CN108761951B - 电致变色玻璃的电极焊点结构及全固态电致变色玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电致变色玻璃的电极焊点结构及全固态电致变色玻璃，包括玻璃基板、玻璃基板表面的镀膜区，电极焊点结构包括导电银胶层，其覆盖在镀膜区和清边区上，一端与汇流条连接，另一端延伸至玻璃基板的边缘；焊接层，其位于覆盖清边区的导电银胶的表面。本发明采用双层的电极焊点结构，第一层的导电银胶层牢固的粘附在玻璃表面，与汇流条实现电连接，第二层的可焊接层作为焊点，在后续工序中可以用来焊接导线，接入外部电源，实现变色镀层的电致变色功能，这种焊点结构不容易脱落，接线方便，且成本低，对材料本身的要求不高，焊接结构可延伸出玻璃基板边缘或保持在玻璃基板内侧，分别适用于不同的焊线方式。

Description

电致变色玻璃的电极焊点结构及全固态电致变色玻璃

技术领域

本发明涉及变色玻璃技术领域，具体涉及一种电极焊点结构，以及使用该电极焊点结构的全固态电致变色玻璃，可以用到建筑和交通工具领域。

背景技术

电致变色是指材料在外加电压的作用下，带电离子与金属氧化物电致变色材料发生掺杂和去掺杂，导致材料发生氧化还原反应，进而其光学性能（透过率、吸收率、反射率）在可见光及红外区域内发生可逆变化的现象，其宏观的表现为色彩及透过率的变化。利用该性能制备的电致变色玻璃能对太阳光辐射的光和热进行智能调节，选择性地调节进入室内的热辐射，降低建筑物的能耗，并解决日渐严重的城市光污染问题，代表着当今最先进的智能建筑节能玻璃技术。

目前建筑领域进入量产应用的电致变色玻璃主要是基于三氧化钨作为变色材料的全固态无机电致变色玻璃。在玻璃基板上采用磁控溅射技术分别镀膜，膜层依次为离子阻挡层、第一导电层、EC堆叠层、第二导电层，其中EC堆叠层为具有电致变色功能的无机三层结构：电致变色层、离子传导层、离子存储层，或膜层顺序反过来也可以。其中，锂离子在电压的驱动下，可逆地进出电致变色材料层的晶格，实现电致变色功能。

为了让变色镀膜层形成导电通路，变色玻璃上要分布分别连接第一导电层和第二导电层的电极，又称为导电汇流条或简称汇流条。该方案可以采用申请号为201620118689.2和201620118707 .7的发明实现。

在全固态电致变色领域，为了保证后续中空变色玻璃密封的持久性，沿着变色玻璃基板边缘会有一定宽度的环形清边区，该区域内所有的镀膜层均被清除，使玻璃基板裸露。中空间隔条，包括但不限于热塑性间隔条、铝间隔条、复合间隔条等，直接与清边区裸露的玻璃基板接触，而不接触电致变色膜层。

实现电极分布以后，必须设法将电极引到玻璃基板边缘的清边区，并构造可以用于焊接导电的焊点，为后期制作中空玻璃时，使得焊点在中空腔体的外侧。将导线焊接在焊点上，才能通入外部电源，实现EC镀膜叠层的电致变色。

国外电致变色玻璃公司，如Sage Glass和View, Inc.，直接使用汇流条的材料作为焊点，通过但不限于丝网印刷、材料打印、点胶机等各种不同手段将汇流条的路线引至变色玻璃边缘的清边区域，进而可以在引出的汇流条上直接焊接导线。

汇流条一般采用银浆材料，固化前为具有一定粘度的固液混合态，可以用丝网印刷、材料打印、或点胶机涂胶，固化后变为具有良好导电性的汇流条。可焊接的银浆产品，一般与玻璃之间的粘附性比较差，与玻璃或TCO表面粘附性好的银浆产品可以用作电致变色膜层的汇流条，但是一般无法同时满足焊点的焊接应用要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电极焊点结构，成本低、应用简单，能够工业化生产，适用于全固态电致变色玻璃，具体技术方案如下：

一种电致变色玻璃的电极焊点结构，包括用于与变色玻璃汇流条连接的导电胶层、整体或部分位于导电胶层上方且与导电胶层电连接的焊接层，以及设置在焊接层下方、导电胶层一侧的用于与电致变色玻璃进行密封的密封胶和用于粘结固定作用的固定胶。

一种全固态电致变色玻璃，包括玻璃基板、玻璃基板表面的镀膜区，以及设置在镀膜区表面的用于电连接上下电极的汇流条，该玻璃基板的外围边缘形成有去除镀膜区的环形清边区，所述玻璃基板的两侧环形清边区上设置有至少两个用于电连接汇流条的电极焊点结构，该电极焊点结构包括：

