CN108363257B - 一种改进型电致变色器件 - Google Patents
一种改进型电致变色器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108363257B CN108363257B CN201810139861.6A CN201810139861A CN108363257B CN 108363257 B CN108363257 B CN 108363257B CN 201810139861 A CN201810139861 A CN 201810139861A CN 108363257 B CN108363257 B CN 108363257B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- metal electrode
- substrate
- conductive
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/153—Constructional details
- G02F1/155—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/153—Constructional details
Abstract
本发明涉及一种改进型电致变色器件,其主要技术特征为在基底的边缘粘结金属电极用于电致变色器件中透明导电层或导电反射层与外接电源的正负极相连,可应用于智能变色镜以及变色窗等领域。本发明所述的电致变色器件能扩大电致变色器件的反射面积或透过面积,同时能减少或省去密封胶中不溶粒子的使用,降低所述不溶粒子对电致变色器件性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电致变色领域,具体涉及电致变色器件与驱动电源的连接方式。
背景技术
电致变色是指电致变色材料在外加驱动电源下所发生的颜色的可逆变化。其在电致变色窗、汽车后视镜、电致变色眼镜、高分辨率光电摄像器材、光电化学能转换/储存器、军事伪装和装饰材料等具有极大的应用价值。
如附图1所示,电致变色器件的基本结构类似三明治,电致变色层置于由两个沉积有导电层的基底中间。为实现外加驱动电源对电致变色器件的反射率或透过率的控制,外加电源主要是通过导线连接电致变色器件上夹于导电层边缘的电极条(US6064509、US5202787、US6594067)。为了将电极条夹于导电层,电致变色器件的前后基底往往在平行方向上偏移;或者如附图2所示结构,前后基底平行对称排列,电极条夹于前后基底边缘。但电极条的使用降低了电致变色器件的反射面积或透过面积,且附图2所示结构难以降低电致变色层的厚度。
对于溶液型电致变色层,在前后基底的边缘还采用绝缘胶(如附图1中15),以防止电致变色材料泄露。为了使电致变色器件的前后基底保持平行和使其前后基底之间的间隔保持一致,一般在绝缘胶中加入玻璃、塑料或粘土等不溶粒子(US5790298、US6157480、US6195193)。其含量在绝缘胶中甚至达到40 wt%以上。当外界环境导致电致变色器件变形时,所述不溶粒子易成为应力中心,从而影响使用寿命;此外,光线在玻璃、塑料或粘土等不溶粒子与绝缘胶的界面多重反射,会导致电致变色器件边缘与电致变色器件中间存在明显的色差。导致电致变色器件的颜色、清晰度和视觉显著不一致的问题。为此,US7414770采用可溶解于电致变色溶液中的组合物替代上述不溶粒子以起到固定间距的作用,所述组合物为胶囊的形式,外观为球形,可包含离子盐、电致变色材料、聚合物(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚醚、聚甲基丙烯酸酯、聚硅烷、聚硅氧烷等)、氧化还原缓冲剂和紫外光稳定剂等,至少包含一种离子盐和聚合物。但上述含极性基团的聚合物(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚醚、聚甲基丙烯酸酯)易于与电致变色材料之间存在电子相互作用和增加电致变色溶液的粘度,从而影响效果,而聚硅烷和聚硅氧烷等在极性的电致变色溶液中的溶解性不好。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种电致变色器件,旨在扩大电致变色器件的反射面积或透过面积,同时能减少或省去绝缘胶中的玻璃、塑料或粘土等不溶粒子的使用,降低所述不溶粒子对电致变色器件性能的影响。
一种电致变色器件,包括第一基底和第二基底;其中,第一基底和第二基底的相对表面均镀制有功能层;各功能层通过设置在边缘的绝缘胶围成密封的中空腔室;中空腔室内填充有溶液型电致变色层;
所述的绝缘胶中镶嵌有彼此相互绝缘的第一金属电极和第二金属电极;其中,第一金属电极通过第一导电性密封胶与第一基底的功能层导电接触;第二金属电极通过第二导电性密封胶与第二基底的功能层导电接触;
所述的功能层均为透明导电层;或者,其中的任一功能层为透明导电层,另一功能层为导电反射层。
所述第一金属电极和第二金属电极可向外延伸,以方便和外接电源连接。
