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具有颜色变化的UV 剂量计

阅读：1011发布：2020-05-21

专利汇可以提供具有颜色变化的UV 剂量计专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种柔性的、能量自给的UV 剂量计，所述UV剂量计取决于辐射强度和持续时间通过颜色变化以光学方式显示所吸收的剂量。所述剂量计由一个或多个UV剂量计模块组成。每个UV剂量计模块包括至少一个UV敏感的光电二极管 (共用电极 (11)、空穴传导层(21)、UV吸收层(22)、阴极 (23))以及电致变色元件(共用电极(11)、离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)、透明电极(15))，在其间布置有绝缘体(4)和导轨 (5)。所述电致变色元件累积由所述UV敏感的光电二极管产生的电荷并且通过颜色变化来进行显示。所述UV剂量计可以作为集成电路在薄层技术中通过将有机或无机功能层连续施加和结构化来制造。，下面是具有颜色变化的UV 剂量计专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种柔性的、能量自给的UV 剂量计，所述UV剂量计取决于辐射强度和持续时间通过颜色变化以光学方式显示所吸收的剂量，其特征在于，所述剂量计由一个或多个UV剂量计模块组成，其中每个UV剂量计模块包括一个或多个UV敏感的光电二极管和电致变色元件，并且所述电致变色元件累积由所述UV敏感的光电二极管产生的电荷并且通过颜色变化来进行显示。
2.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于所述至少一个UV剂量计模块包括共用的透明电极(11)，所述电极具有在透明柔性基质上的由透明金属氧化物形成的层以及布置在其上的另外的层，其中所述UV敏感的光电二极管的所述另外的层是由聚合物空穴传导材料形成的层(21)、半导体UV吸收层(22)和阴极(23)，并且所述电致变色元件(1)的所述另外的层是离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和电极(15)，并且其中在光电二极管(2)与电致变色显示元件(1)之间优选存在绝缘体(4)并且所述两个电极(15，23)通过导电通路(5)相连。
3.根据权利要求1或2所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计包括具有不同敏感度的多个UV剂量计模块。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，敏感度的变化通过所述UV光电二极管(2)和/或所述电致变色元件(1)的活性面积的变化来进行。
5.根据权利要求1至3中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，敏感度的变化通过在光活性层(22)中的光活性材料和/或在所述电致变色层(14)中的氧化还原活性材料和/或所述具有活性材料的层的厚度的变化来进行。
6.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计能够通过将所述电致变色元件(1)电短路而恢复初始状态。
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计不大于10cm2、特别优选不大于2cm2。
8.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述剂量计设置有粘合层和/或借助于透明的高阻挡层或高阻挡薄膜封装由电致变色元件(1)和光电二极管(2)组成的整个电路结构。
9.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，在特定的实施方式中，所述UV敏感的光电二极管(2)具有透明电极(11)/空穴导体(21)/半导体UV吸收层(22)/阴极(23)的层结构。
10.根据权利要求9所述的UV剂量计，其特征在于，所述半导体UV吸收层(22)包括半导体共轭聚合物和富勒烯衍生物并且所述共轭半导体材料具有大于3eV的带隙，所述透明电极(11)包括透明传导性氧化物的薄层，所述空穴导体(21)包括透明传导性聚合物、优选用聚苯乙烯磺酸掺杂的聚亚乙基二氧基噻吩，并且所述阴极(23)由铝组成。
11.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述电致变色显示元件包括两个透明电极(11，15)、具有氧化还原活性聚合物的电致变色层(14)、离子存储层(12)和电解质(13)。
12.根据权利要求11所述的UV剂量计，其特征在于，所述电极(11，15)由透明传导性氧化物的薄层组成，所述离子存储层(12)为CeO2和TiO2的混合氧化物，所述电致变色层(14)的氧化还原活性聚合物为聚亚乙基二氧噻吩、聚-3-己基噻吩或聚TPD-4Me-DPX，并且所述电解质包括聚合物凝胶和传导性盐。
