改进耐溶剂性的塑料涂层

摘要

一种电光元件，其包括界定第一表面和第二表面的第一基本透明聚合物衬底。所述第二表面包括第一导电层。第一聚合物多层膜安置于所述第一衬底与所述第一导电层之间。所述第一聚合物多层膜包括第一聚合物层、无机层和第二聚合物层。第二基本透明衬底界定第三表面和第四表面。所述第三表面包括第二导电层。电致变色介质安置于界定于所述第一衬底与第二衬底之间的空腔中且包括阴极材料、阳极材料和至少一种溶剂。

说明书

技术领域

本发明技术大体上涉及电致变色装置，且更确切地说，涉及具有至少一个塑料衬底的电致变色装置。

背景技术

在电致变色(EC)装置中使用塑料衬底可能会导致一些挑战，如涂布透明导体的塑料在各种温度和化学条件的电致变色介质存在下容易降解。在电致变色化学中使用的溶剂在操作期间与高温的组合可使沉积在塑料衬底上的导电电极(通常ITO层)降解，这可能会导致装置缺陷和最终失效。因此，需要制造具有导电层的塑料衬底的新型设计和方法来改进电致变色装置的耐久性和效率。

发明内容

根据本公开的一方面，电光元件包括界定第一表面和第二表面的第一基本透明聚合物衬底。所述第二表面包括第一导电层。第一聚合物多层膜安置于所述第一衬底与所述第一导电层之间。聚合物多层膜包括第一聚合物层、无机层和第二聚合物层。第二基本透明衬底界定第三表面和第四表面。所述第三表面包括第二导电层。电致变色介质安置于界定于第一衬底与第二衬底之间的空腔中，且包括包含阴极材料、阳极材料和至少一种溶剂的电致变色介质。

根据本公开的一方面，电光元件包括界定第一表面和第二表面的第一基本透明聚合物衬底。所述第二表面包括第一导电层。第一硬涂层安置于第一衬底与第一导电层之间。第二基本透明聚合物衬底界定第三表面和第四表面。第三表面包含第二导电层。第二硬涂层安置于第二衬底与第二导电层之间。电致变色介质安置于界定于所述第一衬底与第二衬底之间的空腔中且包括阴极材料、阳极材料和至少一种溶剂。第一和第二导电层的特征在于在45℃的电致变色介质温度下暴露于所述电致变色介质1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。

在研究了下面的说明书、权利要求书和附图之后，本领域技术人员将理解和了解本公开的这些和其它方面、目标和特征。

附图说明

在各图式中：

图1为根据本公开的一些方面的电光元件的截面图；

图2为根据本公开的一些方面的衬底堆叠的截面图；

图3A为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层的衬底堆叠的截面图；

图3B为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层的衬底堆叠的截面图；

图3C为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层的衬底堆叠的截面图；

图3D为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层的衬底堆叠的截面图；

图4A为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和无机层的衬底堆叠的截面图；

图4B为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和无机层的衬底堆叠的截面图；

图4C为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和无机层的衬底堆叠的截面图；

图4D为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和无机层的衬底堆叠的截面图；

图5A为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和金属层的衬底堆叠的截面图；

图5B为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和金属层的衬底堆叠的截面图；

图5C为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和金属层的衬底堆叠的截面图；

图5D为根据本公开的一些方面的具有两个硬涂层和金属层的衬底堆叠的截面图；

图6为根据本公开的一些方面的测试温度对薄层电阻稳定性的影响的图；

图7为比较根据本公开的各方面的实例与比较实例的溶胀测试结果的图；

图8A为根据本公开的一些方面的硬涂层中的点缺陷的图像；

图8B为根据本公开的一些方面的硬涂层中的点缺陷的图像；

图9为透明导电氧化物(TCO)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系统的失效模式的图像；

图10为根据本公开的一些方面的具有85℃溶剂温度的实例随时间而变的薄层电阻的图；

图11为根据本公开的一些方面的溶剂测试设置的示意图；

图12为根据本公开的一些方面的实例的薄层电阻相对于暴露时间的图；

图13为根据本公开的一些方面的实例和比较实例的薄层电阻相对于暴露时间的图；

图14为根据本公开的一些方面的薄层电阻相对于暴露时间的图；

图15为根据本公开的一些方面的薄层电阻相对于暴露时间的图；以及

图16为如本公开中概述的迂曲路径(tortuous path)的示意图。

具体实施方式

出于本文中描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”和其派生词应与如图1定向的装置有关。然而，应理解，装置可采用各替代定向和步骤顺序，除非明确地指定为相反情况。还应理解，附图中所示且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。

如本文中所使用，当用于两个或多于两个项目的列表中时，术语“和/或”意指所列项目中的任一个自身可以单独使用，或所列项目中的两个或多于两个的任何组合可被使用。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么所述组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

下文描述各种实施例。应注意，特定实施例并不旨在作为穷尽性的描述或作为对本文中所公开的更广方面的限制。结合特定实施例所描述的一个方面不必限于所述实施例，并且可以与一个或多个任何其它实施例一起实践。

如本文所用，“约”将为所属领域的一般技术人员理解并且在一定程度上将根据其使用的上下文而变化。如果所属领域的一般技术人员不清楚所述术语的使用，那么鉴于其使用的上下文，“约”将意指特定术语范围的至多+/-10％。

除非本文另外指示或根据上下文明显矛盾，否则在描述要素的上下文中(尤其在所附权利要求书的上下文中)使用术语“一(a/an)”和“所述”以及类似提及应解释为涵盖单数和复数。除非在本文中另外指示，否则对本文中值范围的叙述仅意图充当个别提及见于范围内的每一单独值的简写方法，且每一单独值并入本说明书中，如同在本文中个别地叙述一般。除非本文中另有说明或另外与上下文相矛盾，否则本文描述的所有方法均可以按任何适合的次序执行。除非另有说明，否则本文中提供的任何和所有实例或示例性语言(例如“如”)的使用仅旨在更好地说明实施方案并且不对权利要求书的范围构成限制。说明书中的语言均不应解释为表示任何未要求保护的要素是必不可少的。

本文中使用术语“基本透明”将为所属领域的一般技术人员所理解并且在一定程度上将根据其使用的上下文而变化。如果所属领域的一般技术人员不清楚所述术语的使用，那么鉴于其使用的上下文，所述术语意指材料允许波长为400纳米的光束以10°的镜面角射向所述材料，通过所述材料的2mm厚度，使其透光率呈约75％或更大。此外，在涉及透光率Y时，“基本透明”涵盖透光率大于约10％的衬底。

参看图1-5D，参考数字10指代电光元件。电光元件10包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14。第二表面22包括第一导电层26。根据各种实例，第一硬涂层30安置于第一衬底14与第一导电层26之间。第二基本透明衬底34界定第三表面38和第四表面42。第三表面38包括第二导电层46。根据各种实例，第二硬涂层50安置于第二衬底34与第二导电层46之间。密封部件54安置于第一衬底14与第二衬底34之间。密封部件54以及第一衬底14和第二衬底34协作以在其间界定空腔58。电致变色介质62定位在空腔58中，其中所述电致变色介质62可包括阴极和阳极材料。

本文中所描述的电光元件10可包括于例如窗户、飞机透明件、镜、显示装置、滤光器、相机滤镜和类似的电致变色装置中。应理解，在附图自始至终可用相同的参考标记来标识本文提及的相同或类似的元件和/或组件和/或方法。在一些实施例中，电光元件10可包括于呈电致变色窗、电致变色镜等的电致变色装置中。在一些方面，电致变色装置为车内电致变色镜。在一些方面，电致变色装置为可变透射电致变色窗。在一些实施例中，电致变色装置为飞行器窗系统。用于电致变色装置中的电光元件10的其它应用包括用于手表的屏幕、计算器和计算机显示器屏幕；眼用佩戴品，如眼镜和太阳镜；可切换镜、遮阳板；汽车、建筑、飞行器、航海和航天器窗；信息显示板和数字广告牌等。

存在于电致变色介质62中的一种或多种溶剂(也称为塑化剂)可有助于电光元件10经由电致变色组件的高离子导电性和/或高溶解性的操作。可提供溶剂/塑化剂以提高电致变色系统中的离子迁移率，以促进电光元件10的着色和脱色。一般来说，展现较差离子迁移率的电致变色系统也将展现缓慢的着色和脱色速率。对于许多商业应用，例如汽车天窗和建筑、汽车和航空用窗，需要快速着色和脱色速率。尽管溶剂/塑化剂可有助于电光元件10的操作，但存在于电致变色介质62中的溶剂也可能损害或降解第一衬底14和/或第二衬底34以及第一导电层26和第二导电层46。一般来说，随着存在于电致变色系统中的溶剂/塑化剂的量增加，降解速率和/或程度也可能增加。另外，在许多商业应用(例如天窗和窗户)中，常经历的操作温度升高也可能增加溶剂/塑化剂降解导电层26、46的速率。在高于约45℃的温度的电致变色溶剂的存在下，第一导电层26和第二导电层46的降解可体现为气泡且最终开裂。气泡可在电光元件10的操作期间产生不合需要的视觉效果但不会显著地影响导电性。导电层26、46中的开裂则可导致导电层26、46的导电性减小，这可不利地影响电光元件10的操作。导电层26、46中的开裂还可能在电光元件10中产生不合需要的视觉缺陷。通过调整第一衬底14和第二衬底34以及第一导电层26和第二导电层46的特性和组分，可最小化和/或消除降解。本公开的各方面涉及可在某些条件下在某些电致变色溶剂/塑化剂存在下减少第一衬底14和第二衬底34和/或第一导电层26和第二导电层46的降解的材料和结构。在本公开的一个方面，可减小导电层26、46中的气泡和开裂的形成程度和/或速率。在一个方面，本公开的材料和结构有助于减少导电层26、46和/或衬底14、34的降解。在一个方面，降解的减少可以通过第一导电层26和第二导电层46的薄层电阻的稳定性增加来表征。根据一个方面，薄层电阻稳定性由以下定义：在45℃下，在大于45℃到约85℃的温度下和/或在85℃下暴露于电致变色介质1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。

