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WO2002006889A1 - Dispositif electrochimique du type electrochrome ou dispositif photovoltaïque et ses moyens de connexion electrique - Google Patents

Dispositif electrochimique du type electrochrome ou dispositif photovoltaïque et ses moyens de connexion electrique Download PDF

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WO2002006889A1
WO2002006889A1 PCT/FR2001/002283 FR0102283W WO0206889A1 WO 2002006889 A1 WO2002006889 A1 WO 2002006889A1 FR 0102283 W FR0102283 W FR 0102283W WO 0206889 A1 WO0206889 A1 WO 0206889A1
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WO
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electrode
stack
area
covered
layer
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PCT/FR2001/002283
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Jean-Christophe Giron
Fabien Beteille
Xavier Fanton
Laurent Claude
Samuel Dubrenat
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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    • B32B2457/00—Electrical equipment
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Definitions

  • the present invention relates to an electrochemical device, in particular an electrically controllable system of the glazing type and with variable optical and / or energy properties or a photovoltaic device.
  • an electrochemical device in particular an electrically controllable system of the glazing type and with variable optical and / or energy properties or a photovoltaic device.
  • glazing With regard to “intelligent” glazing, it can be a question of controlling the solar contribution through glazing mounted outdoors in buildings or vehicles of the automobile, train or airplane type. The goal is to be able to limit excessive heating inside the cockpit / premises, but only in the case of strong sunshine.
  • glazing mounted in interior partitions in premises, trains, airplanes or mounted in automobile side windows. This also concerns mirrors used as rear-view mirrors, to temporarily prevent the driver from being dazzled, or traffic signs, so that messages appear when necessary, or intermittently to better attract attention. Glazing which can be made diffusing at will can be used when desired as projection screens.
  • electrochromic systems To modulate the light transmission and / or the thermal transmission of glazing, there are also so-called electrochromic systems. These, in known manner, generally comprise two layers of electrochromic material separated by a layer of electrolyte and surrounded by two electroconductive layers. Each of the layers of electrochromic material can reversibly insert cations and electrons, the modification of their degree of oxidation following these insertions / disinsertions leading to a modification in its optical and / or thermal properties.
  • the electrolyte is in the form of a polymer or a gel; for example a proton-conducting polymer like those described in patents EP-253,713 or EP-670,346, or a lithium ion-conducting polymer like those described in patents EP-382,623, EP-518,754 and EP- 532,408; the other layers of the system generally being of mineral nature, that in which the electrolyte is an essentially mineral layer.
  • liquid crystal systems operation similar to the previous ones. They are based on the use of a film placed between two conductive layers and based on a polymer in which are arranged liquid crystal droplets, in particular nematic with positive dielectric anisotropy.
  • the liquid crystals when the film is tensioned, orient themselves along a privileged axis, which allows vision. When switched off, in the absence of alignment of the crystals, the film becomes diffusing and prevents vision. Examples of such films are described in particular in European patents EP-0 238 164, and American patents US-4 435 047, US-4 806 922, US-4 732 456.
  • This type of film, once laminated and incorporated between two glass substrates, is marketed by Saint-Gobain Vitrage under the trade name "Priva-Lite".
  • NCAP Nematic Curvilinearly Aligned Phases
  • PDLC Polymer Dispersed Liquid Crystal
  • the invention therefore aims to provide improved connectivity for electrically controllable systems of the type of glazing which have been mentioned above. It aims more particularly to propose a connection which is better visually and / or electrically and which, preferably, remains simple and flexible to use on an industrial scale. It concerns all the systems listed above, and more specifically electrochromic glazing called "all-solid".
  • the invention firstly relates to an electrochemical device of the type of those described above, which comprises at least one substrate carrying a stack of electroactive layers disposed between a so-called “lower” electrode and a so-called “upper” electrode, each comprising at least one electrically conductive layer.
  • Each of the electrodes is in electrical connection with at least one current supply. According to the invention, these current leads are arranged outside the region of the carrier substrate which is covered by the stack of electroactive layers.
  • the expression “lower” electrode means the electrode which is closest to the carrier substrate taken as a reference, on which at least part of the active layers (all of the active layers in an electrochromic system) "All-solid") is deposited.
  • the “upper” electrode is that deposited on the other side, relative to the same reference substrate.
  • the carrier substrate is generally rigid and transparent, of the glass or polymer type such as polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMA ⁇ A).
  • the invention however includes substrates which are flexible or semi-flexible, based on polymer.
  • the electrodes are transparent. One of them can however be opaque if the glazing does not work in transmission but in reflection (mirror).
  • the active system and the upper electrode are generally protected by another rigid type substrate, possibly by lamination using one or more sheets of thermoplastic polymer of the EVA (ethylene vinyl acetate), PVB (polyvinyl butyral), PU ( polyurethane).
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PVB polyvinyl butyral
  • PU polyurethane
  • the invention also includes protecting the system by a flexible or semi-flexible substrate, in particular based on a polymer.
  • thermoplastic interlayer sheet with a double-sided adhesive sheet, self-supporting or not, which is commercially available and which has the advantage of be very fine.
  • active stack or “electroactive stack” denotes the active layer or layers of the system, that is to say all of the layers of the system excepted the layers belonging to the electrodes.
  • electrochromic system it is therefore essentially consisting of a layer of anodic electrochromic material, an electrolyte layer and a layer of cathodic electrochromic material, each of these layers being able to consist of a single layer or a plurality of overlapping layers contributing to the same function.
  • each electrode contains an electrically conductive layer or several superimposed electrically conductive layers, which will be considered subsequently as a single layer.
  • For a correct electrical supply of the electrically conductive layer one generally needs two current leads, arranged along two opposite edges of the layer when it has the contours of a rectangle, a square or a geometric shape. similar to the parallelogram type.
  • these leads are in the form of foils, that is to say of opaque metal strips, generally based on often tinned copper.
  • the foils in particular as regards the "upper” electrode, are arranged on its face opposite to that in contact with the active stack. As the stack and the electroconductive layer in question generally have the same dimensions, this means that 1 or 2 cm of the assembly must be hidden once the system is complete, to hide the area of the glazing provided with the foils. According to the invention, the procedure is different, since these current leads are removed from the active stack. Even if this masking may remain necessary, it will not hide a large portion of the “active” surface of the glazing.
  • the dimensions of the active stack are almost the dimensions of the electrically controllable surface accessible to the user, there is little or no loss of active surface, in any case much less than the loss of surface. caused by the usual placing of the foils on the active stack.
  • the invention has another advantage: it is guaranteed that the fitting of the foils will not risk "injuring" the active stack. There is no local allowance in the glazing due to the presence of foils in the essential zone, that where the active layers of the system are present. Finally, the electrical supply of these leads thus remote from the sensitive part of the system can be facilitated, as well as their installation proper.
  • the present patent application firstly sets out to describe a preferred embodiment of the “lower” electrode of the system.
  • the lower electrode may comprise an electrically conductive layer which covers at least one area of the carrier substrate not covered by the active stack.
  • the conductive layer can be deposited, for example, over the entire surface of the substrate. This is in fact the case when the electroconductive layer is placed on glass on the same glass production line, by pyrolysis on the float glass ribbon in particular. The rest of the layers of the system can then be deposited on the glass once cut to the desired dimensions, with a temporary mask system.
  • an electroconductive layer is a layer based on doped metal oxide, in particular indium oxide doped with tin called ITO or tin oxide doped with fluorine Sn0 2 : F, possibly deposited on a precoat of the silicon oxide, oxycarbide or oxynitride type, with an optical function and / or with an alkali barrier function when the substrate is made of glass.
  • the electroconductive layer of the lower electrode covers an area Zi of the carrier substrate which completely covers the area Z 2 which is covered by the active stack, the area Zi being of dimensions greater than the area Z 2 . It is thus possible to have two zones ZT and Z 2 essentially of rectangular shapes, with the zone Zi larger than Z 2 and approximately centered on it.
  • zones Zi and Z 2 both essentially rectangular, these two zones partially overlap. This is then the case where there are areas of the substrate which are covered by the electrically conductive layer and not by the active stack and vice versa.
  • the zone Z 3 covered by the electroconductive layer of the upper electrode is preferably essentially identical to the zone Z 2 covered by the active stack. Its configuration will be detailed later.
  • the advantage of this characteristic is the simplicity of its manufacture, especially when we are dealing with an “all-solid” electrochromic system where all the layers involved are deposited one after the other on a single carrier substrate.
  • the layer thus has the same dimensions and the same configuration as the active layers underlying the active system. It can therefore be deposited following these, for example on a line for depositing vacuum layers of the sputtering type.
  • these “deactivated” areas overlap an area covered by the active stack and an area not covered by the active stack.
  • This deactivation will be detailed using the examples. This may include, in particular, making an incision in the layer or a localized heat treatment, as described, for example, in the aforementioned patent WO / FR / 99/01653.
  • the lower electroconductive layer covers a substantially rectangular zone Zi of the substrate, with two zones deactivated along the two opposite edges of said rectangular zone (these zones can then be left in contact with the leads of the '' upper electrode, since electrically insulated, while there can be two other zones, on the edges of the other two opposite edges, which are left bare and electrically active for connection with the current leads of the lower electrode) .
  • the lower electroconductive layer has a deactivated zone (on two of its opposite edges for the reasons stated above, namely to avoid short-circuits with the current leads of the 'upper electrode. On the other two edges, zones are nevertheless left active and bare for connection with the current leads of the lower electrode, the deactivated zones being able to affect only the extreme periphery of the layer on these two edges there).
  • the localized deactivation of the lower electroconductive layer it can be carried out, as mentioned above, by making an incision of the layer along one or more lines. It can be a closed line all around its periphery (deactivation over its entire contour). The incision can also be made along two lines crossing the layer right through (deactivation on two of its opposite edges) , or along two closed lines along two of its opposite edges (delimitation of two deactivated zones, leaving the extreme periphery of the electrically active layer).
  • the incision of the electroconductive layer can be carried out before the deposition of the other layers and therefore only involve this layer.
  • the incision can also be made after the deposition of the layers of the active system and even after the deposition of the upper conductive layer. In this case, when the incision line is partially under the active layers and possibly under the upper conductive layer, all of the layers are found incised there. Note that to locally deactivate the layer, one can operate a localized ablation rather than incise it, in particular before depositing the other layers, or deposit it with the necessary masks.
  • the present patent application now endeavors to describe different configurations for the active stack. Regardless of the possible incision of the lower conductive layer which may simultaneously involve that of the active system, the invention advantageously provides for deactivating the active stack on at least part of its periphery.
  • the term "deactivated" has a meaning similar to that of the preceding conductive layer. It means that the stack does not work not in this zone, that it remains passively in a given state, whatever the power supply. This deactivation is as marginal as possible, in order to keep the largest active area possible.
  • the electroactive stack covers a substantially rectangular zone Z 2 of the carrier substrate, with two peripheral zones thus deactivated, along two of its opposite edges.
  • the stack has a deactivated zone over its entire periphery.
  • deactivated zones can be produced in a similar manner to the deactivated zones of the lower electroconductive layer previously described, by incision of the entire stack, in two lines crossing it right through on two of its edges or in a closed line around its periphery. (We could thus perform a true ablation of the stack in these areas.) We can make these incisions after deposition of the electroconductive layer of the upper electrode, and also incise / deactivate it simultaneously.
  • the underlying lower electrode is not incised at the same time.
  • the active stack In the case of the active stack, it generally does not affect the lower conductive layer, and can be made on the other two opposite edges or the periphery of the stack. This deactivation of the active stack contributes to the previous one to avoid any risk of short circuit between the two conductive layers "lower” and "upper”, and has been described in some of its embodiments in patent WO / FR99 / 01653 cited above, the teaching of which is incorporated into the present application. For more details on the nature of the layers of the active stack, reference may be made to the aforementioned patents.
  • the active stack comprises a superposition of essentially mineral layers which can be deposited successively by sputtering.
  • the protonic anodic electrochromic material is preferably iridium oxide or optionally hydrated / hydroxylated nickel oxide.
  • the electrolyte, in accordance with patent EP-867 752, is preferably a superposition of several layers, comprising for example a layer of proton cathode electrochromic material of the tungsten oxide type associated with at least one other layer, in order to inhibit its character electrochromic and to make it play only a vector role.
  • the present patent application now endeavors to describe preferred configurations of the “upper” electrode.
  • At least one of the two electrodes, and more particularly the upper electrode comprises an electrically conductive layer associated with a network of electrically conductive wires or strips.
  • the upper conductive layer is generally of the same dimensions as the active stack and deposited on the same deposition line (sputtering). It is generally layers of doped oxide of the ITO or ZnO type doped, for example with Al, Ga, etc. or layer of metal of the silver type possibly associated with one or more protective layers possibly also conductive (Ni , Cr, NiCr, ..), and one or more protective layers and / or with an optical role, made of dielectric material (metal oxide, Si 3 N). In this case, the question was how to "deport" these current leads to the outside.
  • the present invention by using this type of additional conductive network, will retain these important advantages. But she will also exploit another possibility offered by its presence: thanks to these wires or these bands, we will be able to deport the current leads out of the surface covered by the upper conductive layer, by putting them in electrical connection not with this layer but with the ends of these wires or strips, configured so as to "protrude” from the surface of the conductive layer.
  • the conductive network comprises a plurality of metal wires, arranged on the surface of a sheet of polymer of the thermoplastic type: this sheet can be affixed with the wires embedded on its surface on the upper conductive layer to ensure their physical contact / electrical connection.
  • the thermoplastic sheet can be used for laminating the first carrier substrate of the glass type with another glass.
  • the wires / bands are arranged essentially parallel to one another (they can be straight or wavy), preferably in an orientation essentially parallel to the length or to the width of the upper conductive layer.
  • the ends of these wires project from the area of the substrate covered by the upper conductive layer on two of its opposite sides, in particular by at least 0.5 mm, for example by 3 to 10 mm. They can be made of copper, tungsten, graphite tungsten, or even an iron-based alloy of the iron-nickel type. It is advisable to prevent the ends of these wires from being in electrical contact with the lower conductive layer. It is therefore preferred that the ends which protrude from the upper conductive layer are in contact with the lower conductive layer only in the deactivated zones of the latter.
  • the ends of the wires can be electrically isolated from the latter (where they are likely to be in contact with its active area) by interposition of tape (s ) of insulating material, for example based on polymer. It should be noted that it is possible, alternatively or cumulatively, to use the same type of conductive network for the so-called "lower" electrode.
  • the ends of the wires / strips of the above-mentioned conductive network can be electrically connected to two current leads in the form of flexible strips of insulating polymer covered on one side with conductive coatings.
  • This type of feed is sometimes referred to by the English terms "PFC” (Flexible Printed Circuit) or "FLC” (Fiat Laminated Cable) and is already used in various electrical / electronic systems. Its flexibility, the different configuration variants that can be obtained, the fact that the current supply is electrically isolated on one of its faces, make its use very attractive in the present case.
  • the ends of these wires are in electrical contact with two deactivated zones of the lower conductive layer, and these two deactivated zones are in electrical connection with the current leads intended for the upper electrode. It can conveniently be conductive "clips" pinching the carrier substrate in the aforementioned areas. It is an original solution to use the lower electrode to ensure the electrical connection of the upper electrode.
  • the current leads of the lower electrode can be electrically connected along two of its opposite edges in active areas not covered by the active stack. These leads can be the previously mentioned clips.
  • This global current supply system also consists of two of these "L" s on plastic support. Combined, they provide two conductive strips on one side for one of the electrodes and two conductive strips on their opposite side for the other electrode. It is a compact system, easy to install. Near the junction between the two edges of each L, there is an electrical outlet electrically connected to the coverings feed conductors.
  • the current leads of the lower and / or upper electrodes can also be in the form of conventional foils, for example in the form of metal strips of the optionally tinned copper type.
  • the current leads of the lower and / or upper electrodes can also be in the form of a conducting wire (or of several assembled conducting wires).
  • These wires can be made of copper, tungsten or graphite tungsten and can be similar to those used to form the conductive network mentioned above. They can have a diameter ranging from 10 to 600 ⁇ m. This type of wire is sufficient in fact to supply the electrodes satisfactorily electrically, and are remarkably discreet: it may become useless to hide them during assembly of the device.
  • the configuration of the current leads is very adaptable. We have described in more detail, above, substantially rectangular active systems, but they can have a number of different geometric shapes, in particular following the geometric shape of their carrier substrate: circle, square, semi-circle, oval, any polygon, rhombus.
  • the current leads are no longer necessarily for each electrode to be supplied with "pairs" of current leads facing each other. It can thus be, for example, current leads which go all around the conductive layer (or at least which runs along a good part of its periphery). It is entirely possible when the current supply is a simple common thread. It can even be occasional current feeds, especially when the device is small.
  • the device according to the invention can use one or more mass-tinted glass substrates.
  • the mass-tinted glass is the glass intended to be turned towards the interior of the room or the passenger compartment, the exterior glass being clear.
  • the tinted glass allows you to adjust the level of light transmission of the glazing. Placed on the inner side, it limits its heating by absorption.
  • the glass (s) can (can) also be curved (s), this is the case in applications as an electrochromic automobile roof in particular.
  • the glazing according to the invention may include additional functionalities: it may for example include an infrared reflecting coating, as described in patent EP-825 478. It may also include a hydrophilic, anti-reflective, hydrophobic coating, a photocatalytic coating with anti-fouling properties comprising titanium oxide in anatase form, as described in patent WO 00/03290.
  • Figures 1 to 12 representations in top view of an “all-solid” electrochromic glazing.
  • All the figures represent a glass 1, provided with a lower conductive layer 2, with an active stack 3, surmounted by an upper conductive layer, with a network of conductive wires 4 above the upper conductive layer and encrusted on the surface of a sheet of ethylene vinyl acetate EVA (or polyurethane) not shown for clarity.
  • the glazing also includes a second glass, not shown for clarity, above the EVA sheet 5.
  • the two glasses and the EVA sheet are joined together by a known lamination or calendering technique, by heating. possibly under pressure.
  • the lower conductive layer 2 is a bilayer consisting of a first SiOC layer of 50 nm surmounted by a second layer of SnO 2 : F of 400 nm (two layers preferably deposited successively by CVD on the float glass before cutting).
  • it may be a bilayer consisting of a first layer based on Si0 2 doped with a little metal of the Al type of approximately 20 nm surmounted by a second layer of ITO of approximately 150 to 350 nm (two layers preferably deposited successively, under vacuum, by cathode sputtering assisted by magnetic field and reactive in the presence of oxygen, possibly hot).
  • the active stack 3 breaks down as follows: * • a first layer of anodic electrochromic material made of iridium oxide (hydrated) lrO x H y from 40 to 100 nm, (it can be replaced by a layer of oxide of hydrated nickel), • a layer of tungsten oxide of 100 nm, • a second layer of tantalum oxide hydrate of 100 nm, ** • a second layer of cathode electrochromic material based on tungsten oxide H x W0 3 of 370 nm. All these layers are deposited in a known manner by reactive sputtering assisted by a magnetic field.
  • the upper conductive layer is an ITO layer of 100 to 300 nm, also deposited by reactive sputtering assisted by a magnetic field.
  • the conducting wires 4 are parallel rectilinear wires of copper, deposited on the sheet 5 of EVA by a technique known in the field of heated windshields with wires, for example described in patents EP-785,700, EP-553,025 , EP-506 521, EP-496 669. Schematically, this involves using a heated pressure roller which presses the wire on the surface of the polymer sheet, pressure roller supplied with wire from a feed reel thanks to a thread guide device.
  • the EVA sheet 5 has a thickness of about 0.8 mm.
  • the two glasses are made of standard clear soda-lime-silica glass, each about 2 mm thick.
  • the active system and the upper conductive layer also cover a rectangular area of the substrate, of dimensions smaller than that covered by the lower conductive layer. These two rectangular areas are centered with respect to each other.
  • the incision lines, l 2 on the one hand and l 3 , l on the other hand are therefore perpendicular to each other.
  • the incisions l 3 , U delimit two zones s 3 , s 4 deactivated of the active system 3, therefore two other passive zones of the electrochromic glazing as a whole.
  • the current leads 6 are symmetrical with one another: these are two strips 6a, 6b of approximately L shape, made of insulating polymer.
  • On the shorter side of the two Ls there is a conductive coating 7 facing the wires 4.
  • On the longer side of the two Ls there is a conductive coating 8 shown in dotted lines because it is present on the other side , on the side facing the lower conductive layer 2.
  • the conductive coatings 7 are in electrical contact with the wires 4, and therefore provide via these wires 4 the electrical supply of the upper electrode.
  • the end of these wires, outside the surface covered by the stack 3, is in contact only with the polymeric insulating support for the leads 8 or with the zones if, s 2 deactivated of the lower electrode: this avoids any risk of short circuit between these wires and the lower electrode.
  • the conductive coatings 8 are in contact with the zones of the lower conductive layer 2 which are active and not covered by the stack 3: they make it possible to supply electricity to the lower conductive layer 2.
  • example 2 The difference from example 1 lies in the way the lower conductive layer 2 is blended: in example 2, the incision is made along a closed line l 5 , which delimits an inactivated zone S 5 over the whole around the lower conductive layer, as well as on two opposite edges of the active system (as in the previous case).
  • EXAMPLE 3 This is the configuration shown in Figure 3 and which is a variant of the previous two. This time, the margining of the lower conductive layer 2 is done according to two closed lines l 6 , l 7 which have a substantially rectangular outline, partly on the area covered by the conductive layer 2, partly on the area also covered by l active stack 3. As in example 1, there are also two deactivated zones s 6 , s on the two opposite edges of the layer 2, delimited by the two lines l 6 and l, and which therefore do not go as far as at the extreme periphery of the layer.
  • the margins of the active stack 3 are also identical to that produced in Example 1.
  • These clips are commercial products that can pinch the glass made conductive, and available in variable dimensions.
  • these clips 9, 9 ' are fixed and cover the edge of the glass, so as to be electrically connected to the edges of layer 2 which are active. They are less than the length separating the two incision lines from the diaper.
  • FIG. 4 shows the second glass 11, which is smaller in size than glass 1, the clips 10, 10 'are clipped like the clips 9, 9', than on glass 1, establishing thus an electrical connection with the zones si, s 2 deactivated of the layer 2.
  • These deactivated zones isolated from the rest of the layer, will make the electrical connection with the ends of the wires 4, and also make it possible to supply the upper conductive layer .
  • the deactivated zones of the lower electrode are thus used in order to be able to supply electricity to the upper electrode via the conducting wires.
  • this configuration uses electrical insulating strips (of the adhesive insulating polymer type on one of its faces). These strips 12, 12 ′ are interposed between all of the layers and the current leads, at the two opposite edges of the system, so as to delimit zones identical to the zones s 6 , s of Example 3. These zones overlap in the conductive layer 2 not coated with layers and the conductive layer coated with the active stack 3, and “cover” the entire area where the ends of the wires 4 protrude from the active stack 3.
  • a margining operation is thus replaced by the use of additional insulating strips.
  • EXAMPLE 6 This is the configuration of Figure 6. It is very similar to that of Example 1 ( Figure 1).
  • figure 7 It is the configuration of figure 7. It is very close to that of figure 6. It differs from it by the type of current leads used: here, we actually use standard foils, in the form of copper bands 3 mm wide tinned:
  • This configuration is very similar to that of FIG. 6. It differs therefrom by the type of current supply used: here, the same standard tinned copper foils are used as those of Example 7.
  • the connection of the foils to the sockets is made by welding.
  • EXAMPLE 10 This configuration shown in Figure 10 is close to that shown in Figure 9, but the masking of the lower conductive layer is performed on three sides instead of two. The electrical insulation is ensured by bordering the lower conductive layer with a laser along a line z. The advantage compared to FIG. 9 is that the use of a laser is simpler than the manipulation of masks. EXAMPLE 11
  • a double margining y is carried out in the zone CC.
  • the first is carried out after the deposition of the lower conductive layer with a width of 1 mm to 50 mm.
  • the second, finer is carried out on the trace of the previous one, after the deposition of the active layers.
  • the wires are separated from the lower conductive layer by the entire stack and there is no longer any risk of short circuit.
  • the invention allows many variations in the way of electrically supplying systems of the electrochromic type (or viologene, optical valve, liquid crystals and any similar electrochemical system) of the type.
  • Devices of the electrochromic glazing type of very different geometry can be made, even if the examples, for the sake of simplicity, describe active stacks of rectangular surface.
  • the invention resides in the fact of spreading the visible electrical leads up to the periphery of the active layers delimiting the strictly speaking active zone of the glazing, while avoiding short-circuits between the two electrodes by different types of margining. It selectively "deactivates" one or the other of the electrodes and / or the active layers and / or to choose them of dimensions and relative positions suitable for achieving this.
  • the invention applies in the same way to photovoltaic devices, as well as, more generally, to any electrocontrollable or photovoltaic system which comprises at least one “upper” (or “lower”) conductive electrode in the sense of invention: in fact, it is also within the framework of the invention to modify the position with respect to the “active” layers only for the current supply (s) from one of the electrodes only and not from the two electrodes ( either by choice or because the device in question contains only one electrode of the type described above, namely with an electrically conductive layer).
  • the incision line of the lower electrode may be advantageous to provide the incision line of the lower electrode wider than the incision line of the rest of the layers, for electrical considerations: the two incision lines overlapping and being centered with respect to each other, it is thus avoided that conductive areas of the lower electrode are left at naked (these are the other layers which "extend" at the level of the incisions relative to the lower electrode).

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif électrochimique, notamment système électrocommandable à propriétés optiques et/ou énergétiques variables ou un dispositif photovoltaïque, comportant au moins un substrat porteur (1) d'un empilement de couches électroactif (3) disposé entre une électrode dite "inférieure" et une électrode dite "supérieure". Chaque électrode comprend au moins une couche électroconductrice (2) en connexion électrique avec au moins une amenée de courant. Ces amenées de courant sont disposées en dehors de la zone du substrat porteur (1) qui est recouverte par l'empilement de couches électroactif (3).

Description

DISPOSITIF ELECTROCHIMIQUE DU TYPE ELECTROCHROME
OU DISPOSITIF PHOTOVOLTAÏQUE
ET SES MOYENS DE CONNEXION ELECTRIQUE
La présente invention a pour objet un dispositif électrochimique, notamment un système électrocommandable du type vitrage et à propriétés optiques et/ou énergétiques variables ou un dispositif photovoltaïque. II y a en effet actuellement une demande accrue pour des vitrages dits
« intelligents » aptes à s'adapter aux besoins des utilisateurs.
Il existe aussi une demande accrue pour les vitrages photovoltaïques, qui permettent de convertir l'énergie solaire en énergie électrique.
En ce qui concerne les vitrages « intelligents », il peut s'agir du contrôle de l'apport solaire à travers des vitrages montés en extérieur dans des bâtiments ou des véhicules du type automobile, train ou avion. Le but est de pouvoir limiter un échauffement excessif à l'intérieur des habitacles/ locaux, mais uniquement en cas de fort ensoleillement.
Il peut aussi s'agir du contrôle du degré de vision à travers des vitrages, notamment afin de les obscurcir, de les rendre diffusant voire d'empêcher toute vision quand cela est souhaitable. Cela peut concerner les vitrages montés en cloisons intérieures dans les locaux, les trains, les avions ou montés en vitres latérales d'automobile. Cela concerne aussi les miroirs utilisés comme rétroviseurs, pour éviter ponctuellement au conducteur d'être ébloui, ou les panneaux de signalisation, pour que des messages apparaissent quand cela est nécessaire, ou par intermittence pour mieux attirer l'attention. Des vitrages que l'on peut rendre à volonté diffusants peuvent être utilisés quand on le souhaite comme écrans de projection.
Il existe différents systèmes électrocommandables permettant ce genre de modifications d'aspect/de propriétés thermiques. Pour moduler la transmission lumineuse ou l'absorption lumineuse des vitrages, il y a les systèmes dits viologènes, comme ceux décrits dans les brevets US-5 239 406 et EP-612 826.
Pour moduler la transmission lumineuse et/ou la transmission thermique des vitrages, il y a aussi les systèmes dits électrochromes. Ceux-ci, de manière connue, comportent généralement deux couches de matériau électrochrome séparées par une couche d'électrolyte et encadrées par deux couches électroconductrices. Chacune des couches de matériau électrochrome peut insérer réversiblement des cations et des électrons, la modification de leur degré d'oxydation suite à ces insertions/désinsertions conduisant à une modification dans ses propriétés optiques et/ou thermiques.
Il est d'usage de ranger les systèmes électrochromes en trois catégories :
> celle où l'électrolyte est sous forme d'un polymère ou d'un gel ; par exemple un polymère à conduction protonique comme ceux décrits dans les brevets EP- 253 713 ou EP-670 346, ou un polymère à conduction d'ions lithium comme ceux décrits dans les brevets EP-382 623, EP-518 754 et EP-532 408 ; les autres couches du système étant généralement de nature minérale, celle où l'électrolyte est une couche essentiellement minérale. On désigne souvent cette catégorie sous le terme de système « tout-solide », on pourra en trouver des exemples dans les brevet EP-867 752, EP-831 360, le brevet FR99/03420 déposé le 19 mars 1999 correspondant au brevet PCT/ FR00/ 00675 déposé le 17 mars 2000, et le brevet FR-2 781 084 correspondant au brevet de numéro de dépôt WO/FR99/01653, déposé le 08 juillet 1999, celle où l'ensemble des couches est à base de polymères, catégorie que l'on désigne souvent sous le terme de système « tout-polymère ».
Il existe aussi des systèmes appelés « valves optiques ». Il s'agit de films comprenant une matrice de polymère généralement réticulé dans laquelle sont dispersées des micro-gouttelettes contenant des particules qui sont capables de se placer selon une direction privilégiée sous l'action d'un champ magnétique ou électrique. Il est ainsi connu du brevet WO93/09460 une valve optique comprenant une matrice en polyorganosilane et des particules du type polyiodure qui interceptent beaucoup moins la lumière quand le film est mis sous tension.
On peut aussi citer les systèmes dits à cristaux liquides, d'un mode de fonctionnement similaire aux précédents. Ils sont basés sur l'utilisation d'un film placé entre deux couches conductrices et à base d'un polymère dans lequel sont disposées des gouttelettes de cristaux liquides, notamment nématiques à anisotropie diélectrique positive. Les cristaux liquides, quand le film est mis sous tension, s'orientent selon un axe privilégié, ce qui autorise la vision. Hors tension, en l'absence d'alignement des cristaux, le film devient diffusant et empêche la vision. Des exemples de tels films sont décrits notamment dans les brevets européen EP-0 238 164, et américains US-4 435 047, US-4 806 922, US-4 732 456. Ce type de film, une fois feuilleté et incorporé entre deux substrats en verre, est commercialisé par la société Saint-Gobain Vitrage sous la dénomination commerciale « Priva-Lite ».
On peut en fait utiliser tous les dispositifs à cristaux liquides connus sous les termes de « NCAP » (Nematic Curvilinearly Aligned Phases) ou « PDLC » (Polymer Dispersed Liquid Cristal). On peut également utiliser, par exemple, les polymères à cristaux liquides cholestériques, comme ceux décrits dans le brevet WO92/ 19695.
Tous ces systèmes confondus ont en commun la nécessité d'être équipés en amenées de courant venant alimenter des électrodes généralement sous forme de deux couches électroconductrices de part et d'autre de la couche ou des différentes couches active(s) du système.
Ces amenées de courant sont souvent sous forme de clinquants métalliques disposés au-dessus et au-dessous de la zone du vitrage munie de la ou des couches actives. Ils sont perçus comme inesthétiques, d'où la nécessité de les cacher par différents moyens. Ce masquage de la périphérie des systèmes electrocommandables complique leur fabrication et réduit d'autant la surface « active » du vitrage exploitable par l'utilisateur.
L'invention a donc pour but de proposer une connectique améliorée pour les systèmes electrocommandables du type des vitrages qui ont été mentionnés plus haut. Elle a plus particulièrement pour but de proposer une connectique qui soit meilleure sur le plan visuel et/ou sur le plan électrique et qui, de préférence, reste simple et souple de mise en œuvre à l'échelle industrielle. Elle concerne tous les systèmes listés plus haut, et plus spécifiquement les vitrages électrochromes dits « tout-solide ».
L'invention a tout d'abord pour objet un dispositif électrochimique du type de ceux décrits plus haut, qui comporte au moins un substrat porteur d'un empilement de couches électroactif disposé entre une électrode dite « inférieure » et une électrode dite « supérieure », chacune comprenant au moins une couche électroconductrice. Chacune des électrodes est en connexion électrique avec au moins une amenée de courant. Selon l'invention, ces amenées de courant sont disposées en dehors de la zone du substrat porteur qui est recouverte par l'empilement de couches électroactif.
On entend au sens de l'invention par électrode « inférieure », l'électrode qui se trouve la plus proche du substrat porteur pris en référence, sur laquelle une partie au moins des couches actives (l'ensemble des couches actives dans un système électrochrome « tout-solide ») est déposée. L'électrode « supérieure » est celle déposée de l'autre côté, par rapport au même substrat de référence.
L'invention s'applique à des vitrages au sens large : le substrat porteur est généralement rigide et transparent, du type verre ou polymère comme du polycarbonate ou du polymetacrylate de méthyle (PMAΛA). L'invention inclut cependant les substrats qui sont flexibles ou semi-flexibles, à base de polymère.
Généralement, les électrodes sont transparentes. L'une d'entre elles peut cependant être opaque si le vitrage ne fonctionne pas en transmission mais en réflexion (miroir). Le système actif et l'électrode supérieure sont protégés généralement par un autre substrat de type rigide, éventuellement par un feuilletage à l'aide d'une ou plusieurs feuilles en polymère thermoplastique du type EVA (éthylènevinylacétate), PVB (polyvinylbutyral), PU (polyuréthanne).
L'invention inclut aussi la protection du système par un substrat flexible ou semi-flexible, notamment à base de polymère.
On peut aussi éviter une opération de feuilletage qui se fait à chaud, éventuellement sous pression, en substituant la feuille intercalaire thermoplastique conventionnelle par une feuille adhésive double face, auto- supportée ou non, qui est disponible commercialement et qui a l'avantage d'être très fine.
Au sens de l'invention, et par souci de concision, on désigne par le terme « empilement actif » ou « empilement électroactif » la ou les couches actives du système, c'est-à-dire l'ensemble des couches du système exceptées les couches appartenant aux électrodes. Pour un système électrochrome, il est donc essentiellement constitué d'une couche d'un matériau électrochrome anodique, d'une couche d'électrolyte et d'une couche d'un matériau électrochrome cathodique, chacune de ces couches pouvant être constituée d'une mono-couche ou d'une pluralité de couches superposées concourant à la même fonction. Généralement chaque électrode contient une couche électroconductrice ou plusieurs couches électroconductrices superposées, que l'on considérera par la suite comme une couche unique. Pour une alimentation électrique correcte de la couche électroconductrice, on a généralement besoin de deux amenées de courant, disposées le long de deux bords opposés de la couche quand elle a les contours d'un rectangle, d'un carré ou d'une forme géométrique similaire du type parallélogramme.
Habituellement, ces amenées sont sous forme de clinquants, c'est-à-dire de bandes métalliques opaques, généralement à base de cuivre souvent étamé. Les clinquants, notamment en ce qui concerne l'électrode « supérieure », sont disposés sur sa face opposée à celle en contact avec l'empilement actif. Comme l'empilement et la couche électroconductrice en question ont généralement les mêmes dimensions, cela signifie que l'on doit cacher 1 ou 2 cm de l'ensemble une fois le système achevé, pour cacher la zone du vitrage munie des clinquants. Selon l'invention, on procède différemment, puisqu'on déporte ces amenées de courant hors de l'empilement actif. Même si ce masquage peut rester nécessaire, celui-ci ne va pas cacher une portion importante de la surface « active » du vitrage.
Dans l'invention, les dimensions de l'empilement actif sont quasiment les dimensions de la surface électrocommandable accessible à l'utilisateur, il n'y a pas ou peu de perte de surface active, en tout cas beaucoup moins que la perte de surface occasionnée par la pose habituelle des clinquants sur l'empilement actif.
Outre cet avantage d'importance, l'invention présente un autre intérêt : on garantit que la pose des clinquants ne risquera pas de « blesser » l'empilement actif. Il n'y a pas de surépaisseur locale dans le vitrage due à la présence des clinquants dans la zone essentielle, celle où sont présentes les couches actives du système. Enfin, l'alimentation électrique de ces amenées ainsi éloignées de la partie sensible du système peut s'en trouver facilitée, ainsi que leur pose à proprement dite. La présente demande de brevet s'attache tout d'abord à décrire un mode de réalisation préféré de l'électrode « inférieure » du système.
Avantageusement, l'électrode inférieure peut comprendre une couche électroconductrice qui recouvre au moins une zone du substrat porteur non recouverte par l'empilement actif. L'intérêt de cette configuration est d'une part qu'elle est facile à obtenir : on peut déposer la couche conductrice par exemple sur la totalité de la surface du substrat. C'est de fait le cas quand la couche électroconductrice est disposée sur du verre sur la ligne de fabrication même du verre, par pyrolyse sur le ruban de verre float notamment. Le reste des couches du système peut ensuite être déposé sur le verre une fois découpé aux dimensions voulues, avec un système de masque provisoire.
L'autre intérêt est que ces zones du substrat qui ne sont couvertes que par la couche électroconductrice inférieure vont pouvoir servir à poser les amenées de courant « déportées » selon l'invention. Un exemple de couche électroconductrice est une couche à base d'oxyde métallique dopé, notamment de l'oxyde d'indium dopé à l'étain appelé ITO ou de l'oxyde d'étain dopé au fluor Sn02:F, éventuellement déposée sur une précouche du type oxyde, oxycarbure ou oxynitrure de silicium, à fonction optique et/ou à fonction de barrière aux alcalins quand le substrat est en verre. Selon une variante, la couche électroconductrice de l'électrode inférieure recouvre une zone Zi du substrat porteur qui recouvre complètement la zone Z2 qui est recouverte par l'empilement actif, la zone Z-i étant de dimensions supérieures à la zone Z2. On peut ainsi avoir deux zones ZT et Z2 essentiellement de formes rectangulaires, avec la zone Zi plus grande que Z2 et approximativement centrée sur celle-ci.
Alternativement, on peut avoir les zones Z-i et Z2 toutes les deux essentiellement rectangulaires, ces deux zones se recouvrent partiellement. On est alors dans le cas de figure où il existe des zones du substrat qui sont recouvertes par la couche électroconductrice et pas par l'empilement actif et réciproquement.
On peut ainsi avoir la zone Z-i rectangulaire, qui dépasse, sur deux de ses côtés opposés seulement, de la zone Z2.
La zone Z3 recouverte par la couche électroconductrice de l'électrode supérieure est quant à elle de préférence essentiellement identique à la zone Z2 recouverte par l'empilement actif. Sa configuration sera détaillée par la suite. L'intérêt de cette caractéristique est la simplicité de sa fabrication, notamment quand on a affaire à un système électrochrome « tout-solide » où toutes les couches impliquées sont déposées les unes après les autres sur un unique substrat porteur. La couche a ainsi les mêmes dimensions et la même configuration que les couches actives sous-jacentes du système actif. Elle peut donc être déposée à la suite de celles-ci, par exemple sur une ligne de dépôt de couches sous vide du type pulvérisation cathodique.
On revient maintenant à la configuration de l'électrode « inférieure ». On a vu que la couche électroconductrice inférieure a des zones non couvertes par l'empilement actif. Certaines vont servir à poser les amenées de courant adhoc. Il faut aussi éviter tout court-circuit entre ces zones conductrices « nues » et les amenées de courant de l'électrode supérieure. Avec cet objectif, on prévoit donc avantageusement, selon une variante, de « désactiver » cette couche électroconductrice inférieure sur au moins une partie de sa périphérie correspondant au moins en partie à une zone nue, non couverte par l'empilement actif. On entend par « désactivée » une portion de couche électroconductrice qui ne remplit plus sa fonction de base, qui ne participe plus à la conduction électrique du reste de la couche dont elle est isolée électriquement.
De préférence, ces zones « désactivées » chevauchent une zone couverte par l'empilement actif et une zone non couverte par l'empilement actif.
Cette désactivation sera détaillée à l'aide des exemples. Il peut s'agir, notamment, de faire une incision dans la couche ou un traitement thermique localisé, comme cela est décrit, par exemple, dans le brevet WO/FR/99/01653 précité.
Selon un mode de réalisation de cette variante, la couche électroconductrice inférieure recouvre une zone Zi sensiblement rectangulaire du substrat, avec deux zones désactivées le long des deux bords opposés de ladite zone rectangulaire (ces zones pouvant être alors laissées en contact avec les amenées de l'électrode supérieure, puisqu'isolées électriquement, tandis que l'on peut avoir deux autres zones, sur les bords des deux autres bords opposés, qui sont laissées nues et actives électriquement pour une connexion avec les amenées de courant de l'électrode inférieure). Selon un autre mode de réalisation, c'est sur toute sa périphérie que la couche électroconductrice inférieure comporte une zone désactivée (Sur deux de ses bords opposés pour les raisons énoncées précédemment, à savoir éviter des court-circuits avec les amenées de courant de l'électrode supérieure. Sur les deux autres bords, des zones sont néanmoins laissées actives et nues pour la connexion avec les amenées de courant de l'électrode inférieure, les zones désactivées pouvant n'affecter que l'extrême périphérie de la couche sur ces deux bords là).
Quel que soit le mode de réalisation de la désactivation localisée de la couche électroconductrice inférieure, on peut la réaliser, comme évoqué plus haut, en effectuant une incision de la couche selon une ou plusieurs lignes. Il peut s'agir d'une ligne fermée tout autour de sa périphérie (désactivation sur tout son contour).. L'incision peut aussi être réalisée selon deux lignes traversant la couche de part en part (désactivation sur deux de ses bords opposés), ou selon deux lignes fermées le long de deux de ses bords opposés (délimitation de deux zones désactivées, en laissant l'extrême pourtour de la couche actif électriquement).
L'incision de la couche électroconductrice peut être réalisée avant le dépôt des autres couches et n'impliquer donc que cette couche- là. L'incision peut aussi être réalisée après le dépôt des couches du système actif et même après le dépôt de la couche conductrice supérieure. Dans ce cas, quand la ligne d'incision se trouve partiellement sous les couches actives et éventuellement sous la couche conductrice supérieure, ce sont toutes les couches qui se trouvent incisées à cet endroit-là. A noter que pour désactiver localement la couche, on peut opérer une ablation localisée plutôt que de l'inciser, notamment avant le dépôt des autres couches, ou la déposer avec les masques nécessaires.
La présente demande de brevet s'attache maintenant à décrire différentes configurations pour l'empilement actif. Indépendamment de l'incision éventuelle de la couche conductrice inférieure pouvant impliquer simultanément celle du système actif, l'invention prévoit avantageusement de désactiver l'empilement actif sur au moins une partie de sa périphérie. Ici, le terme « désactivé » a un sens similaire à celui de la couche conductrice précédente. Il signifie que l'empilement ne fonctionne pas dans cette zone, qu'il reste passivement à un état donné, quelle que soit l'alimentation électrique . Cette désactivation est la plus marginale possible, afin de garder la plus grande surface active possible.
Selon un mode de réalisation, l'empilement électroactif recouvre une zone Z2 sensiblement rectangulaire du substrat porteur, avec deux zones périphériques ainsi désactivées, le long de deux de ses bords opposés.
Alternativement, l'empilement comporte une zone désactivée sur toute sa périphérie.
Ces zones désactivées peuvent être réalisées de façon similaire aux zones désactivées de la couche électroconductrice inférieure précédemment décrites, par incision de l'ensemble de l'empilement, selon deux lignes le traversant de part en part sur deux de ses bords ou selon une ligne fermée autour de sa périphérie. (On pourrait ainsi effectuer une véritable ablation de l'empilement dans ces zones-là.) On peut effectuer ces incisons après dépôt de la couche électroconductrice de l'électrode supérieure, et l'inciser/la désactiver elle aussi simultanément. De préférence, on n'incise pas en même temps l'électrode inférieure sous-jacente.
Cette désactivation se superpose donc à la précédente : dans le cas de la couche conductrice inférieure, sa désactivation locale affectait au moins une zone non couverte par l'empilement actif (deux bords opposés/ toute sa périphérie).
Dans le cas de l'empilement actif, elle n'affecte généralement pas la couche conductrice inférieure, et peut être faite sur les deux autres bords opposés ou la périphérie de l'empilement. Cette désactivation de l'empilement actif concourt avec la précédente pour éviter tout risque de court-circuit entre les deux couches conductrices « inférieure » et « supérieure », et a été décrite dans certains de ses modes de réalisation dans le brevet WO/FR99/01653 précité dont l'enseignement est incorporé dans la présente demande. Pour plus de détails sur la nature des couches de l'empilement actif, on pourra se reporter aux brevets précités. Dans le cas des systèmes électrochromes « tout-solide », l'application préférée de l'invention, l'empilement actif comprend une superposition de couches essentiellement minérales et que l'on peut déposer successivement par pulvérisation cathodique. Le matériau électrochrome cathodique protom'que est de préférence de l'oxyde de tungstène éventuellement hydraté/hydroxylé. Le matériau électrochrome anodique protonique est de préférence de l'oxyde d'iridium ou de l'oxyde de nickel éventuellement hydraté/hydroxylé. L'électrolyte, conformément au brevet EP-867 752, est de préférence une superposition de plusieurs couches, comprenant par exemple une couche de matériau électrochrome cathodique protonique du type oxyde de tungstène associée à au moins une autre couche, afin d'inhiber son caractère électrochrome et de ne lui faire jouer qu'un rôle de vecteur. La présente demande de brevet s'attache maintenant à décrire des configurations préférées de l'électrode « supérieure ».
Avantageusement, au moins une des deux électrodes, et tout particulièrement l'électrode supérieure, comporte une couche électroconductrice associée à un réseau de fils conducteurs ou de bandes conductrices électriquement.
Comme on l'a vu plus haut, la couche conductrice supérieure est généralement de mêmes dimensions que l'empilement actif et déposée sur la même ligne de dépôt (pulvérisation cathodique). Il s'agit généralement de couches d'oxyde dopé du type ITO ou ZnO dopé, par exemple avec Al, Ga,... ou de couche de métal du type argent éventuellement associée à une ou des couches protectrices éventuellement elles aussi conductrices (Ni, Cr, NiCr, ..), et à une ou des couches protectrices et/ou à rôle optique, en matériau diélectrique (oxyde métallique, Si3N ). Dans ce cas de figure, la question était de savoir comment « déporter » ces amenées de courant vers l'extérieur. Il a déjà été décrit dans la demande PCT/FR00/00675 précitée d'associer la couche conductrice à un matériau plus conducteur qu'elle, par exemple des fils de métal du type cuivre, afin d'augmenter significativement sa conductivité. Le but était d'avoir, dans le cas d'un vitrage électrochrome, un système qui a un temps de commutation plus rapide, et qui atténue le phénomène de front de coloration : le système se colore ou se décolore uniformément sur toute sa surface active, sans plus avoir de modification de couleur se propageant à partir de sa périphérie.
La présente invention, en utilisant ce type de réseau conducteur additionnel, va conserver ces avantages importants. Mais elle va aussi exploiter une autre possibilité offerte par sa présence : grâce à ces fils ou à ces bandes, on va pouvoir déporter les amenées de courant hors de la surface couverte par la couche conductrice supérieure, en les mettant en connexion électrique non pas avec cette couche mais avec les extrémités de ces fils ou bandes, configurés de façon à « dépasser » de la surface de la couche conductrice.
Dans sa mise en œuvre préférée, le réseau conducteur comporte une pluralité de fils métalliques, disposés en surface d'une feuille de polymère du type thermoplastique : on peut venir apposer cette feuille avec les fils incrustés à sa surface sur la couche conductrice supérieure pour assurer leur contact physique/leur connexion électrique. La feuille thermoplastique peut servir au feuilletage du premier substrat porteur du type verre avec un autre verre.
Avantageusement, les fils/bandes sont disposés essentiellement parallèlement les uns aux autres (ils peuvent être rectilignes ou ondulés), préférentiellement selon une orientation essentiellement parallèle à la longueur ou à la largeur de la couche conductrice supérieure. Les extrémités de ces fils dépassent de la zone du substrat couverte par la couche conductrice supérieure sur deux de ses côtés opposés, notamment d'au moins 0,5 mm, par exemple de 3 à 10 mm. Ils peuvent être en cuivre, en tungstène, en tungstène graphité, ou encore en alliage à base de fer du type fer-nickel. II est judicieux d'éviter que les extrémités de ces fils ne se trouvent en contact électrique avec la couche conductrice inférieure. On préfère donc que les extrémités qui dépassent de la couche conductrice supérieure ne soient en contact avec la couche conductrice inférieure que dans les zones désactivées de cette dernière. Alternativement ou cumulativement, pour éviter tout court-circuit avec la couche conductrice inférieure, les extrémités des fils peuvent être isolées électriquement de celle-ci (là où ils sont susceptibles d'être en contact avec sa zone active) par interposition de bande(s) de matériau isolant, par exemple à base de polymère. II est à noter que l'on peut alternativement ou cumulativement, utiliser le même type de réseau conducteur pour l'électrode dite « inférieure ».
La présente demande de brevet s'attache maintenant à décrire différents types d'amenées de courant et leurs dispositions dans le système.
En ce qui concerne l'électrode supérieure, selon une variante, les extrémités des fils/bandes du réseau conducteur mentionné plus haut peuvent être connectées électriquement à deux amenées de courant sous forme de bandes flexibles en polymère isolant recouvertes sur l'une de leur face de revêtements conducteurs. Ce type d'amenée est parfois désignée sous les termes anglais de « P.F.C. » (Flexible Printed Circuit) ou de « F.L.C. » (Fiat Laminated Cable) et est déjà utilisé dans des systèmes électriques/électroniques variés. Sa flexibilité, les différentes variantes de configuration que l'on peut obtenir, le fait que l'amenée de courant se trouve isolée électriquement sur une de ses faces, rendent son utilisation très attractive dans le cas présent. Selon une autre variante, les extrémités de ces fils sont en contact électrique avec deux zones désactivées de la couche conductrice inférieure, et ces deux zones désactivées sont en connexion électrique avec les amenées de courant destinées à l'électrode supérieure. Il peut commodément s'agir de « clips » conducteurs venant pincer le substrat porteur dans les zones précitées. C'est une solution originale que d'utiliser l'électrode inférieure pour assurer la connexion électrique de l'électrode supérieure.
