Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque al menos uno de entre dichos primeros medios (42,

66) de conexión y dichos segundos medios (44, 66) de conexión es fijado a dicha primera capa (12) conductora de electrones y dicha segunda capa (14) conductora de electrones, respectivamente, mediante o en la vecindad de una de dichas barras de distribución (60, 62)

Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, a dispositivos electrocrómicos y a su fabricación, y, en particular, a la provisión de contacto en dispositivos electrocrómicos.

Antecedentes

Un dispositivo electrocrómico típico comprende al menos cinco capas superpuestas depositadas sobre un sustrato o posicionadas entre dos sustratos en una configuración unida conjunta. La parte central de la pila electrocrómica de cinco capas es un conductor de iones (por ejemplo, un electrolito). El conductor de iones está en contacto con una película electrocrómica, capaz de conducir electrones, así como iones. Al otro lado del conductor de iones hay una película contraelectrodo, conductora de iones y electrones, que sirve como capa de almacenamiento de iones. La estructura central de tres capas está posicionada entre las capas conductoras de electrones. Dicho dispositivo es coloreado/decolorado aplicando un pulso de voltaje externo entre las capas conductoras de electrones en los dos lados de la pila, haciendo que los electrones e iones se muevan entre la capa electrocrómica y la capa contraelectrodo. Las aplicaciones de los dispositivos electrocrómicos incluyen ventanas en arquitectura, paneles de información, moduladores y filtros de luz, espejos retrovisores, ventanas y techos solares en vehículos, artículos ópticos, visores de cascos, gafas de esquí, superficies con camuflaje o emisividad térmica variable.

Históricamente, los primeros revestimientos electrocrómicos fueron depositados sobre sustratos de vidrio. La posibilidad de usar sustratos plásticos se describe, por ejemplo, en el documento WO 9923528. Los dispositivos electrocrómicos sobre sustratos plásticos están caracterizados por su poco peso, flexibilidad y la facilidad de corte en formas complejas.

Tal como se ha indicado anteriormente, el dispositivo electrocrómico es operado aplicando un voltaje entre las dos capas conductoras de electrones. Con el fin de realizar esto, las capas conductoras de electrones tienen que ser contactadas, de alguna manera. Un espesor típico de las capas conductoras de electrones está en el intervalo de 50-400 nm, lo que significa que las propias capas no tienen la resistencia mecánica para soportar cualquier fuerza mecánica. Otro aspecto es la distribución lateral del voltaje aplicado, que tiene influencia sobre la homogeneidad de la operación del dispositivo. Una homogeneidad mejorada se consigue, típicamente, añadiendo, por ejemplo, una barra de distribución a la pila electrocrómica en conexión eléctrica con la capa conductora de electrones.

Un procedimiento típico de la técnica anterior para contactar con las capas conductoras de electrones en un dispositivo electrocrómico fino es proporcionar un medio eléctricamente conductor en contacto con las capas conductoras de electrones y/o una porción de una barra de distribución. Típicamente, se permite que las capas conductoras de electrones sobresalgan desde el lado real del dispositivo electrocrómico operativo, es decir, a través del sellado de borde de la pila de capas del dispositivo electrocrómico, y la conexión a los medios de conexión es realizada fuera de la pila. Otro enfoque es dejar que partes de los medios de conexión se extiendan al interior de la pila electrocrómica real, principalmente para dispositivos gruesos. Pueden encontrarse ejemplos típicos en la solicitud publicada de patente US No 2004/0218247. Para sustratos más gruesos, las barras de distribución pueden continuar también alrededor del borde lateral del dispositivo, por lo cual el contacto puede ser realizado en los bordes laterales.

En la patente US 4.702.566, en la que se basan los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 5, se divulga un dispositivo de visualización electrocrómico que utiliza un sustrato de visualización que tiene un sustrato transparente y un electrodo de visualización formado sobre el sustrato que debe ser visualizado mediante un material electrocrómico. Un contrasustrato está provisto de un contraelectrodo que mira hacia el electrodo de visualización y está separado del mismo. Un electrolito está provisto en el espacio entre el electrodo de visualización y el contraelectrodo. El dispositivo está estructurado de manera que el contrasustrato tenga orificios pasantes, así como un material conductor que se extiende a través de cada uno de los orificios pasantes y está en contacto directo con un electrodo transparente sobre el sustrato de visualización, de manera que el electrodo transparente del sustrato está conectado, de manera conductora, al electrodo en la parte posterior del contrasustrato.

Resumen

Un problema con los dispositivos electrocrómicos de la técnica anterior es que, frecuentemente, hay problemas para proporcionar medios simples, robustos y estéticamente atractivos para conectar los dispositivos electrocrómicos. Si, por ejemplo, las barras de distribución pasan el sellado de borde, el sellado y el contacto deben ser realizados de manera muy cuidadosa con el fin de evitar dañar las barras de distribución. Los sustratos superior e inferior tienen que ser cortados en formas diferentes, o ser desplazadas, uno con respecto al otro, al menos en un punto, para permitir la conexión a las capas conductoras de electrones y/o barras de distribución. Para dispositivos con formas de sustrato congruentes, por ejemplo, tales como los cortados a partir de un laminado más grande, el lado del dispositivo debe ser separado en algún punto para permitir la penetración de cualquier medio de conexión en la pila.

Esto incrementa el riesgo de crear, por ejemplo, bolsas de aire atrapado, incluso microscópicas, que pueden moverse durante una conmutación, creando defectos ópticos en el interior del dispositivo. La pila de capas del dispositivo electrocrómico puede ser también más sensible al desconchado o a cualquier otro daño mecánico en zonas alrededor de los bornes de conexión sobresalientes. Problemas adicionales con algunos procedimientos de fabricación de la técnica anterior son que la provisión del sellado añade, frecuentemente, sustancia al espesor del dispositivo, y, en muchos casos, produce también una parte que no funciona, o que funciona incorrectamente, a lo largo de la periferia.

Un objeto general de la presente invención es proporcionar dispositivos electrocrómicos con conexiones eléctricas mejoradas, y procedimientos de fabricación para los mismos. Un objeto adicional es proporcionar conexiones eléctricas de dispositivos electrocrómicos que no tengan influencia sobre el sellado lateral del dispositivo electrocrómico.

Los objetos anteriores se consiguen mediante dispositivos y procedimientos según las reivindicaciones de patente 1 y 5 adjuntas. En palabras generales, un dispositivo electrocrómico comprende al menos la típica pila de cinco capas entre dos sustratos y medios de conexión a las capas conductoras de electrones. Los medios de conexión están dispuestos para penetrar en el sustrato opuesto a la capa conductora de electrones a la que están conectados. En una realización particular, ambos medios de conexión están dispuestos en la misma manera.

En realizaciones preferentes, los puntos donde los bornes de conexión penetran en los sustratos están situados en posiciones laterales diferentes. Los sustratos son, típicamente, sustratos plásticos.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de fabricación. El procedimiento comprende etapas típicas para la fabricación de la pila de capas de dispositivos electrocrómicos y etapas adicionales para fijar los medios de conexión a las capas conductoras de electrones. Hay provista una abertura de penetración en los sustratos y unos medios de conexión son fijados a la capa conductora de electrones solicitada, la del lado opuesto, a través de esa abertura de penetración. En una realización, ambas capas conductoras de electrones están fijadas eléctricamente en la misma manera.

En diferentes realizaciones, las aberturas de penetración son provistas en diferentes etapas durante la fabricación de la pila de capas. En realizaciones preferentes, las aberturas de penetración están situadas en posiciones laterales diferentes. En realizaciones diferentes, las aberturas de penetración son provistas mediante fusión, ablación láser, taladrado, corte o punzonado, o el sustrato puede ser fabricado originalmente con una abertura de penetración interna.

Una ventaja con la presente invención es que la fijación de los medios de conexión a las capas conductoras de electrones es provista en... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (50) electrocrómico, que comprende un primer sustrato (22); un segundo sustrato (24); una primera capa (12) conductora de electrones, que cubre, al menos parcialmente, dicho primer sustrato (22); una segunda capa (14) conductora de electrones, que cubre, al menos parcialmente, dicho segundo sustrato (24); una primera capa (16) electrocrómica, que cubre, al menos parcialmente, dicha primera capa (12) conductora de

electrones;

una capa (18) contraelectrodo, que cubre, al menos parcialmente, dicha segunda capa (14) conductora de electrones; una capa (20) electrolito laminada entre y que cubre, al menos parcialmente, dicha primera capa (16) electrocrómica

y dicha capa (18) contraelectrodo;

unos primeros medios (42, 66) de conexión, conectados eléctricamente a dicha primera capa (12) conductora de electrones; y unos segundos medios (44, 66) de conexión, conectados eléctricamente a dicha segunda capa (14) conductora de

electrones,

en el que dichos medios (42, 66) de conexión penetran en dicho segundo sustrato (24), caracterizándose porque dichos segundos medios (44, 66) de conexión penetran en dicho primer sustrato (22). 2. Dispositivo electrocrómico según la reivindicación 1, caracterizado porque un primer punto de penetración,

donde dichos primeros medios (42, 66) de conexión penetran en dicho segundo sustrato (24), está situado en una posición lateral diferente en comparación con un segundo punto de penetración, donde dichos segundos medios (44, 66) de conexión penetran en dicho primer sustrato (22).

