingir um sistema quase opaco no estado colorido, o contraste sendo definido como a relação entre o valor da transmissão luminosa (TL) no estado descolorido com o valor da transmissão luminosa no estado colorido.
Para fazer isso, várias soluções da arte anterior são conhecidas: aumentar a quantidade de carga ou o nível de tensão nos bornes das entradas de corrente, o inconveniente maior dessa solução reside no fato que geralmente ela leva a uma menor robustez do sistema, utilizar camadas opticamente mais ativas que ampliam as gamas de transmissão luminosa atingíveis. O desenvolvimento de tais camadas pode exigir um trabalho de pesquisa considerável com uma modificação ou uma substituição dos materiais existentes,
justapor pelo menos 2 sistemas completos montados em configuração de vidraça múltipla (Será possível recorrer à patente US-5 076 673). Essa solução minimiza as chances de que um defeito presente em um dos sistemas se encontre em frente a um defeito presente no outro sistema. O inconveniente maior dessa solução reside no fato de que é preciso uma alimentação para cada um dos sistemas o que onera o preço de custo; além disso, a justaposição dos sistemas se traduz por um aumento de peso da estrutura global, considerando-se que pelo menos 4 substratos são necessários para a montagem. Essa montagem em vidraça múltipla, notadamente em vidraça dupla, aumenta necessariamente o número de interfaces ópticas e portanto vai levar a um abaixamento da transmissão luminosa no estado descolorido. Essa montagem em vidraça dupla de tipo "prédio" não é transponível para o domínio do automóvel. É possível notar que a montagem em laminado, corrente no domínio do automóvel, só é possível com substratos substancialmente planos e com um número limitado de substratos (2 ou 3). É quase impossível com substratos bastante recurvados, sobretudo quando seu número é superior a 2, e mesmo 3 e leva geralmente a riscos de distorção óptica.
A presente invenção visa portanto corrigir as soluções da arte anterior propondo para isso um sistema que pode ser comandado por uma só alimentação e do qual os desempenhos de funcionamento são pelo menos idênticos àqueles de 2 sistemas justapostos.
A invenção tem como objeto um dispositivo eletroquímico/eletrocontrolável, com propriedades ópticas e/ou energéticas variáveis, que compreende um primeiro substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um primeiro empilhamento de camadas eletroativas e um segundo substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um segundo empilhamento de camadas eletroativas, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos funcionam, cada um deles em pelo menos uma porção de sua superfície, opticamente em série e são separados por um meio isolante eletricamente escolhido entre a família das matérias orgânicas, notadamente uma intercalação de laminação, ou minerais, notadamente um gás, ou é vácuo. Graças à presença de um meio isolante entre os dois empilhamentos ativos, é possível obter, com um custo menor, um sistema que possui um grau de obscurecimento elevado.
Em modos de realização preferidos da invenção, é possível eventualmente recorrer por outro lado a uma e/ou outra das disposições seguintes:
Nesse último modo de realização especial, se é utilizada uma intercalação de laminação, essa última assegura ao mesmo tempo a união do conjunto e dos meios de conexão elétrica com algumas das camadas eletrocondutoras dos empilhamentos ativos.