导电胶层，其与汇流条电连接；

焊接层，整体或部分位于导电胶层上方且与导电胶层电连接；

密封胶，其覆盖于导电胶层与环形清边区之间的间隙，并位于焊接层下方，该密封胶能够填充焊接层与玻璃基板之间的缝隙；

固定胶，其位于焊接层与环形清边区之间，用于将焊接层粘结固定在环形清边区上。

优选地，所述导电胶层采用环氧导电银胶或者异方性导电胶膜。

优选地，所述焊接层采用柔性电路板或者薄金属片。

优选地，所述密封胶采用丁基胶、温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种。

优选地，所述固定胶采用温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种。

所述导电胶层、密封胶和焊接胶为同一种导电银胶，通过一次性刮涂覆盖在镀膜区和环形清边区上，其一端与汇流条连接，另一端延伸至玻璃基板的边缘。

进一步地，所述焊接层的一端延伸至距离玻璃基板边缘0~5mm处或超出玻璃基板边缘。

进一步地，所述清边区与镀膜区的交接处朝向镀膜区一侧0.1～5mm区域内开设有环形封闭的电绝缘隔离线。

优选地，所述电绝缘隔离线在位于电极焊点结构处填充有绝缘胶。

优选地，所述绝缘胶的宽度大于电绝缘隔离线的间隙宽度，绝缘胶的长度大于等于所述导电胶的宽度。

由以上技术方案可知，本发明构造的电极焊点结构中，导电胶层实现了焊接层与电致变色玻璃汇流条的电连接，固定胶将焊接层牢固地粘结固定在电致变色玻璃上，密封胶可以将焊接层与电致变色玻璃之间的缝隙密封住，配合后期电致变色中空玻璃的封装，在不影响中空玻璃气密性的前提下实现电极焊点构造；在后续工序中可以在中空腔体外的焊点上焊接导线，将间隔条外部的电源导入处在中空腔体内部的电致变色层中，实现变色层的电致变色功能；这种焊点结构不容易脱落，接线方便，且成本低，焊点结构可延伸出玻璃基板边缘或保持在玻璃基板内侧，分别适用于后期不同的焊线方式。

附图说明

图1为本发明全固态电致变色玻璃的结构示意图，并示出了电极焊点结构的第一种实施例；

图2为本发明全固态电致变色玻璃的结构示意图，并示出了电极焊点结构的第二种实施例；

图3为本发明全固态电致变色玻璃的结构示意图，并示出了电极焊点结构的第三种实施例；

图4为本发明全固态电致变色玻璃的结构示意图，并示出了电极焊点结构的第四种实施例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在详细说明本发明各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

如图1所示，全固态电致变色玻璃包括玻璃基板1以及玻璃基板表面的镀膜区2，该镀膜区包括离子阻挡层、第一导电层、EC堆叠层、第二导电层，其中EC堆叠层又包括电致变色层、离子传导层、离子存储层。

所述镀膜区2表面设置有用于电连接上下层电极的汇流条3，该玻璃基板的外围边缘形成有去除镀膜区的环形清边区4，所述玻璃基板两侧的环形清边区上设置有一对用于电连接汇流条的电极焊点结构5，也可以在两侧设置多个电极焊点结构。

所述电极焊点结构5采用两层结构，其中依次布置连接的导电胶层、密封胶和固定胶构成下方的第一层，焊接层构成上方的第二层。所述导电胶层与汇流条进行电连接，所述密封胶覆盖于导电胶层与环形清边区之间的间隙，并位于焊接层下方，该密封胶能够填充焊接层与玻璃基板之间的缝隙，所述固定胶位于焊接层与环形清边区之间，用于将焊接层粘结固定在环形清边区上。

其中，导电胶层采用环氧导电银胶或者异方性导电胶膜，密封胶采用丁基胶、温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种，固定胶采用温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种。

实施例1

如图1所示，所述电极焊点结构5的导电胶层、密封胶、固定胶为同一种导电银胶51，一次性刮涂覆盖在镀膜区和清边区上，一端与汇流条3连接，另一端延伸至玻璃基板1的边缘。本实施例中，导电银胶层为矩形结构，其宽度大于等于2mm，优选10～30mm，其厚度在0.1～0.15mm，该导电银胶层的一端覆盖汇流条，另一端与玻璃基板的外边缘齐平。

第二层为焊接层52，其整体或部分位于导电胶层上方且与导电胶层电连接，该焊接层的一边与玻璃基板的外边缘齐平。所述焊接层采用柔性电路板或者金属片，金属片可以是任意种类稳定的，导电的金属薄片，比如铜片、钢片、铝片、镀锡铜带等。该实施例中焊接层为矩形结构，其宽度小于等于导电银胶区域的宽度，其长度小于等于导电银胶区域的长度，厚度为0.01～0.5mm。本实施例中，所述电极焊点结构分布在清边区的两侧，与两侧的汇流条电连接。

以柔性电路板作为焊接层为例，对电极焊点结构的制作流程描述如下：

选用对玻璃表面及TCO表面粘附性良好的导电银胶层，单组份或双组份均可，优选双组份导电银胶。组份混合后，通过但不限于丝网印刷、材料打印、点胶机等各种不同手段将导电银胶制作在变色玻璃的汇流条和其相邻边缘的区域。

在导电银胶上粘结柔性电路板，柔性电路板的一端可以延伸至变色玻璃基板边缘附近0~5mm。

根据导电银胶的使用要求，在特定温度下同时固化导电银胶。固化以后，导电银胶层牢固的粘附在玻璃表面，柔性电路板牢固的粘附在导电银胶层表面，柔性电路板、导电银胶层与汇流条三者实现电连接。柔性电路板作为焊点，在后续工序中可以用来焊接导线，接入外部电源，实现变色镀层的电致变色功能。

对于电致变色玻璃原片，由于在环形清边区与镀膜区交接的地方，镀膜层碎屑可能电连接第一、第二导电层，容易导致微短路情况，不利于膜层正常的工作。为了防止该种情况的发生，需要在环形清边区4与镀膜区2交接处朝向镀膜区一侧0.5～5mm区域内开设一道环形封闭的电绝缘隔离线6，该电绝缘隔离线两侧的镀膜层之间，互相保持电绝缘。同时，电绝缘隔离线被电极焊点结构覆盖的部分提前涂覆有绝缘胶7。在构建焊点结构之前，先用绝缘胶对绝缘线进行绝缘保护，绝缘胶的宽度覆盖电绝缘隔离线即可，长度要大于等于后续导电银胶层的宽度。

实施例2

所述焊接层52的一端超出玻璃基板的边缘，其他部分与实施例1相同，示意图见图2。

实施例3

所述导电胶层51、密封胶53和固定胶54分别为三种不同的胶，分别是异方性导电胶膜、丁基胶和热固化环氧胶，焊接层与导电胶层粘附，导电胶层与汇流条3粘附，三者实现电连接。焊接层52的一端超出玻璃基板的边缘，其他部分与实施例2相同，示意图见图3。

实施例4

所述导电胶层51采用导电银胶，而密封胶53和固定胶54为同一种热固化环氧胶，焊接层52与导电胶层粘附，导电胶层与汇流条3粘附，三者实现电连接，其他部分与实施例2相同，示意图见图4。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电致变色玻璃的电极焊点结构，其特征在于，包括用于与变色玻璃汇流条连接的导电胶层、整体或部分位于导电胶层上方且与导电胶层电连接的焊接层，以及设置在焊接层下方、导电胶层一侧的用于与电致变色玻璃进行密封的密封胶和用于粘结固定作用的固定胶。

2.一种全固态电致变色玻璃，包括玻璃基板、玻璃基板表面的镀膜区，以及设置在镀膜区表面的用于电连接上下电极的汇流条，该玻璃基板的外围边缘形成有去除镀膜区的环形清边区，其特征在于，所述玻璃基板的两侧环形清边区上设置有至少两个用于电连接汇流条的电极焊点结构，该电极焊点结构包括：

导电胶层，其与汇流条电连接；

焊接层，整体或部分位于导电胶层上方且与导电胶层电连接；

密封胶，其覆盖于导电胶层与环形清边区之间的间隙，并位于焊接层下方，该密封胶能够填充焊接层与玻璃基板之间的缝隙；

固定胶，其位于焊接层与环形清边区之间，用于将焊接层粘结固定在环形清边区上。

3.根据权利要求2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述导电胶层采用环氧导电银胶或者异方性导电胶膜。

4.根据权利要求2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述焊接层采用柔性电路板或者薄金属片。

5.根据权利要求2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述密封胶采用丁基胶、温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种。

6.根据权利要求2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述固定胶采用温度固化环氧胶、紫外固化环氧胶、厌氧胶、快干胶、丙烯酸酯胶、压敏胶、环氧导电银胶中的一种。

7.根据权利要求2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述导电胶层、密封胶和焊接胶为同一种导电银胶，通过一次性刮涂覆盖在镀膜区和环形清边区上，其一端与汇流条连接，另一端延伸至玻璃基板的边缘。

8.根据权利要求2-7任一项所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述焊接层的一端延伸至距离玻璃基板边缘0~5mm处或超出玻璃基板边缘。

9.根据权利要求2-7任一项所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述清边区与镀膜区的交接处朝向镀膜区一侧0.1～5mm区域内开设有环形封闭的电绝缘隔离线。

10.根据权利要求9所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于，所述电绝缘隔离线在位于电极焊点结构处填充有绝缘胶。