專利名稱：可變透射窗系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及可變透射窗(transmission window)。更具體地,本發(fā)明涉及用于控制可變透射窗的透射的控制系統，并且涉及可變透射窗的各種構造以及用于制造可變透射窗的方法。
背景技術：
已經提出將可變透射率(transmittance)光濾波器，諸如電致變色光濾波器用于建筑物窗戶、天窗和汽車的車窗、活動頂篷和后視鏡。這種可變透射率光濾波器減少白天期間穿過窗戶的直射或反射日光的透射率，而在夜晚不減少這種透射率。這樣一來光濾波器不僅可以減少討厭的眩光和環(huán)境亮度，而且還減少由透過窗戶的日光的透射引起的褪色和產生的熱。出于幾種原因，可變透射窗在商業(yè)上未被廣泛接受。首先，由于其構造所需的材料的成本，它們往往非常貴，并且它們復雜的構造能夠使得大規(guī)模生產很困難。另外，由于窗戶中使用的電致變色材料的退化，電致變色窗往往具有低于傳統窗的壽命預期。增加的成本和較低的壽命預期的組合阻礙了建筑師、設計師和施工人員使用電致變色窗?？勺兺干浯吧形丛谏虡I(yè)上廣泛地被諸如乘客運輸設計的交通工具例如公共汽車、飛機、火車、輪船和汽車所接受。發(fā)明人已認識到，除了上述之外，在這些類型的交通工具中提供可變透射窗的使用是具有挑戰(zhàn)性的。這些挑戰(zhàn)可以包括但不限于提供對多個可變透射窗的有效的、協調的、單獨的和集中的控制，提供響應個別或集體乘客需求的多個操作模式，提供快速改變窗透射狀態(tài)的能力，最小化系統能耗，相對于環(huán)境因素諸如潮氣和電涌提供保護，相對于過熱和物理外部負載給窗戶提供保護，以及提供允許相對不熟練的用戶理解和控制窗戶的用戶接口。發(fā)明人還認識到來自制造方面的挑戰(zhàn)可被證明是提供解決上述需求所需的系統特征的障礙。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于控制可變透射率窗戶的電控制系統。該電控制系統包括耦接到可變透射率窗戶的從屬窗戶控制電路；和耦接到從屬窗戶控制電路的用戶輸入機構。用戶輸入機構配置為給從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的所期望的透射率級別的控制信號。從屬窗戶控制電路響應從用戶輸入機構接收的控制信號來控制可變透射率窗戶的透射率。用戶輸入機構包括耦接到從屬窗戶控制電路的燈。這些燈給系統用戶提供信息，包括以下至少一個可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶的所選擇的透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶當前是否正在改變透射率狀態(tài)、用戶輸入機制是否正被超控以及系統是否正確操作。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制多個可變透射率窗戶的電控制系統。該電控制系統包括多個從屬窗戶控制電路，每個從屬窗戶控制電路用于控制多個可變透射率窗戶中的一個或多個的透射率；多個用戶輸入機構，每個用戶輸入機構耦接到從屬窗戶控制電路中的一個或多個；和耦接到多個從屬窗戶控制電路的主控制電路。主控制電路和用戶輸入機構配置為給從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的透射率級別的透射率狀態(tài)信號。每個從屬窗戶控制電路響應由主控制電路和/或用戶輸入機構中的一個用戶輸入機構提供的透射率狀態(tài)信號，控制該可變透射率窗戶中的至少一個的透射率。主控制電路和從屬窗戶控制電路被配置成，使得當主控制電路給從屬窗戶控制電路提供透射率狀態(tài)信號時，從屬窗戶控制電路使用由主控制電路提供的透射率狀態(tài)信號，以便確定耦接從屬窗戶控制電路的任意可變透射率窗戶的透射率，同時超控(overrid)從用戶輸入機構接收的任意透射率狀態(tài)信號。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制多個可變透射率窗戶的電控制系統。該電控制系統包括耦接到可變透射率窗戶的從屬窗戶控制電路，其中該從屬窗戶控制電路包括丟失檢測電路，以便確定是否失去電能，確定電能失去了多久，并且如果失去電能的時間少于預定時間，則將可變透射率窗戶返回到其最近狀態(tài)。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制交通工具中的多個可變透射率窗戶的電控制系統。該電控制系統包括從屬窗戶控制電路，該從屬窗戶控制電路耦接到可變透射率窗戶并且被耦接為從交通工具電源接收電能。該從屬窗戶控制電路包括保護電路，該保護電路包括保護該系統不受從一 500V到+ 500V的電壓尖峰的影響的電路。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶，其包括耦接到用于改變電致變色設備的透射率的控制電路的電致變色設備。該電致變色設備包括以平行隔開關系布置的第一和第二襯底，以便在襯底的內表面之間形成腔室；在襯底的每個內表面上提供的透明電極涂層；在襯底的周邊，在襯底的第一和第二透明電極涂層上分別沉積的第一和第二銀膠層；以及在該透明電極涂層之間布置的電致變色介質。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括可變透射率窗戶，其包括電致變色設備，該電致變色設備耦接到用于改變電致變色設備的透射率的控制電路；和中窗框和外窗框，中窗框和外窗框繞著電致變色設備的周邊與該電致變色設備物理接觸，并且配置為將電致變色設備保持在固定位置。由導熱塑料制成中窗框和外窗框，從而將來自電致變色設備的熱能傳導到與中窗框和外窗框接觸的其他結構。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括包括電致變色設備的可變透射率窗戶，該電致變色設備耦接到用于改變電致變色設備的透射率的控制電路；與電致變色設備接觸并且圍繞該電致變色設備的周邊的彈性玻璃框；和中窗框和外窗框，中窗框和外窗框繞著彈性玻璃框的周邊與彈性玻璃框物理接觸并且圍繞彈性玻璃框，并且配置為將電致變色設備保持在固定位置。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括包括電致變色設備的可變透射率窗戶；和耦接到電致變色設備、用于控制電致變色設備的透射率的控制電路。該電致變色設備包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第、一導電涂層；提供在第二襯底的第一表面上的第二導電涂層；和布置在導電涂層之間的電致變色介質。該控制電路施加正電壓以便減小電致變色設備的透射率，并且在其他時間期間在短路可變透射率窗戶的同時給可變透射率窗戶施加一系列負電壓脈沖，以便增加電致變色設備的透射率。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種包括電致變色設備的可變透射率窗戶系統，該電致變色設備包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第一導電涂層；提供在第二襯底的第一表面上的第二導電涂層；和布置在導電涂層之間的電致變色介質；在第一襯底的第一側處電耦接到第一導電涂層的第一導電結構；在第一襯底的第二側處電耦接到第一導電涂層的第二導電結構；在第二襯底的第一側處電耦接到第二導電涂層的第三導電結構；在第二襯底的第二側處電耦接到第二導電涂層的第四導電結構。每個導電結構可以接收獨立于其它導電結構的施加電壓。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電致變色元件，包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第一 ITO層，其具有至少兩個波的厚度，并且具有小于大約2. 6歐姆/平方的薄層電阻；提供在第二襯底的第一表面上的第二 ITO層；以及布置在第一和第二 ITO層之間的電致變色介質。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括包括電致變色設備的可變透射率窗戶，和耦接到該電致變色設備、用于控制電致變色設備的透射率的控制電路。該電致變色設備包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第一導電涂層；提供在第二襯底的第一表面上的第二導電涂層；和布置在導電涂層之間的電致變色介質。該可變透射率窗戶系統被配置成，使得該電致變色設備在少于大約2分鐘的時間內從60%的透射率轉變?yōu)樾∮诖蠹s0. 2%的透射率。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括包括具有大于0. Im2的面積的電致變色設備的可變透射率窗戶，和耦接到該電致變色設備、用于控制電致變色設備的透射率的控制電路。該電致變色設備包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第一導電涂層；提供在第二襯底的第一表面上的第二導電涂層；和布置在導電涂層之間的電致變色介質。該可變透射率窗戶系統被配置成，使得該電致變色設備從60%的透射率轉變?yōu)樾∮诖蠹s0. 2%的透射率。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變透射率窗戶系統，該系統包括包括電致變色設備的可變透射率窗戶，和耦接到該電致變色設備、用于控制電致變色設備的透射率的控制電路。該電致變色設備包括第一襯底，該第一襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；第二襯底，該第二襯底具有第一表面、第二表面，以及限定第一側和相對于第一側的第二側的周邊；提供在第一襯底的第二表面上的第一導電涂層；提供在第二襯底的第一表面上的第二導電涂層；和布置在導電涂層之間的電致變色介質。該可變透射率窗戶系統被配置成，使得該電致變色設備在少于大約5分鐘的時間內從0. 2%的透射率轉變?yōu)榇笥诖蠹s60%的透射率。上述各個方面可被單獨實現或以各種組合形式實現。雖然被描述為不同方面或不同的實施例，但是其特征未必是彼此互相排斥的，并且因此可一起使用。通過參考下面的說明書、權利要求書和附圖，本領域的技術人員將進一步理解和領會本發(fā)明的這些和其他特征、優(yōu)點和目的。


在附圖中 圖I是根據本發(fā)明的一個實施例的結合有可變透射窗的多乘客交通工具的一般圖示；圖2是一般地示出了根據本發(fā)明的用于控制可變透射窗的系統的方框圖；圖3是一般地示出了可用于實現圖2所示的用于控制可變透射窗的系統的用于控制可變透射窗的從屬控制器和用戶輸入機構的方框圖；圖4是一般地示出了可用于實現圖2所示的用于控制可變透射窗的系統的從屬控制器的電源部分的示意圖；圖5是一般地示出了可用于實現圖2所示的用于控制可變透射窗的系統的用戶輸入機構的不意圖；圖6A — 6E是一般地示出了可用于實現圖2所示的用于控制可變透射窗的系統的驅動器電路，以及由該驅動器電路產生的狀態(tài)的示意圖；圖7是一般地示出了可用于實現圖2所示的用于控制可變透射窗的系統的控制器電路的不意圖；圖8是一般地示出了根據本發(fā)明的一個實施例的可變透射窗和用于控制可變透射窗的系統的正視圖；圖9是圖8所示的可變透射窗和支撐結構的IX - IX處的部分截面圖；圖10是圖8 — 9所示的可變透射窗采用的電致變色元件的一個面板的立體圖；圖11是窗戶從近似0. 1%T清透到近似67%T的％透射率相對于時間的圖；和圖12是窗戶從近似67%T變色到近似20%T的％透射率相對于時間的圖。
