可变透射率车窗的制作方法

本发明涉及可变透射率车窗。

背景技术：

可变透射率光学滤光器可结合到窗中以制造允许选择性地过滤透射穿过窗的电磁辐射的可变透射率窗。例如，当结合到车辆中(诸如车辆的天窗或乘客窗)时，可控制经由可变透射率窗进入和离开车辆的电磁辐射的强度和频率中的一者或两者来影响诸如车辆内的光强度的参数。

技术实现要素：

根据第一方面，提供了一种可变透射率车窗。该窗包括：非不透明基板；切换材料，该切换材料附接到基板上并且被定位成使得穿过基板的至少一些光也穿过切换材料；电耦接到切换材料的第一电极和第二电极，其中切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中第一刺激和第二刺激中的至少一者包括在电极上施加电压；电压施加电路，用于在电极上选择性地施加不同的电压；内部光传感器，该内部光传感器被定位成测量穿过基板和切换材料之后进入包括窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，其中该至少一个波长的光是可见光谱的真子集；以及计算机可读介质和通信地耦接到计算机可读介质、内部光传感器和切换电路的处理器。计算机可读介质具有在其上编码的、可由处理器执行的程序代码，该程序代码在由处理器执行时使得处理器从内部光传感器获得该至少一个波长的光的强度测量结果；并且响应于该强度测量结果，增大或减小施加在电极上的电压的绝对值，使得切换材料的透射率增大或减小。

该至少一个波长的光可包括波长范围，并且该波长范围的强度测量结果可以是该波长范围的累积强度。

波长范围可以是连续的。

波长范围可包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。

该至少一个波长的光可包括至少两个不同的波长，并且处理器可获得该至少两个不同的波长中的每一者的强度测量结果。处理器还可确定由该至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；确定该有效颜色是否包括不期望色区的一部分，该不期望色区是包括该至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及响应于该有效颜色是否包括不期望色区的一部分而增大或减小电压的绝对值。

该有效颜色可在不期望色区之外，并且处理器可因此增大电压以使切换材料变亮。

该有效颜色可在不期望色区之内，并且处理器可因此减小电压以使切换材料变暗。

该至少两个不同的波长可以是对应于蓝光和绿光的波长。

窗还可包括温度传感器，该温度传感器通信地耦接到处理器并且被定位成测量切换材料的操作温度，并且处理器可使用该操作温度来确定有效颜色是否在不期望色区之内。

窗还可包括外部光传感器，该外部光传感器通信地耦接到处理器并且被定位成测量未穿过切换材料的该至少一个波长的光的强度，并且处理器可确定该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比；并且使用该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比来确定有效颜色。

处理器可增大电压的绝对值以增大切换材料的透射率并减小电压的绝对值以降低切换材料的透射率。

根据另一方面，提供了一种可变透射率车窗，其包括：非不透明基板；切换材料，该切换材料附接到基板上并且被定位成使得穿过基板的至少一些光也穿过切换材料；电耦接到切换材料的第一电极和第二电极，其中切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中第一刺激和第二刺激中的至少一者包括在电极上施加电压；电压施加电路，用于在电极上选择性地施加不同的电压；以及计算机可读介质和通信地耦接到计算机可读介质和电压施加电路的处理器。计算机可读介质可具有在其上编码的、可由处理器执行的程序代码，该程序代码在由处理器执行时使得处理器将切换材料从第一透射率转变到介于切换材料的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率；并且将切换材料保持在约中间透射率一段时间。

第一透射率可以是切换材料的最大透射率或最小透射率。

处理器可施加占空比小于100％的脉冲宽度调制信号，以将切换材料转变到中间透射率并将切换材料保持在该中间透射率。

处理器可施加在接通时的非零峰值电压和断开时的非零关断电压之间转变的脉冲宽度调制信号。

处理器可施加第一脉冲宽度调制信号以将切换材料转变到中间状态，并且施加第二脉冲宽度调制信号以将切换材料保持在该中间状态，其中第一脉冲宽度调制信号的占空比高于第二脉冲宽度调制信号的占空比。

窗还可包括内部光传感器，该内部光传感器被定位成测量穿过基板和切换材料之后进入包括窗的车辆内部的至少一个波长的光的强度，并且该程序代码还可使得处理器从内部光传感器获得该至少一个波长的光的强度测量结果；并且当该至少一个波长的光的强度超过上强度阈值时，将切换材料转变到较暗的中间状态并将切换材料保持在该较暗的中间状态。

当至少一个波长的光的强度低于下强度阈值时，处理器可将切换材料转变到较亮的中间状态并将切换材料保持在该较亮的中间状态。

在该时间段期间，切换材料的透射率可以保持在中间透射率的50％以内、中间透射率的40％以内、中间透射率的30％以内、中间透射率的20％以内或中间透射率的10％以内。

根据另一方面，提供了一种用于改变包括切换材料的可变透射率车窗的透射率的方法，该方法包括在包括窗的车辆内部获得穿过窗的至少一个波长的光的强度测量结果，其中该至少一个波长的光是可见光谱的真子集；并且响应于该强度测量结果，增大或减小施加在电极上的电压的绝对值，使得切换材料的透射率增大或减小。

该至少一个波长的光可包括波长范围，并且该波长范围的强度测量结果可以是该波长范围的累积强度。

波长范围可以是连续的。

波长范围可包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。

该至少一个波长的光可包括至少两个不同的波长，并且该强度测量结果可针对该至少两个不同波长中的每一者。该方法还可包括确定由该至少两个不同波长的组合产生的有效颜色；确定该有效颜色是否包括不期望色区的一部分，该不期望色区是包括该至少两个不同波长的色彩空间的真子集；以及响应于该有效颜色是否包括不期望色区的一部分而增大或减小电压的绝对值。

当该有效颜色在不期望色区之外时，可增大电压以使切换材料变亮。

当该有效颜色在不期望色区之内时，可减小电压以使切换材料变暗。

该至少两个不同的波长可以是对应于蓝光和绿光的波长。

该方法还可包括测量切换材料的操作温度，并使用该操作温度来确定有效颜色是否在不期望色区之内。

该方法还可包括测量未穿过切换材料的该至少一个波长的光的强度；确定该至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比；并且使用至少一个波长的光透射穿过基板和切换材料的百分比来确定有效颜色。

可增大电压的绝对值以增大切换材料的透射率，并且可减小电压的绝对值以降低切换材料的透射率。

根据另一方面，提供了一种用于改变包括切换材料的可变透射率车窗的透射率的方法，该方法包括将切换材料从第一透射率转变到介于切换材料的最大透射率和最小透射率之间的中间透射率；并且将切换材料保持在约中间透射率一段时间。