13.用于制造根据权利要求1至12中一项或多项所述的UV剂量计的方法，其特征在于，所述透明的共用电极(11)和所有布置在其上的所述UV光电二极管(2)的层如空穴导体(21)、半导体UV吸收层(22)和阴极(23)以及所述电致变色的显示元件(1)的层如离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和透明电极(15)以及位于光电二极管(2)与电致变色显示元件(1)之间的绝缘体(4)和将所述两个电极(15)和(23)相连的导电通路(5)作为集成电路在薄层技术中通过将有机或无机功能层连续施加和结构化来制造。
1.一种柔性的、能量自给的UV剂量计，所述UV剂量计取决于辐射强度和持续时间通过颜色变化以光学方式显示所吸收的剂量并且能够在没有另外的能量源的情况下工作，其特征在于，所述剂量计由一个或多个UV剂量计模块组成，其中每个UV剂量计模块包括布置在共用的电极(11)上的一个或多个UV敏感的光电二极管(2)和电致变色元件(1)，并且所述电致变色元件累积由所述UV敏感的光电二极管产生的电荷并且通过颜色变化来进行显示。
2.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述共用的透明电极(11)为在透明的柔性的基板上的透明金属氧化物形成的层，在所述电极上布置有另外的层，其中所述UV敏感的光电二极管的所述另外的层是由聚合物空穴传导材料形成的层(21)、半导体UV吸收层(22)和阴极(23)，并且所述电致变色元件(1)的所述另外的层是离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和电极(15)，其中在光电二极管(2)与电致变色显示元件(1)之间存在绝缘体(4)并且所述两个电极(15，23)通过导电通路(5)相连。
3.根据权利要求1或2所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计包括具有不同敏感度的多个UV剂量计模块。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，敏感度的变化通过所述UV光电二极管(2)和/或所述电致变色元件(1)的活性面积的变化来进行。
5.根据权利要求1至3中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，敏感度的变化通过在光活性层(22)中的光活性材料和/或在所述电致变色层(14)中的氧化还原活性材料和/或所述具有活性材料的层的厚度的变化来进行。
6.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计能够通过将所述电致变色元件(1)电短路而恢复初始状态。
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的UV剂量计，其特征在于，所述UV剂量计不大于10cm2，特别优选不大于2cm2。
8.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述剂量计设置有粘合层和/或借助于透明的高阻挡层或高阻挡薄膜封装由电致变色元件(1)和光电二极管(2)组成的整个电路结构。
9.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，在特定的实施方式中，所述UV敏感的光电二极管(2)具有透明电极(11)/空穴导体(21)/半导体UV吸收层(22)/阴极(23)的层结构。
10.根据权利要求9所述的UV剂量计，其特征在于，所述半导体UV吸收层(22)包括半导体共轭聚合物和富勒烯衍生物并且所述共轭半导体材料具有大于3eV的带隙，所述透明电极(11)包括透明传导性氧化物的薄层，所述空穴导体(21)包括透明传导性聚合物、优选用聚苯乙烯磺酸掺杂的聚亚乙基二氧噻吩，并且所述阴极(23)由铝组成。
11.根据权利要求1所述的UV剂量计，其特征在于，所述电致变色显示元件包括两个透明电极(11，15)、具有氧化还原活性聚合物的电致变色层(14)、离子存储层(12)和电解质(13)。
12.根据权利要求11所述的UV剂量计，其特征在于，所述电极(11，15)由透明传导性氧化物的薄层组成，所述离子存储层(12)为CeO2和TiO2的混合氧化物，所述电致变色层(14)的氧化还原活性聚合物为聚亚乙基二氧噻吩、聚-3-己基噻吩或聚TPD-4Me-DPX，并且所述电解质包括聚合物凝胶和传导性盐。
13.用于制造根据权利要求1至12中一项或多项所述的UV剂量计的方法，其特征在于，所述透明的共用电极(11)和所有布置在其上的所述UV光电二极管(2)的层如空穴导体(21)、半导体UV吸收层(22)和阴极(23)以及所述电致变色的显示元件(1)的层如离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和透明电极(15)以及位于光电二极管(2)与电致变色显示元件(1)之间的绝缘体(4)和将所述两个电极(15)和(23)相连的导电通路(5)作为集成电路在薄层技术中通过将有机或无机功能层连续施加和结构化来制造。