所述第一金属电极和第二金属电极的形状优选为片状或块状,且上下平面平行。
本发明一种优选的电致变色器件结构(结构A):第一金属电极和第二金属电极与两个基底上的功能层平面之间均设有绝缘胶;第一导电性密封胶贴合在第一金属电极的外端面并和第一基底上的功能层的外端面导电接触;第二导电性密封胶贴合在第二金属电极的外端面并和第二基底上的功能层的外端面导电接触。
结构A中,进一步优选,靠近第二金属电极前端的第一基底功能层设置有隔离缺陷区;靠近第一金属电极前端的第二基底功能层设置有隔离缺陷区;电致变色溶液进入隔离缺陷区直接与基底平面接触。
本发明第二种优选的电致变色器件结构(结构B):第一金属电极与第一基底的功能层之间设置第一导电性密封胶,与第二基底的功能层之间设置绝缘胶;第二金属电极与第二基底的功能层之间设置第二导电性密封胶,与第一基底的功能层之间设置绝缘胶。
结构A和B中,作为优选,第一金属电极和第二金属电极分别设置在第一基底和第二基底之间的相对两侧。
结构A和B中,进一步优选,第一金属电极的厚度为30—750 μm;第二金属电极的厚度为30—750 μm;第一金属电极的厚度与第二金属电极的厚度相同。
结构A和B中,作为优选,插入第一基底和第二基底之间的第一金属电极的前端到第一基底的边缘的距离为2—5 mm;插入第一基底和第二基底之间的第二金属电极的前端到第二基底的边缘的距离为2—5 mm。
本发明第三种优选的电致变色器件结构(结构C):第一金属电极和第二金属电极设置在第一基底和第二基底之间的同一侧;且第一金属电极和第二金属电极在基底的垂直投影部分或全部重叠;其中,第一金属电极与第一基底的功能层之间设置第一导电性密封胶;第二金属电极与第二基底的功能层之间设置第二导电性密封胶,第一金属电极与第二金属电极之间设置绝缘胶。
结构C中,优选地,插入第一基底和第二基底之间的第一金属电极的前端到第一基底的边缘的距离为2—5 mm;插入第一基底和第二基底之间的第二金属电极的前端到第二基底的边缘的距离为2—5 mm。
作为优选,所述透明导电层的材料独自选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的至少一种。
所述透明导电层的膜层厚度介于80—500 nm。
所述的导电反射层包括在基底表面依次复合的金属层和透明导电层C的两层结构;
作为优选,所述的导电反射层包括依次复合的金属层、透明导电层C和折射层A的三层结构;其中,所述金属层复合在基底表面;
所述的金属层的材料选自白金、银、金、铬、钌、铂、铑、铹或钯中的一种或多种;
所述的透明导电层C的材料选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的至少一种;
折射层A的材料为五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的至少一种。
进一步优选,所述的导电反射层为五层结构;其中,折射层A的表面还复合有折射层B和折射层C;其中,折射层B位于折射层A和折射层C之间;且折射层B的折射率低于折射层A和折射层C的折射率。
在导电反射层中引入折射层,在透明导电层C与折射层界面处,光线部分发生折射部分发生反射,由于折射层的引入也能起到反射部分光线的功能,因此能够降低金属反射层对光的吸收,导电反射层对可见光的损失低于4%。
优选地,所述折射层C的材料选自五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的至少一种;所述折射层B的材料选自二氧化硅、氟化镁中的一种或两种。
所述溶液型电致变色层包含阳极电活性材料和阴极电活性材料;
作为优选,所述阳极电活性材料选自三苯胺、取代的三苯胺、二茂铁、取代的二茂铁、二茂铁盐、取代的二茂铁盐、吩噻嗪、取代的吩噻嗪、噻嗯、取代的噻嗯、吩嗪和取代的吩嗪中的至少一种;
作为优选,所述阴极电活性材料选自紫精、取代的紫精、葱醌和取代的蒽醌中的至少一种。
作为优选,所述第一基底和第二基底选自玻璃、有机高分子材料或无机陶瓷材料,优选为玻璃。
所述第一基底和第二基底的形状和面积大小完全一致。
优选为,所述第一基底和第二基底的形状一致,但第二基底的面积小于第一基底的面积。当中心完全对齐时,第二基底的边缘距第一基底的边缘的距离为0.1—4 mm;进一步优选为,第二基底的边缘距第一基底的边缘的距离为0.1—2 mm。
所述第一金属电极和第二金属电极的材料为铁、铜、铝、镍铬合金、银、金、铂、钌、铑、钯中的至少一种;优选为铁、铜、铝、镍铬合金中的至少一种。
所述第一金属电极和第二金属电极的宽度为1—20 mm;作为优选,所述第一金属电极和第二金属电极的宽度为5—15 mm。
插入第一基底和第二基底之间的第一金属电极和第二金属电极的前端与邻近的第一基底或第二基底的边缘之间的距离为2—5 mm。
本发明中,一种优选的电致变色器件,包括:
第一基底,具有两个相对且平行的表面,分别命名为第一表面和第二表面,其中第二表面覆盖有透明导电层;
第二基底,具有两个相对且平行的表面,分别命名为第三表面和第四表面,其中第三表面覆盖有透明导电层或导电反射层,第三表面与第一基底的第二表面相向且平行放置;