具體實施例方式現在具體參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些實施例的例子已在附圖中示出。在任何可能的情況下，在圖中使用相同的附圖標記指示相同或類似的部分。此處為了描述的目的，如圖所示，本發(fā)明中將涉及術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”及其派生物。然而應當理解，除了相反地明確指出之夕卜，本發(fā)明可以假設各種可替換的取向。還應當理解，在附圖中示出并且在下面的說明書中描述的特定設備僅是所附權利要求書中定義的發(fā)明性概念的示例實施例。因此，除非權利要求書另外明確聲明，否則關于其中公開的實施例的特定尺寸、比例和其他物理特性不能被認為是限制。本發(fā)明與一種用于控制多個可變透射窗的透射率的新穎的電控制系統有關，并且還與使得可以實際采用本發(fā)明的電控制系統的各種窗戶構造以及這些窗戶構造中的各種機械和電耦接器構造有關?？勺兺干浯暗睦影梢曰谑┘釉诖皯羯系碾娦盘柛淖兤渫干渎实拇皯?，諸如在題目為 “ELECTROCHROMIC MEDIUM HAVING A COLOR STABILITY”的共同轉讓的美國專利No. 6，407，847，題目為“ELECTROCHROMIC STRUCTURES”的美國專利 No. 6，239，898，題目為“ELECTRODE DESIGN FOR ELECTROCHROMIC DEVICES” 的美國專利 No. 6，597，489 和題目為 “ELECTRO-OPTIC WINDOW INCORPORATING A DISCRETEPHOTOVOLTAIC DEVICE”的美國專利No. 5，805，330中一般描述的窗戶，通過引用將其全部公開內容結合在此。在題目為“COLOR-STABILIZED ELECTROCHROMIC DEVICES”的美國專利 No. 6，433，914，題目為 “ELECTROCHROMIC MEDIA WITH CONCENTRATION-ENHANCEDSTABILITY, PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF AND USE IN ELECTROCHROMICDEVICES” 的美國專利 No. 6，137，620，題目為 “ELECTROCHROMIC MIRROR WITH TWO THINGLASS ELEMENTS AND A GELLED ELECTROCHROMIC MEDIUM”的美國專利 No. 5，940，201，以及題目為 “VEHICULAR REARVIEW MIRROR ELEMENTS AND ASSEMBLIES INCORPORATING THESEELEMENTS”的美國專利No. 7，372，611中，描述了可以用于窗戶中的電致變色設備的例子，通過引用將其全部公開內容結合在此。在共同轉讓的題目為“VARIABLE TRANSMISSIONWINDOW CONSTRUCTIONS” 的美國專利 No. 7，085，609，題目為 “SYSTEM TO INTERCONNECT,LINK, AND ⑶NTROL VARIABLE TRANSMISSION WINDOWS AND VARIABLE TRANSMISSIONWINDOW CONSTRUCTIONS”的美國專利No. 6，567，708中公開了可變透射窗和用于控制可變透射窗的系統的其他例子，通過引用將其全部公開內容結合在此。圖I是采用可變透射率窗戶10的多乘客交通工具的圖示。采用可變透射率窗戶10的大規(guī)模運輸多乘客交通工具包括例如飛機2、公共汽車4和火車6。應當理解，其他的 多乘客交通工具可以采用可變透射率窗戶10。圖I中一般所示的多乘客交通工具還包括用于控制可變透射率窗戶10的窗戶控制系統(未示出)。I.電控制系統圖2 —般地示出了可以在多乘客交通工具中采用的可變透射率窗戶10，以及電耦接到可變透射率窗戶10、用于控制可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)的窗戶控制系統8。窗戶控制系統8包括耦接到每個可變透射率窗戶10、用于控制每個可變透射率窗戶10的透射率的窗戶控制單元9。每個窗戶控制單元9包括用于控制相關可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)的從屬控制電路70。每個窗戶控制單元9還示出為具有耦接到從屬控制電路70的用戶輸入機構60，用于給從屬控制電路70提供用戶輸入以便改變相關的可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)。每個窗戶控制單元9還示出為耦接到電源和地線11，以便給從屬控制電路
70、用戶輸入機構60和可變透射率窗戶10供電。如圖所示，從電源和地線11通過從屬控制電路70給可變透射率窗戶10供電。每個窗戶控制單元9還示出為耦接到窗戶控制系統總線13。也耦接到窗戶控制系統總線13的其他設備包括主控制電路90和其他電子設備92。主控制電路90配置為監(jiān)視由每個窗戶控制單元9在窗戶控制系統總線13上提供的信號，并且將總線上的控制信號提供給每個窗戶控制單元9。主控制電路90包括包含邏輯、存儲器和總線接口電路的處理電路，以便允許主控制電路90在窗戶控制系統總線13上產生、發(fā)送、接收信號和對信號解碼。包括在每個窗戶控制單元9中的從屬控制電路70配置為從用戶輸入機構60接收所期望的窗透射率狀態(tài)，并且給可變透射率窗戶10提供電子信號，以便將可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)改變?yōu)橛脩敉ㄟ^用戶輸入機構60請求的狀態(tài)。從屬控制電路70還被配置為監(jiān)視可變透射率窗戶10的各種特性，包括可變透射率窗戶10消耗的電能和可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)。從屬控制電路70還包括用于從窗戶控制系統總線13接收信號，以及向窗戶控制系統總線13發(fā)送信號的電路。主控制電路90配置為通過窗戶控制系統總線13向窗戶控制單元9發(fā)出超控信號。這些超控信號具有指示每個窗戶控制單元9的從屬控制電路70將可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)改變?yōu)橛芍骺刂齐娐?0發(fā)送的超控信號所選擇的狀態(tài)的作用(effect)。主控制電路90在窗戶控制系統總線13上發(fā)出的超控信號可以包括使得所有可變透射率窗戶變暗、變亮、成為最暗狀態(tài)、成為最亮狀態(tài)，或者成為預定的中間透射率狀態(tài)的信號。主控制電路90可被配置為指示所有窗戶控制單元9同時改變其狀態(tài)，或可以指示窗戶控制單元9一次一個或成組地改變每個窗戶的透射率狀態(tài)，以便最小化系統的功率負荷。主控制電路90還可以配置為指示窗戶控制單元9同時但是以逐漸增加的步驟改變所有窗戶的透射率狀態(tài)。例如，在一種模式中，主控制電路90指示窗戶控制單元9將可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)以百分之十的增量同時改變?yōu)樽畎档耐干渎薁顟B(tài)。在該模式中，所有窗戶同時從其當前狀態(tài)變暗到暗百分之十的狀態(tài)，等待預定的時間段，將其透射率狀態(tài)改變到更暗百分之十的另一個狀態(tài)，等待預定的時間段，并且繼續(xù)這個處理，直到每個窗戶到達最暗的透射率狀態(tài)。在可替換的實施例中，窗戶的子集或一組窗戶而不是所有窗戶同時改變狀態(tài)，以便減少能耗，或如果陽光在交通工具的特定一側更為明亮，解決陽光負荷問題。主控制電路90和窗戶控制單元9可配置為在主控制電路90確定的預定時間段內保持超控透射率狀態(tài)，在該時間之后，單個用戶可以通過用戶輸入機構60改變單個窗戶的透射率狀態(tài)。應當理解，在可替換的實施例中，主控制電路90可配置為將一個窗戶或多個窗戶改變?yōu)樽罡吆妥畹屯干渎薁顟B(tài)之間的中間透射率狀態(tài)。主控制電路90和窗戶控制單元9還可配置為當超控時間段結束時，將每個可變透射率窗戶10返回到用戶通過用戶輸入機構60選擇的最近的狀態(tài)。主控制電路90和窗戶控制單元9還可配置為將超控狀態(tài)保持某個時間段，或直到主控制電路90發(fā)出另一個命令為止。主控制電路90和窗戶控制單元9還可配置為將超控透射率狀態(tài)保持某個時間段，或直到一個事件發(fā)生為止，此后繼續(xù)保持超控透射率狀態(tài)，直到用戶通過用戶輸入機構60選擇了另一個透射率狀態(tài)，或直到主控制電路90發(fā)出了另一個超控信號為止。雖然可變透射率窗戶10和從屬控制電路70中的每一個示出為具有其自己的用戶輸入機構60，但是應當理解在可替換的實施例中，一個用戶輸入機構60可以提供輸入，以便控制多個可變透射率窗戶10的透射率。在一個可替換的實施例中，由窗戶控制系統總線13將用戶通過用戶輸入機構60選擇的透射率狀態(tài)傳輸給其他的窗戶控制單元9。還在另一個實施例中，一個用戶輸入機構60可直接耦接到多個窗戶控制單元9中的從屬控制電路70，以便控制耦接到這些窗戶控制單元9的從屬控制電路70的可變透射率窗戶10的透射率。還在另一個實施例中，單個從屬控制20可以控制多個窗戶10，諸如交通工具中的特定座位附近的兩個窗戶。、
返回超控模式，在一個實施例中，主控制電路90配置為支持電影模式。在電影模式中，主控制電路90通過窗戶控制系統總線13向多個窗戶控制單元9發(fā)送超控信號，指示窗戶控制單元9將可變透射率窗戶10的透射率減小為變暗的透射率狀態(tài)。主控制電路90還指示每個窗戶控制單元9的從屬控制電路70將該變暗的透射率狀態(tài)保持預定的時間段，例如，2小時，在此期間，在顯示屏上顯示多媒體事件。在一個實施例中，主控制電路90配置為限制可變透射率窗戶10可以達到的透射率范圍。換言之，主控制電路90可以臨時限制窗戶10可以達到的最大透射率，以及窗戶10可以達到的最小透射率。在可替換的實施例中，主控制電路90指示每個窗戶控制單元9中的從屬控制電路70保持變暗的透射率狀態(tài)，直到主控制電路90向每個窗戶控制單元9的從屬控制電路70發(fā)出超控狀態(tài)不再適用的信號。一旦預先設置的時間已到期，或主控制電路90已經發(fā)出不再需要預先設置的超控狀態(tài)的指示，窗戶控制單元9的從屬控制電路70可以使得可變透射率窗戶10改變狀態(tài)。在一個實施例中，從屬控制電路70指示可變透射率窗戶10改變?yōu)楦叩耐干渎薁顟B(tài)。在可替換的實施例中，從屬控制電路70保持超控透射率狀態(tài)，直到通過 用戶輸入機構60接收到用戶輸入為止，或直到主控制電路90發(fā)出新的超控信號為止。應當理解，可以使用主控制電路90、從屬控制電路70和用戶輸入機構60來實現附加的控制模式。圖3提供了包括在示例的窗戶控制單元9中的電路的高級方框圖。窗戶控制單元9包括耦接到用戶輸入機構60的從屬控制電路70。從屬控制電路70給用戶輸入機構60提供電源和指示器信號并且從用戶輸入機構60接收用戶輸入。從屬控制電路70還配置為監(jiān)視包括在用戶輸入機構60中的電路。從屬控制電路70包括耦接到供電電壓11和窗戶控制系統的窗戶控制系統總線13的耦接器88。耦接器88電耦接到電源電路72，并且從窗戶控制系統給電源電路72提供供電電壓。如上所述，電源電路72可以包括濾波電路、保護電路和轉換電路，并且可配置為給窗戶控制單元9中的附加電路提供多個電壓。從屬控制電路70還可以包括處理電路78。處理電路78從電源電路72接收VCLAMP電壓和VDD電壓。處理電路78可通過耦接器88電耦接到窗戶控制系統總線13，并且可配置為通過窗戶控制系統總線13的標記和總線線路發(fā)送和接收標識和控制信號。從屬控制電路70的電源電路72和處理電路78兩者都電耦接到用戶輸入機構60。電源電路72給用戶輸入機構60提供VDD電壓。用戶輸入機構60配置為從處理電路78接收控制信號。處理電路78配置為向用戶輸入機構60發(fā)送控制信號，并且監(jiān)視用戶輸入機構60的電路，以便確定輸入狀態(tài)和錯誤信息。處理電路78還電耦接到驅動器電路84。處理電路78配置為向驅動器電路84發(fā)送指示可變透射率窗戶10的選擇的透射率狀態(tài)的控制信號。處理電路78還配置為從驅動器電路84接收狀態(tài)信息。該狀態(tài)信息包括但不限于可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)，驅動器電路84提供給可變透射率窗戶10的電能，以及與驅動器電路84和/或可變透射率窗戶10相關聯的狀態(tài)和錯誤狀態(tài)信息。雖然本實施例的處理電路78包括微控制器，但應當理解，在可替換的實施例中，可以使用分立數字或模擬組件或分立模擬和數字組件的組合來實現處理電路78。從屬控制電路70的驅動器電路84電耦接到電源電路72，處理電路78和至少一個可變透射率窗戶10。驅動器電路84從電源電路72接收VCLAMP電壓和VDD電壓。驅動器電路84配置為從處理電路78接收控制信號信息，包括但不限于可變透射率窗戶10的所期望的透射率狀態(tài)。驅動器電路84分別給導電結構41和41’提供電致變色供電43 (也稱為ANODE_TOP)和電致變色供電43’(也稱為ANODE_BOTTOM)。導電結構41和41’耦接到沉積在作為電致變色元件47的一部分的襯底44上的透明導電層38。透明導電層38和襯底44總稱為第一涂敷襯底42。驅動器電路84還分別給導電結構46和46’提供電致變色供電45(也稱為CATHODE_LEFT)，以及電致變色供電45’(也稱為CATHODE_RIGHT)。導電結構46和46’耦接到沉積在作為電致變色元件47的一部分的襯底34上的透明導電層36。透明導電層36和襯底34總稱為第二涂敷襯底48。驅動器電路84改變由電致變色供電43、43’、45和45’提供的電流和/或電壓，以便改變導電結構41、42、46和48以及導電層38和36的 電勢，以便基于由處理電路78提供給驅動器電路84的透射率信號通過電致變色47實現所期望的透射率。在操作中，窗戶控制單元9操作以便基于從用戶輸入機構60接收的輸入，和/或基于通過窗戶控制系統總線13從其它電子電路接收的輸入來控制電致變色元件47的透射率。應當理解，圖2中一般地示出的主控制電路90可以是通過窗戶控制系統總線13提供給處理電路78的透射率信息的來源。處理電路78利用由用戶輸入機構60和/或窗戶控制系統總線13提供的透射率信息以及由從屬控制電路70中的其它電路提供的狀態(tài)和錯誤信息，來確定可變透射率窗戶10的選擇的透射率狀態(tài)。然后處理電路78將選擇的透射率狀態(tài)提供給驅動器電路84，該驅動器電路84驅動可變透射率窗戶10以便實現和保持選擇的透射率狀態(tài)。在一個實施例中，當由窗戶控制系統總線13給處理電路78提供超控透射率狀態(tài)時，處理電路78忽略由用戶輸入機構60提供的用戶選擇的透射率狀態(tài)。雖然處理電路78一般地確定可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)，但應當理解，在可替換的實施例中，驅動器電路84和/或電源電路72中的保護和/或錯誤電路可以超控由處理電路78選擇的透射率狀態(tài)。現在將更詳細地討論窗戶控制單元9中的各個元件。圖4 一般地示出了從屬控制電路70的電源電路72。電源電路72通過耦接器88從窗戶控制系統8接收電壓VSUPPLY。電源電路72包括用于提供第一電壓(即，VCLAMP)的第一電源部分74，和用于提供第二電壓(即，VDD)的第二電源部分75。如所不出的，第一電源部分74可以包括用于對輸入電壓(此處稱為VSUPPLY)進行保護和濾波，并且提供受保護的和濾波后的輸出電壓(此處稱為VCLAMP)的熔絲元件742、扼流器741、截斷二極管731、功率切換FEI732以及附加的組件，包括電阻、電容、二極管、電感和晶體管。在本實施例中，第一電源部分74的每個電容760 - 763可以具有大約0. 01 y F的電容值。電容764可以具有0. I ii F的電容值，并且電容765和766可以具有4. 7 y F的電容值。第一電源部分74的電阻780和781可以具有IOM歐姆的電阻，每個電阻782和783可以具有IOK歐姆的電阻，電阻784可以具有47歐姆的電阻，電阻785 — 789分別可以具有5. 6K歐姆、4. 75K歐姆、