说明书全文

具有颜色变化的UV 剂量计

[0001] 本发明涉及一种基于简单电子电路的UV剂量计，其仅由一个或多个UV剂量计模块组成，所述模块进而仅由UV光电二极管和电致变色元件组合成，所述电致变色元件取决于辐射和时间以电致变色元件的颜色变化来显示所累积的辐射剂量。所述电致变色元件在此承担电荷累积以及用颜色显示剂量的功能。所述剂量计在没有另外的电流源、例如蓄电池或太阳能电池的情况下工作。在一个优选的实施方式中，作为薄的柔性的薄膜式剂量计借助于印刷和涂层技术来成本低廉地制造所述UV剂量计。在使用中可以将其节省空间地直接安置到露出的表面处。

[0002] 已知的UV剂量计通常基于光致变色层，所述光致变色层在照射时改变其颜色。此类剂量计可以作为一次性制品以小型试纸的形式廉价地制造。

[0003] 在纯视觉评估时，通过与参照色刻度比较，实际上只获得了定性的结论。借助于光计量评估也获得了定量的结论，但是这需要用适合的测量仪器的另外的测量过程。因此，为了在印刷和涂层工业中的射线固化方法中确定剂量， AG公司在UV Scan的名称下提供了一种系统。然而，这种系统尤其对于在休闲领域(例如户外活动)或在暴露性环境(建筑工地、农业)下的工作防护领域的便携应用而言是受限的。因为，颜色变化是可逆的，所以在中断入射(例如暂时多云)时颜色可能恢复，由此不再能够确定剂量。这是一个明显的缺点，这个缺点将应用主要限制于具有连续入射的情况，例如工业过程。

[0004] 与光致变色UV剂量计相反，已知的电子剂量计基于UV敏感的构造元件，例如光电二极管或光敏电阻。它将由UV 传感器产生的电荷在测量时间上积分并且最终显示所测量的剂量的电子电路的组成部分。在US4428050和US3710115中可以找到实例，其中以不同方式详细解说了关于电路的信息。附加于或替代于显示测量值，剂量计还可以设置有光学或声学警告功能，当达到确定的额定值时激活所述警告功能。这些电路以离散的构造元件来构造并且因此不是任意地紧凑和廉价制造并且尤其不能柔性地制造。此外，它们大多数情况下需要供电(电网接口、电池或类似物)。

[0005] 在WO 86/03319中描述了一种能量自给的电路，用于具有能量自足的警告功能的电子UV剂量计。所述电路包含光学传感器、电阻、电容器、前置放大器、比较器、开关器、二极管、压电转换器和用于供应能量的太阳能电池。没有给出关于制造所述电路的信息。所述电路位于具有窗口的壳体中并且因此同样不是薄、柔性的且同样不是很廉价的。

[0006] 在DE 69102804中描述了另一种电子剂量计，用于伽玛、UV、X光或离子射束，所述电子剂量计由检测器、日历表、存储器、微处理器、能量供应器、显示器和/或报警器组成。所述电路通过离散的构造元件来构造并且例如可以集成到磁卡中。在实用新型G9313246.8中要求保护一种UV剂量计，其具有由带隙大于2.25eV的半导体形成的光检测器、输入装置、信号处理器和光学和/或声学输出装置。这种剂量计的其他元件可以为：透镜、存储器、用于供应能量的太阳能电池、过滤器。这种剂量计可以微型化并例如集成到磁卡、时钟、眼镜、盒罐或服装中。然而这两种剂量计仍然不是足够柔性的，不能作为膜或薄膜式剂量计来应用。另外，制造过程不够简单和廉价，不能用作一次性制品。

