CN102540612A - 一种电致变色器件的制作方法和电致变色器件 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种电致变色器件的制作方法和电致变色器件，涉及显示技术领域，为提高所述制作方法的通用性而发明，所述电致变色器件的制作方法，包括：在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙，其中，所述隔离墙形成于电致变色区域的四周；在形成有隔离墙的第一基板的所述电致变色区域上，形成电致变色层，所述电致变色层包括阴极变色层和阳极层；将形成有电致变色层的第一基板与形成有第二透明导电层的第二基板对盒。本发明可用于电致变色器件的制作中。

Description

一种电致变色器件的制作方法和电致变色器件

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电致变色器件的制作方法和电致变色器件。

背景技术

电致变色(Eletrochromism，EC)是指材料的光学属性在外加电场的作用下，发生稳定、可逆的颜色变化的现象，从而在低透射率的致色状态或高透射率的消色状态之间产生可逆变化的一种电化学变化引起的材料物理性能变化的特殊现象，在外观上则表现为显示为颜色及显示为透明的可逆变化。

通常，将具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，将用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。如图1所示，典型的电致变色器件结构中包括阴极变色层和阳极层，阴极变色层及阳极层分别连接有透明导电层(通常为铟锡氧化物ITO薄膜)。其中，阴极变色层为高分子基材与变色材料及辅助材料的均相水溶液形成的固态薄膜，阳极层为凝胶状的聚合物电解质。器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的电压U，阴极变色层在电压U作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；这时，阳极层提供离子储存和传导的作用。

电致变色器件可以用于变色眼镜、智能门窗和电子纸等产品，具有十分广阔的应用空间。但从目前来看，大部分电致变色器件尚处于实验室的研发阶段，受到实验室条件的制约，其制作方法的通用性较差，无法与相关工艺进行兼容，制作成本较高，不适合大规模生产。

发明内容

本发明的实施例的主要目的在于，提供一种电致变色器件的制作方法和电致变色器件，以使该制作方法的通用性得到提高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种电致变色器件的制作方法，包括：

在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙，其中，所述隔离墙形成于电致变色区域的四周；

在形成有隔离墙的第一基板的所述电致变色区域上，形成电致变色层，所述电致变色层包括阴极变色层和阳极层；

将形成有电致变色层的形成有第一透明导电层的第一基板与第二基板对盒。

一种电致变色器件，所述电致变色器件为上述电致变色器件的制备方法所制得的电致变色器件。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的电致变色器件的制作方法和电致变色器件，制作方法中的各工艺步骤易于实施，通用性得到显著提高，有效降低了制作成本，适用于大规模生产。另外，通过隔离墙抑制了形成电致变色层时阴极变色层材料和阳极层材料的任意流动，有效保证了电致变色层的质量，能够可靠的完成电致变色器件的制作，提高了电致变色器件的良率和性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电致变色器件的一种结构示意图；

图2为本发明实施例的电致变色器件的制作方法的流程图；

图3为本发明实施例一的工艺效果流程图；

图4为本发明实施例二的工艺效果流程图；

图5为本发明实施例三的工艺效果流程图；

图6为本发明实施例四的工艺效果流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的电致变色器件的制作方法，如图2所示，包括下列步骤：

步骤101，在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙。

其中，所述隔离墙形成于电致变色区域的四周，且具有一定的高度。

步骤102，在形成有隔离墙的第一基板的所述电致变色区域上，形成电致变色层。

其中，所述电致变色层包括阴极变色层和阳极层。本步骤具体包括：

在所述电致变色区域形成阴极变色层；具体的，将预先配置好的阴极变色层材料对应的均相水溶液通过滴注ODF(One drop Filling)方式涂布在电致变色区域，或者通过中央滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域(即在电致变色区域中央通过一个滴管向基板滴注溶液，通过控制滴注溶液的量控制阴极变色层的厚度)，还可以通过狭缝滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域，以形成阴极变色层；其中，阴极变色层材料包括聚苯胺/聚苯乙烯磺酸-聚乙烯醇复合物或聚(苯胺-邻苯二胺)/聚苯乙烯磺酸-聚乙烯醇复合物等；

之后，在形成的阴极变色层上形成阳极层；具体的，将预先配置好的阳极层材料对应的粘稠溶胶状溶液通过ODF方式涂布在电致变色区域，或者通过中央滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域，还可以通过狭缝滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域，以形成阳极层；其中，阳极层材料包括LiClO₄等聚合物电解质。

本步骤中，阴极表色层材料的初始制作态为均相水溶液，阳极层材料的初始制作态为粘稠溶胶状溶液，均为无固定形状、可流动的液体态。在电致变色层的形成过程中，隔离墙抑制了阴极变色层材料和阳极层材料的任意流动，有效保证了电致变色层的质量，提高了电致变色器件的良率和性能。

步骤103，将形成有电致变色层的第一基板与形成有第二透明导电层的第二基板对盒。

本步骤将第一基板和第二基板对盒封装，以完成电致变色器件的制作。

其中，第一透明导电层和第二透明导电层用于在阴极变色层和阳极层之间施加一定的电压，通常为ITO透明导电层。

本发明实施例提供的电致变色器件的制作方法，各工艺步骤易于实施，通用性得到显著提高，有效降低了制作成本，适用于大规模生产。通过隔离墙抑制了形成电致变色层时阴极变色层材料和阳极层材料的任意流动，有效保证了电致变色层的质量，能够可靠的完成电致变色器件的制作，提高了电致变色器件的良率和性能。

下面通过具体的实施例对本发明的电致变色器件的制作方法进行进一步的详细说明。

实施例一

如图3所示，本实施例包括以下步骤：

步骤201，提供一形成有第一透明导电层的玻璃基板(形成有第一透明导电层的第一基板)，并对该玻璃基板进行清洗；

步骤202，所述玻璃基板上的预设位置，通过丝网印刷方式或散布工艺形成封框胶隔离墙，并对该封框胶隔离墙进行固化。

所述封框胶隔离墙为一道连续的隔离墙，封框胶隔离墙围绕的区域为电致变色器件的电致变色区域，后续步骤中，该区域将形成由阴极变色层和阳极层组成的电致变色层，由于滴注的封框胶包括了环氧树脂、催化剂和溶液等组分，因此，本步骤中，对封框胶隔离墙进行了固化，防止该隔离墙对后续步骤中使用的阴极变色层材料和阳极层材料产生污染。形成所述封框胶隔离墙的封框胶可以为光固化封框胶(具体可以是采用紫外光固化)或热固化封框胶或先进行光固化、然后进行热固化的混合型封框胶，对封框胶隔离墙进行固化时，将根据形成封框胶隔离墙的封框胶类型选择对应的固化方式。

为了在后续步骤中对阴极变色层材料和阳极层材料的流动进行隔离和抑制，隔离墙要求具有一定高度，因此，形成所述封框胶隔离墙的封框胶中掺杂有玻璃纤维，用于支撑所述封框胶隔离墙的厚度，根据需要的厚度，确定形成所述封框胶隔离墙的封框胶中玻璃纤维的含量，本实施例中，确定形成所述封框胶隔离墙的封框胶中，玻璃纤维的含量为1％。

步骤203，在形成有封框胶隔离墙的玻璃基板上，形成电致变色层的阴极变色层。

将预先配置好的阴极变色层材料的均相水溶液涂布在电致变色区域，即封框胶隔离墙所围绕的区域内，具体可采用ODF方式或者中央滴注配合旋转涂布的方式或者狭缝滴注配合旋转涂布的方式，之后，在40-50℃的温度下进行烘干成膜，形成阴极变色层，烘干时间为半小时。

步骤204，在形成的阴极变色层上，形成电致变色层的阳极层。

本步骤可采用于步骤203相同的方式，将预先配置好的阳极层材料的粘稠溶胶状溶液涂布在阴极变色层上，待所述溶液中低沸点溶剂挥发后形成聚合物电解质凝胶状的阳极层。

步骤205，在形成有电致变色层的玻璃基板上的预定位置上，采用散布工艺形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶。

所述封框胶位于所述封框胶隔离墙的四周外侧，并与封框胶隔离墙贴近。用于上下两基板的对盒粘结的封框胶与形成封框胶隔离墙的封框胶的材料可以相同或不同。所述上下两基板对盒粘结的封框胶可以为光固化封框胶或低温热固化封框胶。

步骤206，提供另一形成有第二透明导电层的玻璃基板(第二基板)，将形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶的玻璃基板和该玻璃基板真空对盒，并进行所述封框胶的固化，以完成电致变色器件的制作。

具体的，在真空室10^-3torr的压强条件下，对盒时分别进行粗对准(10um)和精对准(1um)，然后在紫外室100mW的紫外光照下进行所述封框胶的固化。

需要说明的是，本实施例中各工艺步骤的具体实施方式，包括散布、ODF、中央滴注、狭缝滴注、旋转涂布以及对盒等工艺，均为TFTLCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)的制作过程中的常用方式，其中，丝网印制或散布工艺是液晶显示器制造工艺中，对彩膜基板和阵列基板进行封框胶涂布的常用工艺，因此，本实施例的制作方法能够和TFT LCD工艺进行兼容，通用性得到显著提高，有效降低了制作成本，适用于大规模生产。

实施例二

本实施例的制备方法，与实施例一的不同在于，形成的隔离墙不同，如图4所示，本实施例包括：

步骤301，提供一形成有第一透明导电层的玻璃基板(形成有第一透明导电层的第一基板)，并对该玻璃基板进行清洗；

步骤302，在所述玻璃基板上预设位置，形成光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙，所形成的隔离墙围绕的区域为电致变色器件的电致变色区域。

当所述隔离墙为光刻胶隔离墙时，本步骤包括：

在所述玻璃基板上涂覆光刻胶，通过掩膜版曝光和显影，在玻璃基板上的预设位置形成光刻胶隔离墙，并对形成的光刻胶隔离墙进行固化，防止该隔离墙对后续步骤中使用的阴极变色层材料和阳极层材料产生污染。

当所述隔离墙为非金属绝缘隔离墙时，本步骤包括：

在所述玻璃基板上沉积非金属绝缘层，通过构图工艺，在第一基板上形成非金属绝缘隔离墙。所述构图工艺包括光刻、显影和刻蚀等。

步骤303，在形成有光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙的玻璃基板上，形成电致变色层的阴极变色层。

步骤304，在形成的阴极变色层上，形成电致变色层的阳极层。

步骤305，在形成有电致变色层的玻璃基板上的预定位置上，采用散布工艺形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶。

所述封框胶位于所述光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙的四周外侧，并与光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙贴近。

步骤306，提供另一形成有第二透明导电层玻璃基板(第二基板)，将形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶的玻璃基板和该玻璃基板真空对盒，并进行所述封框胶的固化，以完成电致变色器件的制作。

本实施例出形成隔离墙的步骤与实施例一不同外，其他步骤与实施例一相似，各步骤的具体实施方式请参见实施例一的描述。

实施例三

本实施例的制备方法，如图5所示，包括：

步骤401，提供一形成有第一透明导电层的玻璃基板(形成有第一透明导电层的第一基板)，并对该玻璃基板进行清洗；

步骤402，在所述玻璃基板上预设位置，形成光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙，所形成的隔离墙围绕的区域为电致变色器件的电致变色区域。

其中，所述隔离墙为至少两道彼此平行设置的设有间断的隔离墙，所述至少两道隔离墙彼此互补设置，同样能够达到隔离阻挡的效果。

步骤403，在形成有光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙的玻璃基板上，形成电致变色层的阴极变色层。

步骤404，在形成的阴极变色层上，形成电致变色层的阳极层。

步骤405，在形成有电致变色层的玻璃基板上的预定位置上，采用散布工艺形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶。

所述封框胶位于最外层的光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙的四周外侧，并与光刻胶隔离墙或者非金属绝缘隔离墙贴近。

步骤406，提供另一形成有第二透明导电层的玻璃基板(第二基板)，将形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶的玻璃基板和该玻璃基板真空对盒，并进行所述封框胶的固化，以完成电致变色器件的制作。

实施例四

本实施例的制备方法，如图6所示，包括：

步骤501，提供一形成有第一透明导电层的玻璃基板(形成有第一透明导电层的第一基板)，并对该玻璃基板进行清洗；

步骤502，在所述玻璃基板上预设位置，形成隔离墙，所形成的隔离墙围绕的区域为电致变色器件的电致变色区域。

步骤503，在形成有隔离墙的玻璃基板上，形成电致变色层的阴极变色层。

步骤504，在形成的阴极变色层上，形成电致变色层的阳极层。

步骤505，提供另一形成有第二透明导电层的玻璃基板(第二基板)，通过丝网印刷方式或散布工艺在该玻璃基板上形成用于上下两基板的对盒粘结的封框胶。

所述封框胶的位置需要保证该玻璃基板与形成有电致变色层的玻璃基板对盒后，所述封框胶位于所述第一基板的所述隔离墙的四周外侧并贴近于所述隔离墙。

步骤506，将形成有用于上下两基板的对盒粘结的封框胶的玻璃基板和形成有电致变色层的玻璃基板对盒并进行所述封框胶的固化，以完成电致变色器件的制作。

相应的，除以上电致变色器件的制备方法之外，本发明实施例还提供了一种电致变色器件，该器件为由上述电致变色器件的制备方法所制得，因此所述电致变色器件能够解决与上述电致变色器件的制作方法相同的技术问题，达到相同的预期效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电致变色器件的制作方法，其特征在于，

在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙，其中，所述隔离墙形成于电致变色区域的四周；

在形成有隔离墙的第一基板的所述电致变色区域上，形成电致变色层，所述电致变色层包括阴极变色层和阳极层；

将形成有电致变色层的第一基板与形成有第二透明导电层的第二基板对盒。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔离墙为封框胶隔离墙，形成所述封框胶隔离墙的封框胶中掺杂有玻璃纤维，用于支撑所述封框胶隔离墙的厚度。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔离墙为封框胶隔离墙，形成所述封框胶隔离墙的封框胶为光固化封框胶或热固化封框胶或混合型封框胶。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔离墙包为一道连续的隔离墙或多道彼此平行互补设置的设有间断的隔离墙。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述隔离墙为封框胶隔离墙；

所述在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙包括：

通过丝网印刷方式或散布工艺在形成有第一透明导电层的第一基板上形成封框胶隔离墙；

对所述封框胶隔离墙进行固化。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述隔离墙为光刻胶隔离墙；

所述在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙包括：

在形成有第一透明导电层的第一基板上涂覆光刻胶；

通过掩膜版曝光和显影，在第一基板上形成光刻胶隔离墙。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述隔离墙为非金属绝缘隔离墙；

所述在形成有第一透明导电层的第一基板上形成隔离墙包括：

在形成有第一透明导电层的第一基板上沉积非金属绝缘层；

通过构图工艺，在第一基板上形成非金属绝缘隔离墙。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在形成有隔离墙的第一基板的所述电致变色区域上，形成电致变色层包括：

通过滴注方式或者中央滴注配合旋转涂布的方式或者狭缝滴注配合旋转涂布的方式向所述电致变色区域添加阴极变色层材料，以形成阴极变色层；

通过滴注方式或者中央滴注配合旋转涂布的方式或者狭缝滴注配合旋转涂布的方式向形成有阴极变色层的所述电致变色区域添加阳极变色层材料，以形成阳极层。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将形成有电致变色层的第一基板与形成有第二透明导电层的第二基板对盒包括：

在形成有电致变色层的第一基板的所述隔离墙四周外侧，采用散布工艺形成用于第一基板和第二基板的对盒粘结的封框胶；

将形成有所述封框胶的第一基板和形成有第二透明导电层的第二基板对盒并进行所述封框胶的固化；或者

通过丝网印刷方式或散布工艺在形成有第二透明导电层的第二基板上形成用于第一基板和第二基板的对盒粘结的封框胶，所述封框胶的位置保证形成有第二透明导电层的第二基板与形成有电致变色层的第一基板对盒后，所述封框胶位于所述第一基板的所述隔离墙的四周外侧；

将形成有所述封框胶的第二基板和形成有电致变色层的第一基板对盒并进行所述封框胶的固化。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述用于第一基板和第二基板的对盒粘结的封框胶为光固化封框胶或低温热固化封框胶。

11.一种电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件为由如权利要求1至10中任一项所述的制备方法制得的电致变色器件。

Images