5.6K歐姆、47歐姆和54. 9K歐姆的電阻，并且電阻799可以具有470歐姆的電阻。電源部分74還包括可以具有IOOii H的電感的電感796。在操作中，第一電源部分74接收供電電壓VSUPPLY，在被提供給其它處理電路和第一電源部分74之前，供電電壓VSUPPLY經過熔絲元件742。在由電容和電阻網絡濾波之后，輸入信號經過扼流器741，該扼流器741提供對各種不期望的信號諸如例如，電磁干擾(EMI)的濾波。然后將得到的濾波后的信號提供給截斷二極管731，該截斷二極管731用于保護電路不受直至大約一 500V的負電壓尖峰的影響。然后該信號被提供給其它的濾波電路，并且提供給功率切換FET732，該功率切換FET732操作以便電路不受直至大約+ 500V的電壓尖峰的影響。在經過電阻、電容和電感的附加網絡之后，提供濾波后的受保護的信號作為輸出電壓，此處稱為VCLAMP?；氐綀D3，VCLAMP被作為輸出從電源電路72提供給處理電路78和驅動器電路84。回到圖4，VCLAMP還被作為輸入提供給第二電源部分75。第二電源部分75可以包括多個組件，諸如電阻、電容、電感和二極管以及DC - DC轉換器751，該DC - DC轉換器751用于對輸入的VCLAMP電壓進行濾波，并且將其轉換為第二輸出電壓，此處稱為VDD。在本實施例中，第二電源部分75可以包括電容767 - 777，該電容767 — 777可以分別具有4. 7uF、
0.luF、470pF、0. 01pF、0. luF、0. 001uF、0. luF、0. 1uF、47uF、47uF 和 0. IuF 的電容值。第二電源部分75還可以包括電阻790 - 795，該電阻790 — 795可以分別具有Ik歐姆、2. 2k歐姆、0歐姆、100歐姆、I. 82k歐姆和0. 68歐姆的電阻值。第二電源部分75還可以包括分別具有330uH和IOuH的電感的電感797和798?；氐綀D3，來自電源電路72的第二電源部分 75的輸出電壓VDD被作為輸入電壓提供給處理電路78、驅動器電路84和用戶輸入機構60。電源電路72的第一電源部分74和第二電源部分75的總的組合作用是給窗戶控制單元9中的電路提供從輸入電壓VSUPPLY得出的濾波后的并且受保護的電壓VDD和VCLAMP。圖5 —般地不出了用于給處理電路78提供用戶輸入的用戶輸入機構60。用戶輸入機構60可以包括用于接收來自用戶的輸入并且給處理電路78提供指示輸入的信號的用戶輸入部分61，和用于在用戶輸入機構60的區(qū)域內提供照明并且用于提供關于可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)的信息的指TjV燈部分63。用戶輸入部分61可以包括第一用戶輸入區(qū)域62和第二用戶輸入區(qū)域64。第一用戶輸入區(qū)域62可以包括與電容(650，651)并聯連接的第一較暗輸入傳感器621和第二較暗輸入傳感器622，所有這些可被串聯連接到電阻(652,653)的第一端。在本實施例中，每個電阻652和653可以具有Ik歐姆的阻抗,并且每個電容650和651可以具有0. 01 ii F的電容值。電阻652和653的第二端，此處稱為電阻的輸出端，可以電I禹接到處理電路78。第一較暗輸入傳感器621和第二較暗輸入傳感器622可以是定位在鄰近于配置為由用戶接觸的表面的炭墨開關。當用戶在第一較暗輸入傳感器621和/或第二較暗輸入傳感器622附近接觸該表面時,第一較暗輸入傳感器621和/或第二較暗輸入傳感器622檢測用戶的接觸，并且將較暗電阻的輸出拉到地，指示處理電路78用戶希望通過降低透射率使得可變透射率窗戶變得更暗。第二用戶輸入區(qū)域64可以包括并聯連接到一個電容的第一較亮輸入傳感器623和第二較亮輸入傳感器624，所有這些可以與一個電阻串聯連接。該電阻的輸出(此處稱為電阻輸出)，可以電I禹接到處理電路78。第一較亮輸入傳感器623和第二較亮輸入傳感器624可以定位在鄰近于配置為由用戶接觸的表面。當用戶接觸與第一較亮輸入傳感器623和/或第二較亮輸入傳感器624鄰近的表面時，第一較亮輸入傳感器623和/或第二較亮輸入傳感器624感測用戶的接觸，并且將電阻的輸出拉到地，指示處理電路78用戶期望可變透射率窗戶10切換到較高透射率狀態(tài)。如所示出的，輸入傳感器621 — 624可以是炭墨開關，當用戶給與這些開關相鄰的表面施加壓力時，這些開關閉合而形成短路。指示燈部分63包括用于在用戶輸入機構60附近提供照明的第一背光LED605和第二背光LED606。例如，第一背光LED605和第二背光LED606可以在傳感器62和64使用的按鈕開關附近提供背光。如所示出的，第一背光LED605和第二背光LED606通過晶體管通過輸入(此處稱為LED_PWM)從處理電路78接收電能。第一背光LED605和第二背光LED606還通過此處稱為BACKLIGHT_MON的線路耦接到處理電路78。處理電路78配置為使用BACKLIGHT_MON輸入來監(jiān)視第一背光LED605和第二背光LED606的狀態(tài)。指示燈部分63還包括5個指示燈LED600 - 604。每個指示燈LED600 — 604分別耦接到用于控制LED的狀態(tài)的晶體管611 - 615。晶體管611 - 615分別耦接到處理電路78的輸出DOTO — D0T4。處理電路78通過輸出DOTO - D0T4提供輸出信號以便控制每個LED600 — 604的開/關狀態(tài)。每個LED600 - 604還通過此處稱為LED_M0N的、到處理電路78的輸入線耦接到處理電路78。通過控制輸出到DOTO - D0T4的值，并且監(jiān)視LED_M0N輸入，處理電路78可以監(jiān)視每個LED600 - 604的狀態(tài)。指示燈部分63還包括晶體管616和電阻654、655、666和667，每個電阻654、655、666和667分別具有IOk歐姆、IOOk歐姆、68歐姆和180歐姆的電阻值。電阻654和655結合晶體管616和由處理電路78提供的LED_PWM信號操作，以便通過電阻666給LED600 — 604供電，并且通過電阻667給第一背光LED605和第二背光LED606供電。在一個實施例中，每個LED600 — 604表示可變透射率窗戶10的不同的透射率狀態(tài)。在本實施例中，LED600表示最高透射率狀態(tài)，LED601表示低于LED600指示的透射率 狀態(tài)的第二透射率狀態(tài)，LED602指示更低的透射率狀態(tài)，LED603指示更低的透射率狀態(tài)，并且LED604指示最低的透射率狀態(tài)，S卩，可變透射率窗戶10最暗的狀態(tài)。依據哪個LED發(fā)光，用戶可以確定窗戶當前操作在5個透射率狀態(tài)中的哪個狀態(tài)。在可替換的實施例中，LED600 — 604還指示用戶通過輸入部分61選擇的透射率狀態(tài)。在這個實施例中，處理電路78控制LED600 — 604來區(qū)分可變透射率窗戶10的當前狀態(tài)和可變透射率窗戶10尚未達到的可變透射率窗戶10的選擇的狀態(tài)之間的通信。例如，當可變透射率窗戶10處于穩(wěn)定狀態(tài)透射率，并且用戶或主控制器90未做出改變透射率狀態(tài)的請求時，處理電路78將使得表示窗戶當前透射率狀態(tài)的LED保持穩(wěn)定點亮。如果用戶或主控制器90后來請求改變窗戶的透射率狀態(tài)，則處理電路78將使得表示選擇的所期望的透射率狀態(tài)的LED閃爍或改變顏色。一旦處理電路78確定可變透射率窗戶10已經達到新的選擇的透射率狀態(tài)，則處理電路78將使得表示選擇的透射率狀態(tài)的LED保持為以穩(wěn)定狀態(tài)點亮或改變顏色，同時使得指示以前的透射率狀態(tài)的LED關閉。應當理解，可以使用提供給LED600 — 604的點亮信號的各種組合，以便通信可變透射率窗戶10的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶10的選擇的透射率狀態(tài)、何時從用戶處收到對新的透射率狀態(tài)的請求、何時從主控制器90處收到對新的透射率狀態(tài)的請求、何時主控制器90超控用戶選擇的透射率狀態(tài)，以及何時用戶輸入機構60、處理電路78或與窗戶控制單元9相關或耦接到窗戶控制單元9的其它電路中存在錯誤狀態(tài)。還應當理解，除了在用戶輸入機構60的區(qū)域內提供燈之外，還可由處理電路78控制第一背光LED605和/或第二背光LED606，以便指示何時窗戶控制單元9可操作，何時存在錯誤狀態(tài)，以及何時到窗戶控制單元9的用戶輸入被主控制器90提供的透射率超控信號超控。圖6A — 6B是從屬控制電路70的驅動器電路84的示意圖。驅動器電路84以電壓VDD和VCLAMP的形式從電源電路72接收電能。驅動器電路84還耦接到處理電路78，并且配置為從處理電路78接收指示所期望的透射率狀態(tài)的控制信號。驅動器電路84還通過電致變色供電43和電致變色供電45耦接到可變透射率窗戶10的電致變色元件47。以驅動器電路84從處理電路78和重置電路81接收的控制信號確定電致變色供電43、43’、45和45’中的每一個給電致變色元件47提供的電壓和/或電流的大小和定時。驅動器電路84可以包括DC - DC轉換器801、由電源電路72提供的電壓VDD和VCLAMP,以及功率M0SFET804和805，該DC — DC轉換器801耦接到處理電路78的EC_PWM輸出。該DC - DC轉換器801結合由電源電路72提供的電壓VDD和VCLAMP，利用來自控制電路78的EC_PWM信號來控制功率M0SFET804和805的柵電壓。功率M0SFET804和805耦接到電源電路72提供的電壓VCLAMP。因此功率M0SFET804和805控制出現在電容882和884上的電荷，并且因此以EC_PWM的占空系數的函數來改變這些電容兩端的電壓。電容882和884給驅動器電路84中的其它電路提供作為電壓VCLAMP的函數的輸出電壓V0UT。通過控制施加在每個功率M0SFET804和805上的柵極電壓，該DC — DC轉換器801控制占空系數，并且因此控制電容882和884的有效輸出電壓。以這種方式，由電源電路72提供的電壓VCLAMP可被驅動器電路84下調為其它電路所需的電平VOUT。由功率M0SFET804和805提供的輸出電壓VOUT被提供給包括功率M0SFET863、864、865、866、900、901、902 和 903 的 H 橋電路。功率 M0SFET804 和 805 的輸出電壓 VOUT還在反饋電路中作為輸入提供回至DC - DC轉換器801，以便允許有效控制功率M0SFET804和805的輸出電壓。輸出電壓VOUT還被作為輸出EC_VM0NIT0R提供給控制電路78。功率M0SFET804和805的輸出電壓還被提供給包括比較器802和803以及各種分立組件的電流監(jiān)視電路，所述分立組件包括電阻、電容和二極管。被監(jiān)視的電流通過反饋電路作為稱為EC_IM0NIT0R的反饋提供給處理電路78，并且作為稱為IUMIT的反饋提供給DC — DC轉換器801。通過給DC - DC轉換器801提供IUMIT反饋，能夠控制功率M0SFET804和805的輸出電流，以便限制從交通工具電氣系統汲取的峰值供電電流。在本實施例中，將功率M0SFET804和805提供的被監(jiān)視的電流ECJM0NIT0R和被監(jiān)視的電壓EC_VM0NIT0R提供給控制電路78中的模數轉換器?？刂齐娐?8使用被監(jiān)視的電流和電壓值來確定電致變色元件47的透射率狀態(tài)，以及檢測電致變色設備或布線中的故障。如上所述，驅動器電路84還包括用于將電致變色供電43、43’、45和45’提供給電致變色元件47以便改變電致變色元件47的透射率的H橋電路。由功率M0SFET863 — 866和900 - 903的狀態(tài)確定由電致變色供電43、43’、45和45’提供的電能的大小和持續(xù)時間。每個功率MOSFET使其柵極直接或間接聯結到來自控制電路78的輸出信號。功率M0SFET900、901,902和903分別使其柵極聯結到處理電路78的輸出ECBR4、ECBR5、ECBR6和ECBR7。以這種方式，以從處理電路78發(fā)出的信號ECBR4 - ECBR7控制功率M0SFET900 — 903的導通/截止狀態(tài)。如所示出的，功率M0SFET900的源極和功率M0SFET901的漏極被聯結在一起，并且通過過濾噪聲的扼流器916聯結到電致變色供電43’。功率M0SFET900的漏極電耦接到功率M0SFET804和805提供的輸出電壓V0UT，而功率M0SFET901的源極電耦接到地。當來自處理電路78的ECBR4信號使得功率M0SFET900導通時，提供VOUT作為電致變色供電43’上的輸出。當來自處理電路78的ECBR5信號使得功率M0SFET901導通時，電致變色供電43’被聯結到地。當ECBR4和ECBR5信號使功率M0SFET900和功率M0SFET901都不導通時，電致變色供電43’處于高阻抗狀態(tài)。以這種方式，基于源自處理電路78的ECBR4和ECBR5信號，由功率M0SFET900和901控制以電致變色供電43’提供的電壓和電流。