[0007] 根据文献GB 2437362 A，为了确定剂量使用了光伏元件，其效率通过光降解而改变。效率与所吸收的剂量相关并且借助于未详细描述的电路来进行记录(权利要求8和19)。示例性地提到了万用表、电压计、电流计或数字源表(Sourcemeter)，其中可以假定，它是与作为薄膜式剂量计的柔性且薄的实施方式相反的经典电子设备。建议电致变色元件或LED作为光学警告元件或者替代地建议声学信号。

[0008] 在DE 10 2013 113445 A1中公开了一种UV剂量计，由UV测量装置、数据处理装置、指示器和/或显示器组成。在权利要求16中作为另外的元件还给出了太阳能电池或蓄电池作为能量供应器。没有给出如何由UV测量装置的信号构成剂量值。估计这是数据处理装置的任务，所述数据处理装置自身为固定或移动的终端设备(权利要求8)。UV测量装置与数据处理装置之间的通信优选无线地进行，其中没有给出这种通信如何有目标地实现。所公开的具有终端设备的剂量计不是作为薄膜剂量计设置的，而是安置在壳体中(权利要求18)。与这种未完整描述的工作方式无关，所给出的剂量计表现为不适合作为用于可能的印刷技术制造方法的可能的模板，因为由于复杂性所述制造方法将会是非常昂贵的。

[0009] 在DE 10 2007 041395 A1中描述了一种能量自给的、薄的、柔性的且廉价的膜剂量计，其作为集成电路由柔性基板上的印刷的薄层构造元件来制造。这种解决方案的一个缺点是，需要多种不同的构造元件(UV二极管、太阳能电池、电容器、晶体管、显示器、声学报警器)，这些元件对电路开发和通过印刷过程的制造提出了非常高的特殊要求。在使用本发明的情况下可以大幅度简化这种制造过程。

[0010] 因此目的是，提供一种尽可能简单的UV剂量计，所述剂量计不再具有所描述的已知装置的缺点。

[0011] 这个目的通过一种柔性的、能量自足的UV剂量计来实现，所述剂量计也适合于一次性使用，所述剂量计取决于辐射的强度和持续时间以及时间通过颜色变化在光学上显示所吸收的剂量。其特征在于，所述剂量计由一个或多个UV剂量计模块组成，其中每个UV剂量计模块包括两个功能性构造元件，即一个UV敏感的光电二极管和一个电致变色元件。所述电致变色元件是测量电路的固有的组成部分。所述元件累积由UV敏感的光电二极管产生的电荷并且在达到预定的电荷密度之后通过颜色变化来显示这一点。

[0012] 所述UV剂量计包括至少一个UV剂量计模块。所述UV剂量计模块优选包括共用的透明电极(11)和布置在其上的一个或多个UV光电二极管(2)的和电致变色元件(1)的其他层。所述UV敏感的光电二极管的其他层优选为由聚合物空穴导体材料形成的层(21)、半导体UV吸收层(22)和阴极(23)。所述电致变色的显示元件(1)的其他层优选为离子存储层(12)、电解质层(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和优选透明的电极(15)。在光电二极管(2)与电致变色显示元件(1)之间便利地存在绝缘体(4)。这两个电极(15，23)通过导电通路(5)相连。

[0013] 所述UV剂量计因此基于非常简单的电子电路来确定作用于人或物体上的UV辐射剂量。有源的组成部分仅仅为一个或多个UV光电二极管和至少一个电致变色元件，所述电致变色元件取决于辐射和时间通过颜色变化来显示所累积的辐射剂量。所述电致变色元件累积在测量时间段中由UV光电二极管产生的电荷并且以颜色变化的形式对其进行显示。所述剂量计在没有另外的电流源、例如蓄电池或太阳能电池的情况下工作。由于这种电路的简易性，在一个优选实施方式中，所述UV剂量计可以作为薄的、柔性的薄膜剂量计借助于印刷和涂层技术来廉价地制造，由此能够将光致变色的膜剂量计的优点与电致变色的剂量计的优点相结合。在使用中可以将其节省空间地直接安置到暴露的表面处。这例如在自然或人工阳光下的日光浴、户外的其他休闲或工作活动或者施用UV固化材料的工艺过程的情况下是有意义的。此外除了在光致变色剂量计的情况下以外还可以通过适当地确定构造元件的尺寸来在较大的敏感度范围上实现不同的测量范围，并且可以通过将EC电池短接来使颜色恢复并且因此多次使用剂量计。