第一金属电极,置于第二表面和第三表面之间,厚度为30—750 μm;
第二金属电极,置于第二表面和第三表面之间,厚度为30—750 μm,与第一金属电极之间不形成导电通路;
导电性密封胶,包括第一导电性密封胶和第二导电性密封胶;其中,第一导电性密封胶用于将第一金属电极粘接于第二表面上透明导电层的外端面,或者涂于第一金属电极和第二表面上透明导电层之间;
第二导电性密封胶用于将第二金属电极粘接于第三表面上透明导电层或导电反射层的外端面,或者涂于第二金属电极与第三表面上透明导电层或导电反射层之间;
绝缘胶,用于将第一基底和第二基底以彼此隔开的关系粘结在一起,从而在所述的第二表面和第三表面之间形成空腔;
以及溶液型电致变色层,该溶液型电致变色层包含溶于溶剂的电致变色材料,位于所述的第二表面和第三表面之间的空腔中。
本发明中,将第一金属电极和第二金属电极分别与电致变色器件的第一基底上的透明导电层和第二基底上的透明导电层或导电反射层电连接,也分别与外接电源的正负极电连接,相较于现有通用的电极条类的电致变色组件,具有更高的反射面积或透射面积;此外,第一金属电极和第二金属电极还能够起到固定第一基底和第二基底之间的间隙,减少或省去绝缘胶中的玻璃、塑料或粘土等不溶粒子的使用,降低缺陷。
第一金属电极和第二金属电极可采取多种方案放置于第二平面和第三平面之间,一种方案如附图3所示(结构A-1),通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层时局部遮挡等方法在第一基底11的第二表面形成含透明导电层的区域12a与12c,以及不含透明导电层的区域12b,12b的存在使12a与12c之间不会形成导电通路;采用激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层或导电反射层时局部遮挡等方法在第二基底14的第三表面形成含透明导电层或导电反射层的区域13a与13c,以及不含透明导电层或导电反射层的区域13b,13b的存在使13a与13c之间不会形成导电通路。将第一基底和第二基底平行对称放置,第二表面与第三表面相对。在第三表面与12b相对的区域同13b无交集。采用绝缘胶15施于第一基底11和第二基底14的边缘,从而在第二表面和第三表面之间形成空腔(密封中空腔室),用于填充溶液型电致变色层16。第一金属电极18插入13a与12c之间的区域,第二金属电极19插入12a与13c之间的区域。之后,第一导电性密封胶20连续施于第一金属电极18的外端面和与12c区域相邻的第二表面的外端面,第二导电性密封胶21也连续施于第二金属电极19的外端面和与13c区域相邻的第三表面的外端面,使第一金属电极18与12c形成导电通路和使第二金属电极19与13c形成导电通路。第一金属电极18和第二金属电极19还分别与外接驱动电源的正负极相连。
另一种方案如附图4所示(结构A-2),通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层时局部遮挡等方法从而在第一基底11的第二表面形成不含透明导电层的区域12a,以及含透明导电层的区域12b;采用激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层或导电反射层时局部遮挡等方法在第二基底14的第三表面形成不含透明导电层或导电反射层的区域13a,以及含透明导电层或导电反射层的区域13b。将第一基底和第二基底平行对称放置,第二表面与第三表面相对,在第三表面与12a相对的区域同13a无交集。采用绝缘胶15施于第一基底11和第二基底14的边缘,从而在第二表面和第三表面之间形成空腔,用于填充溶液型电致变色层16。第一金属电极18插入13a与12b之间的区域,第二金属电极19插入12a与13b之间的区域。之后,第一导电性密封胶20连续施于第一金属电极18的外端面和与13a区域对应的第二表面的边缘,第二导电性密封胶21也连续施于第二金属电极19的外端面和与12a区域对应的第三表面的边缘,使第一金属电极18与12b形成导电通路和使第二金属电极19与13b形成导电通路。第一金属电极18和第二金属电极19还分别与外接驱动电源的正负极相连。
优选方案如附图5所示(结构B),采用第一导电性密封胶20将第一金属电极18粘接于第一基底11的第二表面上透明导电层12的边缘,和采用第二导电性密封胶21将第二金属电极19粘接于第二基底14的第三表面上透明导电层或导电反射层13的边缘。第一金属电极18和第二金属电极19置于第二表面和第三表面之间的不同位置。再采用绝缘胶15粘结第一基底11和第二基底14的边缘以及填充第一金属电极与透明导电层或导电反射层13之间的缝隙和第二金属电极与透明导电层12之间的缝隙,从而在第二表面和第三表面之间形成空腔,用于填充电致变色层16。第一金属电极18和第二金属电极19还分别与外接电源的正负极相连。