该第一透射率可以是切换材料的最大透射率或最小透射率。

可施加占空比小于100％的脉冲宽度调制信号，以将切换材料转变到中间透射率并将切换材料保持在该中间透射率。

施加到切换材料的脉冲宽度调制信号可在接通时的非零峰值电压和断开时的非零关断电压之间转变。

可向切换材料施加第一脉冲宽度调制信号以将切换材料转变到中间状态，并且向切换材料施加第二脉冲宽度调制信号以将切换材料保持在中间状态，其中第一脉冲宽度调制信号的占空比高于第二脉冲宽度调制信号的占空比。

该方法还可包括从内部光传感器获得至少一个波长的光的强度测量结果；并且当该至少一个波长的光的强度超过上强度阈值时，将切换材料转变到较暗的中间状态并将切换材料保持在该较暗的中间状态。

当该至少一个波长的光的强度低于下强度阈值时，该方法还可包括将切换材料转变到较亮的中间状态并将切换材料保持在该较亮的中间状态。

在该时间段期间，切换材料的透射率可以保持在中间透射率的50％以内、中间透射率的40％以内、中间透射率的30％以内、中间透射率的20％以内或中间透射率的10％以内。

其他方面包括前述的组合。例如，某些方面涉及将窗转变到中间状态并将窗维持在中间状态，同时还使用来自内部传感器和外部传感器中的一者或两者的强度测量结果来调整窗的透射率。

根据另一方面，提供了一种非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质在其上存储有程序代码，该程序代码可由处理器执行并且在由处理器执行时使得处理器执行该方法的任何前述方面或其合适的组合。

本发明内容不一定描述所有方面的整个范围。在阅读以下具体实施方案的描述后，其他方面、特征和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。

附图说明

在附图中，其示出一个或多个示例性实施方案：

图1是可变透射率窗组件的一个实施方案的框图。

图2是示出在图1的窗组件的实施方案中光传感器相对于光学滤光器组件和光源的定位的图。

图3示出了用于图1的窗组件的实施方案中所使用的示例性类型的红色、绿色和蓝色传感器的光传感器的示例性校准曲线。

图4比较了使用图1的窗组件的实施方案中所使用的光传感器类型与分光光度计测量的红色、绿色和蓝色波长的光的强度。

图5示出了图1的窗组件的实施方案中所使用的示例性不期望色区，其中该不期望色区包括红色、绿色和蓝色色彩空间的子集。

图6a和图6b示出了与来源于图5的不期望色区的不期望色区有关的红色、绿色和蓝色波长的光的强度的曲线图，其中该曲线图用于确定是否使图1的窗组件褪色或变暗。

图7示出了根据另一个实施方案的与不期望色区相关的蓝色和绿色波长的光的强度的曲线图，其中该曲线图用于确定是否使图1的窗组件褪色或变暗。

图8a示出了根据另一个实施方案的包括光学滤光器组件和控制该组件的透射率的用户可调节拨盘的系统。

图8b示出了图8a的拨盘如何影响施加到组件的控制信号的占空比。

图8c示出了根据另一个实施方案的图8a的增加了光电二极管的系统。

图9示出了根据另一个实施方案的光学滤光器组件的模型电流-时间分布。

图10示出了根据另一个实施方案在加速耐久性测试期间用于发色团氧化的测量电压的曲线图。

图11示出了根据另一个实施方案的用于在光学滤光器组件上执行循环伏安法的系统。

图12示出了使用图11的系统获得的光学滤光器组件上流过的电流与其上的电压的曲线图。

图13示出了根据另一个实施方案的包括光学滤光器组件的一部分的膜的代表性线性扫描伏安图。

图14示出了根据另一个实施方案的曲线图，其示出了在电耐久性测试期间过电压对光学滤光器组件的明暗状态的影响。

图15示出了根据另一个实施方案的比较施加在光学滤光器组件上的阶跃电压与斜坡电压的电压与时间的曲线图。

图16示出了光学滤光器组件对图15的电压的电流响应。

图17是根据另一个示例性实施方案的光学滤光器组件的循环伏安图的结果的图。

图18示出了图17中所测试的光学滤光器组件的透射光谱。

图19示出了光学组件的各种实施方案的光谱，其比较了暗状态下的透射率和经历自发褪色后的透射率。

具体实施方式

在本公开中，除非上下文另有明确说明，否则：

(a)诸如“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”、“垂直”和“横向”之类的方向性术语仅用于提供相对参考的目的，并不旨在暗示对任何制品在使用过程中或安装在组件中或相对于环境的定位方式进行任何限制。

(b)术语“耦接(couple)”及其变体如“耦接(coupled)”，“耦接(couples)”和“耦接(coupling)”旨在包括间接连接和直接连接。例如，如果第一设备耦接到第二设备，则该耦接可通过直接连接或通过经由其他设备和连接件的间接连接来实现。相似地，如果第一设备通信地耦接到第二设备，则通信可通过直接连接或通过经由其他设备和连接件的间接连接来实现。

(c)单数形式“一”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。

(d)当与数值结合使用时，除非上下文另外指明，否则词语“约”和“大约”意指该数值的+/-10％以内。

参见图1，示出了可变透射率窗组件100的一个实施方案。窗组件100包括控制器108，该控制器包括可通信地耦接到彼此的处理器108b和输入/输出模块108a(“i/o模块”)。控制器108电耦接到：电源102；非暂态计算机可读介质109，其具有在其上编码的、可由控制器108执行的程序代码；由控制器108经由控制输入端111控制的切换电路104，并且该切换电路还通过输入电压端子103耦接到电源102并且在负载端子105上输出来自电源102的电压；光学滤光器组件106，负载端子105可在该滤光器组件上施加来自电源102的电压；内部光传感器107a和外部光传感器107b(光传感器107a,b统称为“传感器107”)。切换电路104可包括例如能够在负载端子105上施加正向和反向电压以及使负载端子105打开和短路的h桥。切换电路是用于在电极上选择性地施加不同电压的电压施加电路的一个示例。

组件106包括非不透明基板，诸如用于汽车窗的玻璃或聚合物膜；切换材料，该切换材料附接到基板上并且被定位成使穿过基板的至少一些光也穿过切换材料；以及位于切换材料的一侧并与之电连接的第一电极和位于切换材料的另一侧并与之电连接的第二电极。切换材料的透射率在暴露于阳光时降低直到达到最小值，并且没有在电极上施加增大透射率所需的电压，并且其中切换材料的透射率响应于在电极施加上电压而增大直到达到最大值。虽然在所描绘的示例性实施方案中，电极位于切换材料的相对侧上，但在不同的实施方案(未示出)中，电极可与切换材料的同一侧接触并且位于基板的同一侧。另外，在不同的实施方案中，切换材料的透射率可响应于不同的刺激而变化。例如，切换材料的透射率在暴露于第一刺激时降低直到达到最小值并且响应于施加第二刺激增大直到达到最大值，其中第一刺激和第二刺激中的至少一者包括在电极上施加电压。