现参看图1，传统电光元件或装置包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22直接耦接到第一导电层26。第二基本透明衬底34界定第三表面38和第四表面42。第三表面38直接耦接到第二导电层46。密封部件54安置于第一衬底14与第二衬底34之间。密封部件54以及第一衬底14和第二衬底34协作以在其间界定空腔58。电致变色介质62定位在空腔58中，其中所述电致变色介质62包括阴极和阳极材料。应理解，密封部件54展示为位于第一衬底14上的第二表面22与第二衬底34的第三表面38之间，但密封部件54的其它配置也是可能的且在本公开的范围和精神内。密封部件54可定位在装置的周界周围，如呈“C”型配置，可远距离地定位，或将取决于电光装置10的最终用途而变化的任何数目的其它配置。为简单起见，在本文中密封部件54被指处于第一衬底14与第二衬底34之间，但此配置应理解为对本公开不具有限制性，且除非明确指出，否则装置的实例或描述可以密封部件54的不同变化形式配置。

如图1、3A-3D、4A-D和5A-5D中参考和示出，衬底堆叠66是指与以不同组合定位的本文中所公开的不同类型的层中的一个或多个耦接、层叠和定位，以防止分别由衬底14和/或34以及其相关联的导电层26和46的降解引起的降解和对应的装置失效的对应第一基本透明衬底14和第二基本透明衬底34中的任一个。提供图1中所示的衬底堆叠66作为比较实例，其中第一基本透明衬底14和第二基本透明衬底34分别专门耦接到第一导电层26和第二导电层46。可替代地，图2、3A-3D、4A-D和5A-5D中所示的衬底堆叠66表示并展现根据本公开的各方面的用于在电光元件10中赋予稳定性和/或EC效率的不同组合。尽管图2、3A-3D、4A-D和5A-5D中仅示出一个衬底堆叠66，但在本文中将电光元件10定义为包括定位或包夹在两个个别衬底堆叠66之间的密封部件、空腔58和电致变色介质62。在一些方面，电光元件10的每一侧上的衬底堆叠66可包括定位于由密封部件54形成的空腔58的每一侧上的相同分层。在其它方面，衬底堆叠66中的每一个可有所不同，或取决于所形成的对应电光元件10的所需特性和用途，两个不同组的衬底堆叠66可定位在空腔58的每一侧上。在一个方面，电光元件10可包括一对任何关于图2、3A-3D、4A-D和5A-5D所描述的衬底堆叠66的配置。在另一方面，电光元件10包括选自关于图2、3A-3D、4A-D和5A-5D所描述的配置中的任一个的第一衬底堆叠66，以及选自关于图2、3A-3D、4A-D和5A-5D所描述的配置中的任一个的第二衬底堆叠66，其可与第一衬底堆叠66的配置相同或不同。根据本文中所描述，图2、3A-3D、4A-D和5A-5D中所示的各种实例和方面，每一衬底堆叠66可包括以下的各种组合：呈各种组合的第一抗反射层(或色彩抑制层)70、第二抗反射(或色彩抑制)层74、第三硬涂层78、第四硬涂层82、银(Ag)堆叠层86、透明导电氧化物(TCO)层90(例如氧化铟锡层)、第一无机氧化物或氮化物层94、第二无机氧化物或氮化物层98、第一金属层102和第二金属层106。

本文中所描述的电光元件10的第一衬底14和/或第二衬底34可由聚合材料、玻璃、玻璃陶瓷和/或其组合构成。应理解，第一衬底14和第二衬底34可包括相同类型的材料(即，均包括聚合材料)或材料类型可有所不同(即，第一衬底14和第二衬底34中的一个包括聚合材料且另一个包括玻璃)。第一衬底14和/或第二衬底34可以是基本透明的。在聚合实例中，第一衬底14和/或第二衬底34的聚合材料可包括聚乙烯(例如，低和/或高密度)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚砜、丙烯酸聚合物(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺(例如，环脂肪族二胺十二烷二酸聚合物(即，

在第一衬底14和第二衬底34均包括聚合材料的情况下，衬底14、34可为柔性或刚性的，使得由其形成的电光元件10为柔性或刚性电光元件10。

第一导电层26和第二导电层46可包括透明导电氧化物(TCO)层90、银(Ag)堆叠层86或以相对于彼此的任何次序堆叠的银(Ag)堆叠层86与透明导电氧化物(TCO)的组合。根据本公开的一方面的示例性透明导电氧化物(TCO)为氧化铟锡(ITO)。在一些方面，第一导电层26可包括定位于透明导电氧化物(TCO)层90与第三硬涂层78之间的银(Ag)堆叠层86(例如，图4D)。在其它方面，第一导电层26可包括定位于银(Ag)堆叠层86与第三硬涂层78之间的透明导电氧化物(TCO)层90。在又其它方面，第一导电层26和第二导电层46可包括一个或多个透明导电氧化物(TCO)层90。在其它方面，第一导电层26和第二导电层46可包括一个或多个银(Ag)堆叠层86。在又其它实例中，第一导电层26和/或第二导电层46可形成任何透明导电氧化物(TCO)层90、银(Ag)堆叠层86和硬涂层30、50、78、82中的一个的绝缘体-金属-绝缘体(IMI)堆叠(例如，图3D、4D、5D)。可与本公开的各方面组合利用的示例性IMI堆叠公开于美国专利第8,368,992号和美国申请公开第2018/0180923号中，其内容以全文引用的方式并入本文中。导电层26可被称为ITO层，但应理解，本公开不限于此特定材料。在表述ITO且在本公开的范围内的任何情况下，其它透明导电氧化物，如掺氟氧化锡(F:SnO

在一些方面，银(Ag)堆叠层86可包括约93重量百分比(重量％)银和约7重量％金合金。在其它方面，银(Ag)堆叠层86可包括约75重量％到约99.9重量％银和约25重量％到约0.1重量％金合金。在又其它方面，银(Ag)堆叠层86可包括纯或近乎纯(例如，大于99重量％银)的银。将金添加到银IMI堆叠仅是若干潜在稳定方法中的一种。由电循环产生的缺陷可为电致变色介质62中的溶剂提供通往第一衬底14和/或第二衬底34的部分路径。确切地说，已在实验上观察到当IMI在玻璃衬底系统中用作阳极(+电极)时，当IMI堆叠作为具有呈溶液形式的阳极和阴极物种的系统的一部分经历电致变色循环时，将7重量％Au添加到Ag中会改进对气泡样缺陷形成的抗性。银层内如Au、Pt和Pd的贵金属，以及如In、Ti、Cu、Ni和Zn的其它元素可潜在地为有利的。

在另一方面，第一导电层26和第二导电层46包括通过如TCO(例如，ITO)的透明电极或IMI堆叠之间的原子层沉积(ALD)沉积的至少一个层，且ALD沉积层可选自如Al

本文所公开的硬涂层，包括第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和第四硬涂层82可以包括肖氏D硬度(Shore D hardness)为至少约50、至少约55、至少约60、至少约65、至少约70、至少约75或至少约80的任何聚合树脂。在一个方面，聚合树脂的特征在于肖氏D硬度为约50到约100、约55到约100、约60到约100、约65到约100、约70到约100、约75到约100或约80到约100。硬涂层30、50、78、82中的任一个的刚度可由其硬度定义，其随硬涂层的杨氏模量(Young's modulus)、层厚度和泊松比而变化，如等式1中所提供：

D＝Eh

其中E为杨氏模量，h为层厚度，且v为泊松比。对于硬涂层30、50、78、82，泊松比可在约0.2到约0.4之间。膜的厚度对硬度具有显著影响。硬涂层30、50、78、82分层韧度由每平方米能量描述。具有中间弹性模量的缓冲层可缓解硬涂层30、50、78、82与第一衬底14和/或第二衬底34的柔性实例之间的弹性失配，且使裂纹扩展更困难。

在一些方面，第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和第四硬涂层82可以选自丙烯酸聚合物树脂、基于硅氧烷的树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚酯树脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)树脂或其组合。在一些方面，硬涂层30、50、78、82可以熔融或流动聚合物系统形式施用。在其它方面，硬涂层30、50、78、82可以使用UV光、电子束、等离子体或所属领域的技术人员已知的任何其它引发反应在大气压或减压(如真空条件)下聚合和/或交联的单体或寡聚系统形式施用。在一些方面，硬涂层30、50、78、82可以使用等离子体、电子束或β辐射固化、聚合和/或交联的单体或寡聚系统形式施用。在添加阻挡层(例如，硬涂层30、50、78、82中的一个)之前，第一衬底14和/或第二衬底34的表面质量可为将可能引起后续涂层中的开裂的点缺陷或应力点减到最少的重要因素。硬涂层30、50、78、82中的表面缺陷的常见实例包括但不限于粒子、带印、刮痕、填充物造成的凸起、辊印和残余物。硬涂层30、50、78、82的厚度可大于层上发现的平均粒子或刮痕，且厚度可为约100纳米(nm)或更大，或约1微米(μm)。

在一些方面，硬涂层30、50、78、82的厚度可为约0.1微米到约10微米、约0.3微米到约100微米、约0.1微米到约50微米、约0.5微米到约30微米、约5微米到约20微米或约10微米到约15微米。

密封部件54的主要目的是延迟氧气和/或水分渗透到电致变色介质62中，其可能会引起电光元件10的过早降解。密封部件54可用于将第一衬底14接合到第二衬底34。在一些实施例中，第一衬底14和第二衬底34可使用固化或胶凝化的电致变色和离子导电材料层压在一起，且密封部件54可施加到或层压到第一衬底14和第二衬底34的边缘周围。如果第一衬底14和第二衬底34在具有低气体渗透的额外衬底，例如两个玻璃或刚性塑料片件之间层压，那么密封部件54可密封层压制品。在所述实例中，密封部件54可包括PVB或EVA。在一些实例中，密封部件54可从额外衬底的玻璃或刚性塑料边缘凹入，且可在第一衬底14和第二衬底34的周界周围施加渗透率较低的密封材料。密封部件54可为施加到第一衬底14和第二衬底34中的一个的粘合材料，或双系统粘合剂，其中第一组分施加到一个衬底(例如，第一衬底14)且第二组分施加到另一衬底(例如，第二衬底34)且两个组分在接触时组合以将第一衬底14和第二衬底34粘结在一起。密封部件54的说明性粘合剂包括但不限于含有环氧化物、氨基甲酸酯、氰基丙烯酸酯、丙烯酸类化合物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚硫化物、苯氧树脂、聚烯烃和硅酮的粘合剂。密封部件54可包括热固化系统，如热固化环氧化物、紫外光可固化密封件或紫外光与热固化系统的组合。