进一步优选,方案如附图6所示(结构C),采用第一导电性密封胶20将第一金属电极18粘接于第一基底11的第二表面上透明导电层12的边缘,采用第二导电性密封胶21将第二金属电极19粘接于第二基底14的第三表面上透明导电层或导电反射层13的边缘。第一金属电极18和第二金属电极19置于第二表面和第三表面之间的同一位置,且第一金属电极18和第二金属电极19之间采用绝缘胶15粘接。再采用绝缘胶15粘结第一基底11和第二基底14的边缘,从而在第二表面和第三表面之间形成空腔,用于填充电致变色层16。第一金属电极18和第二金属电极19还分别与外接电源的正负极相连。
在上述方案中,将第一金属电极和第二金属电极置于第二表面和第三表面之间能减少或省去绝缘胶中的玻璃、塑料或粘土等不溶粒子的使用。而且,相对于电极条,第一金属电极和第二金属电极面积更小,从而增加电致变色器件的反射面积或透射面积。
所述第二表面和第三表面上的透明导电层选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的一种或多种,膜层厚度独自为80—500 nm。
含导电反射层的第三表面为适用于需求反射性能的电致变色器件,例如机动车上的电致变色后视镜;
所述第三表面上的导电反射层为两层结构,包括金属层和透明导电层,金属层置于第三表面和透明导电层之间,选自白金、银或者银与金、铬、钌、铂、铑、铹或钯形成的合金中的一种或多种;透明导电层选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的一种或多种。
优选为,所述第三表面上的导电反射层为三层结构,为依次在第二基底的第三表面沉积金属层、透明导电层和高折射率层(折射层A),金属层选自白金、银或者银与金、铬、钌、铂、铑、铹或钯形成的合金中的一种或多种;透明导电层选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的一种或多种;高折射率层(折射层A)选自五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的一种或多种。
上述方案,整个导电反射层的方阻在2ohms/sq左右,对可见光的损失低于4%;用于电致变色后视镜后,电致变色后视镜的透过率与反射率之和在86~91%之间。
进一步优选,所述第三表面上的导电反射层为五层结构,依次在第二基底的第三表面沉积金属层、透明导电层、第一高折射率层(折射层A)、低折射率层(折射层B)和第二高折射率层(折射层C),金属层选自白金、银或者银与金、铬、钌、铂、铑、铹或钯形成的合金中的一种或多种;透明导电层选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的一种或多种;第一高折射率层和第二高折射率层分别选自五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的一种或多种;低折射率层选自二氧化硅、氟化镁中的一种或两种。
上述方案,整个导电反射层的方阻在2 ohms/sq左右,对可见光的损失低于3%;用于电致变色后视镜后,电致变色后视镜的透过率与反射率之和在87~93%之间。
导电性密封胶和绝缘胶选自对金属、陶瓷、氧化物等具有良好粘结性能的密封胶,其中,绝缘胶中玻璃、塑料或粘土等不溶性粒子的体积分数低于千分之一。
进一步地,绝缘胶中玻璃、塑料或粘土等不溶性粒子的体积分数低于万分之一。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
提供一种以金属电极作为电致变色器件中透明导电层或导电反射层与外接电源连接的材料,电致变色器件的前后基底无需发生偏移和使用长条状的电极条,降低了电致变色器件的重量和增加了电致变色器件的反射面积或透射面积;而且,所述金属片还替代或部分替代绝缘胶中的玻璃、塑料或粘土等不溶性粒子以使电致变色器件的前后基底保持平行和使其前后基底之间的间隔保持一致,该技术能减少玻璃、塑料或粘土等不溶性粒子引起的缺陷。
附图说明
图1为电致变色器件的基本结构示意图一,其中,11第一基底、12导电层、13导电层、14第二基底、15密封胶、16电致变色层、17电极条。
图2为电致变色器件的基本结构示意图二,其中,11第一基底、12导电层、13导电层、14第二基底、15绝缘胶、16电致变色层、17电极条。
图3为本发明提供的技术方案之一,其中,11第一基底、12a和12c包含透明导电层的部分、12b通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层时局部遮挡等方法形成的不包含透明导电层的部分、13a和13c包含透明导电层或导电反射层的部分、13b通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层或导电反射层时局部遮挡等方法形成的不包含透明导电层或导电反射层的部分、14第二基底、15绝缘胶、16电致变色层、18第一金属电极、19第二金属电极、20第一导电性密封胶、21第二导电性密封胶。