如圖6B所示，功率M0SFET902的源極和功率M0SFET903的漏極被聯結在一起，并、且通過用于過濾噪聲的扼流器916聯結到電致變色供電45’。功率M0SFET902的漏極電耦接到由功率M0SFET804和805提供的輸出電壓VOUT，而功率M0SFET903的源極電耦接到地。當來自處理電路78的ECBR6信號使得功率M0SFET902導通時，提供VOUT作為電致變色供電45’上的輸出。當來自處理電路78的ECBR7信號使得功率M0SFET903導通時，電致變色供電45’被聯結到地。當ECBR6和ECBR7信號使功率M0SFET902和功率M0SFET903不導通時，電致變色供電45’處于高阻抗狀態(tài)。以這種方式，基于源自處理電路78的ECBR6和ECBR7信號，由功率M0SFET902和903控制以電致變色供電45’提供的電壓和電流。功率M0SFET865使其柵極聯結到處理電路78的輸出ECBR0。功率M0SFET863使其柵極聯結到處理電路78的輸出ECBR2。以這種方式，以從處理電路78發(fā)出的信號控制功率M0SFET863和865的導通/截止狀態(tài)。每個功率M0SFET863和865使其漏極聯結到由功率M0SFET804和805提供的輸出電壓V0UT，并且聯結到功率M0SFET900和902的漏極。功率M0SFET865使其源極通過用于過濾噪聲的扼流器916聯結到電致變色供電43。功率M0SFET865還使其源極聯結到功率M0SFET866的漏極，并且通過電容895聯結到地以便濾除噪聲。功率M0SFET863使其源極通過用于過濾噪聲的扼流器916聯結到電致變色供電45。功率M0SFET863還使其源極聯結到功率M0SFET864的漏極，并且通過電容896聯結到地以便濾除噪聲。功率M0SFET866的柵極耦接到模擬開關862的輸出，并且使其源極聯結到地。功率M0SFET864使其柵極耦接到模擬開關861的輸出，并且使其源極聯結到地。模擬開關862配置為基于從電源電路72接收的RESET信號，在處理電路78輸出ECBRl和由電源電路72提供的電壓VDD之間切換功率M0SFET866的柵極輸入。模擬開關861配置為基于從處理電路78接收的RESET信號的狀態(tài)，在從處理電路78接收的ECBR3信號和由電源電路72提供的電壓VDD之間切換功率M0SFET864的柵極輸入。 在失去電源時，RESET信號變低。在失去電源之后，電容892、893和894能夠給模擬開關861和862以及功率M0SFET866和864的柵極供電幾分鐘，以便給電致變色元件47提供故障保護快速清透功能。當模擬開關861和862從處理電路78接收到RESET低信號時，模擬開關861和862切換，從而在功率M0SFET866和864的柵極處提供電壓VDD。這使得功率M0SFET866和864導通，同時將電致變色元件47的電致變色供電43和電致變色供電45短路到地。這使得電致變色元件47變得更透射。當模擬開關861和862未從處理電路78接收到RESET信號時，開關861和862切換，從而施加給功率M0SFET866的柵極電壓等于從處理電路78接收到的ECBRl輸出，并且施加給功率M0SFET864的柵極電壓是由處理電路78提供的ECBR3信號所提供的電壓。以這種方式，當RESET信號不存在時，分別由信號ECBR2、ECBR3、ECBRO和ECBRl提供的電壓來確定施加到每個功率M0SFET863、864、865和866的柵極的電壓，以及因此確定每個功率M0SFET863、864、865和866的狀態(tài)。當來自處理電路78的ECBRO信號使得功率M0SFET865導通時，提供VOUT作為電致變色供電43上的輸出。當來自處理電路78的ECBRl信號使得功率M0SFET866導通時，電致變色供電43被聯結到地。當ECBRO和ECBRl信號使功率M0SFET865和功率M0SFET866都不導通時，電致變色供電43處于高阻抗狀態(tài)。當來自處理電路78的ECBR2信號使得功率M0SFET863導通時，提供VOUT作為電致變色供電45上的輸出。當來自處理電路78的ECBR3信號使得功率M0SFET864導通時，電致變色供電45聯結到地。當ECBR2和ECBR3信號使功率M0SFET863和功率M0SFET864都不導通時，電致變色供電45處于高阻抗狀態(tài)。以這種方式，基于源自處理電路78的ECBRO - ECBR3信號，由功率MOSFET863 — 866控制以電致變色供電43和45提供的電壓和電流。如上面所討論的，通過改變ECBRO - ECBR7的輸出值，處理電路78能夠使得功率M0SFET863 一 866和900 — 903導通或截止，以便在電致變色供電43、43’、45和45’上產生所期望的電壓和電流。通過以這種方式控制電致變色供電43、43’、45和45’的值，在電致變色元件47的各個區(qū)域上產生所期望的電勢，以便控制電致變色元件47的透射率，以及因此控制可變透射率窗戶10的透射率。圖6C — 6E —般地示出了用于控制和/或保持電致變色元件47的透射率的兩個可能模式。應當理解，在可替換的實施例中，可以使用其他的模式來控制和/或保持電致變色元件47的透射率。圖6C —般地示出了由驅動器電路84提供給電致變色元件47的信號的極性。如 所示出的，電致變色元件47包括第二涂敷襯底48和第一涂敷襯底42。以電致變色介質(未示出)將第二涂敷襯底48和第一涂敷襯底42分開。如所示出的，第二涂敷襯底48從驅動器電路84通過導電結構41接收AN0DE_T0P信號(也稱為電致變色供電43)，并且通過導電結構41’接收AN0DE_B0TT0M信號(也稱為電致變色供電43 ’)。第一涂敷襯底42從驅動器電路84通過導電結構46接收CATH0DE_LEFT信號(也稱為電致變色供電45)，并且通過導電結構46’接收CATH0DE_RIGHT信號(也稱為電致變色供電45’)。如上面討論地產生電致變色供電信號43、43 ’、45和45 ’。通過改變電致變色供電信號43、43 ’、45和45 ’，在電致變色介質中產生不同的電流和電勢區(qū)域，同時改變穿過電致變色元件47的光的量。在圖6D中一般地示出了控制電致變色元件47的透射率的一種模式。在這種模式中，AN0DE_T0P 和 AN0DE_B0IT0M 信號是正電壓，而 CATH0DE_LEFT 和 CATH0DE_RIGHT 信號是負電壓。這是通過使得驅動器電路84的晶體管865、864、900和903導通，同時使得晶體管866,863,901和902截止完成的。在經過了預定的時間段之后，或當ECJM0NIT0R信號達到穩(wěn)定狀態(tài)時，處理電路78使得驅動器電路84改變到狀態(tài)I。在狀態(tài)1，AN0DE_B0TT0M信號是正電壓，而CATH0DE_LEFT信號是負電壓，并且AN0DE_T0P和CATH0DE_RIGHT信號是高阻抗。這是通過使得晶體管900和864導通，同時使得晶體管863、865、866和901 — 903截止完成的。將狀態(tài)I保持到一個預定的時間段，在該時間，處理電路78使得驅動器電路84改變?yōu)闋顟B(tài)2。在狀態(tài)2，AN0DE_T0P信號是正，CATH0DE_RIGHT信號是負，并且AN0DE_BOTTOM和CATH0DE_LEFT信號是高阻抗。這是通過使得晶體管865和903導通，同時使得晶體管863、864、866和900 — 902截止完成的。只要電致變色元件47保持為黑暗狀態(tài)，則處理電路78可以使得驅動器電路84在狀態(tài)I和狀態(tài)2之間無限循環(huán)。在本實施例中，利用這個模式將電致變色元件47保持為最暗的黑暗狀態(tài)。在可替換的實施例中，采用這個模式將電致變色元件47保持在除了最暗的黑暗狀態(tài)之外的透射率狀態(tài)。在圖6E中一般地示出了控制電致變色元件47的透射率的第二模式。在該模式中，在狀態(tài) 0 ’，AN0DE_T0P 和 AN0DE_B0IT0M 信號都為正電壓，而 CATH0DE_LEFT 和 CATH0DE_RIGHT信號都為負電壓。這是通過使得晶體管865、864、900和903導通，同時使得晶體管863,866,901和902截止完成的。在預定的時間段之后，或當ECJM0NIT0R電流達到穩(wěn)態(tài)時，處理電路78使得驅動器電路84改變?yōu)闋顟B(tài)I’。在該狀態(tài)，AN0DE_B0TT0M信號為正電壓，CATHODE_RIGHT信號為負電壓，并且ANODE_TOP和CATHODE_LEFT信號為高阻抗。這是通過使得晶體管900和903導通，同時使得晶體管863 — 866,901和902截止完成的。在一個時間段之后，處理電路78使得驅動器電路84改變?yōu)闋顟B(tài)2’。在狀態(tài)2’，ANODE_BOTTOM信號為正，CATHODE_LEFT信號為負，并且ANODE_TOP和CATHODE_RIGHT信號為高阻抗。這是通過使得晶體管900和864導通，同時使得晶體管863、865、866和901 — 903截止完成的。在一個時間段之 后，處理電路78使得驅動器電路84改變?yōu)闋顟B(tài)3’。在這個狀態(tài)中，ANODE_TOP 信號是正，CATHODE_LEFT 信號為負，并且 ANODE_BOITOM 和 CATHODE_RIGHT 信號為高阻抗。這是通過使得晶體管865和864導通，同時使得晶體管863、866和900 — 903截止完成的。在一個時間段之后，處理電路78使得驅動器電路84改變?yōu)闋顟B(tài)4’。在狀態(tài)4’，ANODE_TOP 信號是正，CATHODE_RIGHT 信號為負，并且 ANODE_BOITOM 和 CATHODE_LEFT 信號為高阻抗。這是使得晶體管865和903導通，同時使得晶體管863、864、866和900 — 902截止完成的。在一個時間段之后，處理電路78使得驅動器電路84返回狀態(tài)I’。以這種方式，處理電路78使得驅動器電路84在電致變色元件47被保持為黑暗狀態(tài)的時間段期間在狀態(tài)1’、2’、3’和4’之間反復循環(huán)。在本實施例中，處理電路78使得驅動器電路84將電致變色元件47保持為最黑的黑暗狀態(tài)。在可替換的實施例中，處理電路78利用這個模式將電致變色元件47保持在最黑的黑暗狀態(tài)之外的透射率狀態(tài)。應當理解，通過如上面討論的排序 ANODE_TOP、ANODE_BOITOM、CATHODE_LEFT 和 ANODE_BOITOM 信號，可以避免電致變色介質中的電致變色材料的偏析(segregation)。當由以在變暗過程中形成的不同質量的離子種類(species)組成的分子形成電致變色介質時,可能發(fā)生這種偏析。更具體地，當在電致變色介質上施加電壓時，通常無色的分子分裂為可能各自具有不同重量和顏色的離子種類(陰離子和陽離子)。當電致變色設備保持為變暗狀態(tài)時，較重的離子種類趨于降落到設備的底部，同時取代向設備的頂部移動的較輕的種類。由于這些偏析的種類可能具有不同的顏色，所以窗戶可能表現出不均勻的顏色。應當理解，可以改變作為AN0DE_T0P、AN0DE_B0IT0M、CATH0DE_LEFT 和 AN0DE_BOTTOM信號的正和負電壓施加的電壓電平，以便避免電致變色介質中的電致變色材料的偏析，而不會明顯地影響電致變色介質的透射率。這可以通過將施加的電壓的變化持續(xù)時間保持為足夠短，從而可以避免電致變色介質的偏析，而大體上不會影響窗戶的透射率來實現。雖然上面討論了兩個模式，但是應當理解，圖6D和6E中一般所示的第一模式和第二模式可被組合成一個模式。還應當理解，可以采用除了圖6D和6E中一般所示的模式之外的其他模式，以便保持電致變色元件47的透射率級別，同時避免電致變色介質的偏析。驅動器電路84使用EC_VM0NIT0R和ECJM0NIT0R信號來監(jiān)視通過H橋電路提供的電壓和電流，并且將所監(jiān)視的電壓和電流提供給處理電路78。這允許處理電路78確定電致變色元件47的透射率狀態(tài)，并且調整信號ECBRO - ECBR7以便改變和/或保持電致變色元件47的透射率。下面討論適合的清透順序。驅動器電路84還被示出為通過二極管網絡聯結到地。耦接到驅動器電路84的二極管網絡包括二極管950 - 952。通過二極管網絡將驅動器電路84聯結到地，可以保護驅動器電路84免受過電流。驅動器電路84還被示出為(圖6B)具有感測電路99，感測電路99配置為感測由驅動器電路84提供的電流，并且對提供給處理電路78的EC_M0NIT0R信號進行操作。
驅動器電路84還被示出為具有耦接到由電源電路72提供的VCLAMP電壓的電流電路87。電流電路87包括晶體管、電阻和二極管。如圖所示，電流電路87操作，以便吸收存儲在窗戶驅動器電路84內的多余電能。如圖6A和6B所示，驅動器電路84、電流電路87和感測電路99可以包括各種分立組件，包括電容、電阻、二極管和電感。每個電阻809、813-815、819-820、843-846、911、913和914可以具有IOk歐姆的電阻。電阻811、812、816-818、821-833和836-842可以分別具有
18.7k歐姆、IOk歐姆、59k歐姆、10歐姆、10歐姆、10歐姆、10歐姆、0. I歐姆、0. I歐姆、100歐姆、100歐姆、Ik歐姆、Ik歐姆、66. 5k歐姆、66. 5k歐姆、IOOk歐姆、200k歐姆、402k歐姆、