- os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados eletricamente a partir de uma mesma alimentação,
- os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados eletricamente em série,
-os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados
eletricamente em paralelo,
- o meio isolante eletricamente é uma intercalação de laminação, cada uma das faces da intercalação de laminação sendo associada a uma camada eletrocondutora associada respectivamente ao primeiro e ao
segundo empilhamento,
- o primeiro empilhamento e o segundo empilhamento são empilhamentos eletrocrômicos "todo sólido" de estrutura TC1 /EC1 /EL/EC/TC2,
- a camada de função eletrólito EL compreende pelo menos uma camada à base de um material escolhido entre os óxidos, de tântalo, de
tungstênio, de molibdênio, de antimônio, de nióbio, de cromo, de cobalto, de titânio, de estanho, de níquel, de zinco eventualmente ligado com alumínio, de zircônio, de alumínio, de silício, eventualmente ligado com alumínio, nitreto de silício eventualmente ligado com alumínio ou boro, nitreto de boro, nitreto de alumínio, o óxido de vanádio eventualmente ligado com alumínio, óxido de estanho e de zinco, pelo menos um desses óxidos sendo eventualmente hidrogenado, ou nitretado,
- cada camada eletroativa ECl ou EC2 compreende pelo menos um dos compostos seguintes: óxidos de tungstênio W, de nióbio Nb, de estanho Sn, de bismuto Bi, de vanádio V, de níquel Ni, de irídio Ir, de antimônio Sb, de tântalo Ta, sozinho ou em mistura, e compreendendo eventualmente um metal adicional tal como o titânio, o rênio ou o cobalto,
- a camada eletrocondutora TC1 ou TC2 é de tipo metálico ou do tipo TCO (Transparent Conductive Oxide) feita de In2O3: Sn (ITO), Sn02:F, ZnO:Al, ou ser um multicamadas do tipo TCO/metal/TCO, esse metal sendo escolhido notadamente entre a prata, o ouro, a platina, o cobre, ou um multicamadas de tipo NiCr/metal/NiCr, o metal sendo escolhido também notadamente entre a prata, o ouro, a platina, o cobre,
- cada uma das faces da intercalação de laminação é associada a pelo menos uma camada eletrocondutora, que compreende uma tira condutora, e/ou fios condutores,
- os valores contrastes obtidos estão compreendidos entre 9 a 10000 e preferencialmente entre 15 a 4000.
De acordo com um outro aspecto da invenção, ela visa uma vidraça eletrocrômica, que se caracteriza pelo fato de que ela compreende o dispositivo eletroquímico precedentemente descrito, que apresenta notadamente uma transmissão e/ou reflexão luminosa e/ou energética variável, com o substrato ou pelo menos uma parte dos substratos transparente(s) ou parcialmente transparente(s), em material plástico, de preferência montada em vidraça múltipla e/ou laminada, ou em vidraça dupla.
De acordo com mais um outro aspecto da invenção, ela visa um processo de fabricação do dispositivo eletroquímico, tal como precedentemente descrito no qual coloca-se pelo menos uma das camadas do dispositivo eletroquímico por uma técnica que utiliza o vácuo, do tipo pulverização catódica, eventualmente assistida por campo magnético, por evaporação térmica ou assistida por um fluxo de elétrons, por ablação laser, por CVD, eventualmente assistida por plasma ou por micro-ondas, ou por uma técnica em pressão atmosférica, notadamente por colocação de camadas por síntese sol-gel, notadamente de tipo imerso, spray-coating ou revestimento laminar.
Finalmente, de acordo com mais um outro aspecto da invenção, ela visa a utilização da vidraça mencionada precedentemente como vidraça para a construção civil, vidraça para o automóvel, vidraça de veículos industriais ou de transporte coletivo, ferroviário, marítimo, aéreo, em especial postigo, retrovisores, espelhos, Display e exibição, obturador para dispositivos de aquisição de imagens.
Entende-se no sentido da invenção por camada eletrocondutora "inferior", a camada eletrocondutora que se encontra mais próxima do substrato de sustentação tomado em referência, sobre a qual uma parte pelo menos das camadas eletroativas que formam o empilhamento ativo (por exemplo o conjunto das camadas ativas em um sistema eletrocrômico "todo sólido") é colocada. A camada eletrocondutora "superior" é aquela colocada do outro lado.
Nas gamas de espessuras mencionadas abaixo, a camada eletrocondutora permanece transparente, quer dizer que ela apresenta uma pequena absorção luminosa no visível. No entanto não está excluído que se tenha camadas nitidamente mais espessas (notadamente no caso em que o sistema eletroativo do tipo eletrocrômico funciona em reflexão mais do que em transmissão), ou camadas mais finas (notadamente quando elas estão associadas na camada eletrocondutora a um outro tipo de camada condutora, metálica por exemplo). Como mencionado mais acima, a invenção pode se aplicar a diferentes tipos de sistemas eletroquímicos ou eletrocontroláveis. Ela se interessa mais especialmente aos sistemas eletrocrômicos, notadamente os "todo sólido".