用切换材料涂覆其上具有电极的聚对苯二甲酸乙二醇酯(“pet”)膜。然后用具有第二电极的第二pet膜覆盖切换材料，并且使用聚乙烯醇缩丁醛(“pvb”)将切换材料、pet膜和电极层压在玻璃之间。在该实施方案中，其上涂覆有切换材料的pet膜包括基板。在一些不同的实施方案中，将切换材料直接施加到玻璃上，并将单个pet膜层压在该切换材料上；在另外的实施方案中，将切换材料层压到pet膜上并且两者均不直接附接到玻璃。

切换材料可包含光致变色、电致变色、混合光致变色/电致变色、液晶或悬浮颗粒技术。光致变色光学滤光器在暴露于阳光时趋于自动变暗，而在没有阳光时变亮。然而，电致变色、液晶和悬浮颗粒技术响应于电趋于在暗状态和透光状态之间交替。例如，当在电耦接到电致变色材料的不同侧的一对端子上施加电压时，电致变色光学滤光器趋于变暗，而当电压的极性反转时趋于变亮。虽然在所描绘的实施方案中，光致变色滤光器在暴露于阳光时被调谐为变暗，但在不同的实施方案中，光致变色滤光器可包括被调谐为响应不同波长的不同发色团。例如，一些发色团可被调谐为响应于不可见光或包括阳光的波长的仅子集而变暗。

本文所讨论的实施方案中所用的光学滤光器组件106基于混合光致变色/电致变色技术，其响应于阳光、紫外线或某些其他波长的电磁辐射(下文称为“光”)而相反地变暗，并且响应于在光学滤光器组件的端子上施加的非零电压而变亮或变得透明(下文可互换地称为“褪色”)。混合光致变色/电致变色光学滤光器包括具有一个或多个发色团的切换材料，这些发色团在有色(黑暗)和无色(褪色)状态之间可逆地转换；该切换材料还可包含溶剂部分、聚合物、盐或其他组分，以在暴露于光或电压时支持发色团在有色和无色状态之间转换。这些发色团的一些示例包括俘精酸酐、二芳基乙烯或二噻吩基环戊烯。然而，在不同的实施方案(未示出)中，也可采用包括与混合光致变色/电致变色切换材料具有类似行为的另选切换材料的其他类型的光学滤光器。

虽然本公开将组件106的操作状态简称为“黑暗”、“褪色”或“中间”，但组件106在特定状态下的光学透射率或透明度也可根据具体实施方案而变化。例如，在一个实施方案中，“黑暗”状态可指约5％的透射率，而在另一个实施方案中，“黑暗”状态可指在0％至约15％范围内的任何透射率。又如，在一个实施方案中，组件106在处于“褪色”状态时可以是光学透明的，而在另一个实施方案中仅为部分透明的。

图1的窗组件100可操作以将在输入电压端子103处接收的供电电压的一部分施加到负载端子105上以将组件106转变到褪色状态，并且还能够基于从传感器107接收到的反馈通过使负载端子105打开或短路将组件106转变到暗状态。如下文更详细描述的，传感器107输出指示一个或多个波长的光中的每一者的累积光强度和强度中的一者或两者的信号110，并将信号110发送到控制器108的i/o模块108a。

处理器108b通过i/o模块108a接收并处理信号110，并且经由控制输端入111控制切换电路104以将组件106置于期望的状态，如下文关于图2至图6b进一步详细描述的。

如果处理器108b确定组件106应处于褪色状态，则处理器108b经由i/o模块108a配置切换电路104使得将从输入电压端子103接收到的电压的至少一部分(足以使滤波器转变到褪色状态(“阈值电压”))施加到其负载端子105上，从而使组件106褪色。使组件106褪色或转变的阈值电压的大小根据所使用的具体切换材料而变化，并且还可受外在因素的影响。在一个具体实施方案中，阈值电压在0.6v至2.5v的范围内，但在其他实施方案中也可在0.1v至10v的范围内。

现在参见图2，其示出了描绘光传感器107相对于光学滤光器组件106和光源s的定位的图。在图2中，光学滤光器组件106包括车辆窗的一部分，并且传感器107中的每一者包括红色、绿色和蓝色(“rgb”)光传感器以检测红色、绿色和蓝色波长中的每一者的光强度。更具体地，在图2的示例中，传感器107中的每一者被配置为测量在约625nm(红光)、540nm(绿光)和465nm(蓝光)中的每一者处的光强度，但在不同的实施方案中，光传感器107中的一者或两者可被配置为测量任何一个或多个波长处的光的强度或者任何一个或多个波长范围的光的累积强度，其中范围中的每一者是可见光光谱的真子集，其中可见光光谱是波长为约380nm至780nm的光。例如，在一些实施方案中，波长范围可包括小于约10％的可见光光谱、小于约20％的可见光光谱、小于约30％的可见光光谱、小于约40％的可见光光谱、小于约50％的可见光光谱、小于约60％的可见光光谱、小于约70％的可见光光谱、小于约80％的可见光光谱或小于约90％的可见光光谱。另外，在不同的实施方案中，传感器107中的一者或两者可包括除rgb传感器之外的其他传感器，并因此可测量不同波长的光。例如，在一个不同的实施方案中，传感器107被调谐为测量包括光学滤光器组件106的切换材料的发色团吸收峰值。

光源s发射光，其中一部分从车辆外部入射到光学滤光器组件106上(该入射光是“入射光l”)。入射光l中的至少一些透射穿过光学滤光器组件106(该透射光是“透射光l”)到车辆内部。外部光传感器107b被定位成测量入射光l的强度，并且内部光传感器107a被定位成测量透射光l'的强度；更具体地，在图2中，外部传感器107b和内部传感器107a分别测量并输出信号到控制器108，控制器108可由该信号确定在至少一个波长的光处以及在所描绘的实施方案中在625nm、540nm和465nm中的每一者处的入射光l和透射光l’的强度。更一般地，传感器107中的每一者能够测量至少一个波长的光的强度，其中该至少一个波长的光是可见光谱的真子集(即，可见光谱的子集但不等于可见光谱)。在一些实施方案中，外部传感器107b被定位在车辆的外部。在不同实施方案中，外部传感器107b被定位在车辆内部；例如当窗100包括车辆天窗时，切换材料可从天窗的一部分移除并且外部传感器107b可邻近天窗的该部分定位，以便感测未穿过切换材料的入射光的强度。

然后，控制器108能够使用公式(1)至(3)来确定每个波长处的透射率百分比(％t)：

其中％tr是透射穿过光学滤光器组件106的红色波长光的百分比，r内是由内部光传感器107a测量的红色波长光的强度，而r外是由外部光传感器107b测量的红色波长光的强度；％tg是透射穿过光学滤光器组件106的绿色波长光的百分比，g内是由内部光传感器107a测量的绿色波长光的强度，而g外是由外部光传感器107b测量的绿色波长光的强度；％tb是透射穿过光学滤光器组件106的蓝色波长光的百分比，b内是由内部光传感器107a测量的蓝色波长光的强度，而b外是由外部光传感器107b测量的蓝色波长光的强度。在所描绘的实施方案中并且关于公式(1)至(3)，由传感器107输出的rgb读数与辐照度呈线性比例；在不同的实施方案中，如果已知并补偿了非线性比例的性质，则rgb读数可与辐照度呈非线性比例。