[0014] 因此本发明的目的是，克服现有电子解决方案的缺点(如通过离散的构造元件、由于高电路复杂性造成的昂贵的制造方法导致的笨重和刚性的构造)和现有光致变色剂量计的缺点(如受限的测量范围和仅定性的显示)并且同时确保现有解决方案的各个显著的优点(如柔性和可逆性)。本发明的目的通过用于确定UV辐射剂量的UV剂量计的较低复杂度的简单电路来进行，所述电路可以在没有另外的能量供应器的情况下工作并且可以作为薄的、柔性的膜剂量计借助于印刷和涂层技术来成本低廉地制造。

[0015] 这个任务的解决具体地如下实现：剂量计作为由仅两个构造元件类型(即UV光电二极管(2)和电致变色显示元件(1))形成的集成电路来实现。由UV光电二极管(2)在UV入射时提供的电荷被电致变色显示元件(1)累积并且控制其颜色变化，这种颜色变化进而实现了剂量值的图形显示。即，电致变色显示元件(1)满足了电荷存储器和变色指示器的双重功2
能。电荷存储功能由大于1μF/cm的大电容与电致发光材料所进行的可逆的氧化(由此结合电荷)的组合产生。颜色变换的时间点与电流和暴露时间成正比并且因此与所积累的电荷成正比，并且由此为入射的UV剂量的度量。因为需要特定电压来连接电致变色显示元件(1)，所以在适当时要串联或并联连接多个UV光电二极管(2)。通过对UV光电二极管(2)和电致变色显示元件(1)适合地确定电学上和几何上的尺寸，可以实现剂量计的不同的敏感度范围和参数。例如通过选择光活性和/或电致变色的氧化还原材料及其层厚度可以产生电学上确定尺寸的可能性。通过选择UV光电二极管(2)和电致变色显示元件(1)的面积比可以确定几何尺寸。依据要求，一个或多个串联或并联连接的光电二极管可以控制电致变色元件。

[0016] 通过使用仅两种构造元件类型并且将其层状地构造在单独的功能层中，集成电路的复杂性较小，使得电路设计及其技术转化易于用印刷和涂层技术。所需的功能材料的数量且由此所需的方法步骤尤其受到限制。

[0017] 在本发明UV剂量计的制造中由适合的溶液或分散体在透明电极(11)上印刷功能层。适合的印刷方法例如是喷墨印刷、丝网印刷、平板印刷、凹版印刷或凸版印刷或气溶胶喷射印刷。替代于印刷还可以采用其他的涂层技术，如刮刀、自由下落涂覆、浇注涂覆、浸涂、电沉积和旋涂。在适当时所需的无机层同样可以通过印刷方法借助于纳米颗粒分散体但也可以通过蒸镀或溅射来实现。

[0018] 在图1中展示了在共用载体(3)上多个UV剂量计模块的框图。在一个特别优选的实施方式中，柔性载体(3)和透明电极(11)是相同的。UV剂量计模块由电致变色元件(1)以及对应于图3的一个或多个光电二极管(2)的组合组成。

[0019] 图2示出不同敏感度的UV剂量计的布置的示意图；在此不同的敏感度通过改变UV光电二极管(2)的面积来实现，其中剂量计的敏感度随着UV光电二极管的面积增大而增大。