En ce qui concerne les amenées de courant de l'électrode inférieure, on peut la connecter électriquement le long de deux de ses bords opposés dans des zones actives et non couvertes par l'empilement actif. Ces amenées peuvent être les clips précédemment mentionnés.
On peut aussi rassembler les amenées de courant des électrodes inférieure et supérieure sous forme de bandes flexibles évoquées plus haut. Il peut ainsi s'agir de deux bandes sensiblement identiques, chacune ayant un support en polymère isolant électrique et flexible et approximativement sous forme d'un L (bien sûr, il peut y avoir beaucoup d'autres configurations envisageables selon la forme géométrique du substrat porteur et des couches dont il est muni). Sur l'un des côtés de ce L, on a un revêtement conducteur sur une face. Sur l'autre côté du L, on a un revêtement conducteur sur la face opposée à la précédente. Ce système global d'amenées de courant est aussi constitué de deux de ces « L » sur support plastique. Associées, elles fournissent deux bandes conductrices sur une face pour une des électrodes et deux bandes conductrices sur leur face opposée pour l'autre électrode. C'est un système compact, facile à poser. A proximité de la jonction entre les deux bords de chaque L, on a une prise électrique reliée électriquement aux revêtements conducteurs des amenées.
On peut aussi aller plus loin dans la compacité, en remplaçant ces deux « L » par un cadre complet : on utilise alors une bande de polymère isolant de forme approximativement rectangulaire, avec sur deux de ses bords opposés un revêtement conducteur sur une face, et ainsi que sur ses deux autres bords opposés sur l'autre face. On a alors, de préférence, plus qu'une seule prise électrique extérieure au lieu de deux. Le cadre peut être d'une pièce, ou en plusieurs parties que l'on vient assembler lors du montage.
Les amenées de courant des électrodes inférieure et/ou supérieure peuvent aussi être sous forme de clinquants conventionnels, par exemple sous forme de bandes métalliques du type cuivre éventuellement étamé.
Les amenées de courant des électrodes inférieures et/ou supérieure peuvent aussi être sous forme d'un fil conducteur (ou de plusieurs fils conducteurs assemblés). Ces fils peuvent être en cuivre, en tungstène ou en tungstène graphité et être similaires à ceux utilisés pour constituer le réseau conducteur évoqué plus haut. Ils peuvent avoir un diamètre allant de 10 à 600 μm. Ce type de fils suffit en effet à alimenter électriquement de façon satisfaisante les électrodes, et sont remarquablement discrets : il peut devenir inutile de les masquer lors du montage du dispositif. La configuration des amenées de courant est très adaptable. On a décrit plus en détails, précédemment, des systèmes actifs sensiblement rectangulaires, mais ils peuvent avoir quantités de formes géométriques différentes, en suivant notamment la forme géométrique de leur substrat porteur : cercle, carré, demi- cercle, ovale, tout polygone, losange, trapèze, carré, tout parallélogramme... Et dans ces différents cas de figure, les amenées de courant ne sont plus nécessairement pour chaque électrode à alimenter des «paires » d'amenée de courant se faisant face. Il peut ainsi s'agir, par exemple, d'amenées de courant qui font tout le tour de la couche conductrice (ou tout au moins qui longe une bonne partie de son pourtour). C'est tout-à-fait réalisable quand l'amenée de courant est un simple fil conducteur. Il peut même s'agir d'amenées de courant ponctuelles, notamment quand le dispositif est de petite taille.
Le dispositif selon l'invention peut utiliser un ou plusieurs substrats en verre teinté(s) dans la masse. Avantageusement, s'il s'agit d'un vitrage feuilleté, le verre teinté dans la masse est le verre destiné à être tourné vers l'intérieur du local ou de l'habitacle, le verre extérieur étant clair. Le verre teinté permet de régler le niveau de transmission lumineuse du vitrage. Placé du côté intérieur, on limite son échauffement par absorption. Le ou les verre(s) peut (peuvent) aussi être bombé(s), c'est le cas dans les applications en tant que toit automobile électrochrome notamment.
Le vitrage selon l'invention peut comporter des fonctionnalités supplémentaires : il peut par exemple comporter un revêtement réfléchissant les infrarouges, comme cela est décrit dans le brevet EP-825 478. Il peut aussi comporter un revêtement hydrophile, antireflets, hydrophobe, un revêtement photocatalytique à propriétés anti-salissures comprenant de l'oxyde de titane sous forme anatase, comme cela est décrit dans le brevet WO 00/03290.
L'invention sera détaillée ci-après avec des exemples de réalisation non limitatifs, à l'aide de figures suivantes : Figures 1 à 12 : des représentations en vue de dessus d'un vitrage électrochrome « tout-solide ».
Toutes les figures sont schématiques afin d'en faciliter la lecture, et ne respectent pas nécessairement l'échelle entre les différents éléments qu'elles représentent.
Elles se rapportent toutes à un vitrage électrochrome « tout-solide », dans une structure feuilletée à deux verres, dans une configuration adaptée par exemple à une utilisation en tant que vitrage de toit automobile.
Toutes les figures représentent un verre 1 , muni d'une couche conductrice inférieure 2, d'un empilement actif 3, surmonté d'une couche conductrice supérieure , d'un réseau de fils conducteurs 4 au-dessus de la couche conductrice supérieure et incrustés à la surface d'une feuille d'éthylènevinylacétate EVA (ou en polyuréthanne) non représentée pour plus de clarté. Le vitrage comporte aussi un second verre, non représenté pour plus de clarté, au-dessus de la feuille d'EVA 5. Les deux verres et la feuille d'EVA sont solidarisés par une technique connue de feuilletage ou de calandrage, par un chauffage éventuellement sous pression.
La couche conductrice inférieure 2 est un bicouche constitué d'une première couche SiOC de 50 nm surmontée d'une seconde couche en Sn02 :F de 400 nm (deux couches de préférence déposées successivement par CVD sur le verre float avant découpe). Alternativement, il peut s'agir d'un bicouche constitué d'une première couche à base de Si02 dopé avec un peu de métal du type Al d'environ 20 nm surmontée d'une seconde couche d'ITO d'environ 150 à 350 nm (deux couches de préférence déposées successivement, sous vide, par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique et réactive en présence d'oxygène, éventuellement à chaud).
L'empilement actif 3 se décompose de la façon suivante : *• une première couche de matériau électrochrome anodique en oxyde d'iridium (hydraté) lrOxHy de 40 à 100 nm, (elle peut être remplacée par une couche en oxyde de nickel hydraté), • une couche en oxyde de tungstène de 100 nm, • une seconde couche en oxyde de tantale hydraté de 100 nm, **• une seconde couche de matériau électrochrome cathodique à base d'oxyde de tungstène HxW03 de 370 nm. Toutes ces couches sont déposées de façon connue par pulvérisation cathodique réactive assistée par champ magnétique.
La couche conductrice supérieure est une couche d'ITO de 100 à 300 nm, également déposée par pulvérisation cathodique réactive assistée par champ magnétique. Les fils conducteurs 4 sont des fils rectilignes parallèles entre eux en cuivre, déposés sur la feuille 5 d'EVA par une technique connue dans le domaine de parebrise chauffants à fils, par exemple décrite dans les brevets EP-785 700, EP-553 025, EP-506 521 , EP-496 669. Schématiquement, il s'agit d'utiliser un galet de pression chauffé qui vient presser le fil à la surface de la feuille de polymère, galet de pression alimenté en fil à partir d'une bobine d'alimentation grâce à un dispositif guide-fil.
La feuille 5 d'EVA a une épaisseur d'environ 0,8 mm.
Les deux verres sont en verre clair standard silico-sodo-calcique d'environ 2 mm d'épaisseur chacun. EXEMPLE 1
C'est la configuration représentée en figure 1 : *•*• la couche conductrice inférieure 2 recouvre toute la surface du verre. Elle est margée selon deux lignes d'incision l-i, l2 sur ses deux côtés opposés les plus petits (forme globalement rectangulaire de la couche), par laser. Les lignes d'incision affectent aussi le système actif et l'électrode supérieure car elles sont réalisées après dépôt de l'ensemble des couches. Ces deux lignes délimitent donc deux zones si et s2 qui sont désactivées pour l'ensemble du système électrochrome, y compris les deux électrodes. *+ le système actif et la couche conductrice supérieure 3 sont également marges selon deux autres lignes d'incision l3, l4, après dépôt de l'ensemble des couches. Ces incisions n'affectent pas la couche conductrice inférieure, et se font sur les bords les plus longs du système et de la couche conductrice supérieure. Le système actif et la couche conductrice supérieure couvrent eux aussi une zone rectangulaire du substrat, de dimensions inférieures à celle couverte par la couche conductrice inférieure. Ces deux zones rectangulaires sont centrées l'une par rapport à l'autre. Les lignes d'incision , l2 d'une part et l3, l d'autre part sont donc perpendiculaires les unes aux autres. Les incisions l3, U délimitent deux zones s3, s4 désactivées du système actif 3, donc deux autres zones passives du vitrage électrochrome dans son ensemble. • les amenées de courant 6 sont symétriques entre elles : il s'agit de deux bandes 6a, 6b de forme approximativement en L, en polymère isolant. Sur le côté le plus court des deux L, il y a un revêtement conducteur 7 tourné vers les fils 4. Sur le côté le plus long des deux L, il y a un revêtement conducteur 8 représenté en pointillé car présent sur l'autre face, sur la face tournée vers la couche conductrice inférieure 2.
Les revêtements conducteurs 7 sont en contact électrique avec les fils 4, et assurent donc via ces fils 4 l'alimentation électrique de l'électrode supérieure. L'extrémité de ces fils, hors de la surface couverte par l'empilement 3, n'est en contact qu'avec le support polymère isolant des amenées 8 ou qu'avec les zones s-i, s2 désactivées de l'électrode inférieure : on évite ainsi tout risque de court-circuit entre ces fils et l'électrode inférieure.
Les revêtements conducteurs 8 sont en contact avec les zones de la couche conductrice inférieure 2 qui sont actives et non recouvertes par l'empilement 3 : ils permettent d'alimenter en électricité la couche conductrice inférieure 2. Pour chacune des amenées de courant, il y a une prise électrique 12 disposée approximativement dans l'angle du L de l'amenée de courant, avec des raccords électriques adéquats pour chacun des revêtements conducteurs 7 et 8. EXEMPLE 2
C'est la configuration représentée en figure 2 et assez similaire à celle de l'exemple 1.
La différence d'avec l'exemple 1 réside dans la façon dont la couche conductrice inférieure 2 est margée : dans l'exemple 2, l'incision est faite selon une ligne fermée l5, qui délimite une zone inactivée S5 sur tout le pourtour de la couche conductrice inférieure, ainsi que sur deux bords opposés du système actif (comme dans le cas précédent). EXEMPLE 3 C'est la configuration représentée en figure 3 et qui est une variante des deux précédentes. Cette fois, le margeage de la couche conductrice inférieure 2 se fait selon deux lignes fermées l6,l7 qui ont un contour sensiblement rectangulaire, en partie sur la zone couverte par la couche conductrice 2, en partie sur la zone également couverte par l'empilement actif 3. Comme à l'exemple 1 , on a aussi deux zones désactivées s6,s sur les deux bords opposés de la couche 2, délimitées par les deux lignes l6 et l , et qui ne vont donc pas jusqu'au pourtour extrême de la couche.
Ces trois exemples ont donc en commun de désactiver le vitrage électrochrome sur deux de ses bords opposés, dans des zones chevauchant la zone couverte que par la couche conductrice inférieure, et la zone couverte à la fois par cette couche et par l'empilement actif 3. EXEMPLE 4
C'est la configuration représentée en figure 4. Le margeage de la couche conductrice inférieure 2 est fait comme à l'exemple 1 , selon deux lignes traversant de part en part la couche sur ses deux côtés opposés les plus petits.
Le margeage de l'empilement actif 3 est également identique à celui réalisé à l'exemple 1.
C'est le type d'amenée de courant qui change : ici, on utilise des clips conducteurs 9, 9' pour alimenter la couche conductrice inférieure 2 et des clips conducteurs 10, 10' pour alimenter l'électrode supérieure.
Ces clips sont des produits commerciaux qui peuvent venir pincer le verre rendu conducteur, et disponibles selon des dimensions variables.
Pour la couche conductrice inférieure 2, ces clips 9, 9' viennent se fixer et recouvrir le chant du verre, de façon à être connectés électriquement aux bords de la couche 2 qui sont actifs. Ils sont d'une longueur inférieure à la longueur séparant les deux lignes d'incision de la couche.
Pour l'électrode supérieure, la figure 4 a montré le second verre 11 , qui est de taille inférieure au verre 1, les clips 10, 10' viennent se clipser comme les clips 9, 9', que sur le verre 1 , en établissant ainsi une connexion électrique avec les zones s-i, s2 désactivées de la couche 2. Ces zones désactivées, isolées du reste de la couche, vont faire la connexion électrique avec les extrémités des fils 4, et aussi permettent d'alimenter la couche conductrice supérieure. On exploite ainsi les zones désactivées de l'électrode inférieure pour pouvoir alimenter en électricité l'électrode supérieure via les fils conducteurs.
EXEMPLE 5
C'est la configuration de la figure 5, qui se rapproche de l'exemple 1 représenté à la figure 1 avec trois différences cependant : • Ici, le margeage de l'empilement actif se fait sur tout son pourtour, avec non pas deux mais quatre lignes d'incision l8, l9, I10, lu sur chacun des bords de l'empilement. Est donc créée une zone inactive s5 qui suit le pourtour de l'empilement actif 3. • En outre, ici, la couche conductrice inférieure 2 n'est pas margée.
>•*• Pour éviter cependant les court-circuits, cette configuration utilise des bandes isolantes électriques (du type polymère isolant adhésif sur une de ses faces). Ces bandes 12, 12' sont interposées entre l'ensemble des couches et les amenées de courant, aux deux bords opposés du système, de façon à délimiter des zones identiques aux zones s6, s de l'exemple 3. Ces zones chevauchent en effet la couche conductrice 2 non revêtue de couches et la couche conductrice revêtue de l'empilement actif 3, et « couvrent » toute la zone où les extrémités des fils 4 dépassent de l'empilement actif 3.
On remplace ainsi une opération de margeage par l'utilisation de bandes isolantes supplémentaires.
EXEMPLE 6 C'est la configuration de la figure 6. Elle se rapproche beaucoup de celle de l'exemple 1 (figure 1 ).
La seule différence concerne la façon dont on désactive localement la couche conductrice inférieure 2 : au lieu de pratiquer des lignes d'incision, on a complètement retiré la couche dans les zones correspondant aux zones s-i et s2 de la figure 1. Soit on la retire effectivement, avant dépôt de l'empilement actif 3, par ablation laser ou autres techniques de gravure, soit on la dépose directement aux dimensions voulues sur le verre déjà découpé avec un masque approprié. Dans les deux cas, on aboutit à une couche 2 de type rectangulaire surmontée du système actif 3 et de l'électrode supérieure, également de contours rectangulaires mais dont la plus grande longueur est perpendiculaire à celle de la couche 2. EXEMPLE 7
C'est la configuration de la figure 7. Elle se rapproche beaucoup de celle de la figure 6. Elle en diffère par le type d'amenées de courant utilisé : ici, on utilise en fait des clinquants standards, sous forme de bandes de cuivre étamé de 3 mm de large :
>- des bandes 14a, 14b, 14c pour alimenter la couche conductrice inférieure 2, >- des bandes 15a, 15b, 15c pour alimenter la couche conductrice supérieure via l'extrémité des fils 4 du réseau conducteur (en fait deux clinquants superposés venant prendre en sandwich l'extrémité des fils 4).
Ces bandes sont connectées électriquement à une prise électrique 16 unique. Pour éviter un court-circuit entre les bandes 14a et 15a, on interpose par exemple entre les deux bandes une feuille en matériau polymère isolant électrique 17. EXEMPLE 8
Cette configuration, représentée en figure 8, se rapproche beaucoup de celle de la figure 6. Elle en diffère par le type d'amenée de courant utilisé : ici, on utilise les mêmes clinquants de cuivre étamé standard que ceux de l'exemple 7. Dans cet exemple 8, on a ainsi deux prises électriques 18, 19, chacune est reliée électriquement à deux clinquants superposés 20a, 20b destinés à alimenter la couche conductrice supérieure via l'extrémité des fils 4, et à un clinquant 21a, 21 b destiné à alimenter la couche conductrice inférieure 2. Le raccordement des clinquants aux prises se fait par soudure. EXEMPLE 9
Cette configuration représentée en figure 9 se rapproche beaucoup de celle de la figure 7. Cependant, dans le cas de l'exemple 9, seule une partie du substrat porteur est recouverte par la couche conductrice inférieure. Cela s'obtient soit en enlevant la couche conductrice inférieure après dépôt par un moyen approprié (attaque acide, attaque mécanique ou ablation laser) soit en masquant une partie du substrat avant le dépôt de celle-ci. Cette dernière technique est préférée dans le cas de dimensions importantes. L'intérêt de ce mode de réalisation est de réaliser des zones qui ne sont pas conductrices électriquement et de pouvoir faire circuler des clinquants autour de la zone active sans risque de court-circuit. Grâce à un positionnement adéquat des clinquants et à l'isolant électrique, l'ensemble du vitrage est alimenté par une seule sortie électrique, avec des gains en coût et en simplicité de montage. EXEMPLE 10 Cette configuration représentée en figure 10 est proche de celle représentée en figure 9, mais le masquage de la couche conductrice inférieure est effectué sur trois côtés au lieu de deux. L'isolation électrique est assurée en margeant la couche conductrice inférieure avec un laser selon une ligne z. L'avantage par rapport à la figure 9 est que l'utilisation d'un laser est plus simple que la manipulation de masques. EXEMPLE 11
Cette configuration est représentée en figure 11. La couche conductrice inférieure est déposée sur toute la surface du substrat porteur. Les différents margeages sont réalisés après le dépôt des couches actives. Une ablation périphérique est réalisée par ailleurs sur tout le pourtour du vitrage pour éviter les court-circuits qui pourraient se produire par les bords. EXEMPLE 12
Cette configuration est représentée en figure 12. Pour éviter tout court- circuit au niveau des fils, on réalise un double margeage y dans la zone CC. Le premier est réalisé après le dépôt de la couche conductrice inférieure avec une largeur de 1 mm à 50 mm. Le second, plus fin (100 à 500 μm) est effectué sur la trace du précédent, après le dépôt des couches actives. Les fils sont séparés de la couche conductrice inférieure par l'ensemble de l'empilement et il n'y a plus de risque de court-circuit. En conclusion, l'invention permet beaucoup de variantes dans la façon d'alimenter électriquement des systèmes du type électrochrome (ou viologène, valve optique, cristaux liquides et tout système électrochimique proche) du type. On peut envisager d'utiliser un réseau de fils conducteurs ou de bandes conductrices sérigraphiées pour l'électrode inférieure, à la place ou en plus de fils utilisés dans les exemples pour l'électrode supérieure. Différentes amenées de courant sont utilisables, dont des clinquants standards ou des bandes de polymère flexible munies de revêtements conducteurs. Des amenées de courant particulièrement discrètes sont aussi utilisables, comme de simples fils conducteurs voire des amenées de courant ponctuelles.
Selon le type de montage, on peut parvenir à n'avoir que deux prises électriques, et même qu'une seule prise électrique, ce qui rend l'alimentation électrique du dispositif très facile.
On peut faire des dispositifs du type vitrage électrochrome de géométrie très diverse, même si les exemples, par souci de simplicité, décrivent des empilements actifs de surface rectangulaire.
L'invention réside dans le fait d'écarter les amenées électriques voyantes jusqu'à la périphérie des couches actives délimitant la zone à proprement parlé active du vitrage, tout en évitant les court-circuits entre les deux électrodes par différents types de margeage. Elle « désactive » sélectivement l'une ou l'autre des électrodes et/ou des couches actives et/ou de les choisir de dimensions et positions relatives adéquates pour y parvenir.
L'invention s'applique de la même façon à des dispositifs photovoltaïques, ainsi que, de façon plus générale, à tout système électrocommandable ou photovoltaïque qui comporte au moins une électrode conductrice « supérieure » (ou « inférieure ») au sens de l'invention : en effet, il est aussi dans le cadre de l'invention de ne modifier la position par rapport aux couches « actives » que de l'amenée ou des amenées de courant de l'une des électrodes seulement et non des deux électrodes (soit par choix, soit parce que le dispositif en question ne contient qu'une seule électrode du type décrit plus haut, à savoir avec une couche électroconductrice).
Dans les cas où l'électrode inférieure et le reste de l'empilement de couches du système actif sont incisées le long d'une même ligne, il peut être avantageux de prévoir la ligne d'incision de l'électrode inférieure plus large que la ligne d'incision du reste des couches, pour des considérations électriques : les deux lignes d'incision se superposant et étant centrées l'une par rapport à l'autre, on évite ainsi que des zones conductrices de l'électrode inférieure soient laissées à nu (ce sont les autres couches qui « débordent » au niveau des incisions par rapport à l'électrode inférieure).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électrochimique, notamment système électrocommandable à propriétés optiques et/ou énergétiques variables ou dispositif photovoltaïque, comportant au moins un substrat porteur (1 ) d'un empilement de couches électroactif (3) disposé entre une électrode dite « inférieure » et une électrode dite « supérieure », chacune comprenant au moins une couche électroconductrice (2) en connexion électrique avec au moins une amenée de courant, caractérisé en ce que lesdites amenées de courant d'au moins une des électrodes, notamment des deux électrodes, sont disposées en dehors de la zone du substrat porteur (1 ) qui est recouverte par l'empilement de couches électroactif (3).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'électrode « inférieure » comprend une couche électroconductrice (2) qui recouvre au moins une zone du substrat porteur non recouverte par l'empilement électroactif (3).
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrode « inférieure » comprend une couche électroconductrice (2) qui recouvre une zone Z1 du substrat porteur (1 ) recouvrant complètement la zone Z2 du substrat porteur recouverte par l'empilement de couches électroactif 3, et de dimensions supérieures à celle-ci.
4. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode « inférieure » comprend une couche électroconductrice (2) recouvrant une zone du substrat porteur, notamment essentiellement rectangulaire Z1 , et en ce que l'empilement électroactif (3) recouvre également une zone, notamment essentiellement rectangulaire Z2, du substrat porteur, ces deux zones se recouvrant partiellement.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure » recouvre une zone essentiellement rectangulaire Z1 du substrat (1) qui est de dimensions supérieures et essentiellement centrée sur la zone rectangulaire Z2 plus petite, recouverte par l'empilement électroactif (3).
6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure » recouvre une zone Z1 rectangulaire qui dépasse sur deux de ses côtés opposés seulement de la zone rectangulaire Z2 recouverte par l'empilement (3).
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche électroconductrice (2) de l'électrode « supérieure » recouvre une zone Z3 du substrat porteur (1) essentiellement identique à celle recouverte par l'empilement électroactif 3.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure » est désactivée sur une partie au moins de sa périphérie, au moins en partie sur une zone non couverte par l'empilement électroactif (3), notamment sur une zone chevauchant une zone couverte et une zone non couverte par l'empilement électroactif (3).
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche électroconductrice 2 de l'électrode « inférieure » recouvre une zone sensiblement rectangulaire du substrat porteur (1 ) et en ce qu'elle comporte deux zones périphériques désactivées (s1 ,s2), le long de deux bords opposés de ladite zone rectangulaire.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure » comporte une zone désactivée (s5) sur toute sa périphérie.
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la (les) zone(s) désactivée(s) est (sont) obtenue(s) par incision de la couche électroconductrice (2) selon une ou plusieurs lignes, notamment selon une ligne fermée tout autour de sa périphérie (15), ou selon deux lignes (11 ,12) traversant la couche de part en part sur deux de ses bords opposés, ou selon deux lignes fermées (16,17) le long de deux de deux de ses bords opposés.
12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que l'incision de la couche électroconductrice (2) est réalisée après le dépôt de l'empilement électroactif (3) et éventuellement après celui de l'électrode « supérieure » aussi, avec incision simultanée de l'ensemble des couches quand la zone de la couche électroconductrice à inciser est recouverte par l'empilement électroactif (3).
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'empilement électroactif (3) est désactivé sur au moins une partie de sa périphérie.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'empilement électroactif (3) recouvre une zone sensiblement rectangulaire du substrat porteur (1 ) et en ce qu'il comporte deux zones périphériques désactivées (s3,s4), le long de deux bords opposés de ladite zone rectangulaire.
15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'empilement électroactif (3) comporte une zone désactivée (s6) sur toute sa périphérie.
16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que la ou les zones désactivées de l'empilement électroactif (3) est (sont) obtenue(s) par incision de l'ensemble de l'empilement et éventuellement aussi de l'électrode supérieure, selon deux lignes (13,14) traversant l'empilement de part en part sur deux de ses bords opposés ou selon une ligne fermée (18,19,110,111) tout autour de sa périphérie, de préférence sans inciser en même temps l'électrode « inférieure » (2) sous-jacente.
17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrode inférieure (2) et l'empilement de couches électroactif (3) sont incisés au même endroit sur au moins une partie de leur surface commune, les deux lignes d'incision étant superposées et la ligne d'incision de l'électrode inférieure étant plus large que celle de l'empilement de couches électroactif.
18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des deux électrodes, de préférence l'électrode
« supérieure » comprend une couche électroconductrice associée à un réseau (4) de fils conducteurs/de bandes conductrices.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le réseau conducteur (4) comporte une pluralité de fils essentiellement métalliques disposés en surface d'une feuille en polymère 5, notamment du type thermoplastique.
20. Dispositif selon la revendication 17 ou la revendication 19, caractérisé en ce que les fils/bandes (4) sont disposés essentiellement parallèlement les uns aux autres, de préférence selon une orientation essentiellement parallèle à la longueur ou la largeur de la couche électroconductrice de l'électrode « supérieure », les extrémités desdits fils/bandes dépassant de la zone du substrat couverte par ladite couche électroconductrice sur deux de ses bords opposés, notamment d'au moins 0,5 mm.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que les extrémités des fils/ bandes (4) qui sont hors de la zone couverte par la couche électroconductrice de l'électrode « supérieure » ne sont en contact avec la couche électroconductrice « inférieure » (2) que dans sa ou ses zones désactivée (s).
22. Dispositif selon la revendication 20 ou la revendication 21 , caractérisé en ce que les extrémités des fils/bandes (4) qui sont hors de la zone couverte par la couche électroconductrice de l'électrode « supérieure » sont isolées électriquement du contact avec la zone active de la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure », notamment par interposition de bande(s) de matériau isolant.
23. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que les extrémités des fils/bandes (4) associé(e)s à la couche électroconductrice de l'électrode « supérieure » sont connectés électriquement à deux amenées de courant sous forme de bandes flexibles (6a, 6b) en polymère isolant recouverte sur l'une ou leurs faces de revêtement conducteur(7,8).
24. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que les extrémités des fils/ bandes 4 associé(e)s à la couche électroconductrice de l'électrode « supérieur » sont en contact électrique avec deux zones désactivées de la couche électroconductrice (2) de l'électrode « inférieure » et en ce que lesdites zones désactivées sont en connexion électrique avec des amenées de courant, notamment sous forme de « clips » conducteurs(10,10') venant pincer le substrat porteur(1 ).
25. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche conductrice (2) de l'électrode « inférieure » est connectée électriquement à des amenées de courant, notamment le long de deux de ses bords opposés, dans des zones actives et non recouvertes de l'empilement électroactif 3.
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que lesdites amenées sont sous forme de « clips » conducteurs (9,9') venant pincer le substrat porteur (1 ).
27. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'ensemble des amenées de courant des électrodes « inférieure » et « supérieure » sont rassemblées sous forme de deux bandes (6a ,6b) sensiblement identiques, chaque bande étant constituée d'un support en polymère isolant électriquement faible et approximativement sous forme d'un « L », avec sur l'un des côtés du « L » un revêtement conducteur (7) sur l'une des faces et sur l'autre côté du « L » un revêtement conducteur (8) sur la face opposée à la précédente.
28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que chaque amenée de courant (6a, 6b) en forme de « L » a une prise électrique extérieure
(12) à proximité de la jonction entre les deux côtés dudit « L ».
29. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'ensemble des amenées de courant des électrodes « inférieure » et « supérieure » sont rassemblées sous forme d'une bande de forme approximativement rectangulaire, formée d'un support en polymère isolant électriquement et flexible, avec sur deux bords opposés un revêtement conducteur sur une face et sur ses deux autres bords un revêtement conducteur sur la face opposée à la précédente, avec de préférence, une seule prise électrique extérieure.
30. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des amenées de courant est sous forme d'un clinquant (14,15), notamment une bande métallique, ou sous forme d'un ou plusieurs fils conducteurs, ou sous forme d'une amenée ponctuelle en matériau conducteur.
31. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'empilement électroactif (3) recouvre une zone du substrat porteur qui est un polygone, un rectangle, un losange, un trapèze, un carré, un cercle, un demi- cercle, un ovale, tout parallélogramme.
32. Dispositif selon les revendications 30 et 31 , caractérisé en ce qu'au moins une des amenées de courant est sous forme d'un fil ou d'une pluralité de fils conducteurs longeant tout ou partie du périmètre délimitant la surface du substrat porteur recouverte par l'empilement électroactif (3).
33. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un système électrochrome, notamment du type « tout-solide », d'un système viologène, d'un système à cristaux liquides, d'un système à valve optique ou d'un système photovoltaïque.
34. Dispositif selon la revendication 33, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un vitrage électrochrome « tout-solide », notamment de structure feuilletée.
35. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que le vitrage électrochrome comprend au moins un verre teinté dans la masse et/ou au moins un verre bombé.
36. Dispositif selon l'une des revendications 33 à 35, caractérisé en ce que qu'il comporte également au moins un des revêtements suivants : revêtement réfléchissant les infrarouges, revêtement hydrophile, revêtement hydrophobe, revêtement photocatalytique à propriétés anti-salissures, revêtement antireflets, revêtement de blindage électromagnétique.
37. Dispositif selon l'une des revendications 33 à 36, caractérisé en ce que le substrat porteur (1 ) est rigide, semi-rigide ou flexible.
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