图4为本发明提供的技术方案之二,其中,11第一基底、12a通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层时局部遮挡等方法形成的不包含透明导电层的部分、12b透明导电层、13a通过激光销蚀、化学刻蚀、物理剥离或者沉积透明导电层或导电反射层时局部遮挡等方法形成的不包含透明导电层或导电反射层的部分、13b透明导电层或导电反射层、14第二基底、15绝缘胶、16电致变色层、18第一金属电极、19第二金属电极、20第一导电性密封胶、21第二导电性密封胶。
图5为本发明提供的技术方案之三,其中,11第一基底、12透明导电层、13透明导电层或导电反射层、14第二基底、15绝缘胶、16电致变色层、18第一金属电极、19第二金属电极、20第一导电性密封胶、21第二导电性密封胶。
图6为本发明提供的技术方案之四,其中,11第一基底、12透明导电层、13透明导电层或导电反射层、14第二基底、15绝缘胶、16电致变色层、18第一金属电极、19第二金属电极、20第一导电性密封胶、21第二导电性密封胶。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例1
以由10 wt%SnO2和 90 wt%In2O3烧结成的陶瓷为靶材,通过射频磁控溅射法(室温,氧氩混合气氛,溅射气压为0.5Pa,氧气分压为1×10-2Pa,功率为100W,时间为30min)在第一玻璃基底上沉积一层厚度为150 nm的氧化铟锡导电层,通过导电性密封胶(日本三键THREEBOND3301F无卤异向导电银密封胶)将宽度为15 mm厚度为380 μm的金属铜片粘结在氧化铟锡透明导电层边缘上,其前端距离边缘4 mm。
以由(1-x)ZnO+xAl2O3(x = 2 wt%)烧结成的陶瓷为靶材(靶材为掺有Al2O3粉末的ZnO粉末经高温烧结而成的陶瓷靶,ZnO粉末中Al2O3的质量分数为2%,),通过射频磁控溅射法(溅射时工作压强为1Pa,功率为140W,时间为40 min)在第二玻璃基底上沉积一层厚度为150 nm的掺铝氧化锌导电层,也通过导电性密封胶(日本三键THREEBOND3301F无卤异向导电银密封胶)将另一宽度为15 mm厚度为380 μm的金属铜片粘结在掺铝氧化锌透明导电层边缘上,其前端距离边缘4 mm。
将所得第一玻璃基底与第二玻璃基底平行对称放置(含透明导电层的一侧相向设置),用绝缘胶(景大QIS-5005型粘合剂)密封周围以形成空腔并压紧。此外,绝缘胶还用于填充采用导电性密封胶粘结于氧化铟锡透明导电层上的金属铜片与掺铝氧化锌透明导电层之间的缝隙和填充采用导电性密封胶粘结于掺铝氧化锌导电层上的金属铜片与氧化铟锡透明导电层之间的缝隙。在空腔内填充电致变色溶液,其组成为包含二甲基紫晶氟硼酸盐50mM和N-甲基吩噻嗪45mM的碳酸丙烯酯溶液。两个金属铜片分别与外接电源的正负极相连。
得到的电致变色窗的性能参数如下:通电之后的最低透过率为6%,最高透过率为84%,变色时间1.3秒。通电做循环实验10000次,变色深度与变色速度均未发生变化。
实施例2
以由10 wt%SnO2和 90 wt%In2O3烧结成的陶瓷为靶材,通过射频磁控溅射法(溅射工艺同实施例1)在第一玻璃基底上沉积一层厚度为150 nm的氧化铟锡透明导电层,通过绝缘胶(回天HT6307型)将宽度为12 mm厚度为550 μm的金属不锈钢铁片粘结在氧化铟锡透明导电层上,其前端距离边缘5 mm。
以由(1-x)ZnO+xAl2O3(x = 2 wt%)烧结成的陶瓷为靶材,通过射频磁控溅射法(溅射工艺同实施例1)在第二玻璃基底上沉积一层厚度为150 nm的掺铝氧化锌透明导电层,也通过绝缘胶(回天HT6307型)将另一宽度为12 mm厚度为550 μm的金属铜片粘结在掺铝氧化锌透明导电层上,其前端距离边缘5 mm。
将粘结于氧化铟锡透明导电层上的金属铁片在第二玻璃基底上对应区域的掺铝氧化锌透明导电层用酸液刻蚀,将粘结与掺铝氧化锌透明导电层上的金属铜片在第一玻璃基底上对应区域的氧化铟锡透明导电层用酸液刻蚀。然后,第一玻璃基底与第二玻璃基底平行对称放置(含透明导电层的一侧相向设置)并压紧,用绝缘胶密封周围以形成空腔。采用导电性密封胶(日本三键THREEBOND3301F无卤异向导电银密封胶)连续施于金属铁片和刻蚀掉掺铝氧化锌透明导电层的第二玻璃基底在第一玻璃基底对应的部分区域;采用导电性密封胶(日本三键THREEBOND3301F无卤异向导电银密封胶)连续施于金属铜片和刻蚀掉氧化铟锡透明导电层的第一玻璃基底在第二玻璃基底对应的部分区域。在空腔内填充电致变色溶液,其组成为包含1,1’-二己基-4,4’-联吡啶双(三氟甲磺酸盐)50mM与4,4',4''-三甲基三苯胺45mM的碳酸丙烯酯溶液。金属铁片和金属铜片分别与外接电源的正负极相连。
得到的电致变色窗的性能参数如下:通电之后的最低透过率为5%,最高透过率为85%,变色时间1.5秒。通电做循环实验10000次,变色深度与变色速度均未发生变化。
实施例3
以由10 wt%SnO2和 90 wt%In2O3烧结成的陶瓷为靶材,通过射频磁控溅射法(溅射工艺同实施例1)在第一玻璃基底上沉积一层厚度为150 nm的氧化铟锡导电层,通过导电性密封胶(深圳市华天河科技有限公司TH-3001型)将宽度为15 mm厚度为300 μm的金属铝片粘结在氧化铟锡导电层上,其前端距离边缘3 mm。
