Электрохромный индикатор

 

Использование: индикатор относится к элементам, используемым в электронной аппаратуре отображения информации. Сущность изобретения: устройство содержит прозрачный индикаторный электрод, слой оксида вольфрама, сформированный в поверхностном слое пористого стекла, контактирующий с электролитом, содержащимся в пористом стекле. Пористое стекло является основанием электрохромного индикатора и служит резервуаром для электролита, одновременно компенсируя механические напряжения, возникающие между поверхностью стекла и WO3 , чем существенно улучшается надежность устройства. Противоэлектрод сформирован на противоположной стороне пористого стекла. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрохромным индикаторным системам с токовой записью и стиранием информации.

Известно электрохромное индикаторное устройство, содержащее прозрачной индикаторной электрод, расположенный на внутренней поверхности прозрачной подложки, и слой индикаторного электрохромного вещества, представляющего собой слой оксида вольфрама, контактирующего с прозрачным электродом. Имеются противоэлектрод, выполненный в виде проводящего слоя, нанесенного на внутреннюю поверхность другой подложки, и электролитная камера, выполненная из пористой керамики, заполненная электролитом и находящаяся между обращенными друг к другу внутренними поверхностями подложек.

Несмотря на то, что применение пористого материала упрощает работу с электролитом, сохраняются недостатки, связанные с механическими напряжениями в системе подложка - прозрачный электрод - слой WO3 при окрашивании из-за изменения удельного объема пленки WO3, в результате чего происходит отслаивание пленки оксида вольфрама от индикаторного электрода и индикатор выходит из строя.

Целью изобретения является повышение надежности путем компенсации механических напряжений, возникающих при окрашивании оксида вольфрама.

Цель достигается тем, что в электрохромном индикаторе, содержащем последовательно размещенные в контакте друг с другом прозрачный индикаторный электрод, слой электрохромного вещества WO3, электролитную камеру из пористого материала, слой электрохромного вещества и противоэлектрод нанесен на противоположные стороны электролитной камеры. Электролитная камера выполнена из пористого стекла.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит основание 1, выполненное из пористого стекла, слой 2 оксида вольфрама, проникшего в поры основания 1, прозрачный индикаторный электрод 3, противоэлектрод 4.

Устройство работает следующим образом.

При приложении разности электрических потенциалов к индикаторному электроду 3 и противоэлектроду 4 за счет двойной инжекции (ионы из электролита и электроны из индикаторного электрода) в слое WO3 образуются центры окраски. При противоположной полярности приложенной разности потенциалов оксид вольфрама обеспечивается. Отличительной особенностью данного устройства является тот факт, что слой каркаса из пористого стекла, частично заполненного оксидом вольфрама, принимает на себя механические напряжения, развивающиеся на границах разделов: прозрачный электрод - WO3 - пористое стекло и тем самым уменьшает возможность отслоения электрохромной пленки от основания 1 и прозрачного электрода 3.

Указанные обстоятельства определяют первое существенное отличие предлагаемого устройства: компенсации механических напряжений при лучшем сцеплении слоя WO3 с основанием и прозрачным индикаторным электродом. Второе существенное отличие - использование пористого стекла как емкости для заполняющего его электролита, находящегося в контакте со слоем WO3, причем противоэлектрод выполнен из противоположной поверхности того же пористого основания, что обеспечивает надежный контакт с электролитом.

Для изготовления электрохромного индикатора использовалось основание из пористого стекла, полученного травлением пластины боросиликатного стекла в кислотном травителе. В результате травления в нем образовывался бесконечный перколяционный кластер из пор. Каркас пористого стекла на 98% состоит из SiO2. После травления основание промывается в дистиллированной воде и в органических растворителях. На поверхность пористого стекла термическим напылением наносится слой оксида вольфрама толщиной 1-2 мкм (измерено с помощью спутника на плоской подложке из стекла). Максимальная глубина проникновения WO3 в пористое стекло порядка 10 мкм. На слой WO3 методом вакуумного активированного термического напыления наносился прозрачный проводящий электрод, а с другой стороны пористого основания - противоэлектрод. Поры заполнялись электролитом.

При подаче импульсного напряжения ( 3В) между электродами наблюдалось изменение оптической плотности слоя WO3. Система выдерживала более 100 циклов переключений. При напылении оксида вольфрама в тех же условиях на непористые подложки было обнаружено отслоение пленки оксида вольфрама от подложки через 10-12 циклов переключений.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОХРОМНЫЙ ИНДИКАТОР, содержащий последовательно размещенные в контакте друг с другом прозрачный индикаторный электрод, слой электрохромного вещества WO3, электролитную камеру из пористого материала, противоэлектрод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности индикатора путем компенсации механических напряжений, возникающих при окрашивании электрохромного вещества, слой электрохромного вещества и противоэлектрод нанесены на противоположные стороны электролитной камеры.

2. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что электролитная камера выполнена из пористого стекла.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптике и может быть использовано в электрооптических устройствах, светофильтрах переменной плотности, модуляторах светового потока, в устройствах буквенно - цифровой индикации и в средствах защиты от световых излучений

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в устройствах для отображения информации и управляемых светофильтрах

Изобретение относится к оптике, а именно к разделу оптических материалов для управления параметрами электромагнитного излучения: направлением распространения, интенсивностью, поперечными размерами пучка, длиной волны и частотой излучения

Изобретение относится к оптике, а именно к устройствам-светофильтрам, изменяющим свои оптические характеристики при изменении своего молекулярного состава под действием электромагнитного излучения

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в устройствах и системах визуализации, отображения, хранения и обработки информации. Электрооптическая ячейка содержит две диэлектрические пластины, из которых, по крайней мере, одна прозрачная. На внутренние поверхности диэлектрических пластин нанесены прозрачные токопроводящие слои с выводами для подключения к источнику питания. Между пластинами размещена суспензия на основе неполярной жидкости с частицами, противоположные участки которых имеют разный электрический заряд. Частицы имеют вытянутую форму, при этом разные электрические заряды расположены на участках с противоположных концов частиц. Технический результат заключается в обеспечении высокой скорости переключения между состояниями с различной оптической плотностью, повышение контрастности, надежности и разрешающей способности. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к материалам для поляризационных оптических устройств, которые могут быть использованы для получения линейно-поляризованного света в оптико-электронных приборах: поляриметрах, эллипсометрах, дихрометрах, фотоэлектрических автоколлиматорах, модуляторах световых потоков, устройств индикации, отображения и хранения информации, элементов памяти. Кристалл LiBa12(BO3)7F4, характеризуемый наличием эффекта избирательного поглощения - эффектом дихроизма в видимой области спектра, выращен из раствор-расплава исходных компонентов, взятых в соотношении 0,30 ВаСО3 : 0,30 BaF2 : 0,30 Н3ВО3 : 0,10 Li2CO3 на затравку методом снижения температуры раствор-расплава от 910°С до 888°С при скорости снижения температуры 1,2-1,5°С/сут и одностороннем вращении кристалла со скоростью 1,0-2,0 об/мин. Технический результат заключается в получении эффективной среды для линейной дихроичной поляризации, оптическое качество которого обеспечивает изготовление пластин, обеспечивающих получение поляризованного света в видимой области спектра. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к оптике, в частности к экранам (покрытиям) с управляемыми рассевающими свойствами, и может быть использовано для изготовления стекол, пленок и покрытий с управляемой прозрачностью, применяемых в производстве окон, демонстрационных экранов, очков и т.п. Экран с управляемой прозрачностью представляет собой слой прозрачной матрицы с диспергированными частицами, где материал матрицы и материал диспергированных частиц характеризуются различными оптическими свойствами. В качестве материала матрицы применен оптически анизотропный материал, имеющий два коэффициента преломления ne и n0, а в качестве материала диспергированных частиц применен прозрачный оптически изотропный материал, имеющий коэффициент преломления nb. При этом nb=n0, а оптическая ось анизотропного материала матрицы выбрана параллельно плоскости поверхности экрана. Технический результат - обеспечение управляемой прозрачности на основе комбинации изотропных и анизотропных оптических материалов без необходимости подачи электрического поля. 3 ил.
Наверх