CN109188818A - 电致变色器件及制备方法、壳体、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电致变色器件及制备方法、壳体、电子设备。该方法包括：提供第一基材和第二基材，所述第一基材和所述第二基材之间设置有第一框胶，所述第一框胶在所述第一基材和所述第二基材之间限定出变色区域，所述第一基材和所述第二基材均由玻璃形成；在所述第一框胶外围设置第二框胶，所述第二框胶为封闭结构；对所述第一基材和所述第二基材进行减薄处理，以形成第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地小于0.5mm；以及切除所述第二框胶，暴露出所述第一框胶外侧的触点，以便获得所述电致变色器件。由此，利用简单的工艺即可获得具有较薄厚度的电致变色器件。

Description

电致变色器件及制备方法、壳体、电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备部件制备领域，具体地，涉及电致变色器件及制备方法、壳体、电子设备。

背景技术

电致变色是材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，其在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。目前，电致变色技术主要用于汽车、建筑、航空行业，电致变色器件通常由依次层叠设置的第一基板、第一电极层、电致变色层、第二电极层以及第二基板构成，通过给两个电极层施加电压实现颜色变化。

然而，目前的电致变色器件及制备方法、壳体、电子设备仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

发明人发现，目前电致变色器件的厚度均较厚，限制了电致变色器件在电子设备(例如，手机、平板电脑等)中的应用。具体的，目前电致变色器件中基板的厚度较厚，导致了整个电致变色器件的厚度较厚。例如，目前在汽车和建筑上使用的电致变色器件，其采用的基板通常为1.0mm以上厚度的玻璃，若两个电极层与电致变色层的厚度和为0.1mm，则整个电致变色器件的厚度至少在2.1mm以上。该厚度甚至要大于电子设备的壳体厚度，因此如将该厚度的电致变色器件直接应用于电子设备中，将显著增大电子设备的整体厚度。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电致变色器件的方法。该方法包括：提供第一基材和第二基材，所述第一基材和所述第二基材之间设置有第一框胶，所述第一框胶在所述第一基材和所述第二基材之间限定出变色区域，所述第一基材和所述第二基材均由玻璃形成；在所述第一框胶外围设置第二框胶，所述第二框胶为封闭结构；对所述第一基材和所述第二基材进行减薄处理，以形成第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地小于0.5mm；以及切除所述第二框胶，暴露出所述第一框胶外侧的触点，以便获得所述电致变色器件。由此，利用简单的工艺即可获得具有较薄厚度的电致变色器件。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色器件。根据本发明的实施例，该电致变色器件是由前面所述的方法制备的，由此，该电致变色器件具有较薄的厚度，满足电子设备的应用要求。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色器件。根据本发明的实施例，该电致变色器件包括：依次层叠设置的第一基板、第一电极层、电致变色层、第二电极层和第二基板；第一框胶，所述第一框胶设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间，且密封所述电致变色层，以及触点，所述触点分别与所述第一电极层和所述第二电极层电连接，且所述触点位于所述第一框胶的外侧，其中，所述第一基板和所述第二基板均由玻璃形成，且所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地小于0.5mm。由此，该电致变色器件具有较薄的厚度，满足电子设备的应用要求。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种壳体。根据本发明的实施例，该壳体包括前面所述的电致变色器件，由此，该壳体具有前面所述的电致变色器件的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体具有电致变色功能，且具有较薄的厚度。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备包括前面所述的壳体，由此，该电子设备具有前面所述的壳体的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备具有电致变色功能，且具有较薄的厚度。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色器件方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图；

图3显示了根据本发明另一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的电致变色器件的结构示意图；

图5显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图；

图6显示了根据本发明另一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图；

图7显示了根据本发明另一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图；

图8显示了图7中的(a)的俯视图；以及

图9显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色器件方法的部分流程示意图。

附图标记：

100：第一基材；110：第一基板；200：第二基材；210：第二基板；300：第一框胶；400：第一电极层；500：第二电极层；600：电致变色层；700：第二框胶；10：变色区域；20：触点；30：隔垫物。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电致变色器件的方法。如前所述，目前电致变色器件的厚度较厚，限制了电致变色器件在电子设备中的应用。而直接在较薄基板上制备电致变色器件的工艺较复杂，难度较高，难以实现超薄电致变色器件的制备：对于有机小分子电致变色材料而言，若玻璃基板的厚度小于0.5mm，在电致变色材料灌封时，玻璃基板厚度较薄会导致基板在灌装过程中发生变形，无法形成均匀的腔体，导致变色效果不均匀，影响电致变色器件的变色效果。又例如，对于无机电致变色材料或是有机聚合物而言，若玻璃基板的厚度小于0.5mm，电致变色器件的组装将会非常复杂：厚度过小的玻璃基板机械强度不足，难以满足整个组装过程对于支撑基板的强度要求。即使在玻璃基板采用0.5mm的厚度时，电致变色器件的厚度也达到1.1mm，具有上述厚度的电致变色器件仍无法应用在电子设备中。

根据本发明的实施例，通过将制备电致变色器件的工艺与薄化工艺相结合，能够使用简单的工艺获得较薄的电致变色器件，以满足电子设备的应用要求，并且可以令减薄工艺和电致变色器件制备工艺兼容，不会由于增加了减薄工艺，而影响制备的电致变色器件的良品率。具体的，参考图1，该方法包括：

S100：提供第一基材和第二基材，两个基材之间设置有第一框胶，第一框胶在两个基材之间限定出变色区域

根据本发明的实施例，在该步骤中，提供第一基材和第二基材。本领域技术人员能够理解的是，构成电致变色器件基材的材料可以为玻璃或者柔性材料，即第一基材以及第二基材可以均为玻璃，也可以均为柔性材料，如PE等；或者，第一基材和第二基材也可以一个为玻璃，另一个为柔性材料形成。根据本发明的一个具体实施例，第一基材和第二基材均由玻璃形成，由此，可以制作高透过率、低方阻、平整度高的电致变色器件。

根据本发明的实施例，参考图2中的(a)，第一基材100和第二基材200之间设置有第一框胶300，第一框胶300在第一基材100和第二基材200之间限定出变色区域10，以实现对变色区域内变色材料的封装，保证电致变色器件的变色效果。

根据本发明的实施例，参考图2中的(a)，第一基材100朝向第二基材200的一侧还设置有第一电极层400，第二基材200朝向第一基材100的一侧还设置有第二电极层500，第一框胶300设置在第一电极层400和第二电极层500之间，在第一框胶300外侧设置有分别与第一电极层400和第二电极层500电连接的触点20，以便通过触点实现电极层与外界控制电路的连接，进而通过外界电路给电极层施加电压，实现电致变色器件的变色。

根据本发明的实施例，第一电极层400和第二电极层500分别独立地由透明导电材料形成，具体的，第一电极层400和第二电极层500可以分别独立地由氧化铟锡(ITO)形成。由此，变色区域的颜色可以从该电致变色器件的任一侧透出。关于第一电极层和第二电极层的形成方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的实施例，第一电极层400和第二电极层500可以是通过沉积方式形成的。

关于第一框胶的形成方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的实施例，第一框胶300可以是通过涂覆方式形成的。

根据本发明的实施例，第一基材100和第二基材200的厚度可以分别独立地为0.5-1.0mm。由此，一方面可以保证能够在上述基材上制备电致变色器件，另一方面上述基材的厚度不至于过厚，一方面可以节省材料，再一方面将两个基材的厚度设置在上述范围内，便于电致变色器件的组装以及不至于使后续的减薄处理时间过长。根据本发明的具体实施例，第一基材100和第二基材200的厚度可以分别独立地为0.5mm。