以金属银为靶材,通过射频磁控溅射(银靶,纯度为99.99%;溅射条件为:本底真空为1×10-3Pa,工作气压为0.3Pa,功率为16W,时间为5 min)在第二玻璃基底上沉积一层厚度为10 nm的银层;以由10 wt%SnO2和 90 wt%In2O3烧结成的陶瓷为靶材,通过射频磁控溅射法(溅射工艺同实施例1)在银层上沉积一层厚度为150 nm的氧化铟锡导电层。于第一玻璃基底上金属铝片在第二玻璃基底所对应位置,通过导电性密封胶(深圳市华天河科技有限公司TH-3001型)将另一宽度为15 mm厚度为300 μm的金属铜片粘结在氧化铟锡导电层上,其前端距离边缘3 mm。以二氧化钛为靶材,通过磁控溅射(氧氩混合气氛,溅射气压0.6Pa,氧气氩气分压比为1/10,溅射功率300W,溅射时间30min)在氧化铟锡导电层上沉积一层厚度为120 nm的二氧化钛高折射率层;以二氧化硅为靶材,采用磁控溅射(氩气氛,溅射气压1.2Pa,溅射功率2KW,溅射时间5min)在二氧化钛层上沉积一层厚度为80 nm的二氧化硅低折射率层;通过磁控溅射(金属铌靶的纯度为99.9%,氧氩混合气氛,溅射气压0.2Pa,氧气氩气分压比为4/6,溅射功率4KW,溅射时间6min)在二氧化硅层上沉积一层厚度为120 nm的五氧化二铌高折射率层。在上述过程中,将粘结在氧化铟锡导电层上的金属铜片采用物理遮挡以避免被沉积上述高折射率层和低折射率层。
将添加体积分数万分之五直径为600 μm玻璃粒子的UF2800A单组分环氧胶施于第一玻璃基底边缘和第二玻璃基底边缘,金属铝片和金属铜片之间用绝缘胶(UF2800A单组分环氧胶,无玻璃粒子)粘结。然后,第一玻璃基底与第二玻璃基底平行对称放置(含导电层的一侧相向设置)并压紧。在形成的空腔内填充电致变色溶液,其组成为包含1,1’-二新戊基-4,4’-联吡啶双(六氟硼酸盐)50mM与5,10-二异丙基-5,10-二甲基吩嗪的碳酸丙烯酯溶液。金属铝片和金属铜片分别与外接电源的正负极相连。
得到的防炫目电致变色后视镜的性能参数如下:透过率42%,反射率50%,通电之后的最低反射率4.1%,变色时间1.4秒。通电做循环实验10000次,变色深度与变色速度均无变化。
Claims (6)
1.一种电致变色器件,包括第一基底和第二基底;其中,第一基底和第二基底的相对表面均镀制有功能层;各功能层通过设置在边缘的绝缘胶围成密封的中空腔室;中空腔室内填充有电致变色溶液;
其特征在于,所述的绝缘胶中镶嵌有彼此相互绝缘的第一金属电极和第二金属电极;其中,第一金属电极通过第一导电性密封胶与第一基底的功能层导电接触;第二金属电极通过第二导电性密封胶与第二基底的功能层导电接触;
所述的功能层均为透明导电层;或者,其中的任一功能层为透明导电层,另一功能层为导电反射层;
所述第一金属电极和第二金属电极的形状为片状或块状,且上下平面平行;插入的第一金属电极的前端到第一基底的边缘的距离为2—5 mm;插入的第二金属电极的前端到第二基底的边缘的距离为2—5 mm;所述第一金属电极和第二金属电极的宽度为5—15 mm;
第一金属电极的厚度为30—750μm;第二金属电极的厚度为30—750μm;第一金属电极的厚度与第二金属电极的厚度相同;
第一金属电极和第二金属电极与两个基底上的功能层的平面之间均设有绝缘胶;第一金属电极和第二金属电极分别设置在第一基底和第二基底之间的相对两侧;第一导电性密封胶贴合在第一金属电极的外端面并和第一基底上的功能层的外端面导电接触;第二导电性密封胶贴合在第二金属电极的外端面并和第二基底上的功能层的外端面导电接触。
2.如权利要求1所述的电致变色器件,其特征在于,靠近第二金属电极前端的第一基底功能层设置有隔离缺陷区;靠近第一金属电极前端的第二基底功能层设置有隔离缺陷区。
3.如权利要求1所述的电致变色器件,其特征在于,
所述的导电反射层包括在基底表面依次复合的金属层和透明导电层C的两层结构;
或者,所述的导电反射层包括依次复合的金属层、透明导电层C和折射层A的三层结构;其中,所述金属层复合在基底表面;
所述的金属层的材料选自白金、银、金、铬、钌、铂、铑、铹或钯中的一种或多种;
所述的透明导电层C的材料选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的至少一种;
所述的折射层A的材料为五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的至少一种。
4.如权利要求3所述的电致变色器件,其特征在于,折射层A的表面还复合有折射层B和折射层C;其中,折射层B位于折射层A和折射层C之间;且折射层B的折射率低于折射层A和折射层C的折射率;
所述折射层C的材料选自五氧化二铌、二氧化钛、五氧化二钽中的至少一种;所述折射层B的材料选自二氧化硅、氟化镁中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的电致变色器件,其特征在于,所述电致变色溶液包含阳极电活性材料和阴极电活性材料;
所述阳极电活性材料选自三苯胺、取代的三苯胺、二茂铁、取代的二茂铁、二茂铁盐、取代的二茂铁盐、吩噻嗪、取代的吩噻嗪、噻嗯、取代的噻嗯、吩嗪和取代的吩嗪中的至少一种;