Os sistemas, ou vidraças, eletrocrômicos aos quais a invenção pode se aplicar, estão descritos nas patentes precitadas. Eles podem compreender pelo menos dois substratos de sustentação entre os quais estão compreendidos os empilhamentos que formam sistemas ativos e que compreendem cada um deles pelo menos sucessivamente uma primeira camada eletrocondutora ligada a uma entrada de corrente, pelo menos uma camada eletroquimicamente ativa suscetível de inserir de modo reversível íons tais como Ht, Li , OH" do tipo material eletrocrômico anódico ou respectivamente catódico, uma camada de eletrólito, pelo menos uma segunda camada eletroquimicamente ativa suscetível de inserir de modo reversível íons tais como H+, Li , OH" do tipo material eletrocrômico anódico ou respectivamente anódico, e uma segunda camada eletrocondutora ligada a uma entrada de corrente, (o termo "camada" deve ser compreendido como uma camada única ou uma superposição de várias camadas, contínuas ou descontínuas).
A invenção também se refere à incorporação dos dispositivos eletroquímicos descritos no preâmbulo do presente pedido em vidraças, que funcionam em reflexão (espelho) ou em transmissão. O termo "vidraça" Deve ser compreendido no sentido amplo e engloba qualquer material essencialmente transparente, feito de vidro e/ou feito de material polimérico (como policarbonato PC ou polimetacrilato de metila PMMA). Os substratos de sustentação e/ou contra-substratos, quer dizer os substratos que enquadram o sistema ativo, podem ser rígidos, flexíveis ou semiflexíveis.
Essa vidraça pode ser utilizada como vidraça para a construção civil, vidraça para o automóvel, vidraça de veículos industriais ou de transporte coletivo, ferroviário, marítimo, aéreo, em especial postigo, retrovisores, espelhos. Essa vidraça que apresenta notadamente uma transmissão e/ou reflexão luminosa e/ou enérgica variável, com o substrato ou pelo menos uma parte dos substratos transparente(s) ou parcialmente transparente(s), em material plástico, ou em vidro, é de preferência montada em vidraça múltipla e/ou laminada, ou em vidraça dupla.
A invenção também se refere às diversas aplicações que
podem ser encontradas para esses dispositivos, vidraças ou espelhos: pode se tratar de fazer vidraças para prédio, notadamente vidraças exteriores, divisórias internas ou portas envidraçadas. Pode também se tratar de janelas, tetos ou divisórias internas de meios de transporte como trens, aviões (postigo
por exemplo), carros, barcos. Pode também se tratar de telas de visualização ou de exibição, como telas de projeção, telas de televisão ou de computador, telas tácteis comumente chamadas "display". É possível também utilizar as mesmas para fazer óculos ou objetivas de maquinas fotográficas, ou ainda para proteger painéis solares.
A invenção será agora descrita mais em detalhe com o auxílio
de exemplos não limitativos e de figuras:
- a figura 1: uma vista esquemática de uma célula eletrocrômica de acordo com a invenção,
- a figura 2 ilustra uma vista esquemática em corte da figura 1.