密封部件54可替代地为第一衬底14与第二衬底34之间的焊接。换句话说，第一衬底14和第二衬底34的两个塑料实例的熔融和彼此接合，或使用第三材料，如当使用热熔胶(hot melt)时。当然，将导电材料施加到第一衬底14和第二衬底34的表面上时必须注意，使得不发生电光元件10的短路。在一些实施例中，第一衬底14与第二衬底34之间的焊接是超声波焊接。应注意，可使用技术组合来密封电光元件10。举例来说，密封部件54的一部分可通过以下来形成：将第一衬底14和/或第二衬底34的未涂布区域焊接在一起，接着将UV固化的密封性粘合剂施加到第一衬底14和第二衬底34涂布有涂层，如金属网涂层或纳米线涂层的区域。

密封部件54可为在围绕电光元件10的周界的第一衬底14和第二衬底34的边缘处附接到第一衬底14和第二衬底34的热密封膜。因此，热密封膜覆盖第一衬底14的第一表面18的边缘且延伸到第二衬底34的第四表面42的边缘。这个密封部件54提供用于使电致变色介质62或膜与水分和氧气隔绝的屏障。热密封膜通常为由内密封剂层、中芯层和可包括或可不包括金属箔层的外阻挡层组成的多层。所述膜可以使用热封机施加，以使所述膜附着到装置边缘。无箔层的热密封膜的一个实例包括东丽(Toray)的

在本公开中，抗反射层可发挥最小化或消除邻近层之间的反射的功能。其也被称为折射率匹配层或色彩抑制层。应理解，可将已知的折射率匹配或色彩抑制构件用于本申请中以将由透明导电层的厚度引起的反射或透射的干扰色降到最低。抗反射层可包含单个固定折射率层、双层或多层、渐变折射率层或这些选项的组合。第一抗反射层70和第二抗反射层74可以选自折射率符合以下要求的材料：RI

第一无机氧化物或氮化物层94和第二无机氧化物或氮化物层98可以选自氧化物材料，包括氧化硅、氮化硅、氧化锌锡、氧化铝、氧化锡、氧化铪、其它透明氧化物或氮化物层，或其组合或混合物。在一些方面，用于第一无机氧化物或氮化物层94和第二无机氧化物或氮化物层98的氧化物材料可直接沉积(例如溅镀、蒸发等)到本文所公开和使用的用于衬底堆叠66的相应硬涂层或其它层上。可替代地，ALD或其它沉积方法可用于产生第一无机氧化物层94和/或第二无机氧化物层98。优选地，第一无机氧化物或氮化物层94和/或第二无机氧化物或氮化物层98以非晶态微观结构沉积以将所阻挡物种穿过所述层的扩散降到最低。ALD为尤其良好的沉积方法，因为其能够将涂层以保形方式映射到其沉积的表面上。这使密度达到最大且使缺陷减到最少，因此有助于实现最优阻挡特性。在一些实例中，第一无机氧化物或氮化物层94和/或第二无机氧化物或氮化物层98的厚度可在约

第一金属层102和/或第二金属层106可以极薄层形式施加到衬底堆叠66。举例来说，可以使用喷墨技术施加铝、银、铜或金层，其中薄层具有大于50％的波长为约400nm到约700nm的光的透射率，并且电阻为0.1Ω/平方或更小。这包括其中薄层的波长为约400nm到约700nm的光的透射率大于60％、大于70％或大于80％的情况。这包括其中第一金属层102和/或第二金属层106具有50％到90％或其间的任何范围的波长为约400nm到约700nm的光的透射率的情况。第一金属层102和/或第二金属层106的厚度可在约

在一些方面，第一金属层102和/或第二金属层106可通过溅镀、气相沉积或喷墨技术来施加且被称作增材工艺(additive process)。其它增材印刷工艺包括凹版印刷和丝网印刷。可以使用减材方法，使用蚀刻或激光烧蚀法形成图案。

电致变色介质62可呈多种不同形式，如热塑性聚合膜、溶液相或胶凝相。说明性电致变色介质62为如以下中所描述的那些：美国专利第4,902,108号；第5,888,431号；第5,940,201号；第6,057,956号；第6,268,950号；第6,635,194号；和第8,928,966号，其公开内容全部以全文引用的方式并入本文中。阳极和阴极电致变色材料还可包括如美国专利第6,249,369号中所描述的耦接材料且可以如美国专利第6,137,620号中所教示选择电致变色材料的浓度，所述专利的公开内容都以全文引用的方式并入本文中。另外，单层、单相介质可以包括其中阳极和阴极材料并入到聚合物基质中的介质。

电致变色介质62可为多层或多相的。在多层电致变色介质中，介质62可以分层方式制成且包括电活性材料，所述电活性材料直接附接到导电电极或被限定成紧邻导电电极，从而在发生电化学氧化或还原时，所述电活性材料保持附接或受限状态。在多相电致变色介质中，介质中的一种或多种材料在装置操作期间经历了相变，例如当发生电化学氧化或还原时，离子导电电解质溶液中所含的材料在导电电极上形成一个单独的层。

电致变色介质62可以包括如但不限于以下的材料：阳极材料、阴极材料、光吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、增稠剂、粘度调节剂、着色剂、氧化还原缓冲剂以及其混合物。适合的氧化还原缓冲剂尤其包括美国专利第6,188,505号中所公开的那些，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。适合的UV稳定剂可包括：丙烯酸2-乙基-2氰基-3,3-二苯基酯、丙烯酸(2-乙基己基)-2-氰基-3,3-二苯基酯、2-(2'羟基-4'-甲基苯基)苯并三唑、3-[3-(2H苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]丙酸戊酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-乙基-2'-乙氧基苯胺等。

根据一些实施例，阳极材料可包括但不限于二茂铁、二茂铁盐、吩嗪(phenazine)、吩噻嗪(phenothiazine)和噻嗯(thianthrene)。阳极材料的说明性实例可以包括二叔丁基-二乙基二茂铁；5,10-二甲基-5,10-二氢吩嗪(DMP)；3,7,10-三甲基吩噻嗪、2,3,7,8-四甲氧基-噻嗯、10-甲基吩噻嗪、四甲基吩嗪(TMP)，以及双(丁基三乙基铵)-对甲氧基三苯二噻嗪(TPDT)。阳极材料还可以包括并入聚合物膜中的那些材料，如聚苯胺、聚噻吩、聚合物茂金属或固体过渡金属氧化物，包括但不限于钒、镍、铱的氧化物，以及多种杂环化合物。其它阳极材料可包括如美国专利第4,902,108号；第6,188,505号；和第6,710,906号中所描述的那些，所述专利的公开内容都以全文引用的方式并入本文中。

在以上方面中的任一个中，阳极材料可以是限定在第二聚合物基质中的吩嗪、吩噻嗪、三苯二噻嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑或二茂铁，所述第二聚合物基质被配置成防止或将呈活化状态的阳极材料大量扩散降到最低。如同紫精一样，阳极材料也可以通过以物理方式滞留在聚合物基质内而封锁于聚合物基质中，或者可以使阳极材料官能化，使得它能够聚合或与聚合物反应，从而共价键结到聚合物上。

阴极材料可包括例如紫精，如甲基紫精、辛基紫精或苯甲基紫精；二茂铁盐，如(6-(三叔丁基二茂铁)己基)三乙铵。应了解，所有这类物种(仅指分子的阳离子部分和多种多样的阴离子)可以用作相对离子。尽管仅出于说明性目的提供了特定阴极材料，但同样考虑使用许多其它常规阴极材料，包括但不限于先前参考和并入的美国专利第4,902,108号、美国专利第6,188,505号和美国专利第6,710,906号中所公开的那些材料。此外，预期所述阴极材料可以包括聚合物膜，如各种聚噻吩、聚合物紫精、无机物膜或固体过渡金属氧化物，包括但不限于氧化钨。

用于本文所描述的装置中的任一个的说明性阴极材料包括紫精和金属氧化物。说明性金属氧化物包括电致变色的那些金属氧化物，如氧化钨。氧化钨可以充当阴极材料以及导电材料。

在以上方面中的任一个中，阴极材料可以是紫精或非二聚或低二聚紫精。说明性紫精包括但不限于甲基紫精、辛基紫精、苯甲基紫精、聚合紫精以及描述于美国专利第7,372,609号；第4,902,108号；第6,188,505号；和第6,710,906号中的紫精，所述专利的公开内容都以全文引用的方式并入本文中。

说明性相对离子/阴离子包括但不限于：F

阴极材料可以是质子可溶性电致变色材料(例如，可溶于如醇和/或水的质子溶剂中)，或单组分电致变色材料(即，电致变色材料包括在相同分子或阳离子/阴离子组合中包括阴极和阳极部分的化合物)，如以下中所描述：美国申请第62/257,950号和第62/258,051号，除美国专利第4,902,108号；第5,294,376号；第5,998,617号；第6,193,912号；和第8,228,590号以外，所述文献的公开内容都以全文引用的方式并入本文中。

仅出于说明性目的，阳极材料和/或阴极材料在电致变色介质62中的浓度可以在大约1毫摩尔浓度(mM)到大约500mM范围内且更优选在大约2mM到大约100mM范围内。虽然已经提供阳极材料以及阴极材料的特定浓度，但应了解所需的浓度可以根据含有电致变色介质62的腔室的几何构形而有很大变化。

出于本公开的目的，电致变色介质62的溶剂可包括多种常见市售溶剂中的任一种，所述常见市售溶剂包括3-甲基环丁砜、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、四乙二醇二甲醚和其它聚醚；醇类，如乙氧基乙醇；腈类，如乙腈、戊二腈、3-羟基丙腈和2-甲基戊二腈；酮类，包括2-乙酰基丁内酯和环戊酮；环酯类，包括β-丙内酯、γ-丁内酯和γ-戊内酯；有机碳酸酯，包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯；和其任何两种或更多种的混合物。

在一些方面，电致变色介质62包括阴极材料和阳极材料。阴极材料可包括紫精，且阳极材料可包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合。

本发明提供解决电光元件10中的组件的降解的各种实例。虽然为了清楚起见，可在不参考其它实例的情况下描述单独实例，但应理解，可结合任何其它实例使用下文描述的实例中的每一个。

在一些情形中，电光元件10对溶剂(即，存在于电致变色介质62中的溶剂)攻击的抗性与衬底(即，第一衬底14和/或第二衬底34)的厚度有关。一般来说，第一衬底14和/或第二衬底34的更厚实例比更薄实例具有更高的耐溶剂性。可通过第一衬底14和/或第二衬底34的机械载荷和所得挠度来解释所述特征。第一衬底14和/或第二衬底34在给定负荷下的挠度随第一衬底14和/或第二衬底34的材料的杨氏模量而变化。当将表面弯曲力施加到第一衬底14和/或第二衬底34(即，其中第一衬底14和/或第二衬底34在相对端处得到支撑)时，将存在应力中性平面，同时将在力表面处出现最大压缩应力，且将在施加力的第一衬底14和/或第二衬底34的相对侧上的表面上存在最大拉应力。

表1中所提供的是可用于第一衬底14和/或第二衬底34中的三种聚合材料的表面应力。

表1：聚合衬底材料的表面应力特征.