所述阴极电活性材料选自紫精、取代的紫精、葱醌和取代的蒽醌中的至少一种。
6.如权利要求1~5任一项所述的电致变色器件,其特征在于,所述第一基底和第二基底选自玻璃、有机高分子材料或无机陶瓷材料;
所述透明导电层的材料独自选自氧化锡、氧化锌、氧化锡铟、氧化铟镓锌复合物、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺氟氧化锌中的至少一种;
所述第一金属电极和第二金属电极的材料为铁、铜、铝、镍铬合金、银、金、铂、钌、铑、钯中的至少一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810139861.6A CN108363257B (zh) | 2018-02-11 | 2018-02-11 | 一种改进型电致变色器件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810139861.6A CN108363257B (zh) | 2018-02-11 | 2018-02-11 | 一种改进型电致变色器件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108363257A CN108363257A (zh) | 2018-08-03 |
CN108363257B true CN108363257B (zh) | 2022-04-19 |
Family
ID=63005728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810139861.6A Active CN108363257B (zh) | 2018-02-11 | 2018-02-11 | 一种改进型电致变色器件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108363257B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109709736A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电致变色器件及制备方法、壳体和电子设备 |
CN110133775A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-16 | 爱卓智能科技(上海)有限公司 | 一种用于汽车电致变色内后视镜上的导电膜制作方法 |
CN110308602B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-06-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电子设备、壳体组件、电致变色器件及其变色介质材料 |
CN111025813A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-04-17 | 爱卓智能科技(上海)有限公司 | 一种无边框电致变色后视镜的制作方法 |
CN111676480B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-12-20 | 爱卓智能科技(上海)有限公司 | 一种防眩目后视镜中的电极制作方法 |
CN112255854B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-12-23 | 广西大学 | 一种锌离子驱动二氧化钛电致变色器件及其制备方法 |
CN112558370A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-26 | 北京小米移动软件有限公司 | 电致变色模组、壳体及电子设备 |
CN114296284B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-03-14 | 华中科技大学 | 一种无源自驱动式电致变色器件及其制备方法和应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101738812A (zh) * | 2003-05-06 | 2010-06-16 | 金泰克斯公司 | 车辆后视镜元件及安装有这些元件的组合件 |
CN101806927A (zh) * | 2010-02-25 | 2010-08-18 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种高反膜及其制备方法 |
CN103543568A (zh) * | 2002-04-03 | 2014-01-29 | 金泰克斯公司 | 包含显示器/信号灯的电致变色后视镜组件 |
CN107045242A (zh) * | 2016-02-06 | 2017-08-15 | 合肥威迪变色玻璃有限公司 | 电致变色结构及其形成方法 |