图3示出了可用于传感器107中的每一者的示例性类型的rgb传感器的传感器计数与辐照度(w/m²)的一组示例性校准曲线302a-d。rgb传感器是rohm^tm半导体bh1745nuc传感器，并且使用sciencetech^tminc.200-100太阳能模拟器进行校准。第一曲线302a示出了对于约625nm处的红光的传感器读数与辐照度之间的大致线性关系；第二曲线302b示出了对于约540nm处的绿光的传感器读数与辐照度之间的大致线性关系；第三曲线302c示出了对于约465nm处的蓝光的传感器读数辐照度之间的大致线性关系；第四曲线302d示出了对于白光(即全可见光谱)的传感器读数和辐照度之间的大致线性关系。

根据在公式(1)至(3)中确定的透射率百分比值，控制器108可使用公式(4)至(6)确定窗的颜色：

r窗＝％tr·255(4)

g窗＝％tg·255(5)

b窗＝％tb·255(6)

其中r窗、g窗和b窗分别表示透射穿过窗的红色、绿色和蓝色水平的从1(最小值)至255(最大值)的读数，并且其中255是表示理想白光的透射率的数值。虽然在该示例性实施方案中使用255表示理想的白光，但在不同的实施方案(未示出)中，可使用除255之外的数值。

为了测试公式(4)至(6)，使包含切换材料的膜在荧光下褪色，并且通过传感器107中的一者和独立校准的oceanoptics^tm分光光度计两者测量在膜褪色时穿过膜的透射光。图4示出了根据使用传感器107中的一者获得的数据和使用分光光度计获得的数据使用公示(4)至(6)确定的r窗、g窗和b窗。如图4所示，使用传感器107和分光光度计获得的红色、绿色和蓝色读数基本上相对应。

在一些实施方案中，控制器108可被配置为防止窗褪色到色区中，使得透射光包括色彩空间的子集(“不期望色区”)，该色彩空间包括红色、绿色和蓝色波长，控制器108使用公式(4)至(6)评估该色区中的光强度。示例性红色、绿色和蓝色色彩空间502在图5中示出，其中所示的不期望色区504集中在色彩空间502的黄色拐角上。在图5中，不期望色区504由红轴和绿轴上的截距(“r/g-截距”)、b轴截距和黑色偏移限定，如图5中所标记的。r/g截距被定义为蓝色＝0且红色＝255时的绿色值或蓝色＝0且绿色＝255时的红色值。b截距被定义为绿色＝255且红色＝255时的蓝色值。黑色偏移被定义为红色和绿色值，低于该值时不能感知到黄色；黑色偏移被用于防止控制器108在光学组件106已变亮超过最小透射率阈值之前无意地检测到切换材料中的黄色。

在不同的实施方案(未示出)中，r/g截距被定义为蓝色＝0且绿色＝255时的红色值。虽然在所描绘的实施方案中，红轴和绿轴上的截距被选择为相等，但在不同的实施方案(未示出)中，可使用不同的红色和绿色截距，在这种情况下，不期望色区504由r截距、g截距、b截距和黑色偏移限定。

控制器108确定使用公式(4)至(6)确定的红色、绿色和蓝色值是否包括不期望色区504的一部分；该确定的示例在图6a和图6b中示出。图6a是g窗与r窗的曲线图600a。第一读数曲线604a示出了包括绿色和红色的组合的有效颜色，如由控制器108在不同时间确定的g窗和r窗读数所表示的。r/g截距曲线602a,b在曲线图600a的顶部右侧限定第一不期望区域606a，其对应于投射到曲线图600a上的不期望色区504的部分。相似地，图6b是b窗与r窗的曲线图600b。第二读数曲线604b示出了包括蓝色和红色的组合的有效颜色，如由控制器108在不同时间确定的bwindow和rwindow读数所表示的。b截距曲线602c在曲线图600b的底部右侧限定第二不期望区域606b，其对应于投射到曲线图600b的不期望色区504的部分。如果读数曲线604a,b中的至少一者在组件106变亮时进入不期望区域606a,b，则控制器108减小施加到组件106上的电压，以至少减小以及在一些实施方案中停止或反转组件106的变亮速率。在其中控制器108充分减小电压以允许入射光l使组件106变暗使得读数曲线604a,b离开不期望区域606a,b的实施方案中，一旦组件106充分变暗，车辆内侧的人就不再观察到不期望的颜色，就所描绘的示例性实施方案而言，该不期望的颜色是黄色。

在图5、图6a和图6b的实施方案中，不期望色区504由r/g截距、b截距和黒色偏移限定，其中不期望色区504的边界表示阈值颜色，其使得控制器108在使用控制器108确定的读数超过那些阈值颜色时减小递送到组件106的电力。然而，如上文关于不同实施方案(未示出)所述，可对不期望色区504进行不同地限定，诸如通过单独指定r截距和g截距，并且诸如通过定义除红色、绿色和蓝色色彩空间以外的色彩空间。

在另外的不同实施方案中，不期望色区504是包括两种不同波长的光的强度测量结果的二维色彩空间502的子集。现在参见图7，其示出了b窗与g窗的曲线图600c。第一轨迹曲线至第三轨迹曲线702a-c中的每一者表示针对不同的环境条件滤光器组件106能够生成的包括蓝色和绿色的组合的有效颜色。例如，第一轨迹曲线702a可表示当组件106按照第一强度和第一温度操作时获得的有效颜色；第二轨迹曲线702b可表示当组件106按照第二强度和第二温度操作时获得的有效颜色；并且第三轨迹曲线702c可表示当组件106按照第三强度和第三温度操作时获得的有效颜色，其中第一温度至第三温度中的每一者是不同的并且第一温度至第三温度中的每一者是不同的。

在经验性测试期间，已经表明，改变入射在包括混合光致变色/电致变色切换材料的一个实施方案的组件106上的光的强度生成类似的轨迹曲线702。另外，改变这些组件106操作的温度导致轨迹曲线702中的每一者的起点和终点发生变化，但在起点和终点之间，由不同温度导致的不同轨迹曲线702是相似的。

图7还示出了不期望色区阈值曲线704，其与所有轨迹曲线702a-c相交并且描绘了色彩空间502的表示被认为是可接受的颜色的区域(在曲线704下方)以及表示被认为是不可接受的颜色的区域606c(在曲线704上方)。如果由读数曲线604所证实的组件106在不期望色区504之外并且将被褪色，则控制器108施加电压直到蓝色和绿色传感器读取落在不期望色区504的边界上的值，之后从装置上移除电压以防止进一步褪色。

尽管图6a和图6b的实施方案使用三种不同的波长来定义色彩空间502，并且图7的实施方案使用两种不同的波长来定义色彩空间502，但在不同的实施方案(未示出)中，可使用单一波长来定义色彩空间502。在那些不同实施方案中所使用的切换材料仅具有单个颜色轨迹曲线702，或者出于实际目的，可被建模为仅具有单个颜色轨迹曲线702，而无论诸如温度和入射光强度的操作条件如何。在那些不同的实施方案中，颜色空间是线条，并且不期望色区504包括该线条的一部分。