[0020] 在图3中展示了剂量计模块的示意性构造。剂量计通过将功能层逐层施加在共用的透明电极(11)上来实现；UV光电二极管的功能元件(相关地11/21/22/23)通过绝缘体(4)与EC模块的功能层(相关地11/12/13/14/15)分离；导电通路(5)将阴极(23)与优选透明的电极(15)相连。剂量计模块的外部层是导电层，即透明电极(11)。光电二极管(2)的层和电致变色元件(1)的层定位在电极(11)上，光电二极管(2)和电致变色元件(1)的层通过绝缘体(4)分离并且通过电极(15，23)限定。这些电极(15，23)通过导电通路(5)相连。

[0021] 对于光电二极管，单独的层包括共用的电极(11)、空穴导体层(21)、半导体UV吸收层(22)和最后的阴极(23)。电致变色元件包括以下层：共用的电极(11)、离子存储层(12)、电极(13)、由氧化还原活性材料形成的电致变色层(14)和透明的电极(15)。如果电极(11)以及电极(15)由透明材料形成，则显示所测量的UV辐射剂量的附加效果具有如下结果：可以通过电致变色显示元件看到载体的表面并且然后可以例如露出或覆盖载体3的表面上的标记物。例如可以在表面上看到颜色刻度，其允许与电致变色元件的显示进行比较。如果阴极(23)和/或电极(15)不是透明的，则透明的电极(11)必须朝向光或观察者。在本发明的意义上适合的UV光电二极管(2)例如是具有如下层结构的本体异质结二极管：透明电极/空穴导体/半导体UV吸收层/阴极(图3)，其半导体UV吸收层(22)由半导体共轭聚合物和富勒烯衍生物组成。共轭的半导体材料应具有大于约3eV的带隙，从而仅吸收UV光。透明电极(11)可以例如由在透明且柔性基板上的透明传导性氧化物(例如铟锡氧化物—ITO、ZnO、氟氧化锡—FTO)的薄层组成。空穴导体(21)例如为透明传导性聚合物，如用聚苯乙烯磺酸掺杂的聚亚乙基二氧噻吩。阴极(23)一般由铝组成并且可以是全平面地或结构化地施加，例如梳状地。结构化地施加的阴极(23)具有由此可透光的优点。

[0022] 在本发明的意义上合适的电致变色显示元件(1)由电极(11)和(15)、氧化还原聚合物(14)、离子存储层(12)和电解质层(13)组成(图3)。电极(11)和(15)进而例如由在透明且柔性的基板上的透明传导性氧化物(例如ITO、ZnO、FTO)的薄层组成。离子存储层(12)例如为CeO2和TiO2的混合氧化物。氧化还原活性聚合物可以依据所希望的颜色变化例如为聚亚乙基二氧噻吩、聚-3-己基噻吩、聚TPD-4Me-DPX或任何其他适合的聚合物。电解质(13)由聚合物凝胶和传导性盐(例如LiClO4)组成。

[0023] 在电路开发时的挑战在于，如此确定有机或聚合物UV光电二极管以及电致变色显示元件的尺寸，使得电致变色显示元件在不同的剂量值下进行颜色变化。这种要求通过改变影响构造元件的特征曲线的各种参数来实现，如吸收系数、载流子可移动性、层厚度或面积。通过在共用电极上使用多个不同地确定尺寸的本发明电路可以覆盖不同的剂量范围。如果例如将在完全日光入射下提供1mA/cm2的电流的光电二极管与在2mC/cm2的电荷密度下完全切换的电致变色显示元件组合并且选择二极管对电致变色显示元件的1：500的面积比，则直至颜色完全切换的时间段为1000s。如果将每个不同敏感配对(Paarung)之一的电致变色显示元件设计为在几何上不同，例如设计为数字或不同长度的条，使得可以由此定量展示相应的剂量值。