4.64k歐姆、0、1. 2k歐姆、I. 2k歐姆、Ik歐姆、12歐姆、270歐姆和Ik歐姆的電阻值。每個電阻923-926可以具有47k歐姆的電阻值、每個電阻927-928可以具有Ik歐姆的電阻值、并且每個電阻929-930可以具有54. 9k歐姆的電阻值。每個電阻910、912和835可以分別具有220歐姆、21. 5k歐姆和93. Ik歐姆的電阻值。每個電容875、879、881、885、890和893-896 可以具有 0. I u F 的電容值。每個電容 870-874、876-878、880、882-884、886-889、890 和 891可以分別具有 0. 01 u F、10ii F、0. 01 u F、0. 001 u F、0. 01 u F、0. 01 u FU U FU U F、4. F、4. F、0. 01 u F、4. F、0. 01 u F、0. 01 u F、220pF、220pF、0. 01 ii F和 220 y F 的電容值。每個電容917-922和960-961可以具有0. I y F的電容值。每個電容915、931和932可以分別具有3300pF、220pF和220pF的電容值。圖6A的電感808可以具有33 y H的電感值。參考圖7，一般地示出了用于控制圖3的窗戶控制單元9的處理電路78。處理電路78包括用于控制圖3中一般地示出的窗戶控制單元9的微控制器870。微控制器870包括用于存儲控制窗戶控制單元9必需的指令和算法的存儲器。微控制器870還包括用于執(zhí)行存儲在存儲器內的指令和算法的邏輯。如圖所示，微控制器870是由Freescale銷售的微控制器MC9S08AW60。微控制器870還被示出為耦接到與窗戶控制系統總線相連的收發(fā)器871。收發(fā)器871配置為從半導體窗戶控制系統總線13接收信號，對該信號解碼，并且將它們提供給微控制器870，以便允許微控制器870通過窗戶控制系統總線發(fā)送和接收指令。微控制器870被示出為具有用于與窗戶控制單元9中的其他設備通信和控制窗戶控制單元9中的其他設備的多個輸入、多個輸出和多個組合的輸入/輸出線，所述其他設備諸如用戶輸入機構60、電源電路72、驅動器電路84和出現在窗戶控制系統總線上的設備。如圖所示，處理電路78從用戶輸入機構60接收指示電致變色窗戶10的用戶選擇的透射率狀態(tài)的用戶輸入信號。微控制器870以“較暗”和“較亮”請求信號的形式接收這些輸入?；谶@些信號，微控制器870通過線路ECBRO - ECBR7向驅動器電路84發(fā)出控制信號，以便控制電致變色窗戶10的透射率狀態(tài)。另外，微控制器870通過DOTO - D0T4提供信號，以便使得用戶輸入機構60通過LED顯示電致變色窗戶10的當前狀態(tài)、電致變色窗戶10的用戶選擇的狀態(tài)、電致變色窗戶10是否處于改變狀態(tài)的過程中，和/或系統中是否存在錯誤。如圖所示，微控制器870從電源電路72接收供電電壓VDD。微控制器870還被示出為耦接到窗戶控制系統總線，并且配置為通過窗戶控制系統總線從用于控制電致變色窗戶10的主控制電路90接收窗戶控制超控信號。當微控制器870通過窗戶控制系統總線從主控制電路90接收到超控信號時，其將信號通過ECBRO - ECBR7提供給驅動器電路84，以便使得電致變色窗戶10進入由從主控制電路90接收的超控信號所確定的狀態(tài)，而不是用戶通過用戶輸入機構60選擇的狀態(tài)。如上所述，微控制器870可以包括用于確定何時結束超控狀態(tài)，以及當超控狀態(tài)結束時電致變色窗戶10應當進入什么狀態(tài)的各種模式。如上所述，微控制器870從驅動器電路84接收指示驅動器電路84提供給電致變色窗戶10的電壓和電流的信號。通過結合用戶輸入信號“較亮”和“較暗”使用這些被監(jiān)視的電壓和電流信號，微控制器870可以確定電致變色窗戶10的當前狀態(tài)，以及基于用戶輸入和/或從主控制電路90接收的超控信號，確定是否需要改變狀態(tài)。微控制器870還配置為監(jiān)視提供給用戶輸入機構60的背光LED的電能，并且控制提供給用戶輸入機構60的LED的電能。在一個實施例中，當超控狀態(tài)有效并且用戶選擇的透射率狀態(tài)正被超控時，微控制器870使得背光LED關閉。在另一個實施例中，當用戶輸入機構60不運行時,微控制器870使得用戶輸入機構60的背光LED關閉。
處理電路78還被示出為耦接到丟失檢測電路79，該丟失檢測電路79包括可以具有IOk歐姆電阻值的電阻790，各自可以具有402k歐姆電阻值的電阻791和792，可以具有I U F電容值的電容793，以及二極管和比較器。在操作中，丟失檢測電路79從處理電路78接收稱為TMER_SET的輸入信號。該信號指示提供給窗戶控制電路的電能。TMER_SET信號耦接到電容，并且作為輸入耦接到丟失檢測電路79的運算放大器。該運算放大器的輸出被反饋到運算放大器的另一個輸入。如圖所示，如TMER_SET信號指示的，丟失檢測電路79配置為在給窗戶控制單元9供電的同時，在電容上存儲電荷。當從窗戶控制單元9移去電源時，由于TMER_SET不再提供對電容充電的信號，所以電容上的電荷隨著時間下降。當對窗戶控制單元9重新施加電源時，電容上剩余的電荷量被作為輸入提供給微控制器870，并且由微控制器870用來確定從窗戶控制單元9移去電源的近似時間量。如果從窗戶控制單元9移去電源的時間量小，例如，兩分鐘或更少，則微控制器870指示電致變色窗戶10返回到電源被移去之前的狀態(tài)。如果微控制器870確定已移去電源的時間超過了兩分鐘，則微控制器870指示電致變色窗戶10進入預定的透射率狀態(tài)。主控制電路還可以選擇性控制窗戶組，以便減少在交通工具的電源上的耗用功率。例如，在將另一組窗戶變暗之前，可以順序地使選擇的一組窗戶10變暗，以便減少如果一次使所有窗戶變暗將會發(fā)生的瞬時電流汲取。另外，主控制電路可以使一個或所有窗戶以逐級的方式逐漸變暗，以便進一步管理窗戶系統的功率使用。微控制器870還被示出為耦接到重置電路81。該重置電路81包括耦接到電阻、電容和由電源電路72提供的VDD電壓的重置監(jiān)視器IC810。該重置監(jiān)視器IC810監(jiān)視由電源電路72提供的VDD電壓，以便確定電壓VDD何時落在重置電壓閾值之下。當重置監(jiān)視器IC810確定VDD落在重置電壓閾值之下時，重置監(jiān)視器IC810在預定的時間段期間發(fā)出重置信號。該重置信號用于重置微控制器870，并且還耦接到驅動器電路84，以便使得驅動器電路84內的H橋電路將電致變色供電43和電致變色供電45短路到地，使得電致變色窗戶10清透。微控制器870還被示出為從用戶輸入機構60接收背光監(jiān)視器(BACKLIGHT)和LED監(jiān)視器(LED_M0N)信號。微控制器870監(jiān)視這些信號，以便確定用戶輸入機構60的開關是否被卡住，或LED是否不能打開，微控制器870禁用用戶輸入機構60，并且選擇電致變色窗戶10的預定透射率狀態(tài)。應當理解，雖然用戶輸入機構60被禁用，但是仍然可用在窗戶控制系統總線13上從主控制器90接收的超控信號來控制電致變色窗戶10。微控制器870還可以在總線13上向主控制器傳輸信號,告知開關故障或LED故障。 微控制器870還被示出為接收模擬VM0N_AD和M0N_AD信號。如圖7所示，VM0N_AD是已被濾波器電路82濾波的、由驅動器電路84提供的EC_VM0NIT0R信號。M0N_AD信號是已被濾波器電路83濾波的、由驅動器電路84提供的ECJM0NIT0R信號。微控制器870利用由M0N_AD和VM0N_AD提供的值來確定可變透射率窗戶10的透射率狀態(tài)，并且檢測電致變色設備和相關布線的故障。處理電路78被示出為包括各種電阻和電容。電阻933-942和790-792可以分別具有47歐姆、47歐姆、IOk歐姆、100歐姆、100歐姆、I U歐姆、IOOk歐姆、4. 7k歐姆、Ik歐姆、Ik歐姆、IOk歐姆、402k歐姆和402k歐姆的電阻值。電容943、946_954和793可以分別具有 0. I u F、220pF、0. I u F、220pF、0. I u F、220pF、0. I u F、0. I u F、0. I y F 和 I y F 的電容 值。圖8 一般地示出了安裝在多乘客交通工具諸如飛機中的可變透射率窗戶10和窗戶控制單元9。如圖所示，可變透射率窗戶10和窗戶控制單元9定位鄰近于內窗框22。窗戶控制單元9包括用戶輸入機構60，該用戶輸入機構60包括第一用戶輸入區(qū)域62、第二用戶輸入區(qū)域64和指示燈66。還以虛線示出了從屬控制電路70和分別耦接到可變透射率窗戶10的導電結構41、41’、46和46’的電致變色供電43、43’、45和45’。如圖所示，用戶輸入機構60具有第一用戶輸入區(qū)域62和第二用戶輸入區(qū)域64，該第一用戶輸入區(qū)域62和第二用戶輸入區(qū)域64配置為被可變透射率窗戶10的用戶物理地接觸，以便改變可變透射率窗戶10的選擇的透射率狀態(tài)。指示燈66配置為顯示指示窗戶的當前透射率狀態(tài)、窗戶的選擇的透射率狀態(tài)、窗戶當前是否正在改變狀態(tài)和/或窗戶控制系統是否處于錯誤狀態(tài)的燈光。如圖所示，由不透潮氣的材料制造用戶輸入機構60，并且將其密封以便防止潮氣和灰塵進入用戶輸入機構60和從屬控制電路70的內部電子和機械結構。2.機械、化學和制造方面圖9是可變透射率窗戶10和窗戶控制單元9的元件的截面圖。可變透射率窗戶10包含包括第一襯底44和第二襯底34的電致變色元件47。在本實施例中，襯底44和34是薄玻璃襯底。在可替換的實施例中，襯底44和34是由玻璃或其他適合的襯底材料制成的不同厚度的清透的襯底。每個襯底44和34分別具有沉積在其上的透明的高導電層38和36。在優(yōu)選實施例中，由玻璃制成第一襯底44和第二襯底34，并且優(yōu)選地具有小于大約I. 2mm,更優(yōu)選地小于大約0. 8mm,并且最優(yōu)選地小于大約0. 6mm的厚度。在可替換的實施例中，襯底可彎曲。在本實施例中，透明的高導電層36和38包括優(yōu)選地至少兩個整波厚度的銦錫氧化物(IT0)。在可替換的實施例中，透明的高導電層36和38可由摻雜氟的錫氧化物、摻雜氟的鋅氧化物、銦鋅氧化物(ZnxInyOz)、美國專利No. 5，202，787中描述的材料，通過引用將其全部公開內容結合在此，諸如可從俄亥俄州托萊多市的Libbey Owens-Ford公司獲得的TEC20或TEC15，或其他透明導電材料，諸如例如，在題目為“VEHICULAR REARVIEW MIRRORELEMENTS AND ASSEMBLIES INCORPORATING THESE ELEMENTS” 的美國專利 No. 7，372，611，以及題目為“頂PROVED COATINGS AND REARVIEW MIRROR ELEMENTS INCORPORATING THECOATINGS”(以William L. Tonar為第一發(fā)明人)的美國專利申請公開No. 2007/0201122中描述的電介質/金屬/電介質堆制成，通過引用將其全部公開內容結合在此。在優(yōu)選實施例中，每個導電層36和38具有小于大約4 Q /平方，更優(yōu)選地小于大約3. O Q /平方，更優(yōu)選地小于大約2. 6 Q /平方,并且最優(yōu)選地小于大約2. OQ /平方的薄層電阻。第一襯底44和第二襯底34安裝成使得它們的表面彼此平行，并使得沉積在第一襯底44上的透明導電層38面對沉積在第二襯底34的內表面上的透明導電層36。如圖所示，以與層36和38電接觸的電致變色介質49填充第一襯底44和第二襯底34之間的間隔。在本實施例中，當涂覆的襯底與電致變色介質49相鄰時，電致變色元件47優(yōu)選地在清透狀態(tài)具有60%以上的透射率。為了實現這一點，依據使用的電致變色介質，每個由透明導電層38和36涂覆的襯底44和34應當具有至少大約65%，更優(yōu)選地近似78. 6%的透射率。電致變色介質49具有比空氣高的折射率，這抑制了透明導電層36和38的反射，并且相應地增加了電致變色元件47的透射率。當導電層38和36挨著空氣時，涂覆的襯底具有近似73. 1%的透射率。應當注意，當襯底44和34的涂覆表面都與電致變 色介質49接觸時，如果兩個涂覆襯底都具有相同的透射率級別，則電致變色元件47的挨著空氣的透射率大于73%?？赡艽嬖诿總€涂覆的襯底的透射率彼此不同的情況。在這種情況下，可以減小一個涂覆的襯底的透射率，同時增加另一個的透射率。選擇每個涂覆的襯底的透射率，從而使得電致變色元件47的透射率滿足透射率設計標準。如圖所示，電致變色介質通過第一襯底44和第二襯底34之一內的填充孔(未示出)沉積在第一襯底44和第二襯底34之間。在第一襯底44和第二襯底34之間已經沉積了電致變色介質49之后，可將陽離子型環(huán)氧材料制成的塞子放置在填充孔內來密封填充孔。通過第一密封56和第二密封58將電致變色介質49保持在第一襯底44和第二襯底34的內表面之間。第一密封56和第二密封58還用來保持第一襯底44和第二襯底34的表面間的間隔。第一密封56或第二密封58可以包括大體上擁有其大小和形狀的材料。在該情況下，可以使用第一或第二密封材料來建立襯底之間的間隔。可替換地，密封56和58兩者或之一可以包含確定該間隔的隔離物(未示出)。隔離物可以是珠(bead)、纖維、襯墊或任意已知形狀，只要其大小被控制并且其壓縮性可預測即可。隔離物可被附加地或可選地分散在電致變色介質占據的區(qū)域內。在于2006年5 月 3 日提交的題目為 “C0NTR0LLABLY DISSOLVING SPACING MEMBER AND ASSOCIATEDELECTROCHROMIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME” 的美國專利申請No. 11/416，557中公開了隔離物的例子，通過引用將其全部公開內容結合在此。隔離物可以包括玻璃、鹽、聚合物或類似的材料。如果密封材料兩者或之一需要被固化，則重要的是在固化處理過程中保持襯底被間隔開，并且在密封區(qū)域大體上平行，直到密封材料可以固化為止。在大部分情況下，玻璃上的涂覆物將使得玻璃扭曲，使得更難以在固化過程中保持襯底大體平行?？梢酝ㄟ^在兩個襯底之間使用隔離物而將襯底保持為大體平行的關系。典型地，隔離物的大小類似于單元間隔，并且接觸或近乎接觸兩個襯底，以便保持單元間隔。可以通過重力、夾具固定物或通過在隔離物上施加壓力的任意方法將襯底靠著隔離物保持在一起，從而單元間隔不會顯著地大于隔離物。可替換地，可以在固化處理過程中使用夾具、吸盤、真空壓盤或其它裝置來機械地將襯底保持為平行。在可替換的實施例中，使用不包含任何隔離物材料的環(huán)氧樹脂，將襯底保持為間隔開的關系。如上所述，其它實施例使用隔離物，諸如珠、纖維、襯墊或類似的隔離物，以在固化密封時將襯底保持為間隔開的關系。然而，當由于密封收縮而固化密封時，隔離物會產生集中應力的區(qū)域。收縮通常涉及環(huán)氧樹脂和隔離物之間的熱膨脹系數的不同。可以通過消除密封中的隔離物來消除這種類型的應力。一種在密封固化處理過程中保持單元間隔而不使用隔離物的方法是使用真空壓盤，以便保持襯底平行以及固定的間距?？梢允褂脡罕P之間固定的間隔，或通過使用機器控制而將壓盤本身保持分開一個已知的距離。可以組合上述期望的一個或多個方法，以便保持正確的密封厚度，同時保持襯底大體平行。為了降低處理復雜性，可以優(yōu)選地將第一密封56和第二密封58組合成一個物體。如果兩個密封都包含隔離物，則在高導電材料40的層之間，并且還在高導電材料40的層和導電結構41、41’、46和46’之間壓縮隔離物可能是有幫助的。注意到由于這是截面圖，因此未示出導電結構46和46’。隔離物可以溶解在電致變色介質中，從而它們保持間隔，一直直到電致變色介質能夠保持襯底間隔時為止?？商鎿Q地，最初在密封固化處理過程中可以使用隔離物，并且在電致變色介質凝為膠體并因此可以保持單元間隔之前迅速地溶解在電致變色介質內。在該情況下，重要的是保持襯底水平或使用機械方法來保持單元間隔，直到電致變色介質充分交聯，以便保持襯底間隔而不用輔助設備。
已被涂覆透明導電層36或38的第一襯底44和第二襯底34中的每一個的表面還包括沉積在每個第一襯底44和第二襯底34周邊的重要部分周圍的高導電材料40。在本實施例中，高導電材料40是包括銀屑的銀膠(silver epoxy)。第一襯底44和第二襯底34中的每一個還包括多個導電結構41、41’、46和46’，這些導電結構電耦接到沉積在這些結構周邊的重要部分周圍的高導電材料40。第一襯底44的導電結構46和46 ’分別通過導電材料電耦接到電致變色供電45和45’。第二襯底34的每個導電結構41和41’分別通過導電材料電耦接到電致變色供電43和43’。以這種方式，將由驅動器電路84提供的電能分別提供給第一襯底44和第二襯底34中的每一個的透明導電層38和36。如果使用了銀膠，則導電結構41、41’、46和46’優(yōu)選地為銀凸起(tab)，并且導電材料優(yōu)選地包含銀屑。在優(yōu)選實施例中，以至少大約2入(即，雙波層)的光學厚度沉積透明導電層36和38，其中\(zhòng)是光的波長，該電致變色元件對于這種光是最佳的。一般地，\被選擇為大約是500nm。由使用的ITO涂層的一般屬性來確定透明導電層36和38的厚度級別。一些較重要的設計特征包括涂層的透射率和薄層電阻。應當理解，可以調整ITO的厚度以便調節(jié)涂層的薄層電阻和透射率。除了厚度之外，可以調整涂層的其他屬性，以便修改涂層的透射率和薄層電阻。例如，可以調整涂層的化學計量以便修改涂層的透射率。如果需要較低透射率，但是不能選擇增加厚度，則可以減少涂層中的含氧量，導致涂層中更多的吸收，以及更低的透射率。相反地，如果需要較低的透射率，則可以增加涂層中的含氧量，因此減少涂層中的吸收。應當理解，當改變含氧量時，存在與其他涂層屬性的協調。根據整個電致變色元件47的設計目標，可能需要屬性的全局優(yōu)化。當在薄襯底諸如玻璃上沉積透明導電材料的多個和/或厚層時可能產生的一個問題是襯底的扭曲或變形。扭曲是由于給襯底帶來張力的涂層材料中的應力，導致襯底的變形。變形的量與涂層中的應力和涂層的厚度成比例。對于涂層中相同的應力級別，較厚的層比較薄的層使襯底變形更大。類似地，如果使用的涂層中的應力級別增加，則同樣厚度的層將使襯底變形更大。涂層中的應力類型可以確定涂覆的襯底是以凹入方式還是以凸出方式變形。涂層中的應力可以是拉伸的或收縮的。具有拉伸應力的涂層的襯底一般將凹入，而具有收縮應力的涂層的襯底一般將凸出。發(fā)明人認識到可變透射窗制造中的襯底變形會使得難以制造具有不變形或扭曲的襯底的可變透射窗。襯底涂層中的應力是作為沉積處理的一部分形成的其固有應力和由于襯底和施加在襯底上的涂層之間的熱膨脹系數的差異而加入的應力的組合。在涂層是ITO的情況下，當作為涂層處理的 一部分對襯底加熱時，由于熱膨脹系數的差異而加入的應力可能是重要因素?？梢栽诳勺兺干浯暗闹圃爝^程中采取若干措施來減小襯底的扭曲和變形。在一個實施例中，基于其熱膨脹系數來選擇襯底，從而制造處理的熱引發(fā)的應力補償或抵消沉積處理本身的固有應力。當將ITO用作涂層材料并且襯底是由浮法玻璃制成時，SP使在沉積處理中加熱玻璃，在成品中也幾乎沒有熱引發(fā)的應力，這是由于ITO和浮法玻璃具有相同的熱膨脹系數。因此得到的襯底中的任何扭曲主要是由于沉積處理本身過程中引入的固有應力。如果固有應力是收縮的，則應當理解可以通過選擇這樣的襯底材料來抵消這種應力，該襯底材料的熱膨脹系數低于將沉積在襯底上的ITO涂層的熱膨脹系數。相反，如果ITO涂層或其他涂層中的應力是拉伸的，則應當理解可以通過選擇這樣的襯底材料來抵消這種應力，該襯底材料的熱膨脹系數大于作為涂層沉積的材料的熱膨脹系數。應當理解，襯底材料選擇的熱膨脹系數的確切值取決于涂層材料中的應力大小和應力類型以及涂層材料的沉積溫度。在可替換的實施例中，改變用于在沉積處理中沉積透明涂層的磁控管濺射器中的壓力，以便減小襯底中的變形或扭曲。更具體地，在一個可替換的實施例中，以大于2. 5微米汞柱的壓力沉積IT0。由于ITO通常具有收縮應力，所以較高的沉積應力有助于減輕涂層自身中的應力。應當理解，沉積處理過程中在磁控管濺射器中使用的壓力會影響襯底中的應力級別以及在某些情況下的應力類型(收縮的或拉伸的)兩者。應當理解，制造處理中所需的壓力將根據使用的沉積處理和硬件的特定細節(jié)而改變。典型地，壓力應當高于大約2. 5微米汞柱，優(yōu)選地高于大約4. 0微米汞柱，并且最優(yōu)選地高于大約6. 5微米汞柱。在另一個實施例中，采用替代的濺射氣體，諸如，氖、氪或包括氬的混合物，以便減少襯底的扭曲和變形。這是由于使用的濺射氣體會顯著地影響施加的涂層中的應力。目標原子和濺射氣體質量的比例影響涂層中的相對應力級別。值越大，收縮越多。如果涂層是收縮的，并且氬被用作濺射氣體，則將濺射氣體轉換為氪將使涂層中的應力在更加拉伸的方向上移動。類似地，如果涂層中的應力是拉伸的，并且氬被用作濺射氣體，則轉換為氖將使涂層中的應力在更加收縮的方向上移動。應當理解，可以隨同壓力變化一起使用純氣體的混合物，以便在施加的涂層中獲得所需的應力級別。在本發(fā)明的另一個實施例中，在施加了 ITO層的襯底的相對側上提供諸如例如二氧化硅的材料的應力涂層。由于襯底上的總張力歸因于施加到襯底上的每個層的各個應力的總和，所以這有助于減少襯底的扭曲和變形。通過在襯底的不同位置處明智地放置具有適合的應力的層，從而得到的襯底上的凈應力為0，這種關系可被用于減少襯底上的總張力。例如，如果透明涂層有收縮應力，則可以通過在與透明涂層相同側上施加具有拉伸應力的涂層來抵消該應力。一種可替換的方法是在與透明涂層相反的玻璃的一側上施加收縮涂層。在另一方面，如果透明涂層中的應力是拉伸的，則在襯底的另一側上施加附加的涂層，從而襯底上的凈應力為O。應當理解，可以選擇附加的涂層，以便最小化這些附加層的光學影響。例如，應當避免極大地影響最終的電致變色元件47的光學系統的不透明的高吸收或高折射率涂層。優(yōu)選的應力收縮涂層具有類似于襯底的低的折射率。具有較高折射率的層可被用于某些應用中。在本發(fā)明的另一個實施例中，給襯底預先施加應力或預先彎曲襯底，以便補償由施加到襯底上的涂層引起的預期的扭曲。應當理解，在可再現的良好控制的處理中，可以容易地確定涂層中的應力和多個涂層的合應力。因此，可以使用熱或化學回火裝置，通過預先彎曲或預先施加應力來抵消襯底內的預期扭曲。一旦預先彎曲了襯底或預先給襯底施加了應力，則涂層的應用將引起與預先施加了應力或預先彎曲的襯底相互作用的應變，以便提供基本上平坦并且沒有扭曲的襯底。應當理解，導致無扭曲的涂覆后的襯底所需的初始預彎曲或預施加應力的量取決于引起的應力類型、總應力量以及涂層厚度。在本發(fā)明的另一個實施例中，通過以多個步驟沉積涂層來減小襯底的扭曲和變形。幾種因素導致這樣的現象，即，如果以多個步驟沉積涂層，通常會減小由涂層引起的應力。例如，通過沉積交替的應力類型的多個層，可以減小襯底中總的合應力。可替換地，交替具有互補應力類型(拉伸、收縮)的層可以有助于減小得到的襯底中的總應力。在本發(fā)明的另一個實施例中，使用退火處理來減小最終的襯底結構中的合成應力。聞應力的一種潛在機制是由聞能中性或負氧尚子引起的涂層晶格中的破壞。這些聞能種類起源于離子和涂覆機的陰極電勢之間的相互作用。通過使部件高速經過陰極，最小化該破壞，并且可以在后續(xù)的重新加熱步驟中退火。凈結果是最終的涂層具有較低的總應力。在本發(fā)明的另一個實施例中，在涂層沉積之后對涂覆的襯底進行退火，以便最小化襯底內的合成應力。在該情況下，對襯底涂層進行再次加熱和冷卻處理。對涂層的再次加熱可以允許涂層以降低涂層材料中的應力的網狀而再結晶。減小應力所需的溫度、時間 和退火氣體將隨著涂層的原始屬性而改變。通常，在熱退火步驟中還會改變涂層的其他屬性，從而必須小心以便確保處理后的涂層仍然滿足所有的設計要求。在本發(fā)明的另一個實施例中，改變涂層的氧化狀態(tài)，從而使其成為是缺氧的。應當理解，襯底涂層的氧化狀態(tài)，尤其是如果襯底涂層是IT0，對合成涂層的應力具有強的影響。具有較高含氧量的ITO涂層通常具有較高的應力值。因此，采用具有較低含氧量的ITO可以有助于最小化涂層中的應力，并且減小扭曲和變形。在本發(fā)明的另一個實施例中，給予生長中的涂層附加的電能，以便減小涂層的固有應力。用于授予附加電能的裝置包括離子束、等離子源、亞穩(wěn)態(tài)氦、添加RF的DC或用于將附加電能給予生長中的涂層的其他方式。通過采用以離子束、等離子或其他方式將電能引入處理的方法，可以顯著地影響涂層的屬性，包括其固有應力。應當理解，可以單獨和/或組合采用上述措施，以便幫助減小在可變透射率窗戶的生產過程中施加了透明導體的襯底的扭曲和變形。在2007年2月7日提交的題目為“ELECTRO-OPTIC ELEMENTffITH IMPROVED TRANSPARENT CONDUCTOR” 的臨時美國專利申請No. 60/888, 686中公開了沉積ITO層的優(yōu)選方法的細節(jié)，通過引用將其全部公開內容結合在此。圖10提供了電致變色元件47的第二涂覆襯底48和第一涂覆襯底42的一部分的詳細視圖。如圖所示，已經在襯底44的一個表面上沉積了透明導電層38?？梢栽谕该鲗щ妼?8的表面上繞著襯底44的周邊沉積高導電材料40。導電結構46和46’被固定在繞著襯底44的周邊的高導電材料40上。如圖所示，導電結構46和46’被間隔開，使得它們位于襯底44的近似相對側處。導電結構46和46’被示出為分別通過導線耦接到電致變色供電45和45’。以這種方式，由電致變色供電45和45’提供的電能通過導電結構46和46’提供給高導電材料40和透明導電層38。襯底34具有沉積在其至少一個表面上的透明導電層36。在透明導電層36的表面上繞著襯底34的周邊沉積高導電材料40 (未示出)。導電結構41和41’被固定到繞著襯底34的周邊的高導電材料40。如圖所示，導電結構41和41’被間隔開，使得它們位于襯底34的近似相對側。導電結構41和41’被示出為分別耦接到電致變色供電43和43’。以這種方式，由電致變色供電43和43’提供的電能通過導電結構41和41’提供給高導電材料40和透明導電層36。高導電材料40被示出為繞著襯底34和44兩者的整個周邊提供，以便改進導電層36和38整體上的電連續(xù)性。高導電材料優(yōu)選地包括銀、金或招。優(yōu)選地，高導電材料包括銀。最優(yōu)選地，高導電材料包括銀屑或銀毫微粒。可以通過噴墨打印或其他已知的處理分配、施加高導電材料。高導電材料可以包括 2006 年 3 月 3 日提交的題目為“ MPROVED COATINGS AND REARVIEW MIRROR ELEMENTSINCORPORATING THE COATINGS”的以William L. Tonar為第一發(fā)明人的臨時美國專利申請No. 60/779, 369，通過引用將其全部公開內容結合在此。通過繞著電致變色元件47間隔開多個電子觸點或導電結構41、41’、46和46’，可以在電致變色元件的不同區(qū)域上施加不同的電壓。如上所述，還可以給不同的觸點施加不同的電壓序列。這種排序對于快速清透和減少偏析有效。以上述構造，電致變色元件47可以實現高透射率狀態(tài)中的至少大約60%的透射率、最低透射率狀態(tài)中的小于大約0. 1%的范圍，以及高和低透射率狀態(tài)之間的連續(xù)透射率值。這種大的透射率范圍相對于現有的電致變色設備，尤其是對于具有至少0. Im2面積的電致變色設備是新穎的。使用該發(fā)明性系統獲得的另一個性能參數是透射率可以在少于大約2分鐘內從大于大約60%的透射率快速改變?yōu)樾∮?. 2%。相反，透射率可以在少于大約5分鐘內從小于大約0. 2%的透射率改變?yōu)榇笥诖蠹s60%?？梢酝ㄟ^在電致變色設備上提供反相偏壓，而不是僅通過將導電層36和38兩者接地將其短路，來提高清透速度。優(yōu)選地，在使用如上所述施加到H橋上的信號ECBRO - ECBR7清透的過程中，可以施加一個或多個反相偏壓脈沖。在圖11中可見采用以被稱為“轉換電壓定序”的短路停頓中斷的多個反相偏壓脈沖的效果。在這個例子中，在足夠達到近似0. 1%T的時間內給大小和形狀適合用作可變暗的飛機坐艙窗戶的電致變色設備提供I. 2V的電能。使用兩個不同的電壓序列來清透窗戶；在清透時間期間監(jiān)視透射率。被標記為多反相脈沖的曲線由施加到窗戶上的下列電壓序列組成12秒反相(-1. 2V)、1秒短路、10秒反相、I秒短路、8秒反相、I秒短路、4秒反相，然后窗戶被短路足夠的時間以便完全清透。被標記為單反相脈沖的曲線由34秒反相脈沖組成，之后短路該窗戶直到其完全清透為止。如從圖12中可見，轉換定序的概念可以提高電致變色設備從較高透射率狀態(tài)到中間狀態(tài)的變色。在以“無轉換電壓定序”標記的曲線中，在足夠的時間內施加0. 5V的電勢，以便達到近似20%的透射率級別。在以“具有轉換電壓定序”標記的曲線中，將I. 2V的電壓施加8秒的時間段，之后是0. 5V的電壓，以便將窗戶保持為略低于20%的透射率級別。可以清楚地看到，轉換電壓定序極大地有助于設備達到中間穩(wěn)態(tài)?？傊?，所有這些元件包括電致變色元件47?？梢允褂霉餐D讓的美國專利、No. 6，407, 847公開的處理來制造和填充電致變色元件47，通過引用將其全部公開內容結合在此。具體地，可以在襯底34和44之一內提供填充孔，以便以電致變色介質填充設備內部。優(yōu)選地填充孔定位在襯底邊緣附近，但是恰好在密封區(qū)域內部，從而它被圍繞電致變色元件的窗框覆蓋。就此而言，可能期望制造非對稱形狀的元件(即，使得在填充孔所處位置，它具有較不圓的拐角)。以這種方式，可以更容易將填充孔隱藏在窗框之后。可以用載玻片等覆蓋填充孔。
參考圖9,電致變色元件47被示出為使其周邊由彈性玻璃框(elastomericbezel) 32圍繞。由中窗框24和外窗框28將彈性玻璃框32和圍繞的電致變色元件47固定在適當位置。在可替換的實施例中，由類似于中窗框24和外窗框28的結構，諸如例如框架或玻璃框，將彈性玻璃框32和圍繞的電致變色元件47固定在適當位置。中窗框24和外窗框28以及被它們固定的元件被結合到內窗框22和外部安裝結構30，并且被內窗框22和外部安裝結構30固定在適當的位置。內窗框22和中窗框24還被示出為將用于保護電致變色元件47的防塵罩26固定在適當位置。如圖所示，防塵罩26是透明襯底。彈性玻璃框32由一種材料構成，該材料足夠強以便將電致變色元件47保持在適當位置，同時將電致變色元件47與由中窗框24、內窗框22、外窗框28和外部安裝結構30施加到彈性玻璃框32上的結構應力和力隔離開。外窗框28和中窗框24優(yōu)選地由導熱塑料制成。導熱塑料配置為足夠強，以便為電致變色元件47和彈性玻璃框32提供結構支撐，同時將多余的熱能從電致變色元件47轉移，并且轉移到內窗框22和外部安裝結構30內。當電致變色設備處于變暗狀態(tài)時，它可以吸收光，該光轉而產生熱。通過利用導熱塑料，由電致變色設備產生的多余的熱可通過窗框散去。通過利用彈性玻璃框32減小電致變色元件47受到的力，并且通過提供由導熱材料制成的中窗框24和外窗框28，以便減小電致變色元件47受到的熱應力，可以增強電致變色元件47整體可靠性，以及因此增強可變透射率窗戶10的可靠性。雖然對優(yōu)選實施例的上述描述主要針對飛機的窗戶控制系統，但應當理解，這些優(yōu)選實施例，包括利用主和從屬控制器電路和算法的那些實施例，可用于控制建筑和被設計用來承載乘客的其它交通工具，諸如例如船、公共汽車和汽車內的窗戶的透射率。上述描述被認為僅是對優(yōu)選實施例的描述。本領域的技術人員和做出或使用本發(fā)明的人將會想到對本發(fā)明的修改。因此，應當理解，附圖中所示并且在上面所述的實施例僅是用于說明目的，并且旨在被包括在本發(fā)明的范圍內，而不旨在限制本發(fā)明的范圍，如根據專利法的原則所解釋的，由下面的權利要求書定義本發(fā)明的范圍，包括等同物的教旨。
權利要求
1.一種用于控制可變透射率窗戶的電控制系統，包括 耦接到可變透射率窗戶的從屬窗戶控制電路；和 耦接到所述從屬窗戶控制電路的用戶輸入機構，其中所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的所期望的透射率級別的控制信號，所述從屬窗戶控制電路響應從所述用戶輸入機構接收的控制信號來控制可變透射率窗戶的透射率，所述用戶輸入機構包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的燈，所述燈給系統用戶提供信息，所述信息包括以下至少一個可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶當前是否正在改變透射率狀態(tài)、所述用戶輸入機構是否正被超控以及系統是否正確操作。
2.如權利要求I所述的電控制系統，其中所述用戶輸入機構的外表面被密封，并且包含不透潮氣的材料。
3.如權利要求I一 2中任一項所述的電控制系統，其中所述用戶輸入機構包括用于使得可變透射率窗戶變暗的第一開關，以及用于使得可變透射率窗戶變亮的第二開關。
4.如權利要求I一 2中任一項所述的電控制系統，其中所述燈包括用于所述第一開關和所述第二開關的背光。
5.如權利要求4所述的電控制系統，其中當所述用戶輸入機構正被超控時，所述背光熄滅。
6.如權利要求I一 2中任一項所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路包括用于給所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構提供信號和電能，從所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構接收信號，以及監(jiān)視由所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構汲取的電能的元件。
7.如權利要求6所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路監(jiān)視提供給所述可變透射率窗戶的電流的變化率，并且當電流的變化率達到O時，所述從屬窗戶控制電路使得所述燈指示所述可變透射率窗戶的透射率狀態(tài)不改變。
8.如權利要求I一 2中任一項所述的電控制系統，其中所述燈包括用于指示可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)和用于指示可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)的至少三個指示燈，其中所述三個指示燈改變外觀，以便區(qū)分可變透射率窗戶的當前的透射率狀態(tài)和選擇的透射率狀態(tài)。
9.如權利要求8所述的電控制系統，其中所述指示燈改變外觀，以便指示當前透射率狀態(tài)何時達到選擇的透射率狀態(tài)。
10.如權利要求8所述的電控制系統，其中所述至少三個指示燈由用于指示可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)和用于指示可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)的5個指示燈組成。
11.如權利要求8所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路監(jiān)視所述燈中的電壓降，以便確定所述燈之一是否出現故障。
12.如權利要求I所述的電控制系統，其中所述用戶輸入機構控制多于一個的可變透射率窗戶的透射率。
13.—種用于控制多個可變透射率窗戶的電控制系統,包括 多個從屬窗戶控制電路，每個從屬窗戶控制電路用于控制所述多個可變透射率窗戶中的一個或多個的透射率； 多個用戶輸入機構，每個用戶輸入機構耦接到所述從屬窗戶控制電路中的一個或多個；和 耦接到所述多個從屬窗 戶控制電路的主控制電路， 其中 所述主控制電路和所述 用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的透射率級別的透射率狀態(tài)信號； 每個從屬窗戶控制電路響應由所述主控制電路和/或所述用戶輸入機構中的一個用戶輸入機構提供的透射率狀態(tài)信號，來控制所述可變透射率窗戶中的至少一個的透射率； 所述主控制電路和所述從屬窗戶控制電路被配置成，使得當所述主控制電路給從屬窗戶控制電路提供透射率狀態(tài)信號時，所述從屬窗戶控制電路使用由所述主控制電路提供的透射率狀態(tài)信號，以便確定耦接所述從屬窗戶控制電路的任意可變透射率窗戶的透射率級另IJ，同時超控從用戶輸入機構接收的任意透射率狀態(tài)信號。
14.如權利要求13所述的電控制系統，其中每個所述用戶輸入機構包括用于基于由所述主控制電路提供的超控透射率狀態(tài)信號，指示何時所述從屬窗戶控制電路正在操作的視覺指示器。
15.如權利要求13— 14中任一項所述的電控制系統，其中在檢測到不再施加由所述主控制電路提供的透射率狀態(tài)信號時，所述從屬窗戶控制電路保持與被超控時相同的狀態(tài)，除非隨后被所述用戶輸入機構改變。
16.如權利要求13— 14中任一項所述的電控制系統，其中所述主控制電路使得可變透射率窗戶的透射率在多個步驟中逐漸改變狀態(tài)。
17.如權利要求13- 14中任一項所述的電控制系統，其中所述主控制電路使得可變透射率窗戶組的透射率順序地改變。
18.如權利要求13— 14中任一項所述的電控制系統，其中所述主控制電路使得在電影模式中時可變透射率窗戶的透射率減小。
19.如權利要求13— 14中任一項所述的電控制系統，其中所述主控制電路通過總線耦接到所述從屬窗戶控制電路。
20.如權利要求19所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路被配置為當所述總線或所述主控制電路出現故障時，響應所述用戶輸入機構來控制所述可變透射率窗戶的透射率。
21.如權利要求13— 14中任一項所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路還包括用于監(jiān)視系統的重置信號并且當檢測到重置信號時短路所述可變透射率窗戶以便快速使其清透的電路。
22.如權利要求13- 14中任一項所述的電控制系統，其中所述用戶輸入機構包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的燈，所述燈給系統用戶提供信息，所述信息包括以下至少一個可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶當前是否正在改變透射率狀態(tài)、所述用戶輸入機構是否正被超控以及系統是否正確操作。
23.一種用于控制多個可變透射率窗戶的電控制系統，包括耦接到可變透射率窗戶的從屬窗戶控制電路，其中所述從屬窗戶控制電路包括丟失檢測電路，以便確定是否已經失去電能，確定電能已經失去多久，并且如果失去電能的時間少于預定時間，將可變透射率窗戶返回到其最近狀態(tài)。
24.如權利要求23所述的電控制系統，還包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的用戶輸入機構，其中所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的所期望的透射率級別的控制信號，所述從屬窗戶控制電路響應從所述用戶輸入機構接收的控制信號，來控制可變透射率窗戶的透射率。
25.如權利要求24所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路包括用于給所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構提供信號和電能，從所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構接收信號，以及監(jiān)視由所述可變透射率窗戶和所述用戶輸入機構汲取的電能的元件。
26.如權利要求24— 25中任一項所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路還包括用于監(jiān)視系統的重置信號并且當檢測到重置信號時短路所述可變透射率窗戶以便快速使其清透的電路。
27.如權利要求23- 25中任一項所述的電控制系統，還包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的用戶輸入機構，其中所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的所期望的透射率級別的控制信號，所述從屬窗戶控制電路響應從所述用戶輸入機構接收的控制信號來控制可變透射率窗戶的透射率，所述用戶輸入機構包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的燈，所述燈給系統用戶提供信息，所述信息包括以下至少一個可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶當前是否正在改變透射率狀態(tài)、所述用戶輸入機構是否正被超控以及系統是否正確操作。
28.如權利要求23- 25中任一項所述的電控制系統，還包括 多個從屬窗戶控制電路，每個從屬窗戶控制電路用于控制所述多個可變透射率窗戶中的一個或多個的透射率； 多個用戶輸入機構，每個用戶輸入機構耦接到所述從屬窗戶控制電路中的一個或多個；和 耦接到所述多個從屬窗戶控制電路的主控制電路， 其中 所述主控制電路和所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的透射率級別的透射率狀態(tài)信號； 每個從屬窗戶控制電路響應由所述主控制電路和/或所述用戶輸入機構中的一個用戶輸入機構提供的透射率狀態(tài)信號，來控制所述可變透射率窗戶中的至少一個的透射率； 所述主控制電路和所述從屬窗戶控制電路被配置成，使得當所述主控制電路給從屬窗戶控制電路提供透射率狀態(tài)信號時，所述從屬窗戶控制電路使用由所述主控制電路提供的透射率狀態(tài)信號，以便確定耦接所述從屬窗戶控制電路的任意可變透射率窗戶的透射率級另IJ，同時超控從用戶輸入機構接收的任意透射率狀態(tài)信號。