尽管阈值曲线704在图7中被示出为线性的，但在不同的实施方案(未示出)中，阈值曲线704可以是非线性的。

不期望色区504可通过使多于一个组件106褪色、在褪色期间监测组件106中的每一者的颜色并且确定对组件106中的每一者是不可取的阈值颜色(例如，对典型观察者而言，太黄)来经验性地定义。

在上述实施方案中，控制器108基于通过比较使用内部传感器和外部传感器107获得的测量结果确定的透射率百分比来确定r窗、g窗和b窗。然而，在不同的实施方案(未示出)中，控制器108不采用使用外部传感器107b获得的任何测量结果，而是将r窗、g窗和b窗确定为内部传感器107a单独输出的作为红色、绿色和蓝色波长中的每一者的强度的读数。

中间状态

除此之外或作为上述实施方案的替代方案，其中传感器107中的一者或两者用于调整组件106的透射率，在一些实施方案中并且如下所述，控制器108将组件106的透射率保持在组件106的黑暗和褪色状态之间的中间状态。将组件106的透射率“保持”在中间状态是指将透射率保持在组件106的最大透射率和最小透射率之间的约中间透射率，其中取决于实施方案，在该上下文中“约”是指中间透射率的50％以内、中间透射率的40％以内、中间透射率的30％以内或中间透射率的20％以内或中间透射率的10％以内。

现在参见图8a，其示出了包括光学滤光器组件106、控制器108和用户可调节拨盘802的示例性系统800，该用户可调节拨盘控制向组件106施加电力的脉冲宽度调制(“pwm”)信号的占空比并且与来自光源s的光一起控制组件106的褪色和变暗。图8b示出了拨盘802的位置如何调节pwm信号的占空比，并且示出了具有50％占空比的pwm信号。

使用图8a的系统800，已通过实验发现，在相对明亮的光条件(例如，明亮的阳光)下，为了达到组件106具有25％、50％和75％透射率的中间状态，需要约10％至100％的pwm占空比；因此，需要施加到组件上以使其褪色的电力随着入射在组件106上的光的强度而减小。在相对昏暗的光条件(例如，多云的室外条件)下，已通过实验发现，需要0％至约50％的pwm占空比来实现那些相同的中间状态。例如，如果使用具有50％占空比的pwm信号将组件106从暗状态转变到75％透射率的中间状态并且将组件106保持在该状态，则控制器108在组件106处于暗状态时施加50％占空比的pwm信号，并且在光源s强度恒定时通过继续施加信号使组件106最终到达并保持在75％透光率。

在如图8c所示的一个示例性实施方案中，图8a的系统802增大了被定位成感测组件106上的入射光的光电二极管804，并且控制器108被配置为响应于感测到的入射光的强度来调整pwm占空比。更具体地，控制器108在入射光的强度降低时减小所使用的占空比或占空比范围，并且在入射光的强度增加时增大所使用的占空比或占空比范围。例如，在窗组件100的一个示例实施方案中，光电二极管804可用作内部传感器107a，组件100可没有外部传感器107b，并且控制器108可在内部传感器107a所测量的光强度减小到下强度阈值(其可以是或可以不是用户设置的)以下时增大pwm信号的占空比，并且在内部传感器107a所测量的光强度增大到超过上强度阈值(其可以是或可以不是用户设置的)时减小占空比。

在使用占空比小于100％的pwm信号使组件106褪色时遇到的一个问题是，占空比越短，组件106褪色的速率越慢。例如，如果在控制器108向组件106施加100％占空比的pwm信号时，组件106从100％透射率到0％透射率的褪色时间为一分钟，那么在控制器108施加50％占空比的pwm信号时对应的褪色时间为至少两分钟，并且在控制器108施加25％占空比的pwm信号时对应的褪色时间为至少四分钟。

为了解决该问题，在一个实施方案中，控制器108确定或预编程(例如，在查找表中)组件106的褪色时间。然后，为了使窗褪色或变亮到期望的中间透射率，控制器108施加具有第一占空比的第一pwm信号持续第一时间段，直到组件106达到期望的中间透射率并随后施加具有第二占空比的第二pwm信号以将组件106保持在期望的中间透射率。如果控制器108正在使组件106变亮，则第一占空比大于第二占空比；相反，如果控制器108正在使组件106变暗，则第一占空比小于第二占空比。为了确定何时从第一pwm信号转变到第二pwm信号，控制器108可依赖于已施加第一pwm信号的持续时间或者依赖于使用传感器(诸如光电二极管804以及内部传感器和外部传感器107中的一者或两者)所测量的组件108的透射率。

例如，在一个示例性应用中，组件106开始为暗状态，并且经由拨盘802接收来自用户的指令以从0％透射率(其为暗状态)转变到50％透射率。因此，控制器108施加具有100％占空比的pwm信号30秒以使组件106褪色至50％透射率，然后将占空比降低至50％以将窗保持在该期望的透射率。在该示例中，第一占空比是100％，第二占空比是50％，第一时间段是30秒。

在其中组件106中所使用的切换材料包括不同发色团的一些实施方案中，已通过实验确定，pwm信号将被施加最小持续时间，以便使得某些发色团褪色，而无论入射光强度如何。例如，在其中切换材料包括蓝色和红色发色团并且pwm信号具有一秒的周期的一个示例性实施方案中，蓝色发色团需要施加至少30％占空比的pwm信号才褪色，而红色发色团需要施加至少50％占空比的pwm信号才褪色。为了解决该问题，在某些实施方案中，增大pwm信号的周期，使得尽管pwm信号的占空比不变但向组件106施加非零电压的持续时间足以使组件106中的发色团中的至少一者褪色。例如，虽然占空比为25％且周期为一秒的pwm信号不足以使蓝色或红色发色团褪色，但占空比为25％且周期为两秒的pwm信号足以使这两个发色团褪色。

另外，已通过实验观察到，一旦发色团已经褪色，可将周期和占空比降低至不足以使组件106褪色但足以将组件106保持在中间状态的水平。例如，在其中25％占空比和一秒周期的pwm信号不足以使组件106褪色的上述实施方案中，可施加100％占空比和一秒周期的pwm信号以使组件106褪色至期望的中间透射率，之后控制器106可恢复施加25％占空比和一秒周期的pwm信号以将组件106保持在中间透射率。

