CN107991824A - 电致变色器件用分区式双面电极片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电致变色器件用分区式双面电极片，解决了现有电致变色器件电极结构无法对电致变色特性膜层的局部区域以及全部区域分别准确地施加电场的问题，技术方案是：电极层包括设置在基底片一面的分区式电极层和另一面的整体式电极层，分区式电极层包括由至少两个相互隔离的条状电极区块并列排布组成的导电膜，各条状电极区块的外端分别连接对应的分区电极外引线，条状电极区块与对应的分区电极外引线形成分区导电通路；整体式电极层连接整体电极外引线。其能够准确地对电致变色器件的电致变色特性膜层的局部区域以及全部区域分别施加电场，并且对电极片的两侧分别或同时施加电场。

Description

电致变色器件用分区式双面电极片

技术领域

本发明涉及电致变色件器，特别是一种电致变色器件用分区式双面电极片，用于向电极片两侧施加电场的电极构件。

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，在外观上表现为颜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。当通过前述电致变色器件的两电极层向电致变色层施加电场时，电致变色层发生颜色和透明度的可逆变化，表观上呈现为电致变色器件发生颜色和透明度的可逆变化。但因前述电致变色器件两侧的电极层是均匀、连续地布满需要变色的全部区域，并且两侧电极层又兼具有导电和向具有电致变色特性的膜层施加电场双重功能，因此当需要在局部区域变色时，该电极层无法避免对非期望变色的局部电致变色层施加电场，使非期望变色区域变色，造成了电致变色器件变色不够准确的问题。并且现有电致变色器件的电极片无法对设置在正反两面外侧的电致变色层分别或同时施加电场。

发明内容

本发明的目的是提供一种电致变色器件用分区式双面电极片，解决了现有电致变色器件电极结构无法对电致变色特性膜层的局部区域以及全部区域分别准确地施加电场的问题，其能够准确地对电致变色器件的电致变色特性膜层的局部区域以及全部区域分别施加电场，并且对电极片的两侧分别或同时施加电场。

本发明采用的技术方案是：该电致变色器件用分区式双面电极片包括带有电极层的基底片，技术要点是：所述电极层包括设置在基底片一面的分区式电极层和另一面的整体式电极层，分区式电极层包括由至少两个相互隔离的条状电极区块并列排布组成的导电膜，各条状电极区块的外端分别连接对应的分区电极外引线，条状电极区块与对应的分区电极外引线形成分区导电通路；整体式电极层连接整体电极外引线。

所述条状电极区块由两个相互隔离的单元电极区块组成，单元电极区块的外侧端分别连接对应的分区电极外引线。

所述条状电极区块的一端边缘设置有与该条状电极区块主体隔离的辅电极区块，辅电极区块连接有辅电极外引线，辅电极区块和辅电极外引线形成与条状电极区块主体隔离的辅导电通路。

所述辅电极区块设置在条状电极区块非连接分区电极外引线一端的边缘。

所述辅电极区块设置在条状电极区块连接有分区电极外引线一端的边缘的局部。

所述单元电极区块设置有与该单元电极区块隔离的辅电极区块，辅电极区块连接有辅电极外引线，辅电极区块和辅电极外引线形成与单元电极区块隔离的辅导电通路。

所述各区块中至少一个区块的外引线为多条，沿电极层周边布置。

所述电极层采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。

所述条状电极区块主体外层或整体式电极层外层设置电致变色层或离子储存层。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用在基底片一面设置的分区式电极层，另一面设置整体式电极层，并且各电极层分别连接对应的电极外引线，因此能够在组成电致变色件器时为电极片两面的电致变色特性膜层施加全区域和/或局部区域的电场。并且，当所述分区式电极层上具有辅电极区块和辅电极外引线时，所述辅电极区块还具有为与之配合的电极片上的电致变色特性膜层施加褪色电场的作用，可以使制成的电致变色器件具有独立控制电致变色层的功能。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的后视图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的后视图；

图7是本发明实施例3的结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是图7的后视图；

图10是本发明实施例4的结构示意图；

图11是图10的左视图；

图12是图10的后视图；

图13是本发明实施例5的分区式电极层的结构示意图；

图14是本发明实施例3的使用状态示意图；

图15是现有电致变色器件的第一种结构组合层结构示意图。

图中序号说明：1基底片、2条状电极区块、21单元电极区块、22辅电极区块、3间隙、4分区电极外引线、5整体式电极层、6整体电极外引线、7辅电极外引线、8右电极片、81右基底片、82右分区式电极层、83右一电致变色层、84右电解质层、85右二电致变色层、9左电极片、91左基底片、92左整体式电极层、93左一电致变色层、94左电解质层、95左二电致变色层。