CN107632479A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-01-26 | 宁波祢若电子科技有限公司 | 一种改进型电致变色汽车后视镜镜片 |
-
2018
- 2018-02-11 CN CN201810139861.6A patent/CN108363257B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103543568A (zh) * | 2002-04-03 | 2014-01-29 | 金泰克斯公司 | 包含显示器/信号灯的电致变色后视镜组件 |
CN101738812A (zh) * | 2003-05-06 | 2010-06-16 | 金泰克斯公司 | 车辆后视镜元件及安装有这些元件的组合件 |
CN101806927A (zh) * | 2010-02-25 | 2010-08-18 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种高反膜及其制备方法 |
CN107045242A (zh) * | 2016-02-06 | 2017-08-15 | 合肥威迪变色玻璃有限公司 | 电致变色结构及其形成方法 |
CN107632479A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-01-26 | 宁波祢若电子科技有限公司 | 一种改进型电致变色汽车后视镜镜片 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
吩噻嗪衍生物电致变色材料的合成及其性能研究;涂茜等;《功能材料》;20100620;第41卷(第06期);1102 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108363257A (zh) | 2018-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108363257B (zh) | 一种改进型电致变色器件 | |
KR101535100B1 (ko) | 전기변색 스마트 윈도우 및 그 제조 방법 | |
JP4799113B2 (ja) | エレクトロクロミック素子およびその駆動方法 | |
EP0028147B1 (en) | Electro-optical light transmission controlling panel | |
US7777933B2 (en) | Electrochemical system on a plastic substrate | |
RU2117972C1 (ru) | Электрохроматическое устройство (варианты) и электрохроматическая комбинация (варианты) | |
CN206421132U (zh) | 具有良好反射或光透性能的电致变色组件 | |
CN107632479A (zh) | 一种改进型电致变色汽车后视镜镜片 | |
KR102149672B1 (ko) | 전기변색 소자 | |
KR20010043668A (ko) | 다양한 광학적 및/또는 에너지 특성을 가진 전기 제어시스템과 같은 전기화학장치 | |
CN108254989B (zh) | 全固态电致变色窗和固态电致变色镜及其制备方法 | |
CN102209830A (zh) | 可转换的窗 | |
KR20070034464A (ko) | 가변적인 광학 및/또는 에너지 특성을 갖는 전기 제어가능한 디바이스에 전원을 공급하는 방법 | |
JP2009545765A (ja) | 可変の光学および/またはエネルギー特性を有するグレイジングタイプの電気化学的なおよび/または電気制御可能な素子 | |
JPS63239044A (ja) | 透明導電性積層体 | |
JP2022547180A (ja) | エレクトロクロミックガラスおよびその製造方法 | |
CN108508671A (zh) | 一种导电反射层及其在电致变色器件中的应用 | |
CN208384316U (zh) | 一种改进型电致变色汽车后视镜镜片 | |
CN207232591U (zh) | 一种电致变色后视镜 | |
JPH0215243A (ja) | エレクトロクロム型可変透過性ガラス板 | |
CN110658660B (zh) | 基于多层功能薄膜的电致变色器件及其制备方法 | |
CN210123513U (zh) | 一种图案化电致变色器件以及电致变色玻璃 | |
CN215067648U (zh) | 一种用于车载显示的多彩电致变色器件 | |
JPS62143032A (ja) | 調光体 | |
CN214623248U (zh) | 电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |