一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法

摘要

本发明涉及电致变色控制领域，公开了一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，包括状态驱动方法和状态切换方法；状态驱动方法包括：通过向电致变色装置施加驱动电压将电致变色装置的光学状态转变至光学状态X；向电致变色装置施加驱动电压之前，向电致变色装置施加启动电压；电致变色装置转变至光学状态X后，向电致变色装置施加维持电压；当将电致变色装置转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到将电致变色装置切换至光学状态Y的切换指令时，状态切换方法包括：判断状态驱动方法运行时间是否在S1与S2之间；如是，等待状态驱动方法运行至时间阈值S2后，切换至光学状态Y；如否，直接切换至光学状态Y。

权利要求

1.一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于，包括状态驱动方法和状态切换方法；所述状态驱动方法包括：A1：通过向电致变色装置施加驱动电压将电致变色装置的初始光学状态转变至光学状态X；

A2：向电致变色装置施加驱动电压之前，向电致变色装置施加启动电压；启动电压的绝对值小于驱动电压的绝对值，且启动电压与驱动电压正负相同；

A3：电致变色装置转变至光学状态X后，向电致变色装置施加维持电压；维持电压的绝对值小于驱动电压的绝对值，且维持电压与驱动电压正负相同；

A4：施加启动电压的过程中存在时间阈值S1，施加驱动电压的过程中存在时间阈值S2；

电致变色装置的初始光学状态在S1之前不发生转变，且在S1之后发生转变；电致变色装置在S2之前已转变至光学状态X；

当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到将电致变色装置切换至光学状态Y的切换指令时，状态切换方法包括：B1：如状态驱动方法运行时间在S1之前，运行B2；如状态驱动方法运行时间在S1与S2之间，则等待状态驱动方法运行至时间阈值S2后，运行B3；如状态驱动方法运行时间在S2之后，直接运行B3；

B2：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由初始光学状态切换至光学状态Y；

B3：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由光学状态X切换至光学状态Y；

光学状态包括透过率、折射率、反射率和吸收率，初始光学状态、光学状态X、光学状态Y中任意两个的光学状态不同；其中光学状态不同是指透过率、折射率、反射率、吸收率中任意一个或者多个参数不相同。

2.根据权利要求1所述的用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到切换至光学状态Y的切换指令时，判断光学状态Y与光学状态X是否相同；如是，则继续运行转变至光学状态X的状态驱动方法；如否，则运行所述的状态切换方法。

3.根据权利要求1所述的用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于，启动电压为非恒定值：启动电压的数值由0渐变至驱动电压的数值；电致变色装置转变至光学状态X后，施加在电致变色装置上的电压数值由驱动电压的数值渐变至维持电压的数值。

4.根据权利要求1所述的用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于：启动电压、驱动电压、维持电压均为恒定值。

5.根据权利要求1所述的用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到多个切换指令时，最后的切换指令是将电致变色装置切换至光学状态Z，状态切换方法包括：C1：如状态驱动方法运行时间在S1之前，运行C2；如状态驱动方法运行时间在S1与S2之间，则等待状态驱动方法运行至时间阈值S2后，运行C3；如状态驱动方法运行时间在S2之后，直接运行C3；

C2：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由初始光学状态切换至光学状态Z；

C3：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由光学状态X切换至光学状态Z；

初始光学状态、光学状态X、光学状态Z中任意两个的光学状态不同。

6.根据权利要求5所述的用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，其特征在于，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到多个切换指令且最后的切换指令是将电致变色装置切换至光学状态Z时，判断光学状态Z与光学状态X是否相同；如是，则继续运行转变至光学状态X的状态驱动方法；如否，则运行所述的状态切换方法。

说明书

一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电致变色控制领域，具体涉及一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法。

背景技术

[0002] 电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率、折射率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。其结构一般至少包括多层堆叠的：导电层，其可作为电致变色材料的基底；电致变色层，可以响应施加电压而产生光学性质的变化；离子导电层，其允许离子如锂离子，氢离子等穿过，以导通电致变色层和离子存储层；离子存储层，其允许是电致变色材料，与电致变色层形成颜色互补，也可以是其他类型材料，起到平衡电荷和存储离子的作用。

[0003] 由于电致变色装置的复杂性，其不同光学状态的切换受多种因素的影响，如施加电压的大小、电压切换速率、电压维持时间、装置的尺寸和装置的结构等。所以设计不同电致变色装置光学状态切换的控制方法是一个重大的挑战。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，包括状态驱动方法和状态切换方法；所述状态驱动方法包括：

[0007] A1：通过向电致变色装置施加驱动电压将电致变色装置的初始光学状态转变至光学状态X；

[0008] A2：向电致变色装置施加驱动电压之前，向电致变色装置施加启动电压；启动电压的绝对值小于驱动电压的绝对值，且启动电压与驱动电压正负相同；

[0009] A3：电致变色装置转变至光学状态X后，向电致变色装置施加维持电压；维持电压的绝对值小于驱动电压的绝对值，且维持电压与驱动电压正负相同；

[0010] A4：施加启动电压的过程中存在时间阈值S1，施加驱动电压的过程中存在时间阈值S2；电致变色装置的初始光学状态在S1之前不发生转变，且在S1之后发生转变；电致变色装置在S2之前已转变至光学状态X；即在状态驱动方法运行过程中：状态驱动方法运行时间在S1之前时，电致变色装置的光学状态仍处于初始光学状态；状态驱动方法运行时间在S1与S2之间时，光学状态正在切换，需要等待运行至S2，才能确保切换至光学状态X；状态驱动方法运行时间到S2之后时，此时已切换至光学状态X；

[0011] 当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到将电致变色装置切换至光学状态Y的切换指令时，状态切换方法包括：

[0012] B1：如状态驱动方法运行时间在S1之前，运行B2；如状态驱动方法运行时间在S1与S2之间，则等待状态驱动方法运行至时间阈值S2后，运行B3；如状态驱动方法运行时间在S2之后，直接运行B3；

[0013] B2：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由初始光学状态切换至光学状态Y；

[0014] B3：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由光学状态X切换至光学状态Y；

[0015] 光学状态包括透过率、折射率、反射率和吸收率，初始光学状态、光学状态X、光学状态Y中任意两个的光学状态不同；其中光学状态不同是指透过率、折射率、反射率、吸收率中任意一个或者多个参数不相同。

[0016] 进一步地，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到切换至光学状态Y的切换指令时，判断光学状态Y与光学状态X是否相同；如是，则继续运行转变至光学状态X的状态驱动方法；如否，则运行所述的状态切换方法。

[0017] 进一步地，启动电压为非恒定值：启动电压的数值由0渐变至驱动电压的数值；电致变色装置转变至光学状态X后，施加在电致变色装置上的电压数值由驱动电压的数值渐变至维持电压的数值。

[0018] 进一步地，启动电压、驱动电压、维持电压均为恒定值。

[0019] 进一步地，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到多个切换指令时，最后的切换指令是将电致变色装置切换至光学状态Z，状态切换方法包括：

[0020] C1：如状态驱动方法运行时间在S1之前，运行C2；如状态驱动方法运行时间在S1与S2之间，则等待状态驱动方法运行至时间阈值S2后，运行C3；如状态驱动方法运行时间在S2之后，直接运行C3；

[0021] C2：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由初始光学状态切换至光学状态Z；

[0022] C3：按照A1‑A4中的状态驱动方法将电致变色装置由光学状态X切换至光学状态Z；

[0023] 初始光学状态、光学状态X、光学状态Z中任意两个的光学状态不同。

[0024] 进一步地，当将电致变色装置由初始光学状态转变至光学状态X的状态驱动方法正在运行，接到多个切换指令且最后的切换指令是将电致变色装置切换至光学状态Z时，判断光学状态Z与光学状态X是否相同；如是，则继续运行转变至光学状态X的状态驱动方法；如否，则运行所述的状态切换方法。

[0025] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

[0026] 本发明通过在电压曲线上设置时间阈值的方法，能够使电致变色装置能够在任意两种光学状态之间切换，不需要等待前一种光学状态切换结束，即可进行下一种光学状态的切换。

附图说明

[0027] 图1为本发明实施例一中对电致变色装置施加的电压曲线图；

[0028] 图2为本发明实施例二中对电致变色装置施加的电压曲线图；

[0029] 图3为本发明实施例一和实施例二中进行光学状态切换的控制方法流程图；

[0030] 图4为本发明实施例一和实施例二中进行光学状态切换的控制方法流程图；

[0031] 图5为本发明实施例三中进行光学状态切换的控制方法流程图；

[0032] 图6为本发明实施例三中进行光学状态切换的控制方法流程图；

[0033] 图7为本发明实施例四中对电致变色装置施加的电压曲线图；

[0034] 图8为本发明实施例五中对电致变色装置施加的电压曲线图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

[0036] 本发明提出了一种用于电致变色装置光学状态切换的控制方法，用于实现电致变色装置在着色态和褪色态之间切换，其中着色态和褪色态可以是电致变色装置最大光学状态和最小光学状态之间的任意状态。如一种电致变色装置的最大光学透过率是60%，最小透过率为1%，可以根据需求选择1%‑60%之间的任一透过率为着色态和褪色态。着色态和褪色态是两个相对概念，即着色态的光学状态高于褪色态的光学状态，如着色态光学密度高于褪色态。

[0037] 实施例一

[0038] 如图1所示，先对电致变色装置按照一定的斜率施加启动电压101，使离子在电致变色装置中快速移动，使其光学状态迅速转变；工步一：按照一定的斜率施加启动电压101，是为了防止直接施加较大电压会产生较大的峰值电流，对电致变色装置造成破坏，导致可靠性衰减；工步二：然后施加驱动电压102实现电致变色装置的光学状态转变，持续一段时间；工步三：按照一定的斜率减小施加在电致变色装置上的电压103；工步四：最终减小到维持电压104，可以抵消电致变色装置在完成光学状态转换后残存的漏电电流，保持装置的光学状态。

[0039] 根据用户需求，实施例一中，设计了四种光学状态，包括T1、T2、T3和T4，光学状态T1、T2、T3和T4中任意两个之间的光学状态不同，光学状态不同是指透过率、折射率、反射率、吸收率中任意一个或者多个参数不相同,四个光学状态中的任意两个光学状态之间可以切换，一共包含十二组可能的切换情况。

[0040] 表1

[0041]

[0042] 参数定义：NA表示工步时间不确定，与根据前一工步最终光学状态有关；V1至V24为对电致变色装置施加的电压，V1至V24的数值为出厂设置值，各数值之间无相关性；v1‑v24为对电致变色装置施加电压的变化速率（电压步幅），v1至v24的数值为出厂设置值，各数值之间无相关性；t1‑t24为对电致变色装置施加电压的持续时间，其数值为出厂设置值，各数值之间无相关性。

[0043] 在一些实施例中，可以根据使用者需求在操作面板、手机APP等控制系统中分别设置不同光学状态的选项，用户可以通过控制系统选择合适的光学状态控制电致变色装置。

[0044] 在工步一进行中以及工步二结束时分别设置了两个时间阈值S1和S2,如图2所示，S1之前施加的电压对电致变色装置光学状态的转变影响非常小，S2之后电致变色装置已经完成光学状态的转变。时间阈值需要通过电致变色装置光学状态转变的电荷量、光学性质、电流确认。

[0045] 如图3所示，以光学状态T1、T2、T3举例：电致变色装置从光学状态T1切换到光学状态T2，在这个过程中又接到切换到光学状态T3的指令：在T1切换T2阶段，电压曲线如图1所示，用户做出选择后，控制器按照表1中第4组控制参数发出指令，对电致变色装置施加电压，如果在时间阈值S1和S2之间收到切换至T3的切换指令，需要等待工步二完成后（此时光学状态已切换至T2）再按照表1第8组控制参数将光学状态切换至T3；如果T1切换至T2的运行时间在时间阈值S1之前（此时电致变色装置仍处于光学状态T1），收到切换至T3的切换指令后，则可以直接按照表1第7组控制参数将光学状态切换至T3，如果T1切换至T2的运行时间在时间阈值S2之后（此时光学状态已切换至T2），收到切换至T3的切换指令后，则可以直接按照表1第8组控制参数将光学状态切换至T3，电压曲线同样如图1所示。

[0046] 如图4所示，在一些优选的实施例中，光学状态T1透过率为60%，光学状态T2透过率为40%,光学状态T3透过率为20%；当外界阳光强烈时，用户想将玻璃由光学状态T1切换为T2阻挡光线，在这个切换过程中，又想切换为更能阻挡光线的光学状态T3：即在T1切换T2的过程中，如果收到切换至T3的切换指令，可以先判断光学状态T2与T3是否相同，如果不相同，则按照图3中的方法执行；如果相同，则继续执行T1切换至T2的状态驱动方法。

[0047] 光学状态T1、T2、T3可以替换为电致变色装置的任意光学状态。

[0048] 实施例二

[0049] 如图2所示，实施例二与实施例一的区别在于：实施例一中启动电压101、驱动电压102以及维持电压104均为正，即实施例一中，光学状态从T1切换至T2、从T2切换至T3均是从着色态切换到褪色态；实施例二中启动电压101、驱动电压102以及维持电压104均为负，即实施例中二中，光学状态从T1切换至T2、从T2切换至T3均是从褪色态切换到着色态。

[0050] 实施例三

[0051] 如图5所示，实施例三与实施例一的区别在于：实施例一中，控制电致变色装置从光学状态T1切换到光学状态T2过程中，仅收到一个切换至光学状态T3的切换指令；实施例三中，控制电致变色装置从光学状态T1切换到光学状态T2过程中，收到多个切换指令，且最后一个为切换至光学状态T3的切换指令；同样地，如果T1切换到T2的运行时间在时间阈值S1和S2之间，则需要等待工步二完成后（时间阈值S2后，此时光学状态已切换至T2）再按照表1第8组控制参数将光学状态切换至T3；如果T1切换到T2的运行时间在时间阈值S1之前（此时电致变色装置仍处于光学状态T1），收到切换至T3的切换指令后，则可以直接按照表1第7组控制参数将光学状态切换至T3，如果T1切换至T2的运行时间在时间阈值S2之后（此时光学状态已切换至T2），收到切换至T3的切换指令后，则可以直接按照表1第8组控制参数将光学状态切换至T3。

[0052] 如图6所示，在一些优选的实施例中，在T1切换T2阶段，如果收到多个切换指令，且最后一个为切换至光学状态T3的切换指令，先判断光学状态T2与T3是否相同，如果不相同，则按照上述方法执行；如果相同，则继续执行T1切换至T2的状态驱动方法。

[0053] 实施例四

[0054] 如图7所示，实施例四与实施例一的区别在于，实施例一中启动电压101是一定斜率逐渐增加，然后达到驱动电压102的数值，工步二中完成光学状态的转变后，驱动电压102以一定斜率逐渐减少至维持电压104的大小；实施例四中启动电压101由两个恒定电压组成，前一个恒定电压的数值小于后一个恒定电压，但均小于驱动电压102；而且实施例四中，光学状态完成转变后，施加在电致变色装置上的电压由驱动电压102直接变为维持电压104。另外，由于实施例四中启动电压101为两段恒定电压，两段恒定电压对电致变色装置光学状态的转变影响均非常小，故时间阈值S1选择最后启动电压101最末段对应的时间。

[0055] 实施例五

[0056] 如图8所示，实施例五与实施例四的区别在于，实施例四中的电压均为正，实施例五中的电压均为负。

[0057] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0058] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。