具体实施方式

根据图1～13详细说明本发明的具体结构。

实施例1，如图1至3所示，一种电致变色器件用分区式双面电极片，包括基底片和电极层，电极层采用敷设在基底片一面的分区式电极层和另一面的整体式电极层，分区式电极层的结构采用至少两个纵向条状电极区块横向排列布置，各条状电极区块之间形成至少两个相互隔离的条状电极区块并列排布组成的导电膜，所述隔离是指通过间隙3或填充物隔开，相互之间不导电。各条状电极区块的一纵向外端部分别连接对应的分区电极外引线，条状电极区块与对应的分区电极外引线形成分区导电通路；条状电极区块也可以采用至少两个横向条状电极区块纵向排列布置方式，在横向外端部分别连接对应的分区电极外引线。整体式电极层的一侧边缘连接整体电极外引线。在组成电致变色器件时，分区式电极层和整体式电极层可以分别设置对应的电致变色特性膜层，并向对应的电致变色特性膜层施加电场。

该电致变色器件用分区式双面电极片可以采用平面或非平面形状；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；基底片可以是透明或不透明材质的基础构件，分区式电极层和整体式电极层可以由导电材料制成的透明或不透明的膜层。基底片的构件可以采用玻璃、树脂、透明塑料薄膜、抛光金属板、镀反射层的玻璃。导电材料可以采用氧化铟、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。

实施例2，如图3至6所示，在实施例1基础上作进一步改进，各纵向条状电极区块采用由两个相互隔离的纵向排布的单元电极区块组成。所述隔离是指通过间隙3或填充物隔开，相互之间不导电。单元电极区块的外侧端分别连接对应的分区电极外引线，其他结构不变，使单元电极区块与其对应连接的分区电极外引线形成各自的分区导电通路。使分区式电极层能够更加准确和细化地对具有电致变色特性的膜层施加电场。

作为进一步改进，可以在条状电极区块的一外端部设置与该条状电极区块主体隔离的辅电极区块，辅电极区块连接有辅电极外引线，辅电极区块和辅电极外引线形成与条状电极区块主体隔离的辅导电通路。所述隔离是指通过间隙3或填充物隔开，相互之间不导电。可以实施例3和4的方式，具体如下：

实施例3，如图7至9所示，在实施例1基础上作进一步改进，在条状电极区块非连接分区电极外引线外端部，即与连接分区电极外引线外端部相反的外端部，设置辅电极区块，使辅电极区块与条状电极区块主体相互隔离，辅电极区块连接有辅电极外引线。

以实施例3的分区式双面电极片为例说明本发明的用途。利用实施例3的分区式双面电极片，可以组成如图14所示的电致变色器件。该电致变色器件包括中间的分区式双面电极片，在该电极片的分区式电极层一侧，依次向外设置右二电致变色层85、右电解质层84、右一电致变色层83、右电极片8，在其整体式电极层一侧，依次向外设置左二电致变色层95、左电解质层94、左一电致变色层93、左电极片9。所述右电极片8包括右基底81和右分区式电极层82，右分区式电极层82与分区式电极层具有相同的分区结构，两者在电致变色器件中形成重合的分区结构。所述右二电致变色层85只覆盖在分区式电极层的条状电极区块主体上，所述右一电致变色层83只覆盖在右分区式电极层82的条状电极区块主体上。所述左电极片9包括左基底91和左整体式电极层92。所述左二电致变色层95覆盖在整体式电极层5的全部区域上，所述左一电致变色层93覆盖在左整体式电极层92的全部区域上。

当右二电致变色层和右一电致变色层分别为阴极电致变色层和阳极电致变色层时，将分区式电极层上和右分区式电极层上相对应的若干个条状电极区块主体的分区电极外引线，分别连接电源的负极和正极时，右二电致变色层和右一电致变色层上与若干个条状电极区块主体对应的区域着色。再将分区式电极层上的若干个条状电极区块主体的分区电极外引线，与右分区式电极层上对应的若干个辅电极区块的辅电极外引线，分别连接电源的正极和负极，由于辅电极区块起到施加褪色电场的作用，因此右二电致变色层上着色的区域褪色。由于右分区式电极层上的条状电极区块主体没有通电，所以其上的右一电致变色层不会产生任何颜色和透明度的变化。再将右分区式电极层上的若干个条状电极区块主体的分区电极外引线，与分区式电极层上对应的若干个辅电极区块的辅电极外引线，分别连接电源的负极和正极，同样由于辅电极区块起到施加褪色电场的作用，因此右一电致变色层上着色的区域褪色。可见，由于本发明的分区式双面电极片上辅助电极区块可以起到为对侧电致变色层施加褪色电场的作用，因此利用其制成的电致变色器件的右侧部分，可以实现独立控制其中的电致变色层分区域变色和褪色的功能。当所述右一电致变色层和右二电致变色层为具有不同颜色变色特性的电致变色层时，该右侧部分可以实现两种不同颜色的分区域变色功能。

当左一电致变色层和左二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，将整体式电极层和左整体式电极层上的整体电极外引线分别连接电源的一极时，可使两个电致变色层的全部区域交替着色或褪色。当左一电致变色层和左二电致变色层分别为阴极电致变色层和阳极电致变色层时，将整体式电极层和左整体式电极层上的整体电极外引线分别连接电源的一极时，可使两个电致变色层的全部区域同时着色或褪色。当所述两个电致变色层为具有不同颜色变色特性的电致变色层时，该左侧部分可以实现两种不同颜色或一种叠加颜色的全区域变色功能。

由于本发明的分区式双面电极片的正反两面均可以施加电场，因此利用其制成的电致变色器件的左右两部分可以分别或同时工作。当基底片1由不透明材料制成时，所述电致变色器件可以实现一侧的分区域变色功能和另一侧的全区域变色功能。当基底片1由透明材料制成时，所述电致变色器件可以在同一侧既可以实现分区域变色功能又可以实现全区域变色功能。当在电致变色器件中采用只具有一种颜色的电致变色特性的无机电致变色材料，例如三氧化钨、二氧化钛时，现有结构的电致变色器件只能提供最多两种颜色的变色功能，且不具有既能分区域变色又能全区域变色的功能。与之相比，利用本发明的双面电极片制成的电致变色器件可以提供最多四种颜色的变色功能，且既可以实现分区域变色又可以实现全区域变色功能。

实施例4，如图10至12所示，在实施例1基础上作进一步改进，在条状电极区块的连接有分区电极外引线的外端部，设置辅电极区块，使辅电极区块与条状电极区块主体相互隔离，辅电极区块连接有辅电极外引线，可以在条状电极区块该外端部的一角设置辅电极区块。

实施例5，如图13所示也可以将实施例4与实施例2相结合，即在实施例2的单元电极区块上设置辅电极区块。

可以将实施例1至实施例4所述的电致变色器件用双面电极片上的条状电极区块主体采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物的实例为聚（3，4-乙烯二氧噻吩）/聚苯乙烯磺酸。

实施例6，可以通过利用实施例1至5的电致变色器件用分区式双面电极片，在所述分区式电极层外侧或整体式电极层外侧设置电致变色层或离子储存层。设置电致变色层，可以使利用利用该分区式双面电极片制成的电致变色器件其颜色和透明度的变化在电极片上发生；设置离子储存层，可以使电极层只承担施加电场功能，而离子储存的功能由离子储存层承担。增加的电致变色层或离子储存层既可以铺满其下的分区式电极层，也可以具有与其下的分区式电极层相同的区划结构。

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 (9)

1.一种电致变色器件用分区式双面电极片，它包括带有电极层的基底片，其特征在于：所述电极层包括设置在基底片一面的分区式电极层和另一面的整体式电极层，分区式电极层包括由至少两个相互隔离的条状电极区块并列排布组成的导电膜，各条状电极区块的外端分别连接对应的分区电极外引线，条状电极区块与对应的分区电极外引线形成分区导电通路；整体式电极层连接整体电极外引线。

2.根据权利要求1所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述条状电极区块由两个相互隔离的单元电极区块组成，单元电极区块的外侧端分别连接对应的分区电极外引线。

3.根据权利要求1所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述条状电极区块的一端边缘设置有与该条状电极区块主体隔离的辅电极区块，辅电极区块连接有辅电极外引线，辅电极区块和辅电极外引线形成与条状电极区块主体隔离的辅导电通路。

4.根据权利要求3所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述辅电极区块设置在条状电极区块非连接分区电极外引线一端的边缘。

5.根据权利要求3所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述辅电极区块设置在条状电极区块连接有分区电极外引线一端的边缘的局部。

6.根据权利要求2所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述单元电极区块外侧端的局部设置有与该单元电极区块隔离的辅电极区块，辅电极区块连接有辅电极外引线，辅电极区块和辅电极外引线形成与单元电极区块隔离的辅导电通路。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述各区块中至少一个区块的外引线为多条，沿电极层周边布置。

8.根据权利要求1至6所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述条状电极区块主体采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。

9.根据权利要求1至6所述的电致变色器件用分区式双面电极片，其特征在于：所述条状电极区块主体外侧或整体式电极层外侧设置电致变色层或离子储存层。