*基于具有1英寸×0.1英寸的长度×宽度尺寸的样品和0.01psi的施加力(F)的数据。

如从表1可见，表面应力随着第一衬底14和/或第二衬底34的厚度增加而减小。类似地，随着第一衬底14和/或第二衬底34的厚度增加，挠度y减小。根据各种实例，可选择第一衬底14和/或第二衬底34的厚度以使得所计算的伴随0.01psi施加力的1"长和0.1"宽衬底的表面应力小于约4×10

第一衬底14和/或第二衬底34的较薄实例可被制成适用于给定应用，或可通过将第一衬底14和/或第二衬底34耦接或层压到比第一衬底14和/或第二衬底34的聚合材料更具刚性的二级刚性衬底(例如，玻璃)或额外柔性衬底来改进。下文论述的图15说明将第一衬底14和/或第二衬底34层压到更具刚性的衬底对衬底堆叠的耐溶剂性能的影响。层压工艺可在将第一导电层26和第二导电层46施加到第一衬底14和/或第二衬底34之前或之后进行。可提供一个或多个任选的粘合或连接层以促进第一衬底14和/或第二衬底34与二级衬底的耦接或层压。在一个方面，第一衬底14和/或第二衬底34可与二级衬底层压或以其它方式耦接，所述二级衬底与对应层压的第一衬底14和/或第二衬底34的硬度相比，具有更高硬度，如通过更高弯曲模量表征。在一个实例中，二级衬底为玻璃。在一个方面，在0.01psi力下，对于长度和宽度尺寸分别为1英寸和0.1英寸的样品，可以结合层压材料选择第一衬底14和/或第二衬底34的厚度，以使得层压的第一衬底14和/或第二衬底34的挠度小于约8"或小于约2"或小于约1"或小于约0.5"或小于约0.1"、约0.01"到约8"、约0.01"到约2"、约0.01"到约1"、约0.01"到约0.5"、约0.01"到约0.1"、约0.1"到约8"、约0.1"到约2"、约0.1"到约1"、约0.1"到约0.5"、约0.5"到约8"、约0.5"到约2"、约0.5"到约1"、约1"到约8"、约1"到约2"或约2"到约8"。

第一衬底14和/或第二衬底34的刚度或硬度可防止在短长度尺度上出现弯曲。如上文所论述，第一衬底14和第二衬底34可通过选择预定厚度和/或通过将第一衬底14和第二衬底34层压或以其它方式耦接到更具刚性的二级衬底进行配置，以提供所需刚度/硬度。可经由第一衬底14和/或第二衬底34的适当刚度改进第一导电层26和第二导电层46对溶剂攻击的耐久性。可施加第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和第四硬涂层82中的一个或多个以进一步强化第一衬底14和/或第二衬底34的聚合实例的表面。硬涂层30、50、78、82的硬度、刚度和韧度可用于将第一衬底14和/或第二衬底34的局部弯曲减到最少，由此将第一导电层26和第二导电层46的弯曲减到最少。在一个方面，在0.01psi力下，对于长度和宽度尺寸分别为1英寸和0.1英寸的样品，可以结合第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和第四硬涂层82中的一个或多个来选择第一衬底14和/或第二衬底34的厚度、刚度和/或硬度，以使得组合堆叠的挠度小于约8"、或小于约2"、或小于约1"、或小于约0.5"、或小于约0.1"、约0.01"到约8"、约0.01"到约2"、约0.01"到约1"、约0.01"到约0.5"、约0.01"到约0.1"、约0.1"到约8"、约0.1"到约2"、约0.1"到约1"、约0.1"到约0.5"、约0.5"到约8"、约0.5"到约2"、约0.5"到约1"、约1"到约8"、约1"到约2"、或约2"到约8"。

第一导电层26和第二导电层46通过产生气泡，且最终开裂，使得不具有连续性且因此薄层电阻增加或产生局部缺陷而改变电导率。局部缺陷可引起电致变色部分在暗化或脱色中出现浅色或暗色缺陷。第一导电层26和第二导电层46的降解可使得第一导电层26和第二导电层46的薄层电阻随时间变化。通常，薄层电阻的变化归因于第一导电层26和第二导电层46暴露于电致变色介质62的溶剂而发生。取决于应用，暴露温度可大于约50℃、大于约70℃或大于约85℃。薄层电阻应在暴露时间内保持相对恒定。稳定性涉及电光元件10在薄层电阻变化时维持切换性能所需的薄层电阻的一致性。这可意指暗化状态下的透射率的均一性匹配原始装置的均一性概况或切换时间相对恒定。在一个方面，本公开的衬底堆叠66经配置以改进电光元件10的稳定性。如本文所用，电光元件10的稳定性可基于第一导电层26和/或第二导电层46的薄层电阻的稳定性来界定。在一个方面，稳定性可基于小于约25欧姆/平方、小于约10欧姆/平方、小于约5欧姆/平方、小于约2欧姆/平方或小于约1欧姆/平方的薄层电阻变化的量值。在另一方面，稳定性可依据第一导电层26和/或第二导电层46的薄层电阻的变化百分比来表征。薄层电阻变化可以相对于初始值小于约20％、小于约10％或小于约5％。根据一个方面，第一导电层26和第二导电层46的特征在于在45℃下暴露于电致变色介质的溶剂1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。在一个方面，第一导电层26和第二导电层46的特征在于在45℃下暴露于电致变色介质的溶剂1000小时之后，薄层电阻变化小于10％或小于5％。相对于具有更低薄层电阻的第一导电层26和/或第二导电层46，具有更高薄层电阻的第一导电层26和第二导电层46将具有更大薄层电阻变化，以及相当的降解。

使用碳酸丙烯酯作为用于在高温下应用传统EC化学的溶剂通常使涂布在塑料衬底(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))上的导电ITO层降解，引起EC装置缺陷和最终失效。已发现置于第一衬底14和/或第二衬底34与TCO层90之间的第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和/或第四硬涂层82的某些组合的应用可最小化或几乎完全消除TCO层90的降解。

可呈陶瓷膜层的硬脆膜样透明导电氧化物(TCO)层90通常具有>100GPa的杨氏模量和小于10ppm/℃的热膨胀系数。用于第一衬底14和第二衬底34的柔性材料，如PET和PEN具有<10GPa的杨氏模量和约20ppm/℃的热膨胀系数。TCO层90的硬脆膜与柔性衬底14、34之间的热失配和机械失配可引起在制造工艺期间和在操作中TCO层90出现开裂和分层。在接近1.5％的较小应变下，硬脆膜TCO层90上不存在开裂可归因于在涂布工艺之后冷却期间产生的硬脆膜TCO层90的压缩残余应力。

粘合敏感性取决于加工条件、有意添加到界面的材料和分离到硬脆涂层和柔性衬底的界面的杂质。如果脆膜良好地粘结到柔性衬底，那么其可在其平面中承受显著的压缩应变。但不良粘结的硬涂布膜在较小应变下形成通道裂纹。较小粒度和不充分的界面粘合也会引起硬脆膜涂层开裂。当裂纹刚开始从瑕疵开始生长时，裂纹的长度通常小于膜的厚度或与膜的厚度相当。当位错到达界面时，界面可脱粘或甚至滑动，从而允许位错形成台阶。界面处的滑移台阶和初始脱粘可充当引起膜分层和应变的界面裂纹的成核位点。裂纹密度被认为是由断裂强度和硬脆膜与柔性衬底之间的界面强度决定的。水分和/或溶剂可参与沿着裂纹前沿使原子键断裂的过程且辅助开裂。

硬脆膜的强度也被认为随着膜的厚度减小而增加。如果需要较厚的层以获得所需薄层电阻或获得给定光学效应，那么这可能造成问题。第一衬底14和/或第二衬底34的较厚柔性实例被表明有助于防止屈曲分层。根据各种实例，第一导电层26和第二导电层46可包含由经由ALD沉积的层制成的在银(Ag)堆叠层86以及TCO层90(例如，氧化铟锡)下方的阻挡层。ALD层可为透明导电氧化物和/或可为非晶态的。在另一方面，第一导电层26和第二导电层46可经由ALD外涂布有厚度小于15nm、优选地薄于5nm的透明导电氧化物层，如氧化铟锡，使得溅镀涂层的间隙空间由ALD沉积的TCO涂层覆盖。

由弯曲(局部或宏观)形成的第一导电层26和/或第二导电层46中的裂纹的扩展可以通过改变第一导电层26和/或第二导电层46中的应力来减缓或减到最少。应力可以多种方式修改，如在沉积第一导电层26和/或第二导电层46的层期间的沉积压力、温度或其它因素。可替代地，裂纹可归因于开裂层与邻近表面之间的粘结强度而扩展。增加粘结的强度或改变界面化学以将裂纹扩展减到最少可改进第一导电层26和/或第二导电层46的薄层电阻的稳定性。第一导电层26和/或第二导电层46的电阻可受具有非晶态材料的层的结晶度的影响，归因于不具有可允许或增强裂纹扩展的晶体缺陷线，所述非晶态材料可能更强固。可通过将一个或多个第一平滑层施加于第一衬底14和/或第二衬底34来缓和因缺陷来源所致的裂纹的蔓延。第一硬涂层30、第二硬涂层50、第三硬涂层78和/或第四硬涂层82可在此方面起多种作用。第一衬底14和/或第二衬底34与第一导电层26和/或第二导电层46之间的粘合可受第一衬底14和/或第二衬底34中的杂质影响。关于裂纹形成和扩散，杂质的活性可由界面处存在溶剂增强。在界面处，溶剂可通过产生迂曲路径以供溶剂到达第一衬底14和/或第二衬底34的界面来减到最少或消除。

归因于应力腐蚀的薄膜分层(例如，第一导电层26和/或第二导电层46)为在高温下暴露于溶剂介质(例如电致变色介质62)时薄膜在塑料组件(例如第一衬底14和/或第二衬底34)上出现粘合损失的主要原因之一。构成溶剂的分子穿过薄膜扩散并且与塑料组件相互作用，使得体积增加，其可以伴有化学反应，进一步破坏化学键并降低粘合强度。除来自沉积工艺的薄膜中的如热应力或残余应力的其它应力之外，体积的这种增加也会产生残余应力。因此，为了防止溶剂与第一衬底14和/或第二衬底34相互作用，必须存在防止溶剂穿过第一导电层26和/或第二导电层46的机制。在不受任何理论限制的情况下，存在可以互补方式使用的适用于此机制工作方式的两种主要理论。一个是屏障理论，并且另一个是迂曲路径理论。在屏障理论中，一种介质通过对相关移动物种，例如溶剂分子完全不可渗透的屏障与另一种介质分离。在扩散的简化模型中，移动通过均匀材料的物种将根据布朗运动(Brownian motion)移动，所有方向均具有相同概率，且将主要通过扩散系数确定到达位置的时间。然而，如果将其中分子较难以移动通过的域引入到这一介质中，那么其会迫使分子绕过呈低扩散或零扩散的所述域。这种标准布朗运动的偏差是迂曲路径理论的基础。扩散物种仍能够穿过，但迂曲路径产生与不存在障碍的情况相比，分子行进的有效更长距离，从而延迟所述过程。

根据各种实例，本文所公开的硬涂层30、50、78、82中的一个或多个可以沉积、应用和/或包括在用于形成衬底堆叠66的聚合物多层膜中。聚合物多层(PML)膜，如由3M

聚合物层与氧化物层的交替结构为可产生迂曲路径以供溶剂、水、氧气和/或其它分子到达第一衬底14和/或第二衬底34的多层涂层的基础。应认识到，制造无缺陷的单层涂层通常是不可行的。缺陷可使得供分子到达第一衬底14和/或第二衬底34的扩散路径增强。在缺陷之间的区域中，涂层可以提供足够的扩散屏障并且因此保护第一衬底14和/或第二衬底34。在缺陷区域中，分子在缺陷处进入多层涂层，但接着必须发现下一缺陷，以能够朝向第一衬底14和/或第二衬底34行进。通过采用交替的聚合物和无机阻挡层结构，通过平行于第一衬底14和/或第二衬底34的多层涂层的扩散率得到显著降低，因为路径显著增加。一旦分子发现下一个缺陷，其必须接着沿着又一层扩散以发现又一缺陷以继续其去往衬底的行程。此概念被称为迂曲路径，因为简单多层通过产生有效更长的扩散路径而提供改进的扩散特性。多层涂层的复杂度可在单一无机屏障/聚合物双层到聚合物/无机屏障/聚合物三层之间变化，或可添加额外无机屏障/聚合物对(二合物)以提供增加的扩散特性。

尽管引入了迂曲路径的概念，如其涉及阻挡层，但应理解，本文中所描述的IMI堆叠也可充当迂曲路径，且因此相比于单一金属或TCO层，改进电光元件10的耐溶剂性。

在某些实例中，电子转移层可与电致变色介质62接触。换句话说，聚合物多层膜可定位于第一导电层26和/或第二导电层46与相应第一衬底14和第二衬底34之间。用于电子转移层的示例性材料包括透明导电氧化物，例如ITO、AZO、IZO、ZnO和金属透视层或TCO和透视金属层的组合，其透射率大于30％并且具有优选地低于200欧姆/平方，优选地低于40欧姆/平方并且最优选地低于20欧姆/平方的薄层电阻。TCO的磁控溅镀涂层由长度尺度呈纳米尺度的晶粒或晶体组成，其中晶粒之间的间隙空间形成微孔，溶剂材料能够扩散穿过所述微孔且到达溅镀膜的相对侧。其中聚合物多层膜定位于电子转移层或第一导电层26和/或第二导电层46与相应第一衬底14和第二衬底34之间的所述实例可有利于减缓溶剂分子的扩散。

塑料衬底上的透明导电氧化物(TCO)涂层的一个普遍问题是对于电光元件10无法实现足够低的薄层电阻。典型的薄层电阻在15-100欧姆/平方范围内和更高，而绝缘体-金属-绝缘体(IMI)层通常在2-20欧姆/平方范围内或更低。较厚或薄层电阻较低的TCO层会略微延迟先前所提及的失效机制，但最终还是会展示相同失效机制且失去导电性。不同应用，如电光装置或液晶装置，关于透明电极的薄层电阻或导电性具有不同的限定条件。电光材料依赖于相对较大的电流以以最佳方式起作用，而液晶装置作为场效装置，从薄层电阻角度来看，需求较不严格。因此，对于透明电极，电光装置在低薄层电阻的情况下良好地起作用，但液晶可在较高薄层电阻的情况下起作用。第一衬底14的第二表面22和第二衬底34的第三表面38分别包括导电材料或层26、46。在第二衬底34为金属的情况下，薄层电阻足够低，然而对于基本透明的第一衬底14，第二表面22包括导电材料以在第一衬底14上提供第一导电层26。举例来说，导电材料可以是TCO，如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌和氧化锡。然而，在待由至少第一衬底14展现柔性的情况下，且确切地说，在衬底14、34都是柔性或刚性的情况下，氧化铟锡极具脆性且可能经受不住反复弯曲并有可能出现分层。

在第一衬底14和/或第二衬底34的聚合实例上，确切地说，倾向于呈化学惰性的衬底(如COC、COP或含氟聚合物)上的涂层的一个问题为，在施加第一导电层26和/或第二导电层46之前无促粘层或衬底表面活化，导电层26、46将易于具有出现分层的区域。第一导电层26和/或第二导电层46的分层为氧气或水蒸气穿透到空腔58中提供通道，确切地说，在密封部件54附近存在分层的情况下。可替代地，靠近电光元件10的中心出现的分层还将在任选的气体扩散屏障中产生氧气或水蒸气开口，且因此使所述屏障失效。因此，促粘层可施加于第二表面22和/或第三表面38，所述层为透视或光学透明的金属或次化学计量氧化物或氮化物或其组合的层。这一促粘层可以包括一种或多种相对易于氧化，即氧化物形成热小于-3eV/氧原子的金属，如锌、钽、铝、钛、硅或铬，优选地铬，优选地使用磁控溅镀涂布，厚度小于20nm，优选地小于10nm，并且波长为约400nm到约700nm的光的透射率大于50％。在一个方面，促粘层可以是金属涂层(如铝、钛、铜或铬)的半透明层，其任选地使用磁控溅镀涂布，并且其特征在于厚度小于20nm，任选地小于5nm，并且波长为约400nm到约700nm的光的透射率为约50％。可采用基于聚合物的促粘层或底漆(primer)，如聚酰亚胺涂层。第一衬底14和/或第二衬底34可在使用等离子体(真空或常压)或电晕放电涂布之前使用空气或气体(例如氮气、氩气和氧气)的混合物进行表面活化。另一个选项是在真空环境下使用离子束蚀刻(也使用气体，如氧气和氮气)，其中离子能可以在100到5000keV之间且离子剂量为1×10

在图2、3A-3D、4A-4D和5A-5D中提供并入上文所描述且呈基于以上公开内容中的原理的配置的组件的电光元件10的衬底堆叠66的多种配置。

现参看图2，衬底堆叠66包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面包括第一导电层26。第一硬涂层30安置于第一衬底14与第一导电层26之间，且第一抗反射层70安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间。

并入图2中所示的衬底堆叠66的电光元件10可包括：界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26；安置于第一衬底14与第一导电层26之间的第一硬涂层30；界定第三表面38和第四表面42的第二基本透明衬底34，其中第三表面38包括第二导电层46；安置于第二衬底34与第二导电层46之间的第二硬涂层50；安置于第一衬底14与第二衬底34之间的密封部件54(图1)，其中密封部件54和第一衬底14和第二衬底34在其间界定空腔58；和定位于空腔58中的电致变色介质62，其中电致变色介质62包含阴极和阳极材料。除安置于第二硬涂层50与第二导电层46之间的第二抗反射层74之外，电光元件10进一步包括安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间的第一抗反射层70。

现参看图3A、3C和3D，衬底堆叠66包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26。第一硬涂层30安置于第一衬底14与第一导电层26之间。第三硬涂层78安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间。导电层26可包括如图3A中所提供的透明导电氧化物(TCO)层90，如图3C中所提供的银(Ag)堆叠层86，或包括按任何次序堆叠的银(Ag)堆叠层86和透明导电氧化物(TCO)层90的组合导电层。在一些方面，第一导电层26可包括定位于透明导电氧化物(TCO)层90与第三硬涂层78之间的银(Ag)堆叠层86，如图3D中所示。如在图3B中所提供，第一抗反射层70可安置于第三硬涂层78与第一导电层26之间，且可包括于图3A、3D和3D的衬底堆叠66中的任一个中。

并入图3A-3D中所示的衬底堆叠66的电光元件10可包括：界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26；安置于第一衬底14与第一导电层26之间的第一硬涂层30；界定第三表面38和第四表面42的第二基本透明衬底34，其中第三表面38包括第二导电层46；安置于第二衬底34与第二导电层46之间的第二硬涂层50；安置于第一衬底14与第二衬底34之间的密封部件54，其中密封部件54和第一衬底14和第二衬底34在其间界定空腔58；和定位于空腔58中的电致变色介质62，其中电致变色介质62包含阴极和阳极材料。使用图3A-3D的衬底堆叠的电光元件10额外包括安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间的第三硬涂层78，以及安置于第二硬涂层50与第二导电层46之间的第四硬涂层82。使用图3B的衬底堆叠的电光元件10除了安置于第二硬涂层50与第二导电层46之间的第二抗反射层74之外，额外包括安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间的第一抗反射层70。

现参看图4A、4C和4D，衬底堆叠66包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26。第一硬涂层30安置于第一衬底14与第一导电层26之间。第三硬涂层78安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间。第一无机氧化物或氮化物层94安置于第一硬涂层30与第三硬涂层78之间。导电层26可包括如图4A和4B中所提供的透明导电氧化物(TCO)层90，如图4C中所提供的银(Ag)堆叠层86，或包括按任何次序堆叠的银(Ag)堆叠层86和透明导电氧化物(TCO)层90的组合导电层。在一些方面，第一导电层26可包括定位于透明导电氧化物(TCO)层90与第三硬涂层78之间的银(Ag)堆叠层86，如图4D中所示。参看图4B，第一抗反射层70可安置于第三硬涂层78与第一导电层26之间。第一抗反射层70可与图4A、4C和4D的配置中的任一个一起使用。