[0024] 在需要时，可以借助于透明的高阻挡层或高阻挡薄膜来封装整个电路结构。

[0025] 为了更好地附着到人或物体处，UV剂量计的背面可以施加粘合剂层，使得传感器可以类似于膏药或胶条来使用。

[0026] 本发明的UV剂量计可以呈小测试条的形式以节省空间的方式安置在身体、衣服或物体处。由此它在不产生干扰的情况下有利地直接位于暴露的表面上并且于是可以测量在那里出现的剂量。如果身体的多个面暴露于不同的剂量，则可以在每个面上设置条状剂量计。在此“小”意味着柔性条状剂量计的面积小于10cm2、优选小于5cm2并且总厚度最大250μm、优选小于200μm。由于较小的制造成本，它适合于一次性使用，但在需要时也可以多次使用。如果必要的话，所述UV剂量计自然也可以按大于10cm2的尺寸制造。

[0027] 实例1

[0028] 本实例示出UV敏感的光电二极管的不同实现变体(图3)。光电二极管(11/21/22/23)的层结构为：ITO/聚亚乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸/聚三苯基胺衍生物:[6,6]-苯基-C61-丁酸甲基酯/铝，其中聚三苯基胺衍生物为聚-4'-丁基-三苯基胺-4,4’-二基(聚TPD)、聚-4-甲基-三苯基二胺-二苯基-对二甲苯(聚-TPD-DPX)和聚[1,4-亚苯基-(4-甲基苯基)酰亚胺基-4,4'-二亚苯基-(4-甲基苯基)酰亚胺基-1,4-亚苯基亚乙烯基-2-甲氧基-5-(2-乙基-己基氧基)-1,4-亚苯基-亚乙烯基](聚TPD:MeH-PPV)。在用太阳模拟器(1kW/m2，AM
1.5)辐射时，光电二极管依据工作点的位置产生在0.5mA/cm2和1.5mA/cm2之间的电流密度(图4a)。谱图测量显示基本上在UV范围内(λ<400nm)的吸收(图4b)。

[0029] 实例2

[0030] 本实例展示了电致变色模块(1)通过在UV二极管模块(2)中产生的电流变色。电路对应于图1的电路图。UV二极管模块的层结构(11/21/22/23)为：ITO/聚亚乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸/聚-3-己基噻吩:[6,6]-苯基-C61-丁酸甲基酯/铝。UV二极管模块由5个串联连接的二极管组成，所述二极管在用1.85V的UV光照射下产生空载电压。电致变色模块的层结构(11/12/13/14/15)为：FTO/聚-3-己基噻吩/聚合物电解质/二氧化钛:氧化铈/FTO。UV二极管模块的面积与EC模块的面积之比为1:1.5。用波长300-400nm(最大值在352nm)的UV光在500μW/cm2的照射功率下照射UV二极管模块。由此电流流动，随后在EC模块处形成电压(图5)。同时，400nm至600nm的波长范围中的透射率升高且600nm至800nm的波长范围中的透射率降低。这导致从紫色变为灰色，在约5分钟之后可以在视觉上明显地辨认。在图5中展示了在510nm处透射率的升高。变色所需的辐射剂量为150mJ/cm2。通过改变面积比可以将变色所需的剂量在宽广的范围内向更小的值以及向更大的值偏移。

[0031] [附图标记清单]

[0032] 1 电致变色的显示元件

[0033] 2 UV光电二极管或UV光电二极管模块

[0034] 3 载体

[0035] 4 绝缘体

[0036] 5 导电通路

[0037] 11 透明电极

[0038] 12 离子存储层

[0039] 13 电解质

[0040] 14 由氧化还原活性材料形成的电致变色层

[0041] 15 电极

[0042] 21 空穴导体

[0043] 22 半导体UV吸收层

[0044] 23 阴极

[0045] 附图数：6

附图说明

[0046] 图1：在共用载体(3)上的多个UV-剂量计模块的框图

[0047] 图2:不同敏感性的UV剂量计的布置的示意图

[0048] 图3：剂量计模块的示意构造

[0049] 图4a)和b)：根据实施例1的UV二极管和UV敏感性半导体材料相关的吸收光谱的特征曲线

[0050] 图5：根据实施例2的UV剂量计电致变色元件在510nm波长处电压和光透射率随时间的变化。

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