A figura 1 é voluntariamente muito esquemática e não está
necessariamente na escala para facilitar a leitura da mesma: ela representa em corte um dispositivo eletrocrômico "todo sólido" de acordo com os ensinamentos da invenção que compreende sucessivamente:
- um substrato de vidro sílico-sodo-cálcico Sl claro de 2,1 mm
de espessura,
- uma camada eletrocondutora inferior 2 que compreende um empilhamento de camadas do tipo ITO/ZnO:Al/Ag/ZnO:Al/ITO de espessuras respectivas 15 a 20 nm para o ITO/60 a 80 nm para o ZnO:Al/3 a nm para a prata/60 a 80 nm para o ZnO:Al/15 a 20 nm para o ITO, ou é à base de ITO (óxido de índio dopado com estanho) de 500 nm, colocado a quente
- um primeiro sistema eletrocrômico 3 do qual a estrutura será
descrita abaixo
- uma camada eletrocondutora superior 4 à base de ITO ou de Sn02:F ou ainda em variante uma camada eletrocondutora superior que compreende outros elementos condutores: pode se tratar mais especialmente de associar a camada eletrocondutora a uma camada mais condutora do que ela, e/ou a uma pluralidade de tiras ou de fios condutores. Se recorrerá para mais detalhes à patente WO-OO/57243 para a execução de tais camadas eletrocondutoras multicomponentes. Um modo de realização preferido desse tipo de camada eletrocondutora consiste em aplicar na camada de ITO (eventualmente encimada por uma ou várias camadas condutoras) uma rede de fios condutores incrustados na superfície de uma folha 7 de polímero, uma folha 7 que desempenha o papel de intercalação de laminação e que permite ligar a camada eletrocondutora superior associada ao primeiro empilhamento eletrocrômico e a camada eletrocondutora superior associada ao segundo empilhamento eletrocrômico a uma das entradas de corrente por intermédio de uma pluralidade de tiras condutoras, ou de uma tira condutora, ou de fios condutores 6, uma camada eletrocondutora superior 4' de natureza idêntica à camada eletrocondutora superior 4 ligada a entradas de corrente 9 e 9'
- um segundo sistema eletrocrômico 3' do qual a estrutura será
descrita abaixo
- uma camada eletrocondutora inferior 2' de natureza similar à camada eletrocondutora inferior 2 ligada a entradas de corrente IOe 10'
- um substrato de vidro sílico-sodo-cálcico SV claro de 2,1 mm de espessura.
Os primeiro e segundo empilhamentos eletrocrômicos 3 e 3'
compreendem: - uma primeira camada de material eletrocrômico anódico ECl feito de óxido de irídio (hidratado) de 40 a 100 nm ou de óxido de níquel hidratado ou não de 40 a 400 nm, ligada ou não a outros metais,
- uma camada feita de óxido de tungstênio de 100 nm,
- uma camada feita de óxido de tântalo hidratado ou de óxido
de sílica hidratado ou de óxido de zircônio hidratado de 100 nm, essas duas últimas camadas formando uma camada de função eletrólito EL
- uma segunda camada de material eletrocrômico EC2 catódico à base de óxido de tungstênio WO3 de 370 nm.
O conjunto das camadas foi colocado por pulverização
catódica assistida por campo magnético. Em variante, ele poderia ser obtido, por evaporação térmica ou assistida por um fluxo de elétrons, por ablação laser, por CVD, eventualmente assistida por plasma ou por micro-ondas, ou por uma técnica em pressão atmosférica, notadamente por colocação de camadas por síntese sol-gel, notadamente de tipo imerso, spray-coating ou revestimento laminar.
O empilhamento ativo 3 e/ou 3' pode ser incisado na totalidade ou em parte de sua periferia com o auxílio de caneluras realizadas por meios mecânicos ou por ataque por radiação laser, eventualmente pulsado, e isso a fim de limitar as fugas elétricas periféricas como está descrito no pedido francês FR-2 781 084.
Por outro lado, a vidraça representada nas figuras 1, 2 incorpora (não representada nas figuras) uma primeira junta periférica em contato com as faces 2 e 3 (2 e 3 sendo de uma maneira convencional a numeração das faces internas dos substratos Sl e Sl') essa primeira junta sendo adaptada para realizar uma barreira às agressões químicas exteriores.
Uma segunda junta periférica está em contato com a espessura de SI, a espessura de Sl' e das faces 1 e 4 (1 e 4 sendo de uma maneira convencional a numeração das faces externas dos substratos Sl e Sl'), de maneira a realizar: uma barreira, um meio de montagem com o meio de transporte, uma estanqueidade entre o interior e o exterior, uma função estética, um meio de incorporação de elementos de reforço.
O dispositivo eletrocrômico descrito precedentemente constitui
o exemplo 1.
O dispositivo eletrocrômico desse exemplo 1 foi conectado a uma fonte de energia de maneira a permitir sua comutação entre um estado colorido para um estado descolorido e reciprocamente. Os empilhamentos eletrocrômicos funcionam pelo menos em uma parte de sua superfície opticamente em série. (Em variante, a alimentação elétrica pode ser realizada em série ou em paralelo, sem no entanto afetar o funcionamento óptico em série do dispositivo).
São dados abaixo para diversas configurações de empilhamento os valores de contraste atingido.
Alimenta-se um dispositivo eletrocrômico do qual os sistemas ativos 3 e 3' são respectivamente
- uma primeira camada de material eletrocrômico anódico EC1 feito de óxido de irídio (hidratado) de 60 a 90 nm preferencialmente 85 nm,
- uma camada feita de óxido de tungstênio de 100 nm,
- uma camada feita de óxido de tântalo hidratado, essas 2 últimas camadas tendo uma função eletrólito EL
- uma segunda camada de material eletrocrômico EC2 catódico à base de óxido de tungstênio WO3 de 350 a 390 nm preferencialmente 380 nm,
Os empilhamentos 3 e 3' são separados eletricamente e ligados mecanicamente por uma intercalação de laminação 7 que possui na superfície meios de conexão elétrica.
Obtém-se então uma comutação da vidraça entre um estado descolorido que possui uma Transmissão Luminosa (TL) de 38 % e um estado colorido que possui uma TL de 0.01 %. O contraste associado a essa vidraça é de 3800.
Em um segundo exemplo de configuração,
A associação, em substratos Sl e Sl' feitos de matéria plástica em PET, associados a uma camada de ITO com espessura de 150 nm, de um primeiro e de um segundo sistemas eletrocrômicos 3 e 3' compreendendo:
- uma primeira camada de material eletrocrômico anódico ECl feito de óxido de irídio (hidratado) de 60 a 90 nm preferencialmente 85 nm,
- uma camada feita de óxido de tungstênio de 100 nm,
- uma camada feita de óxido de tântalo hidratado, essas duas
últimas camadas tendo uma função eletrólito EL
- uma segunda camada de material eletrocrômico EC2 catódico à base de óxido de tungstênio WO3 de 350 a 390 nm preferencialmente 380 nm,
Os empilhamentos 3 e 3' são separados eletricamente e ligados
mecanicamente por uma intercalação de laminação 7 que possui na superfície meios de conexão elétrica.
Obtém-se então uma comutação da vidraça entre um estado descolorido que possui uma Transmissão Luminosa (TL) de 22 % e um estado colorido que possui uma TL de 0.04 %. O contraste associado a essa vidraça é de 550.
Em um terceiro exemplo de configuração:
A associação, em substratos vítreos revestidos com uma camada de Sn02:F de 6 mm de espessura, de um primeiro e de um segundo sistemas eletrocrômicos 3 e 3' compreendendo:
- uma primeira camada de material eletrocrômico anódico EC1 feito de óxido de Níquel (hidratado) de 180 a 250 nm preferencialmente 200 nm,
- uma camada feita de nitreto de silício (Si3N4) eventualmente ligado, ou feita de nitreto de boro, ou feita de nitreto de alumínio de 100 nm,
- uma segunda camada feita de óxido de tântalo hidratado, essas duas últimas camadas tendo uma função eletrólito EL
- uma segunda camada de material eletrocrômico EC2 catódico à base de óxido de tungstênio WO3 de 350 a 390 nm
preferencialmente 390 nm,
Os empilhamentos 3 e 3' são separados eletricamente e ligados mecanicamente por uma intercalação de laminação 7 que possui na superfície meios de conexão elétrica.
Obtém-se então uma comutação da vidraça entre um estado
descolorido que possui uma Transmissão Luminosa (TL) de 65 % e um estado colorido que possui uma TL de 4.5 %. O contraste associado a essa vidraça é de 14.