并入图4A-4D中所示的衬底堆叠66的电光元件10可包括：界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26；安置于第一衬底14与第一导电层26之间的第一硬涂层30；界定第三表面38和第四表面42的第二基本透明衬底34，其中第三表面38包括第二导电层46；安置于第二衬底34与第二导电层46之间的第二硬涂层50；安置于第一衬底14与第二衬底34之间的密封部件54，其中密封部件54和第一衬底14和第二衬底34在其间界定空腔58；定位于空腔58中的电致变色介质62，其中电致变色介质62包含阴极和阳极材料；安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间的第三硬涂层78；和安置于第二硬涂层50与第二导电层46之间的第四硬涂层82。使用图4A-4D的衬底堆叠的电光元件10额外包括安置于第一硬涂层30与第三硬涂层78之间的第一无机氧化物或氮化物层94，以及安置于第二硬涂层50与第四硬涂层82之间的第二无机氧化物或氮化物层98。使用图4B的衬底堆叠66的电光元件10除了安置于第四硬涂层82与第二导电层46之间的第二抗反射层74之外，还额外包括安置于第三硬涂层78与第一导电层26之间的第一抗反射层70。第一抗反射层70和第二抗反射层74可与图4A、4C和4D的配置中的任一个一起使用。

参看图5A、5C和5D，衬底堆叠66包括界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包含第一导电层26。第一硬涂层30安置于第一衬底14与第一导电层26之间。第三硬涂层78安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间。第一金属层102安置于第一硬涂层30与第三硬涂层78之间。导电层26可包括如图5A和5B中所提供的透明导电氧化物(TCO)层90，如图5C中所提供的银(Ag)堆叠层86，或包括按任何次序堆叠的银(Ag)堆叠层86和透明导电氧化物(TCO)层90的组合导电层。在一些方面，第一导电层26可包括定位于透明导电氧化物(TCO)层90与第三硬涂层78之间的银(Ag)堆叠层86，如图5D中所示。参看图5B，第一抗反射层70可安置于第三硬涂层78与第一导电层26之间。第一导电层26可包括透明导电氧化物(TCO)层90、银(Ag)堆叠层86或按任何次序层叠的其组合。第一抗反射层70可与图5A、5C和5D的配置中的任一个一起使用。

并入图5A-5D中所示的衬底堆叠66的电光元件10可包括：界定第一表面18和第二表面22的第一基本透明衬底14，其中第二表面22包括第一导电层26；安置于第一衬底14与第一导电层26之间的第一硬涂层30；界定第三表面38和第四表面42的第二基本透明衬底34，其中第三表面38包括第二导电层46；安置于第二衬底34与第二导电层46之间的第二硬涂层50；安置于第一衬底14与第二衬底34之间的密封部件54，其中密封部件54和第一衬底14和第二衬底34在其间界定空腔58；定位于空腔58中的电致变色介质62，其中电致变色介质62包含阴极和阳极材料；安置于第一硬涂层30与第一导电层26之间的第三硬涂层78；和安置于第二硬涂层50与第二导电层46之间的第四硬涂层82。使用图5A-5D的衬底堆叠66的电光元件10额外包括安置于第一硬涂层30与第三硬涂层78之间的第一金属层102，以及安置于第二硬涂层50与第四硬涂层82之间的第二金属层106。使用图5B的衬底堆叠的电光元件10除了安置于第四硬涂层82与第二导电层46之间的第二抗反射层74之外，额外包括安置于第三硬涂层78与第一导电层26之间的第一抗反射层70。第一抗反射层70和第二抗反射层74可与图5A、5C和5D的配置中的任一个一起使用。

在另一方面，以上电光元件10中的任一个可进一步包括第一衬底14上的紫外光吸收或反射膜。所述膜可包括于第一衬底14的第一表面18或第二表面22上。紫外光吸收材料还可在形成时直接并入到第一衬底14自身的材料(例如聚合材料)中。此外，电致变色介质62可包括紫外光吸收材料以防止或至少将紫外光对电致变色介质62和第二衬底34的聚合实例的降解降到最低。出于关于紫外光吸收膜应用的此特定论述的目的，第一衬底14是面向紫外光源的衬底。举例来说，如果电光元件10并入到窗中，那么第一衬底14是将暴露于建筑物或车辆外部且经受太阳入射光的衬底。因此，第一衬底14的第一表面18可包括紫外光吸收膜。可替代地或另外，第一衬底14的第二表面22可以包括紫外光吸收材料。第一衬底14和第二衬底34自身中的每一个可包括紫外光吸收材料。

将紫外光吸收材料提供到定位在所公开的衬底堆叠66中的某处的第一衬底14和/或第二衬底34将提供至少两个优点。第一个优点涉及电致变色介质62的保存。电致变色介质62可对紫外光的降解作用敏感。因此，紫外光吸收膜可以保护电致变色介质62以防通过第一衬底14暴露于紫外光。第二个优点是允许通过具有较高UV透射率的第二衬底34暴露于UV光而能够对电致变色介质62中的一些或全部进行UV固化。电致变色介质62可以胶凝化以防止电致变色介质62在元件10内移动、防止在破裂情况下从元件10泄漏，或通过使第一衬底14与第二衬底34粘结来提供单式结构。然而，在许多情况下，电致变色介质62包括溶解的紫外光吸收物种；因此，在一些情况下，可不采用可使用紫外光固化的凝胶。在第一衬底14上使用紫外光吸收膜允许电致变色介质62所包括的紫外光吸收物种的量减少或不包括紫外光吸收物种，同时允许固化紫外光可固化凝胶作为电致变色介质62，因为其可以通过用通过第二衬底34的紫外光照射，持续足以在空腔58中产生凝胶的时间来活化。在电光元件10的周界处的密封部件54中使用的材料也可以此方式进行UV固化。

本文中所描述的用于第一衬底14和/或第二衬底34的材料中的任一个可包括一个或多个表面(例如第一表面18)上的抗刮擦涂层，以防止或至少尽可能地将对电光元件10的外表面的损坏降到最低。在一些方面，第一表面18和/或第四表面42具有抗刮擦涂层。气体扩散屏障可包括于电光元件10的第二表面22和/或第三表面38上，以使得第一衬底14和第二衬底34的聚合实例提供对水或气体侵入元件10中的第一屏障。此第一屏障还可提供耐溶剂性，且可替代地，可添加额外屏障或耐溶剂层。应理解，第一聚合衬底14和第二聚合衬底34可包含多层结构，其中第一水或氧气屏障位于多层中的两个或更多个之间。应理解，本文所描述的保护第一衬底14和第二衬底34免受溶剂影响的各种层还可良好地充当如所指出的对分子(如水和氧气)的扩散屏障。取决于给定应用的要求，可进一步优化本文所述的单层或多层涂布堆叠以满足对多种物种的扩散屏障特性的要求。如在50％相对湿度和45℃和/或在90％相对湿度和23℃下所测量，水蒸气输送速率(WVTR)可小于约0.1g/m

在另一方面，以上电光元件10中的任一个可包括紫外光阻挡结构以保护塑料膜和/或电致变色介质62。涂布有UV反射或吸收涂层的玻璃顶板可粘合到电光元件10的前表面(例如，与第一表面18耦接)或后表面(例如，与第四表面42耦接)。UV反射或吸收膜可施加于第一衬底14的第一表面18或第二表面22上。含于电光元件10中的如压敏粘合剂(PSA)的粘合膜、如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或脂肪族热塑性氨基甲酸酯(TPU)的层压膜可含有UV光吸收材料。紫外光吸收材料还可在形成时直接并入到第一衬底14和/或第二衬底34的聚合实例中。如下文将说明，电致变色介质62可包括紫外光吸收材料以防止或至少将紫外光对电致变色介质62和第一衬底14和/或第二衬底34的降解降到最低。出于关于紫外光吸收膜应用的此特定论述的目的，第一衬底14是面向紫外光源的衬底。举例来说，如果电光元件10并入到建筑物或车辆窗中，那么第一衬底14是将暴露于建筑物或车辆外部且经受太阳入射光的衬底。因此，第一衬底14的第一表面18可包括涂布有UV反射或吸收涂层的玻璃顶板。耦接玻璃顶板与第一表面18的粘合剂还可含有UV吸收材料。可替代地或另外，第一衬底14的第一表面18可包括紫外光反射或吸收膜。可替代地或另外，第一衬底14的第二表面22可包括紫外光反射或吸收膜。电光元件10自身中的每一衬底或粘合剂可包括紫外光吸收材料。

下文提供与本公开一致的实例和比较实例。

现参看图6，提供展示当在不同温度下暴露于碳酸丙烯酯时，温度相对于涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上的氧化铟锡层的薄层电阻的影响的图。如可见，当暴露温度较低(45℃)时，薄层电阻稳定(“实例A”)，但在高温(85℃)下随着溶剂暴露而降解(“比较实例A”)。“X”表示涂层已严重降解且不再提供用于导电的连续电极。图11展示了针对溶剂暴露下的电稳定性和溶剂溶胀测试的典型测试单元200。测试配置包括两个玻璃衬底202、204。一个衬底204支撑测试膜206，同时另一衬底202提供盖板以形成腔室208。将垫圈210放置在两个玻璃衬底202、204之间，从而产生用于溶剂212的腔室208，所述溶剂待经由顶部玻璃盖板202中的填充端口220添加。此测试配置接着保持在室温下或将其放入烘箱中以保持在高温下。定期取出测试样品并且测量其薄层电阻。如果涂层在暴露于溶剂的情况下不降解，那么薄层电阻随时间变化稳定。相反地，如果薄层电阻增加，那么指示透明电极层正在降解且系统在评估温度下不稳定。最终，降解将达到透明电极不再导电的点且测试结束。对于其它测试，如图1、2、3A-3D、4A-4D和5A-5D中所描述的衬底、经涂布衬底和/或不同变体可暴露于溶剂，且将测定随时间/温度变化的增重。

现参看图7，在测试期间，耐溶剂层(即，硬涂层30、50、78、82中的一个或组合)的有效性可通过聚合膜(例如，第一衬底14和/或第二衬底34的聚合膜实例)中的增重来定量。还可采用替代性方法。在一个方面，使聚合膜的增重最小化到低于1％的层是优选的。图7展示当在85℃下暴露于碳酸丙烯酯时，相比于不具有硬涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(比较实例B)，本公开的耐溶剂涂布硬涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(“实例B”)的增重较低。实例B的样品为PET衬底，其包括可以商品名“Carestream Hardcoat”从锐珂(Carestream)商购的基于丙烯酸的硬涂层。

尽管聚合膜的重量变化对于涂层对溶剂的抗性来说是适合的测试，但耐溶剂涂层上的点缺陷的存在也可具有不利影响。在一些实例中，涂层或硬涂层耐溶剂层可展示低增重，满足对于耐溶剂性的所需要求，但仍产生缺陷。在测试中当存在使得产生气泡的点缺陷时发生此情形。