附加地或另选地，控制器108可调整pwm信号，使得pwm信号即使在不处于峰值正电压或负电压时也具有非零电压。例如，虽然在图8b中pwm信号在0v和峰值正电压和负电压之间振荡，在其中pwm信号即使断开也具有非零电压的实施方案中，pwm信号在接通时在峰值正电压和负电压之间振荡，在关断时在一个或多个非零电压之间振荡(“非零关断电压”)；例如，当光学组件106包括尺寸为30cm×30cm的切换材料时，pwm信号为正时可在峰值正电压和0.7v的非零关断电压之间振荡，并且为负时在峰值负电压和-0.7v的非零关断电压之间振荡。使pwm信号在其峰值正电压和负电压以及非零关断电压之间振荡有助于保持包括组件106的导电基板中的电荷，从而有利于褪色。

在另一实施方案中，控制器108基于由传感器107测量的特定波长的光的强度(诸如图7的蓝色和绿色波长的光读数的强度)来确定滤光器组件106的透射率。例如，关于图7，限定曲线702a-c上的点的蓝色和绿色读数中的每一者均与查找表中与轨迹曲线702a-c中的特定一者相关联的操作条件下的切换材料的透射率相关联。因此，除了确定用户看到的有效颜色是否在不期望色区504内之外，控制器108还能够从图7的蓝色和绿色读数确定组件106的透射率。在一个实施方案中，控制器108使用该确定的透射率值将组件108保持在中间状态，如下文进一步详细讨论的。

电流测量

根据另一实施方案，可通过电流测量来控制窗100的中间状态。通过切换材料的电流有三个贡献者，在该示例性实施方案中，该切换材料包括膜，该膜包括光学组件106：法拉第电流、电容电流和寄生电流。电容电流流动以便对包括膜的电化学双层充电。法拉第电流是响应于涉及膜中闭合状态发色团的氧化和电荷补偿剂的还原的电化学反应而流动的电流。寄生电流是对膜的电褪色没有贡献的任何电流(即，非法拉第电流、非电容电流)。通过膜的总电流(i总)与法拉第电流(i法拉第)、电容电流(i电容)和寄生电流(i寄生)之间的关系由公式(7)给出：

i总＝i法拉第+i电容+i寄生(7)

在另一个示例性实施方案中，控制器108配备有测量输出到膜的电流的装置。在一个实施方案中，这通过使用如图11所示的电耦接到控制器108的小分流电阻器来完成，并且测量该分流电阻器上的电压以确定流向膜的电流。当施加电压使膜变亮时，通过分流电阻器的电流达到尖峰，然后随着膜变亮和发色团褪色而减小。

在一些示例性实施方案中，通过膜的电流下降至特定水平(“完全变亮阈值”)，指示膜已完全变亮。在一些实施方案中，控制器108因此停止在膜上施加电压。另选地，在一些实施方案中，测量到膜的电流用于确定膜的变亮程度。例如，在一些实施方案中，测量自褪色循环开始以来流向膜的总电流，以用于估计切换材料已褪色的程度，并从而估计窗的褪色状态。

附加地或另选地，在一些实施方案中，流经膜的稳态电流的瞬时测量提供了对外部光水平以及将窗保持在特定状态所需的电流量的估计。例如，在晴天，发色团不断地被太阳切换到暗状态并且通过电切换回亮状态，而在夜晚，一旦切换到亮状态，发色团在不存在入射光的情况下不太可能切换回暗状态。因此，在这些实施方案中，较低的稳态电流指示控制器108可减小所施加的pwm信号的占空比以将窗保持在亮状态，而较高的稳态电流指示强光条件并且控制器108可增大所施加的pwm信号的占空比以便将膜保持在变亮状态或某个中间状态。

假设电容电流和寄生电流在膜的整个寿命期间是恒定的并且电流测量结果中的每一者在相同的温度下获得，则可通过测量响应于施加在膜上导致膜褪色的电压的通过膜的电流来确定膜的透射率。

cottrell公式控制膜的对膜上电压的电位阶跃的电流响应：

其中i(t)是电流(安培)，n是转移的电子数，f是法拉第常数(96,485c·mol^-1)，a是电极面积(cm²)，d0是扩散系数(cm²·s^-1)，c0是时间＝0秒时发色团的浓度(mol·cm^-3)，t是时间(s)。

图9是包括具有不同量的闭合状态发色团的膜的组件106中的示例性一者的模型电流-时间分布；第一曲线902a表示1×10^-8mol/cm³的初始浓度；第二曲线902b表示1×10^-7mol/cm³的初始浓度；第三曲线902c表示5×10^-7mol/cm³的初始浓度；第四曲线902d表示1×10^-6mol/cm³的初始浓度。给定厚度的膜的吸光度是闭合状态发色团浓度的函数。从图9中可以观察到，较高浓度的发色团以及因此较暗的膜在特定时间下导致较高的电流。这可用来确定发色团的褪色状态。可生成膜的透光率相对于在施加特定电压之后的特定时间测量的电流的校准曲线。通过测量电流并且然后再参照校准曲线，可通过非光谱法来确定膜的透射率。

在一些实施方案中，控制器108由用户打开，或者在车辆启动时由车辆的电子系统打开，或者基于运动传感器和光传感器中的一者或两者检测车辆何时使用而自动地打开。用户控件可包括按钮、遥控器、智能电话上的应用程序以及与控制器108通信的其他有线或无线方法中的任何一者或多者。用于与控制器108通信的无线方法可包括蓝牙^tm、wifi、红外线、声音(例如，语音激活)等，这些方法中的任一种均可用于打开和关闭控制器108或设置期望的窗透射率或光水平。

也可通过相同的方法关闭控制器108。例如，用户可通过按钮、电子信号、无线信号或声音激活信号来关闭控制器108。控制器108也可在车辆被关闭时自动关闭，或者当车辆已静止很长一段时间时自动关闭。自动关闭功能还可由控制器108测量流向窗组件100的电流或者来自传感器107中的一者或两者的反馈来触发。在其中控制器108依赖于电流测量的实施方案中，控制器108测量电流以确定膜变亮何时完成并且暂时关闭电力或者关闭直到其接收到再次施加电力的一些其他信号。在其中控制器108依赖于来自传感器107中的一者或两者的反馈的实施方案中，如果被监测的传感器107或多个传感器107指示窗组件100已变亮，则控制器108自动关闭窗组件100的电源，并且如果窗组件100开始变暗，则再次将其重新打开。在另一个实施方案中，一旦窗组件100在夜间切换到亮状态，就不需要进一步的电力来使它们保持在亮状态。在该实施方案中，传感器107可检测到外部为夜间并且因此让控制器108知道仅在光学滤光器组件106上施加电压以达到使窗组件100变亮所需的时间长度。

在一些实施方案中，为了解决车辆涉及机动车辆事故的可能性，控制器108接收指示车辆已发生事故的信号，这使得控制器108自动使窗组件108变亮；例如，信号可来自车辆中的事故检测系统(例如，来自传感器以展开气囊)，或者控制器108可通信地耦接到与车辆中的其他系统分开的独立式或内置的一个或多个加速度计。在发生事故的情况下，使窗组件100变亮使得救援人员更容易看到车辆内部以及车内的乘客看到外面以确定出口是否安全。

