CN107991821A - 一种可独立控制分区变色的电致变色器件 - Google Patents
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Abstract
一种可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片、电解质层和封边;所述电极片包括基底和电极层,在一个或两个电极层的外侧设有电致变色层;所述电极层设有两个或两个以上相互隔离的分电极区;各分电极区均有电极外引线与外部电源相连通;所述电解质层设置在两个电极片之间,并通过两个电极片的基底之间的一圈封边封装。本发明解决了现有电致变色器件只具有全区域变色功能,而不具有独立控制分区域变色功能的问题。本发明的电致变色器件可以用于制作眼镜、汽车后视镜、遮阳板等物品,应用范围广。
Description
技术领域
本发明属于电致变色器件技术领域,特别涉及一种可独立控制分区变色的电致变色器件。
背景技术
电致变色是指材料的颜色、透过率、反射率、吸收率等光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆变化的现象,在外观上表现色和透明度的可逆变化。具有电致变色特性的材料称为电致变色材料,与电源阴极相连时着色而与电源阳极相连时褪色的材料称为阴极变色材料,与电源阳极相连时着色而与电源阴极相连时褪色的材料称为阳极变色材料。用电致变色材料制成的具有电致变色功能的结构称为电致变色器件。目前,电致变色器件主要有四种结构形式:第一种结构组合层为“基底─电极层─电致变色层─电解质层─离子储存层─电极层─基底”结构;第二种结构组合层为“基底─电极层─电致变色层─电解质层─电致变色层─电极层─基底”结构;第三种结构组合层为“基底─电极层─电致变色层─电解质层─电极层─基底”结构;第四种结构组合层为“基底─电极层──电致变色层─电极层─基底”结构。
现有“基底─电极层─电致变色层─电解质层─电极层─基底”结构的电致变色器件,当将两个电极层同时各自连通直流电源的正负极时,电致变色层全部区域着色或者褪色,而不能控制电致变色层的各局部区域分别独立地变色。现有“基底─电极层─电致变色层─电解质层─电致变色层─电极层─基底”结构的电致变色器件,当两个电致变色层同为阴极电致变色层或同为阳极电致变色层时,将两个电极层同时各自连通直流电源的正负极,只能使一个电致变色层全部区域着色而使另一个电致变色层全部区域褪色,而不能控制电致变色层的各局部区域分别独立地变色。当两个电致变色层分别为阴极电致变色层和阳极电致变色层时,将两个电极层同时各自连通直流电源的正负极,只能使两个电致变色层的全部区域同时着色或同时褪色,同样不能控制电致变色层的各局部区域分别独立地变色。现有电致变色器件存在只具有全区域变色功能,而不具有独立控制分区域变色功能的问题。这一问题的存在,在一定程度上影响了电致变色技术在光学、显示、安全等领域的推广应用。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明提供一种可独立控制分区变色的电致变色器件。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片、设置在两个电极片中间的电解质层和用来封装电解质层的封边,其特征在于:
所述电极片包括基底,设置在基底一侧的电极层,在一个或两个电极层的外侧设有电致变色层;所述电极层设有两个或两个以上相互隔离的分电极区;各分电极区均有电极外引线与外部电源相连通;所述电解质层设置在两个电极片之间,并通过两个电极片的基底之间的一圈封边封装。
进一步地:所述分电极区为单行多列或多行单列或多行多列排列。
进一步地:电极层外侧的电致变色层为一体的或是分成与分电极区数量相同且一一对应的多个分区。
进一步地:各分电极区上的电致变色层的面积小于或等于分电极区的面积。
进一步地:在两个电极层的外侧设有电致变色层,所述电致变色层为同极或异极电致变色层。
进一步地:所述电致变色器件是透射型电致变色器件或反射型电致变色器件。
进一步地:所述基底、电极层、电解质层均是透明的,所述电致变色层是在褪色状态下透明的膜层。
进一步地:一侧电极片的基底为反光材质,另一侧电极片的基底和两个电极片的导电材料均为透明材质,所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
进一步地:一侧电极片的电极层为反光材质,另一侧基底是透明的材质,另一侧的电极层是由导电材料制成的透明导电膜层;所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
本发明还提供了一种用于可独立控制分区变色的电致变色器件的一层电极分区单面电极片,其特征是:包括基底和基底一侧上的一层电极层;
所述电极层包括相互隔离的两个或两个以上分电极区,各个分电极区均通过各自的电极外引线与外部电源连接。
所述电极层的外侧设有电致变色层或离子储存层。
与现有技术相比,本发明的优点是:本发明解决了现有电致变色器件只具有全区域变色功能,而不具有独立控制分区域变色功能的问题。对于本发明所提供的电致变色器件,当将电致变色器件两个电极层上的任意一对或多对成对的分电极区所对应的电极外引线分别与直流电源的两极相连时,该成对分电极区之间的电致变色层区域在电场的作用下可呈现出颜色和透明度的变化,而未连接电源的其他成对分电极区所对应的电致变色层区域不发生颜色和透明度的变化。若电极层所划分的分电极区越多,则连接电源时,可以选择接通电源的分电极区对的组合也就越多,电致变色器件所呈现的图案变化也就越多。本发明的电致变色器件可以用于制作眼镜、汽车后视镜、遮阳板等物品,应用范围广。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图;
图2是本发明的一种电极片的结构示意图;
图3是本发明另一种电极片的结构示意图。
图中序号说明:1为电极片,11为基底、12为电极层、120为间隙、121为分电极区、13为电致变色层、131为电致变色层分区、15为电极外引线、3为封边、4为电解质层。
具体实施方式
如图1-3所示为本发明一种可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片1、设置在两个电极片中间的电解质层4和用来封装电解质层的封边3;
所述电极片包括基底11,设置在基底一侧的电极层12,在一个或两个电极片上的电极层的外侧即远离基底的一侧设有电致变色层13;
所述电极层设有两个或两个相互隔离的分电极区121,所述隔离是指各分电极区之间由间隙120或者填充物隔开,相互之间不导电,该间隙或填充物在满足不导电的情况下可以很小,可以小至肉眼不能分辨的程度,从而提高整体的视觉感受;各分电极区均有电极外引线15引出,所述电极外引线与外部电源相连通;
所述电解质层设置在两个电极片之间,并通过两个电极片的基底之间的一圈封边封装,构成封边的封装材料粘接在两个电极片的基底上,将两基底之间的电极片、电致变色层和电解质层封装起来,可以有效提高本发明的使用性能和寿命。
优选地:所述分电极区在排列方式上可以为单行多列或多行单列或多行多列排列,一般为两行多列或多行两列,使电致变色器件实现更加细化和更多组合的分区变色。
优选地:电极层外侧的电致变色层13为一体的或是分成与分电极区数量相同且一一对应的多个分区131;各分电极区上覆盖的电致变色层的面积小于或等于分电极区的面积。
优选地:在两个电极层的外侧设有电致变色层,所述电致变色层为同极或异极电致变色层,当电源通断时,可以实现同时变色或交替变色。
优选地:所述电致变色器件是透射型电致变色器件或反射型电致变色器件。
优选地:所述基底、电极层、电解质层均是透明的,所述电致变色层是在褪色状态下透明的膜层。
优选地:一侧电极片的基底为反光材质,可以是基底本身具有反光性质也可以是在基底上涂覆有一层反光材质,所述反光既可以是反射可见光也可以是反射不可见光等,另一侧电极片的基底和两个电极片的导电材料均为透明材质,所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
优选地:一侧电极片的电极层为反光材质,另一侧基底是透明的材质,另一侧的电极层是由导电材料制成的透明导电膜层;所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
优选地:各分电极区均有两条或两条以上电极外引线与外部电源相连通,各分电极区的外引线分散布置。也就是说,任意的一个或多个电极区可以具有两条或两条以上的外引线,以提高该分电极区的变色速度,使变色效果更加均匀。
本发明还提供了一种用于可独立控制分区变色的电致变色器件的一层电极分区单面电极片,包括基底和基底一侧上的一层电极层;
所述电极层包括相互隔离的两个或两个以上分区,所述隔离是由间隙或者填充物隔开,相互之间不导电;该间隙或填充物在满足不导电的情况下可以很小,可以小至肉眼不能分辨的程度,从而提高整体的视觉感受,各分区通过各自相应的电极外引线与外部电源连接或通过控制器与外部电源连接。
所述电极层的外侧设有电致变色层或离子储存层。
下面针对本发明的技术方案以具体实施例来具体说明,以下说明的实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例所述可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片、电解质层和封装材料组成。所述可独立控制分区变色的电致变色器件可以具有平面或非平面形状。所述电极片包括一个覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片和一个一层电极分区单面电极片,一层电极指的是电极层为一层。
所述覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片,是指在一层电极分区单面电极片的电极层上覆有一层电致变色层。
所述一层电极分电极区单面电极片,由基底和基底一侧上的一层电极层以及电极外引线组成的电致变色器件专用单面电极片。所述电极层具有沿一个方向排列的两个或两个以上分电极区。各个分电极区之间被间隙隔开而形成断路。各个分电极区均与各自的电极外引线连接。
所述电致变色层既可以是分区域的也可以是不分区域的。
所述电致变色器件中的一层电极分电极区单面电极片,是指由基底和基底一侧上的一层电极层以及电极外引线组成的电致变色器件专用单面电极片。所述电极层具有沿一个方向排列的两个或两个以上分电极区。各个分电极区之间被间隙隔开而形成断路。各个分电极区均与各自的电极外引线连接。
所述电解质层夹在两个电极片之间。两个电极片通过两个基底和之间的一圈封装材料连成一体。所述电极外引线延伸至基底和封装材范围以外,可与外部电源连接以便为电致变色器件供电。
当所述电致变色层是分区域的时,电致变色层的分区数量与分电极区数量相同,且每个电致变色层的分区都覆盖在一个分电极区上,电致变色层的每个分区既可以覆盖住对应分电极区的所有范围,也可以只覆盖住对应分电极区的部分范围。当所述电致变色层是不分区域的一整片膜层时,其覆盖在所有分电极区上,既可以覆盖住各个分电极区的所有范围,也可以只覆盖住各个分电极区的部分范围。电致变色层的各分区之间被间隙隔开。
所述所有间隙均为肉眼可辨识或不可辨识的分隔带。
可独立控制分区变色的电致变色器件可以制成透射型电致变色器件或反射型电致变色器件。
对于透射型电致变色器件,所述所有基底均是透明的基础构件,所述所有电极层均是由导电材料制成的透明导电膜层,所述所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
反射型电致变色器件,其反光面可以设置在一侧基底上也可以设置在一侧电极层上。如果反光面设置在一侧基底上,所述具有反光面的基底从整体上是非透明的基础构件,而另一侧基底是透明的基础构件;所述所有电极层均是由导电材料制成的透明导电膜层。如果反光面设置在一侧电极层上,所述具有反光面的电极层一侧的基底既可以是非透明的也可以是透明的基础构件,而另一侧基底是透明的基础构件;所述具有反光面的电极层的对侧电极层是由导电材料制成的透明导电膜层。所述所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
所述透明基底构件的实例包括但不限于玻璃、树脂、透明塑料薄膜。
所述不透明基底构件的实例包括但不限于抛光金属板、镀反射层的玻璃。
所述导电材料的实例包括但不限于氧化铟、氧化锡、氧化锌、锡掺杂的氧化铟、氟掺杂的氧化锡、锑掺杂的氧化锡、纳米银、碳纳米管、金。
所述电致变色材料的实例包括但不限于氧化钨、氧化钼、氧化钛、紫罗碱、稀土酞菁、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物。
所述电解质的实例包括但不限于含锂盐的聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧乙烯/LiCl。
实施例2
本实施例所述可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片、电解质层和封装材料组成的,可独立控制分区变色的电致变色器件。所述两个电极片包括一个覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片和一个一层电极分区单面电极片
本实施例与实施例1的区别在于,本实施例中的所述可独立控制分区变色的电致变色器件的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片与实施例1中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片不同。
本实施例中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片,其上的电极层具有沿两个方向排列的三个或三个以上分电极区,其上的电致变色层具有沿两个方向排列的三个或三个以上分区,还具有与各分电极区对应的电极外引线。
本实施例与实施例1的区别还在于,本实施例中的所述可独立控制分区变色的电致变色器件的一层电极分区单面电极片与实施例1中的一层电极分区单面电极片不同。
本实施例中的一层电极分区单面电极片,其上的电极层具有沿两个方向排列的三个或三个以上分电极区,还具有与各分电极区对应的电极外引线。
实施例3
本实施例所述可独立控制分区变色的电致变色器件,是指由两个电极片,具体的是两个覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片、电解质层和封装材料组成的,可独立控制分区变色的电致变色器件。
本实施例与实施例1的区别在于,本实施例中的所述可独立控制分区变色的电致变色器件的两个电极片,均为覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片。本实施例中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片1与实施例1中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片相同,不再赘述。
所述可独立控制分区变色的电致变色器件的两个电致变色层既可以同极电致变色层也可以是异极电致变色层。
所述可独立控制分区变色的电致变色器件的两个电致变色层可以具有不同的结构形式,即:其中一个电致变色层既可以是分区域的,也可以是不分区域的;另一个电致变色层也既可以是分区域的,也可以是不分区域的。
实施例4
本实施例所述可独立控制分区变色的电致变色器件,是指由两个电极片,具体的是两个覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片、电解质层和封装材料组成的,可独立控制分区变色的电致变色器件。
本实施例与实施例3的区别在于,本实施例中的所述可独立控制分区变色的电致变色器件的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片与实施例3中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片不同。
本实施例中的覆有电致变色层的一层电极分区单面电极片,其上的电极层具有沿两个方向排列的三个或三个以上分电极区,其上的电致变色层具有沿两个方向排列的三个或三个以上分区,还具有与各分电极区对应的电极外引线。
尽管上文对本发明进行了详细说明,但是本发明不限于此,任何人员均可能根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明的原理所作的任何修改,都应当被认为处于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种可独立控制分区变色的电致变色器件,包括两个电极片、设置在两个电极片中间的电解质层和用来封装电解质层的封边,其特征在于:
所述电极片包括基底,设置在基底一侧的电极层,在一个或两个电极层的外侧设有电致变色层;所述电极层设有两个或两个以上相互隔离的分电极区;各分电极区均有电极外引线与外部电源相连通;
所述电解质层设置在两个电极片之间,并通过两个电极片的基底之间的一圈封边封装。
2.根据权利要求1所述的器件,其特征在于:所述分电极区为单行多列或多行单列或多行多列排列。
3.根据权利要求1所述的器件,其特征在于:电极层外侧的电致变色层为一体的或是分成与分电极区数量相同且一一对应的多个分区。
4.根据权利要求1所述的器件,其特征在于:各分电极区上的电致变色层的面积小于或等于分电极区的面积。
5.根据权利要求1所述的器件,其特征在于:在两个电极层的外侧设有电致变色层,所述电致变色层为同极或异极电致变色层。
6.根据权利要求1所述的电致变色器件,其特征在于:所述电致变色器件是透射型电致变色器件或反射型电致变色器件。
7.根据权利要求6所述的电致变色器件,其特征是:所述基底、电极层、电解质层均是透明的,所述电致变色层是在褪色状态下透明的膜层。
8.根据权利要求6所述的电致变色器件,其特征是:一侧电极片的基底为反光材质,另一侧电极片的基底和两个电极片的导电材料均为透明材质,所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
9.根据权利要求6所述的电致变色器件,其特征是:一侧电极片的电极层为反光材质,另一侧基底是透明的材质,另一侧的电极层是由导电材料制成的透明导电膜层;所有电致变色层均是由电致变色材料制成的在褪色状态下透明的膜层,所述电解质层是透明膜层。
10.一种用于可独立控制分区变色的电致变色器件的一层电极分区单面电极片,其特征是:包括基底和基底一侧上的一层电极层;
所述电极层包括相互隔离的两个或两个以上分区,各个分区均通过各自的电极外引线与外部电源连接。
11.根据权利要求10所述的一层电极分区单面电极片,其特征是:所述电极层的外侧设有电致变色层或离子储存层。
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