现参看图8A和8B，基于丙烯酸的硬涂布聚合膜(“实例C”)在溶剂中经500小时测试，具有0.5％增重，但点缺陷引起气泡形成。实例C中的样品为可以商品名“CarestreamSuper Hard”从锐珂商购的基于丙烯酸的硬涂层。图8A展示形成于测试区域中的点缺陷中的气泡的缩小图。图8B展示点缺陷的放大图。如可见，即使塑料上的涂布系统可为耐溶剂性的，仍可能需要将膜中的点缺陷降到最低，所述点缺陷可能使溶剂通过，引起气泡和最终开裂。对于125微米厚的膜，聚合物衬底，如标准聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯/透明导电氧化物膜的增重在4％的范围内。优选地，对于125微米厚的膜，增重应小于约3％、小于约2％或小于约1％。变化百分比将随着膜的厚度而按比例变化。在高温溶剂测试中维持其薄层电阻的膜与在测试期间的较小增重相关。

现参看图9，展示在高温下暴露于溶剂的情况下，在透明导电氧化物聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系统(“比较实例C”)中观察到的失效模式。形成的初始缺陷为气泡，其不会立即影响薄层电阻。此气泡阶段之后是断裂阶段，因为气泡缺陷组合且在结构中发展，使得不具有连续性且因此薄层电阻增加且最终失去导电性。这对基于聚合物衬底的电光装置的使用寿命和可适用的应用造成限制。理论上，衬底或硬涂布衬底中的点缺陷可充当初始气泡的成核位点。可替代地，气泡可由透明电极层，即如上文所描述的TCO、Ag或IMI结构的涂布之前，表面上的残渣引发。

现参看图10，提供了对聚对苯二甲酸乙二醇酯上的两种不同薄层电阻透明导电氧化物的测试的薄层电阻变化的图。50欧姆/平方实例为聚对苯二甲酸乙二醇酯上的氧化铟锡(“实例D”)，而15欧姆/平方为聚对苯二甲酸乙二醇酯上的氧化铟锌(“实例E”)。IZO层比ITO层要厚。通常，IZO也是非晶态的，而ITO可具有微结晶度。ITO的微结晶度可提供如上文所描述的溶剂的路径，其可促成这些膜的较快失效时间。在一些实施例中，TCO或IMI电极将包括非晶态层或子层以使溶剂扩散路径减到最小。在一些实施例中，可能优选的是，IMI结构中的TCO或层为非晶态的。

高温溶剂测试是用于评估在高温下溶剂中的膜的降解的测试。标准测试条件为在85℃下在碳酸丙烯酯溶剂中。所测试的其它溶剂包括但不限于1,2-丙二醇、γ丁内酯、碳酸乙烯酯、丙二醇、戊二腈、四乙二醇二甲醚、碳酸甘油、磷酸三丁基甲基二丁基铵(tributylmethylammonium dibutyl phosphate)、水和双(三氟硼酸)酰亚胺三亚乙基锍(triethylenesulfonium bis(trifluoroborate)imide)。使用上文在图11中所描述的设置测试样品。将此整个单元以所需温度和时间段放入烘箱中。在排干溶剂和干燥膜之后以规则间隔测量膜的图像、薄层电阻或重量变化。每次测量后，重新组装单元，并且添加溶剂，并重新引入所需温度。图12展示当暴露于不同溶剂时，在PET上IZO膜的稳定性。评估碳酸丙烯酯(“实例F”)、四乙二醇二甲醚(“实例G”)和丙二醇(“实例H”)。IZO透明电极的稳定性或失效时间随着不同溶剂变化，但所有溶剂在曲线中指示的最后一个时间点之后均展现出失效模式。电极的溶剂稳定性可以随着溶剂变化而改进，因此潜在地实现用于不同应用的可工作溶液。

现参看图13，提供聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上的薄层电阻实例材料的变化。比较实例D为沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上的具有15欧姆/平方的薄层电阻的氧化铟锌层。比较实例E为PET膜上的具有50欧姆/平方的薄层电阻的氧化铟锡(ITO)层。实例I包括安置于PET膜与具有40欧姆/平方的薄层电阻的ITO导电层之间的市售聚合物多层产品(PML)。实例J中的PML为3M以商品名FTB3-125阻挡膜销售的柔性透明阻挡膜，且3M将其描述为PET衬底，其中具有两个真空沉积的丙烯酸聚合物层，以及定位于两个聚合物层之间的无机氧化物层。实例J包括硬涂布PET衬底上的可购自TDK公司的基于银的IMI堆叠，其顶部上添加有额外氧化铟锡层以提供对流体的导电性。每一实例在85℃下的薄层电阻的稳定性应维持约500小时、1000小时、1500小时或多达或超过2000小时。图13中使用涂布ITO的PML产品的实例I，和使用涂布ITO的基于银的IMI堆叠的实例J的数据展现，可以修改PET衬底以增加高温下ITO或IMI的耐溶剂性。在曲线中所示的最后一个数据点之后，由于测试装置的失效，未获得比较实例D和E的进一步的测量结果。

现参看图14，针对不同衬底膜厚度说明包括3M FTB3阻挡膜的衬底堆叠的薄层电阻稳定性。每个测量的样品包括PET膜衬底、ITO导电层、聚碳酸酯溶剂和在PET膜衬底与ITO导电层之间的3M FTB3阻挡膜层。实例K、L和M除了基底膜衬底的厚度差异外相同：50微米(实例K)、125微米(实例L)和270微米(实例M)。实例K和L都包括PET衬底。实例M包括125微米基底衬底，其具有层压在基底衬底的背面上的额外PET层，总衬底厚度为270微米，所述衬底可以商品名BPS-270购自3M。如在图14中所展示，薄层电阻稳定性随基底膜衬底的厚度而变化，其中较厚衬底展现出优良薄层电阻稳定性。这展现了如上文所描述的较厚衬底的硬度所带来的改进稳定性。在曲线中所示的最后一个数据点之后，由于测试装置的失效，未获得实例K和L的进一步的测量结果。

现参看图15，涂布氧化铟锡(ITO)的聚合物多层(PML)结构(3M的FTB3-125)的耐溶剂性能与在ITO层的沉积期间膜不受限制的“自由”膜状态形成对比。实例N包括在PML结构已经层压到玻璃衬底上之后，涂布到PML结构上的ITO层。实例O包括在将PML结构层压到玻璃衬底上之前涂布有ITO层的PML结构。在此实例中，刚性衬底为1.6mm厚的碱石灰浮法玻璃片。实例P为其中ITO沉积在PML结构上但未层压到刚性衬底的“自由”膜。实例中的每一个中的溶剂均为聚碳酸酯。“自由”膜表现良好，其中薄层电阻稳定性持续约600小时，但层压膜在2800小时高温溶剂暴露之后仍表现良好。这进一步支持衬底的硬度带来的改进稳定性。应理解，可在沉积透明电极之前或之后赋予硬度。因此，在基于膜的EC随后层压到衬底作为装置架构的一部分的应用中，与未支撑膜相比，预期得到支撑的膜具有改进的稳定性。在曲线中所示的最后一个数据点之后，由于测试装置的失效，未获得实例P的进一步的测量结果。

现参看图16，提供由根据本公开的衬底堆叠66中的无机层和聚合层的层叠形成的迂曲路径的示意图。图16中所提供的示意图仅出于论述的目的展示，且并不希望以任何方式限制本公开的范围或暗示此为本公开的各方面操作的唯一机制。如上文所解释，聚合物和无机组件的层叠产生水、氧气和溶剂分子必须穿过的较长路径。通过增加路径的长度，水、氧气和/或溶剂分子到达聚合衬底(例如，第一衬底14和/或第二衬底34)所花费的时间可能会增加。上文所定义的PML结构为用于产生此架构的方法。如上所述，PML结构可按需要具有多个额外无机/聚合物层以实现所需屏障性能。

另外值得注意的是，如在示例性实施例中所示的装置的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管已在本公开中详细地描述了本创新的仅仅几个实施例，但查阅本公开的所属领域的技术人员将容易了解，在不实质性地脱离所述主题的新颖教示和优点的情况下，可能有许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变化)。举例来说，展示为以一体化方式形成的元件可由多个零件构造而成，或展示为多个零件的元件可以一体化方式形成，可颠倒或以其它方式改变界面的操作，可改变结构的长度或宽度和/或系统的构件或连接器或其它元件，可改变元件之间提供的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组合件可由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任何一种构成，且可呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任何一种。因此，所有此类修改意欲包括在本创新的范围内。可以在不脱离本创新的精神的情况下在所需和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。

应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可与公开的其它过程或步骤组合以形成属于本发明装置的范围内的结构。本文中所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，且不应理解为限制性的。

还应理解，可在不脱离本发明的概念的情况下对前述结构作出变化和修改，且进一步应理解，此类概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。

上面的描述仅被视作所示实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用所述装置的技术人员可对所述装置作出修改。因此，应理解，在图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，并不旨在限制所述装置的范围，其范围由根据专利法的原则(包括等同原则)来解释的所附权利要求书限定。

实施例A为包括以下的电光元件：界定第一表面和第二表面的第一基本透明衬底，其中第二表面包括第一导电层；安置于第一衬底与第一导电层之间的第一硬涂层；界定第三表面和第四表面的第二基本透明衬底，其中第三表面包括第二导电层；安置于第二衬底与第二导电层之间的第二硬涂层；安置于第一衬底与第二衬底之间的密封部件，其中密封部件与第一衬底和第二衬底在其间界定空腔；以及定位于空腔中的电致变色介质，其中电致变色介质包括阴极和阳极材料。

实施例A的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第一抗反射层；和安置于第二硬涂层与第二导电层之间的第二抗反射层。

实施例A或具有介入特征中的任一个的实施例A的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第三硬涂层；和安置于第二硬涂层与第二导电层之间的第四硬涂层。

实施例A或具有介入特征中的任一个的实施例A的电光元件，其进一步包括安置于第三硬涂层与第一导电层之间的第一抗反射层；和安置于第四硬涂层与第二导电层之间的第二抗反射层。

实施例A或具有介入特征中的任一个的实施例A的电光元件，其中第一和第二导电层包含氧化铟锡(ITO)层、银(Ag)堆叠层或按任何次序层叠的其组合。

实施例A或具有介入特征中的任一个的实施例A的电光元件，其中第一衬底、第二衬底或第一和第二衬底两者独立地包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、丙烯酸、聚酰胺、环氧化物或其掺合组合。

实施例A或具有介入特征中的任一个的实施例A的电光元件，其中阴极材料包括紫精，并且阳极材料包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合。

实施例B为包括以下的电光元件：界定第一表面和第二表面的第一基本透明衬底，其中第二表面包括第一导电层；安置于第一衬底与第一导电层之间的第一硬涂层；界定第三表面和第四表面的第二基本透明衬底，其中第三表面包括第二导电层；安置于第二衬底与第二导电层之间的第二硬涂层；安置于第一衬底与第二衬底之间的密封部件，其中密封部件与第一衬底和第二衬底在其间界定空腔；定位于空腔中的电致变色介质，其中电致变色介质包括阴极和阳极材料；安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第三硬涂层；和安置于第二硬涂层与第二导电层之间的第四硬涂层。

实施例B的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第三硬涂层之间的第一无机氧化物层；和安置于第二硬涂层与第四硬涂层之间的第二无机氧化物层。

实施例B或具有介入特征中的任一个的实施例B的电光元件，其进一步包括安置于第三硬涂层与第一导电层之间的第一抗反射层；及安置于第四硬涂层与第二导电层之间的第二抗反射层。

实施例B或具有介入特征中的任一个的实施例B的电光元件，其中第一和第二导电层包含氧化铟锡(ITO)层、银(Ag)堆叠层或按任何次序层叠的其组合。

实施例B或具有介入特征中的任一个的实施例B的电光元件，其中第一衬底、第二衬底或第一和第二衬底两者独立地包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、丙烯酸、聚酰胺、环氧化物或其掺合组合。

实施例B或具有介入特征中的任一个的实施例B的电光元件，其中电致变色介质包括阴极材料和阳极材料。

实施例B或具有介入特征中的任一个的实施例B的电光元件，其中阴极材料包括紫精，并且阳极材料包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合。

实施例C为包括以下的电光元件：界定第一表面和第二表面的第一基本透明衬底，其中第二表面包括第一导电层；安置于第一衬底与第一导电层之间的第一硬涂层；界定第三表面和第四表面的第二基本透明衬底，其中第三表面包括第二导电层；安置于第二衬底与第二导电层之间的第二硬涂层；安置于第一衬底与第二衬底之间的密封部件，其中密封部件与第一衬底和第二衬底在其间界定空腔；定位于空腔中的电致变色介质，其中电致变色介质包括阴极和阳极材料；安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第三硬涂层；和安置于第二硬涂层与第二导电层之间的第四硬涂层。

实施例C的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第三硬涂层之间的第一金属层；和安置于第二硬涂层与第四硬涂层之间的第二金属层。

实施例C或具有介入特征中的任一个的实施例C的电光元件，其进一步包括安置于第三硬涂层与第一导电层之间的第一抗反射层；和安置于第四硬涂层与第二导电层之间的第二抗反射层。

实施例C或具有介入特征中的任一个的实施例C的电光元件，其中第一和第二导电层包含氧化铟锡(ITO)层、银(Ag)堆叠层或按任何次序层叠的其组合。

实施例C或具有介入特征中的任一个的实施例C的电光元件，其中第一衬底、第二衬底或第一和第二衬底两者独立地包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、丙烯酸、聚酰胺、环氧化物或其掺合组合。

实施例C或具有介入特征中的任一个的实施例C的电光元件，其中电致变色介质包括阴极材料和阳极材料，且其中阴极材料包括紫精，并且阳极材料包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合。

实施例D为包括以下的电光元件：基本透明聚合物衬底、第一聚合物多层膜和第二基本透明衬底。第一基本透明聚合物衬底界定第一表面和第二表面，其中第二表面包含第一导电层。第一聚合物多层膜安置于第一衬底与第一导电层之间且包括第一聚合物层、无机层和第二聚合物层。第二基本透明衬底界定第三表面和第四表面，其中第三表面包含第二导电层。电致变色介质定位于界定于第一衬底与第二衬底之间的空腔中，其中电致变色介质包含阴极材料、阳极材料和至少一种溶剂。

实施例D的电光元件，其中第一聚合物层的特征在于约2纳米到约10微米的厚度，无机层的特征在于约3纳米到约150纳米的厚度，并且第二聚合物层的特征在于约2纳米到约10微米的厚度。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一聚合物层、无机层和第二聚合物层中的至少一个在真空沉积工艺中沉积。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一聚合物层和第二聚合物层包括丙烯酸聚合物层，并且无机层包括无机氧化物。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个的厚度为约50微米或更大。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个的厚度为约125微米或更大。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个的厚度为约200微米或更大。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一基本透明聚合物衬底的特征在于以下中的至少一个：如在伴随0.01psi施加力的1英寸长和0.1英寸宽的样品上所测量，提供小于约4×10

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其进一步包括第三衬底，其与第一基本透明聚合物衬底耦接或层压到第一基本透明聚合物衬底中的一个，其中第三衬底的特征在于硬度比第一基本透明衬底的硬度高。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一基本透明聚合物衬底和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括以下中的至少一种：聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热稳定PET、聚碳酸酯、聚砜、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、丙烯酸、聚酰胺、环脂肪族二胺十二烷二酸聚合物、环氧化物、聚甲基戊烯、基于纤维素酯的塑料、三乙酸纤维素、透明含氟聚合物、聚丙烯腈和其组合。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约3×10

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约3×10

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约5×10

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约6×10

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中无机层包括氧化铝。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中无机层包括非晶态结构。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，第一聚合物层和第二聚合物层中的至少一个包括以下中的至少一种：丙烯酸聚合物、基于硅氧烷的聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物、聚酯聚合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)聚合物和其组合。所述无机层包括氧化硅、氮化硅、氧化锌锡、氧化铝、氧化锡、氧化铪和其组合中的至少一种。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其进一步包括安置于第二基本透明聚合物衬底与第二导电层之间的第二聚合物多层膜。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一导电层的特征在于在45℃的电致变色介质温度下暴露于所述电致变色介质1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一聚合物多层膜经配置以抵抗溶剂渗透。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一衬底和第二衬底中的至少一个是柔性的。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一衬底和第二衬底中的至少一个包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个是透明的。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括透明导电氧化物。

实施例D或组合介入特征中的任一个的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括氧化铟锡。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括50欧姆/平方或更小的薄层电阻。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括20欧姆/平方或更小的薄层电阻。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包含氧化铟锌。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其中阴极材料包括紫精，并且阳极材料包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合中的至少一个。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其进一步包括安置于第一衬底与第二衬底之间的密封部件，其中密封部件与第一衬底和第二衬底在其间至少部分地界定空腔。

实施例D或组合任何介入特征的实施例D的电光元件，其进一步包含安置于第一聚合物多层膜与第一导电层之间的第一抗反射层。

实施例E为包括以下的电光元件：第一基本透明聚合物衬底、第一硬涂层、第二基本透明聚合物衬底、第二硬涂层和电致变色介质。第一基本透明聚合物衬底界定第一表面和第二表面，其中第二表面包括第一导电层。第一硬涂层安置于第一衬底与第一导电层之间。第二基本透明聚合物衬底界定第三表面和第四表面，其中第三表面包括第二导电层。第二硬涂层安置于第二衬底与第二导电层之间。电致变色介质安置于界定于所述第一衬底与第二衬底之间的空腔中且包括阴极材料、阳极材料和至少一种溶剂。第一和第二导电层的特征在于在45℃的电致变色介质温度下暴露于所述电致变色介质1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。

实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层的特征在于在大于45℃到约85℃的电致变色介质温度下暴露于所述电致变色介质1000小时之后，薄层电阻变化小于20％。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个为透明的。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括以下中的至少一种：掺氟氧化锡、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡(ITO)。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一硬涂层和第二硬涂层中的至少一个包括以下中的至少一种：丙烯酸聚合物、基于硅氧烷的聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物、聚酯聚合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)聚合物和其组合。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包含绝缘体-金属-绝缘体结构。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中绝缘体-金属-绝缘体结构包含银金属、银金属合金或掺杂银层。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第三硬涂层。第四硬涂层安置于第二硬涂层与第二导电层之间。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其进一步包括安置于第一硬涂层与第三硬涂层之间的第一无机层。第二无机层安置于第二硬涂层与第四硬涂层之间。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括约50到约100的肖氏D硬度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括至少50的肖氏D硬度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括至少60的肖氏D硬度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括至少70的肖氏D硬度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括至少80的肖氏D硬度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一基本透明聚合物衬底和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括以下中的至少一种：聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热稳定PET、聚碳酸酯、聚砜、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、丙烯酸、聚酰胺、环脂肪族二胺十二烷二酸聚合物、环氧化物、聚甲基戊烯、基于纤维素酯的塑料、三乙酸纤维素、透明含氟聚合物、聚丙烯腈和其组合。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括以下中的至少一个：如在伴随0.01psi施加力的1英寸长和0.1英寸宽的样品上所测量，提供小于约4×10

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其进一步包含以下中的至少一个：第三衬底，其与第一基本透明聚合物衬底耦接或层压到第一基本透明聚合物衬底中的一个，其中第三衬底的特征在于硬度比第一基本透明衬底的硬度高；以及第四衬底，其与第二基本透明聚合物衬底耦接或层压到第二基本透明聚合物衬底中的一个，其中第四衬底的特征在于硬度比第二基本透明衬底的硬度高。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括约0.1微米到约100微米的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括约0.3微米到约100微米的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括约5微米到约20微米的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二硬涂层中的至少一个包括约10微米到约15微米的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中阴极材料包括紫精，并且阳极材料包括吩嗪、咔唑、吲哚并咔唑、双咔唑、二茂铁或其组合中的至少一个。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括透明导电氧化物。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括氧化铟锡。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括50欧姆/平方或更小的薄层电阻。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包括20欧姆/平方或更小的薄层电阻。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二导电层中的至少一个包含氧化铟锌。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一衬底和第二衬底中的至少一个是柔性的。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二衬底中的至少一个具有50微米或更大的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二衬底中的至少一个具有125微米或更大的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二衬底中的至少一个具有200微米或更大的厚度。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二衬底中的至少一个包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约3×10

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约5×10

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一和第二基本透明聚合物衬底中的至少一个包括约6×10

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中无机层包括氧化铝。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中无机层包括非晶态结构。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其中第一硬涂层和第二硬涂层中的至少一个包括丙烯酸聚合物。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其进一步包括安置于第一衬底与第二衬底之间的密封部件，其中密封部件与第一衬底和第二衬底在其间至少部分地界定空腔。

实施例E或组合任何介入特征的实施例E的电光元件，其进一步包含安置于第一硬涂层与第一导电层之间的第一抗反射层，和安置于第二硬涂层与第二导电层之间的第二抗反射层。