29.一種用于控制交通工具內的多個可變透射率窗戶的電控制系統，包括 從屬窗戶控制電路，所述從屬窗戶控制電路耦接到可變透射率窗戶，并且被耦接為從交通工具電源接收電能，所述從屬窗戶控制電路包括保護電路，該保護電路包括保護系統不受從一 500V到+ 500V的電壓尖峰的影響的電路。
30.如權利要求29所述的電控制系統，其中所述保護電路包括二極管，以便截斷負電壓尖峰。
31.如權利要求30所述的電控制系統，其中所述保護電路還包括截斷正電壓尖峰的晶體管開關。
32.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，其中所述保護電路包括截斷正電壓尖峰的晶體管開關。
33.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，其中所述保護電路包括所述可變透射率窗戶的每個電源上的二極管保護電路，以便保護免受過電流。
34.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，其中所述保護電路包括過電壓電流吸入電路，以便吸收存儲在窗戶中的多余電能。
35.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，其中所述保護電路包括增強的電源電路，該電源電路包括提供不同電壓的兩個分開的電源部分。
36.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，其中所述從屬窗戶控制電路包括丟失檢測電路，以便確定是否已經失去電能，確定電能已經失去多久，并且如果失去電能的時間少于預定時間，將可變透射率窗戶返回到其最近狀態(tài)。
37.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，還包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的用戶輸入機構，其中所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的所期望的透射率級別的控制信號，所述從屬窗戶控制電路響應從所述用戶輸入機構接收的控制信號來控制可變透射率窗戶的透射率，所述用戶輸入機構包括耦接到所述從屬窗戶控制電路的燈，所述燈給系統用戶提供信息，所述信息包括以下至少一個可變透射率窗戶的當前透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶的選擇的透射率狀態(tài)、可變透射率窗戶當前是否正在改變透射率狀態(tài)、所述用戶輸入機構是否正被超控以及系統是否正確操作。
38.如權利要求29- 30中任一項所述的電控制系統，還包括 多個從屬窗戶控制電路，每個從屬窗戶控制電路用于控制所述多個可變透射率窗戶中的一個或多個的透射率； 多個用戶輸入機構，每個用戶輸入機構耦接到所述從屬窗戶控制電路中的一個或多個；和 耦接到所述多個從屬窗戶控制電路的主控制電路， 其中 所述主控制電路和所述用戶輸入機構被配置為給所述從屬窗戶控制電路提供表示可變透射率窗戶的透射率級別的透射率狀態(tài)信號； 每個從屬窗戶控制電路響應由所述主控制電路和/或所述用戶輸入機構中的一個用戶輸入機構提供的透射率狀態(tài)信號，來控制所述可變透射率窗戶中的至少一個的透射率； 所述主控制電路和所述從屬窗戶控制電路被配置成，使得當所述主控制電路給從屬窗戶控制電路提供透射率狀態(tài)信號時，所述從屬窗戶控制電路使用由所述主控制電路提供的透射率狀態(tài)信號，以便確定耦接所述從屬窗戶控制電路的任意可變透射率窗戶的透射率級另IJ，同時超控從用戶輸入機構接收的任意透射率狀態(tài)信號。
39.一種大規(guī)模運輸交通工具,包括 多個可變透射率窗戶；和 用于控制所述多個可變透射率窗戶的如權利要求I 一 38中任一項所述的電控制系統。
40.如權利要求39所述的大規(guī)模運輸交通工具，其中所述大規(guī)模運輸交通工具是飛機。
41.一種可變透射率窗戶，包括 電致變色設備，被耦接到用于改變電致變色設備的透射率的控制電路，所述電致變色設備包括 以平行隔開關系設置第一和第二襯底，以便在所述第一和第二襯底的內表面之間形成腔室； 在所述第一和第二襯底的每個內表面上提供的透明電極涂層； 在所述第一和第二襯底的周邊，在所述第一和第二襯底的第一和第二透明電極涂層上分別沉積的第一和第二銀膠層；以及 設置在所述第一和第二透明電極涂層之間的電致變色介質。
42.如權利要求41所述的可變透射率窗戶，還包括附于所述第一和第二銀膠層上的銀觸點凸起。
43.如權利要求41- 42中任一項所述的可變透射率窗戶，還包括在所述第一和第二襯底的周邊在所述周邊的相對區(qū)域物理和電耦接到所述第一和第二襯底中的每個上的所述銀膠層的多個導電結構，并且每個導電結構延伸超過所述第一和第二襯底的周邊，以便連接被耦接到控制電路的導電材料。
44.如權利要求41一 42中任一項所述的可變透射率窗戶，其中所述銀膠層通過噴墨印刷分配在所述第一和第二透明電極涂層上。
45.如權利要求41- 42中任一項所述的可變透射率窗戶，其中施加所述銀膠層，以便形成繞著所述第一和第二透明電極涂層的周邊的連續(xù)環(huán)。
46.如權利要求41一 45中任一項所述的可變透射率窗戶，其中所述銀膠層被施加在繞著所述第一和第二透明電極涂層的周邊的多個區(qū)域內。
47.一種大規(guī)模運輸交通工具，包括 如權利要求41 - 46中任一項限定的多個可變透射率窗戶。
48.如權利要求47所述的大規(guī)模運輸交通工具，其中所述大規(guī)模運輸交通工具是飛機。
49.一種可變透射率窗戶系統,包括 可變透射率窗戶元件，所述可變透射率窗戶元件包括 以平行隔開關系設置以在其間形成間隙的第一和第二襯底； 分別沉積在所述第一和第二襯底的面對間隙的表面上的第一和第二光學透明導電涂層；以及 在所述光學透明導電涂層之間的電致變色介質； 與所述可變透射率窗戶元件的周邊接觸并且圍繞所述可變透射率窗戶元件的周邊的彈性玻璃框；和與所述可變透射率窗戶元件耦接并適合于控制所述可變透射率窗戶元件的透射率的控制電路； 其中，第一和第二襯底中的至少一個的厚度小于約I. 2mm，并且 所述第一和第二光學透明導電涂層中的每一個包括具有至少兩個波的厚度的層。
50.如權利要求49所述的可變透射率窗戶系統，其中所述可變透射率窗戶元件具有大于0. Im2的面積。
51.—種可變透射率窗戶系統,包括 具有大于0. Im2的面積的可變透射率窗戶元件，所述可變透射率窗戶元件包括第一襯底，第一襯底具有第一表面、第二表面和周邊，該周邊限定第一側和相對于所述第一側的第二側； 第二襯底，第二襯底具有第三表面、第四表面和周邊，該周邊限定第三側和相對于所述第三側的第四側； 提供在所述第一襯底的第二表面上的第一導電涂層，所述第一導電涂層包含銦錫氧化物； 提供在所述第二襯底的第三表面上的第二導電涂層，第一導電涂層和第二導電涂層具有至少兩個全波的厚度； 設置在所述導電涂層之間的液相電致變色介質； 包圍所述可變透射率窗戶元件的彈性玻璃框，以及 與所述可變透射率窗戶元件耦接并適合于控制所述可變透射率窗戶元件的透射率的控制電路； 其中，所述第一導電涂層和所述第二導電涂層具有至少兩個全波的厚度；并且所述第一導電涂層和所述第二導電涂層中的至少一個包括銦錫氧化物、摻雜氟的錫氧化物、摻雜的鋅氧化物、銦鋅氧化物、TEC20、TEC15和電介質/金屬/電介質薄膜堆中的至少一個的層。
52.如權利要求49或51所述的可變透射率窗戶系統，其中可變透射率窗戶元件的涂有相應的光學透明導電涂層的襯底的透射率至少為65%，并且，在清透狀態(tài)中可變透射率窗戶元件的透射率高于60%。
53.如權利要求52所述的可變透射率窗戶系統，其中第一和第二光學透明導電涂層具有相應的小于大約2. 6歐姆/平方的薄層電阻值。
54.—種可變透射率窗戶系統,包括 具有大于0. Im2的面積的可變透射率窗戶元件，所述可變透射率窗戶元件包括第一襯底，第一襯底具有第一表面、第二表面和周邊，該周邊限定第一側和相對于所述第一側的第二側； 第二襯底，第二襯底具有第三表面、第四表面和周邊，該周邊限定第三側和相對于所述第三側的第四側； 提供在所述第一襯底的第二表面上的第一導電涂層，所述第一導電涂層包含銦錫氧化物； 提供在所述第二襯底的第三表面上的第二導電涂層，第一導電涂層和第二導電涂層具有至少兩個全波的厚度；設置在所述導電涂層之間的電致變色介質； 包圍所述可變透射率窗戶元件的彈性玻璃框，以及 與所述可變透射率窗戶元件耦接并適合于控制所述可變透射率窗戶元件的透射率的控制電路； 其中，所述第一導電涂層和所述第二導電涂層具有至少兩個全波的厚度；并且 所述可變透射率窗戶元件的涂有相應的光學透明導電涂層的襯底的透射率至少為65%，以及 在清透狀態(tài)中可變透射率窗戶元件的透射率高于60%。
55.如權利要求49或54所述的可變透射率窗戶系統，其中所述第一導電涂層和所述第二導電涂層中的至少一個包括銦錫氧化物、摻雜氟的錫氧化物、摻雜的鋅氧化物、銦鋅氧化物、TEC20、TEC15和電介質/金屬/電介質薄膜堆中的至少一個的層。
56.如權利要求51或54所述的可變透射率窗戶系統，所述可變透射率窗戶系統被配置為使得所述可變透射率窗戶元件的透射率在操作中從大約60%變化到低于0. 2%。
57.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統,其中第一和第二光學透明導電涂層具有相應的小于大約3. 0歐姆/平方的薄層電阻值。
58.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中可變透射率窗戶元件的涂有相應的光學透明導電涂層的襯底的透射率至少為78. 6%，并且，在清透狀態(tài)中可變透射率窗戶元件的透射率高于60%。
59.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中所述第一襯底和所述第二襯底以及第一和第二光學透明導電涂層具有類似的熱膨脹系數。
60.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中光學透明導電涂層包含HO,并且，可變透射率窗戶元件是用包括在大于6. 5微米汞柱的氣壓沉積該光學透明導電涂層的工藝制造的。
61.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中可變透射率窗戶元件是用包括在包含氪的氣氛中在襯底上沉積光學透明導電涂層的工藝制造的，該襯底在該沉積之如是平坦的。
62.如權利要求61所述的可變透射率窗戶系統，其中所述工藝還包括在所述沉積期間轉換所述氣氛。
63.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中可變透射率窗戶元件是用包括在襯底上沉積光學透明導電涂層的工藝制造的，該襯底在該沉積之前是預先彎曲或預先施加應力的。
64.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，還包括 中窗框和外窗框，中窗框和外窗框相互配合以繞著所述彈性玻璃框的周邊圍繞所述彈性玻璃框，并且被配置為將可變透射率窗戶元件保持在固定位置。
65.如權利要求64所述的可變透射率窗戶系統，還包括 防塵罩；和 內窗框，內窗框與中窗框配合以相對于可變透射率窗戶兀件的襯底將所述防塵罩固定在平行隔開的位置中。
66.如權利要求64所述的可變透射率窗戶系統，其中所述中窗框和所述外窗框由將熱能從所述可變透射率窗戶元件傳導到與所述中窗框和所述外窗框接觸的結構的導熱塑料制成。
67.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，還包括 分別繞著所述第一襯底和所述第二襯底的周邊沉積在第一光學透明導電涂層和第二光學透明導電涂層上的第一和第二高導電材料層。
68.如權利要求67所述的可變 透射率窗戶系統，其中所述高導電材料層包含銀、金和鋁中的至少一種。
69.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中所述可變透射率窗戶系統不包含后視元件。
70.如權利要求49、51或54所述的可變透射率窗戶系統，其中電致變色介質包括液相電致變色介質。
71.如權利要求55所述的可變透射率窗戶系統，其中第一襯底和第二襯底中的至少一個的厚度小于大約0. 6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制多個可變透射率窗戶的電控制系統(見圖2)。該電控制系統包括主控制電路和用于提供表示可變透射率窗戶的透射率級別的控制信號的用戶輸入電路，以及耦接到主控制電路、用戶輸入電路和可變透射率窗戶的多個從屬窗戶控制電路。每個從屬窗戶控制電路響應從主控制電路和/或用戶輸入電路接收的控制信號來控制可變透射率窗戶中的至少一個的透射率。本發(fā)明還公開了用于制造可變透射率窗戶中使用的電致變色設備的新穎的方法。本發(fā)明還公開了用于改進窗戶的熱傳遞、相對于外部負荷保護窗戶以及提高窗戶的電子性能的新穎特征。
文檔編號G02F1/153GK102749781SQ20121024119
公開日2012年10月24日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權日2006年6月9日
發(fā)明者B·L·比舍, D·A·泰斯特, D·J·卡蒙加, G·A·諾曼, K·L·阿什, R·R·特恩布爾 申請人:金泰克斯公司