改善窗操作特性

附加地或另选地将窗组件100保持在中间状态，在一些实施方案中，控制器108还改变施加到滤光器组件106的电压以改善窗特性，诸如动力学或耐久性。在一些实施方案中，控制器108附加地或另选地在窗组件100的寿命期间对其进行测试以确定窗特性，以用于调整控制器108用于控制滤光器组件106的方法并改善用户体验。

i)动力学

向滤光器组件106施加过电压(即，超过使滤光器组件106变亮所需的最小电压的电压)改善了动力学(即，相对于向组件106施加较低电压时的变亮速率)，但在一些实施方案中导致切换材料的过早劣化。因此，在一些实施方案中，控制器108经由其编程配置为在初始褪色周期(例如，褪色的前几秒)期间施加过电压，然后在窗组件100已开始褪色之后以及在一些实施方案中在其大部分褪色之后或处于其期望的透射率或在其期望透射率的一定百分比之内的随后褪色周期(例如，褪色周期的后部分)期间降低电压，并将窗保持在期望的透射率。在要施加电压持续一段延长的时间段时降低电压可有助于防止切换材料的过早劣化。

ii)电调节

在一些实施方案中，包括转换材料的膜的电化学行为在膜生命周期的开始或早期是相对不稳定的，直到其首次被使用一定时间段(“调节期”)，之后膜的行为才变得相对稳定。例如，在膜生命周期开始的加速耐久性测试期间，使膜电褪色所需的电压可能在早期增大，但此后保持稳定；图10示出了称为“s164发色团”的发色团的这种行为，并且示出了两个不同的区域。在加速测试的前10个小时(其表示调节期)，用于氧化s164发色团的电压迅速增大。然而，经过10小时的测试后，变化速率显著降低。如果在装置的原始状态时(即，在膜被调节之前)确定膜的电褪色电压，则用户可能会注意到在调节期截止后性能的显著下降。

在一些实施方案中，组件106在暗状态下表现出自发的褪色。现在参见图19，其示出了组件106的各种示例的光谱，一组曲线1902a表示组件的初始暗状态。在未在这些组件106的电极上施加电压的一段时间段之后，那些组件106不再完全变暗并且表现出示出为两条曲线1902b的光谱。控制器108通过向组件106施加电压持续一定时间段来调节组件106。这恢复了组件106的初始暗状态并允许它们完全变暗。对于之前从未使用过的新组件106，调节循环可由控制器108定期地自动执行或可由用户启动。

在一些实施方案中，当构造新的未调节窗组件100或光学滤光器组件106时，将用于调节膜的方法结合到控制器108中。用于调节的方法包括向膜施加电压持续调节周期(例如，大约几小时并且通常少于24小时的时间段)，直到装置性能达到平衡。所谓“平衡”意指在一定的测试周期(例如，15小时)内施加在膜上以氧化切换材料的峰值电压在一定的可接受方差(例如，0.1v)内。在调节周期之后，确定电褪色电压，并且调节后的窗组件100或光学滤光器组件106可由用户正常使用。

iii)循环伏安法

在进行调节的同时，在膜上周期性地执行循环伏安法(“cv”)可用于重新校准控制器108并确保其在用于特定风化膜的相对最佳电压下操作。这与在所有条件下和在膜的整个寿命期间使用设定电压来使膜电褪色形成对比。施加到膜上以引发向褪色状态的转变的最佳电压可随着膜已被使用的时间和环境条件中的一者或两者而变化。如果所施加的电压过低，则膜可能不会完全转变到完全变亮状态。如果所施加的电压过高，则可能发生膜的加速劣化。

在一个实施方案中并且如图11所示，执行cv可通过包括与窗组件100的端子中的一者串联的分流电阻器来实现。该分流电阻器连接到控制器108，该控制器将分流电阻器上的电压降转换为电流消耗。在一些实施方案中，分流电阻和所产生的电流消耗足够低，使得它们实际上不影响递送至窗组件100的电压。在光学滤光器组件106的寿命期间的设定间隔处，在组件100上执行cv以重新校准其工作电压。为了确定重新校准的电压，在褪色之前获取组件100的线性扫描伏安图(“lsv”)。通过以特定阶跃增量(例如，10mv阶跃增量)的电压增大速率(例如，100mv/s)增大窗组件100的输出电压并监测窗组件100的电流消耗，控制器108确定如图12所示的电流-电压分布，并且确定用于使包括切换材料的一个或多个发色团褪色的重新校准电压。从概念上讲，重新校准电压由足够高以使得膜中的所有闭合形式的发色团被氧化但不高到使膜劣化加速的边界限定。通常，这是比具有最大阳极氧化电位的发色团的峰值电流电压(或在图12的情况下为第二峰值)高50-100mv的电压。“峰值”不一定必须是实际峰值，可能只是曲线上的拐点。在如图13所示的包含两个发色团的膜的典型lsv中，在大于0.65v的电压下存在两个对应于两个闭合状态发色团氧化的电流峰值。为了确定基于膜的lsv的重新校准电压，计算lsv的一阶和二阶导数。在包含n个发色团的制剂中，具有最大阳极氧化电位的发色团的峰值电流电压通过以下方式来确定：识别二阶导数从正值变为负值的第(n-1)个实例然后确定满足条件a或b的下一个实例所处的电压：

(a)条件a：一阶导数等于零，并且二阶导数为负。

(b)条件b：二阶导数从负值变为正值。

图11和图12分别示出了控制器108设置和用于计算所施加电压的示例性cv曲线。如在图14中可见，在电耐久性循环测试期间施加100mv或更高的过电压导致在光状态和暗状态两者下的加速劣化；在图14中，第一曲线1402a对应于正常电压，第二曲线1402b对应于100mv的过电压，第三曲线1402c对应于200mv的过电压。

iv)斜坡电压代替方波电压

当施加方波形电压时，存在大的电压阶跃。在一个实施方案中，通过使用三角波形或正弦波形，使电压逐渐增大。与使用电压斜坡相比，使用电压阶跃产生相对高的电容电流。这可在图15和图16中观察到，其中对于模型窗组件100，电压斜坡的最大电流(电压斜坡示出为图15中的一条曲线1502b，并且对应的电流示出为图16中的另一条曲线1602b)小于电压阶跃(电压阶跃示出为图15中的一条曲线1502a，并且对应的电流示出为图16中的另一条曲线1602a)的最大电流的三分之一。由于电极的电阻加热较低，减小充电电流可增大膜的耐久性。

v)温度依赖性

除了上述实施方案之外或另选地，在另外的实施方案中，在使切换材料变亮时可考虑温度。当在膜上施加的电压高于闭环发色团发生氧化时的电压时，发生膜的电致变色亮化。一旦被氧化，闭环发色团将自发地开环至开环氧化状态，并且然后可通过接受来自电极中的一者或另一个中性闭环发色团分子或其他电化学活性物质的电子被还原至中性开环状态。