Claims (14)

1. Dispositivo eletroquímico/eletrocontrolável, com propriedades ópticas e/ou energéticas variáveis, que compreende um primeiro substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um primeiro empilhamento de camadas eletroativas e um segundo substrato de sustentação munido de uma camada eletrocondutora associada a um segundo empilhamento de camadas eletroativas, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos funcionam, cada um deles em pelo menos uma porção de sua superfície, opticamente em série e são separados por um meio isolante eletricamente escolhido entre a família das matérias orgânicas, notadamente uma intercalação de laminação, ou minerais, notadamente um gás, ou é vácuo.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados eletricamente a partir de uma mesma alimentação.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados eletricamente em série.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo empilhamentos são alimentados eletricamente em paralelo.
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio isolante eletricamente é uma intercalação de laminação, cada uma das faces da intercalação de laminação sendo associada a uma camada eletrocondutora associada respectivamente ao primeiro e ao segundo empilhamento.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro empilhamento e o segundo empilhamento são empilhamentos eletrocrômicos "todo sólido" de estrutura TC1 /EC1 /EL/EC2/TC2.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a camada de função eletrólito EL compreende pelo menos uma camada à base de um material escolhido entre os óxidos, de tântalo, de tungstênio, de molibdênio, de antimônio, de nióbio, de cromo, de cobalto, de titânio, de estanho, de níquel, de zinco eventualmente ligado com alumínio, de zircônio, de alumínio, de silício, eventualmente ligado com alumínio, de nitreto de silício eventualmente ligado com alumínio ou boro, nitreto de boro, nitreto de alumínio, o óxido de vanádio eventualmente ligado com alumínio, óxido de estanho e de zinco, pelo menos um desses óxidos sendo eventualmente hidrogenado, ou nitretado.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada camada eletroativa ECl ou EC2 compreende pelo menos um dos compostos seguintes: óxido de tungstênio W, de nióbio Nb, de estanho Sn, de bismuto Bi, de vanádio V, de níquel Ni, de irídio Ir, de antimônio Sb, de tântalo Ta, sozinho ou em mistura, e compreendendo eventualmente um metal adicional tal como o titânio, o rênio ou o cobalto.
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a camada eletrocondutora TC1 ou TC2 é de tipo metálico ou do tipo TCO (Transparent Conductive Oxide) feita de In2O3: Sn (ITO), Sn02:F, ZnO:Al, ou ser um multicamadas do tipo TCO/metal/TCO, esse metal sendo escolhido notadamente entre a prata, o ouro, a platina, o cobre, ou um multicamadas de tipo NiCr/metal/NiCr, o metal sendo escolhido também notadamente entre a prata, o ouro, a platina, o cobre.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que cada uma das faces da intercalação de laminação é associada a pelo menos uma camada eletrocondutora, que compreende uma tira condutora, e/ou fios condutores.
11. Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os valores contrastes obtidos estão compreendidos entre 9 a 10000 e preferencialmente entre 15 a 4000.
12. Vidraça eletrocrômica, caracterizada pelo fato de que ela compreende o dispositivo eletroquímico de acordo com uma das reivindicações precedentes, que apresenta notadamente uma transmissão e/ou reflexão luminosa e/ou energética variável, com o substrato ou pelo menos uma parte dos substratos transparente(s) ou parcialmente transparente(s), em material plástico, de preferência montada em vidraça múltipla e/ou laminada, ou em vidraça dupla.
13. Processo de fabricação do dispositivo eletroquímico de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que coloca-se pelo menos uma das camadas do dispositivo eletroquímico por uma técnica que utiliza o vácuo, do tipo pulverização catódica, eventualmente assistida por campo magnético, por evaporação térmica ou assistida por um fluxo de elétrons, por ablação laser, por CVD, eventualmente assistida por plasma ou por micro-ondas, ou por uma técnica em pressão atmosférica, notadamente por colocação de camadas por síntese sol-gel, notadamente de tipo imerso, spray-coating ou revestimento laminar.
14. Utilização da vidraça de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de ser como vidraça para a construção civil, vidraça para o automóvel, vidraça de veículos industriais ou de transporte coletivo, ferroviário, marítimo, aéreo, em especial postigo, retrovisores, espelhos, Display e exibição, obturador para dispositivos de aquisição de imagens.
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