3. Dispositivo electrocrómico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por una barra de distribución (60, 62) en contacto eléctrico con al menos una de entre dicha primera capa (12) conductora de electrones y dicha segunda capa (14) conductora de electrones.

4. Dispositivo electrocrómico según la reivindicación 3, caracterizado porque al menos uno de dichos primeros medios (42, 66) de conexión y dichos segundos medios (44, 66) de conexión son fijados a dicha primera capa (12) conductora de electrones y dicha segunda capa (14) conductora de electrones, respectivamente, mediante o en la vecindad de una de dichas barras de distribución (60,62).

5. Procedimiento de fabricación de dispositivos electrocrómicos, que comprende las etapas de: proporcionar (210A) un primer sustrato (22); proporcionar (210B) un segundo sustrato (24); revestir (214A, 215A) dicho primer sustrato (22), al menos parcialmente, con una primera capa (12) conductora de

electrones;

revestir (214B, 215B) dicho segundo sustrato (24), al menos parcialmente, con una segunda capa (14) conductora de electrones; revestir (216A) dicha primera capa (12) conductora de electrones, al menos parcialmente, con una primera capa (16)

electrocrómica;

revestir (216B) dicha segunda capa (14) conductora de electrones, al menos parcialmente, con una capa (18) contraelectrodo; laminar (218) una capa (20) electrolito interpuesta entre, y que cubre al menos parcialmente, dicha primera capa (16)

electrocrómica y dicha capa (18) contraelectrodo, en una hoja (30) laminada electrocrómica;

fijar eléctricamente (222A, 223A) unos primeros medios (42, 66) de conexión a dicha primera capa (12) conductora de electrones; fijar eléctricamente (222B, 223A) unos segundos medios (44, 66) de conexión a dicha segunda capa (14) conductora

de electrones;

crear (212B, 223B) una segunda abertura (46) de penetración a través de dicho segundo sustrato (24);

en el que

dicha etapa de fijar (222B, 223B) dichos primeros medios (42, 66) de conexión comprende la fijación de dichos primeros medios (42, 66) de conexión a través de dicha segunda abertura (46) de penetración, caracterizado por la etapa adicional de crear (212A, 223A) una primera abertura (48) de penetración a través de dicho primer sustrato (22), en el que dicha etapa de fijar (222A, 223A) dichos segundos medios (44, 66) de conexión comprende la fijación de dichos segundos medios de conexión (44, 66) a través de dicha primera abertura (48) de penetración;

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha etapa de crear (212B, 223B) dicha segunda abertura (46) de penetración crea dicha segunda abertura (46) de penetración en una posición lateral diferente con respecto a dicha primera abertura (48) de penetración.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque al menos una de entre dicha etapa de crear (212A, 223A) dicha primera abertura (48) de penetración y dicha etapa de crear (212B, 223B) dicha segunda abertura (46) de penetración es realizada después de dicha etapa de laminación (218).

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque cualquiera de dichas etapas de fijación (222A, 222B) de medios (42, 44, 66) de conexión utiliza una fijación mediante al menos una soldadura ultrasónica o pegado.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque cualquiera de dichas etapas de fijación (222A, 222B) de los medios (42, 44, 66) de conexión comprende además la etapa de sellado (224A, 224B) de al menos una de entre dicha primera abertura (48) de penetración y dicha segunda abertura (46) de penetración.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por al menos una de las etapas de:

proporcionar (215A) una barra de distribución en contacto eléctrico con dicha primera capa (12) conductora de electrones; y

proporcionar (215B) una barra de distribución en contacto eléctrico con dicha segunda capa (14) conductora de electrones.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque al menos uno de entre dichos primeros medios (42, 66) de conexión y dichos segundos medios (44, 66) de conexión es fijado a dicha primera capa (12) conductora de electrones y dicha segunda capa (14) conductora de electrones, respectivamente, mediante o en la vecindad de una de dichas barras de distribución (60, 62).