单个发色团体系：

为了使电致变色或混合电致变色/光致变色装置从暗状态切换到亮状态或反之亦然，施加足够高的电压以允许闭环形式的发色团氧化。在一个实施方案中，理想地，施加不大于闭环发色团氧化电位约100mv并且不超过闭环氧化电位约250mv的电压，以避免开环形式的发色团或其他制剂组分氧化。

两种或更多种发色团体系：

使用包括多个发色团的膜的实施方案的益处在于使多个发色团在阳光下变暗，使得发色团中的每一者吸收可见光谱的不同范围下的光(即，不同颜色的发色团)，从而得到具有中性灰色的膜。当用户使膜电变亮时，希望所有发色团以相似的速率开环(变亮)，使得膜经历用户感知的“平滑”的颜色转变。例如，如果暗状态颜色为灰色，则随着膜的电褪色其外观应为灰色的消失。如果一个发色团(例如，在闭环状态下为红色的发色团)比其他发色团更慢地褪色，则膜在其从变暗状态转变为褪色状态时将具有红色外观。

在多个发色团体系中，希望电褪色所有发色团的挑战是每个发色团可能具有略微不同的氧化电位。因此，切换电压被设定成足够高以氧化所有闭环发色团。如果只有一个发色团被有效地氧化，则在激活电致变色系统时(即，在通过施加电压开始切换时)会发生不期望的颜色变化。然而，电压不会设定得太高，因为这会导致膜在使用过程中损坏，如上所述(参见过电压讨论)。通常希望将电压设定为比膜中最大阳极闭环发色团氧化时的电压高不超过指定的过电压，在一个实施方案中，该指定的过电压比膜中最大阳极闭环发色团氧化时的电压高50mv。换句话讲，希望将电压设定为比膜中最小阳极闭环发色团氧化的电压高不超过350mv，其中350mv大约为最大阳极发色团和最小阳极发色团之间的差值加50mv；在不同的实施方案中，最大阳极发色团和最小阳极发色团之间的差值可不同于300mv，并且50mv的缓冲可不同于50mv，并且可包括0mv。适用于这两种情况的次级约束是，在一些实施方案中，电压小于所有其他制剂组分(包括开环发色团)(例如溶剂、载体电解质等)发生氧化和还原中的一者或两者时的电压。换句话讲，电压足够大以使所有闭环发色团氧化，但不足以使通常在滤光器组件106或窗组件100中施加电压在其上的任何其他物质氧化或还原。

例如，在环境温度(约20℃)下，其中s158和s164是称为α8.7d，装置d11669的制剂中的两个不同发色团，氧化闭环状态的s158所需的电压约为1.02v，氧化闭环状态的s164所需的电压约为1.19v。1.24v的切换电压对于该示例是合适的。

温度对电压的影响：

当膜被设计用于其中温度可在约40℃至110℃的范围内的户外窗用玻璃应用时可能会出现问题。已经观察到，由于暴露于宽的温度变化，闭环发色团发生氧化时的电压存在偏移。例如，在上述制剂(α8.7d，装置d11669)中，在以下各种温度(参见表1)下测量了闭环s164的氧化电位。

如果基于s164在20℃下发生氧化时的电压(1.24v)设定切换电压并在所有温度下使用该切换电压，那么s164发色团在温度低于约0℃下将无法有效地转换为无色开环状态。这将在切换期间导致不期望的红色(闭环s164为红色)。另一方面，在高于约40℃的温度下，施加比s164氧化时的电压高50mv以上的电压，这将由于施加过电压而降低膜的寿命。

温度对寿命的影响：

此外，已观察到，滤光器组件106的耐久性受温度的影响。在组件106的寿命期间，在存在阳光的情况下施加电压以使组件106变亮会执行数百甚至数千小时(这种电压的施加为“电保持”)。已通过实验观察到，在较高温度下，在电保持期间组件106的劣化速率增大，如通过包括组件106的电极的劣化和包括组件106的切换材料的发色团的劣化所测量的。因此，通过不允许组件106在高于某个截止温度(例如，70℃)的温度下供电来限制该部件的操作温度可能是有益的。

在一些实施方案中，控制在膜上施加电压的控制器108具有温度测量输入端，其接收来自诸如热电偶或热敏电阻的温度传感器的信号。通过使用如下表1中所示的查找表，可基于其上层压有切换材料的玻璃的温度来调整切换电压，该温度在一些实施方案用作切换材料本身温度的代表。

表1：在各种温度下，装置d11669中s158和s164的氧化电位

因此，在各种温度下的偏移电压可允许更宽范围的操作温度和组件106更长的寿命。

vi)发色团的选择性电褪色

在一个实施方案中，影响使包括光学组件106的一部分的膜变亮所需的电压的一个因素是闭环发色团的氧化电位。如上所述，可能有利的是，使多个发色团在闭环状态下在不同波长处具有最大吸收度以实现中性暗状态。在这些多发色团膜中，发色团可不具有相同的氧化电位。通常，基于使具有最高氧化电位的发色团氧化所需的电压来选择施加到多发色团膜上的电压。这样，当施加该电压时所有发色团均被氧化，并且对于以相似速率褪色的发色团，膜在整个暗至光转变期间保持中性颜色。

然而，可能希望膜在暗至光转变期间获得一种或多种中间有色状态。这可通过选择性地使具有最低氧化电位的发色团电褪色来实现。在这种情况下，只有具有最低氧化电位的发色团会电褪色，从而使具有较高氧化电位的一种或多种发色团处于其有色闭环状态。例如，可将蓝色和红色发色团添加在一起以在暗状态下实现中性颜色，如在图18中的曲线1802a可以看到的。通过施加选择性地使蓝色发色团电褪色的电压(如图17中所见的标记为0.75v的曲线)，膜从中性颜色转变为红色(图18中的曲线1802b)。此外，通过在达到红色状态时施加更高的电压(图17中标记为0.9v的曲线)，膜可完成从红色到完全褪色状态的转变(图18中的曲线1802c)。在包含三个或更多个发色团的膜中，通过递增地增加所施加的电压并且首先使具有较低氧化电位的发色团氧化，可达到若干中间状态。

在一些实施方案中，包括控制器108的控制系统在滤波器组件106上施加可变电压，其中电压由用户在暗至光转变期间是否期望中间有色状态(第一电压)或中性褪色状态(高于第一电压的第二电压)来确定。

为了方便起见，以上示例性实施方案被描述为各种互连的功能块或不同的软件模块。然而，这不是必需的，并且可能存在这样的情况：这些功能块或模块等效地聚集到边界不明确的单个逻辑设备、程序或操作中。在任何情况下，柔性接口的功能块和软件模块或特征可自己实现，或与硬件或软件中的其他操作组合实现。

设想本说明书中讨论的任何方面或实施方案的任何部分可与本说明书中讨论的任何其他方面或实施方案的任何部分一起实现或组合。

虽然上文已描述了具体实施方案，但应当理解，其他实施方案也是可能的并且旨在包括在本文中。对于本领域的任何技术人员将显而易见的是，对上述实施方案的修改和调整(未示出)是可能的。