S200：在第一框胶外围设置第二框胶

根据本发明的实施例，在该步骤中，在第一框胶外围设置第二框胶。根据本发明的实施例，参考图2中的(b)，在第一框胶300的外围涂覆第二框胶700，第二框胶700将触点20限定在第二框胶700和第一框胶300之间，且第二框胶700为封闭结构。由于电致变色材料通常对水氧敏感，因此在形成电致变色层之后，通常需要进行封装以保护电致变色材料不受后续工序的影响(如图2(a)中所示出的第一框胶300)。而由于该电致变色器件的第一电极层400和第二电极层500均需要与外电路进行连接，因此触点20需要位于第一框胶300的外围。在第一框胶300的外围设置第二框胶700，一方面可以防止第一框胶300在减薄工艺中失效，导致后续的减薄处理对触点以及第一框胶内的变色材料造成破坏，另一方面，可以利用第二框胶700对暴露在外的触点20进行保护。由此，可以保证电致变色器件的使用性能。

S300：对第一基材和第二基材进行减薄处理，以形成第一基板和第二基板

根据本发明的实施例，在该步骤中，对第一基材和第二基材进行减薄处理。根据本发明的实施例，参考图3中的(c)，对第一基材和第二基材进行减薄处理，以形成第一基板110和第二基板210，第一基板110和第二基板210的厚度分别独立地小于0.5mm。由此，可以获得具有较薄厚度的电致变色器件。

根据本发明的实施例，减薄处理可以包括化学蚀刻处理以及物理抛光处理的至少之一。由此，利用简单的工艺即可获得具有较薄厚度的电致变色器件。关于化学刻蚀处理以及物理抛光处理所使用的刻蚀液以及抛光液不受特别限制，只要可以实现对第一基材和第二基材的减薄，以及不会破坏第二框胶即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。

关于第一基材和第二基材减薄后的厚度，也即是说，第一基板和第二基板的厚度，可以根据实际应用该电致变色器件的电子设备对空间的需求而设定，例如，根据本发明的具体实施例，当该电致变色器件应用于手机中时，可以根据手机对空间的需求，将第一基板400和第二基板500的厚度分别独立地设置为0.08-0.12mm，以实现该电致变色器件在手机中的应用，获得具有电致变色功能且厚度较薄的手机。具体的，当该电致变色器件应用于手机中时，第一基材100和第二基材200的厚度可以分别薄化到0.1mm，也即是说，第一基板400和第二基板500的厚度可以分别为0.1mm。由此，可以使最终获得的电致变色器件的厚度减薄到0.3mm，使得该电致变色器件具有较薄的厚度。

根据本发明的实施例，可以采用化学刻蚀处理对第一基材和第二基材进行减薄，直到减薄到所需要的厚度为止，在对第一基材和第二基材进行化学刻蚀处理之后，还可以对第一基材和第二基材进行物理抛光处理，以便去除化学刻蚀处理在两个基材上留下的麻点或者表面一些其他的外观不良，使得该电致变色器件具有平整的表面。

S400：切除第二框胶，暴露出第一框胶外侧的触点，以便获得电致变色器件

根据本发明的实施例，在该步骤中，切除第二框胶，暴露出第一框胶外侧的触点，以便获得电致变色器件。根据本发明的实施例，参考图3，切除第二框胶700以及第二框胶700所在区域对应的第一基板110、第一电极层400、第二电极层500和第二基板210，暴露出第一框胶300外侧的触点20(参考图3中的(d))，获得电致变色器件。关于切除工艺的具体实施方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。

根据本发明的实施例，参考图4，第一框胶300限定的变色区域内设置有电致变色层600，由此，通过上述过程可以获得具有较薄厚度的电致变色器件，以满足电子设备的应用要求。根据本发明的实施例，电致变色层600可以是由无机电致变色材料、有机小分子电致变色材料以及有机聚合物的至少之一形成的。由此，可以由上述多种材料形成电致变色层，使得电致变色层具有较广的材料来源。根据本发明的实施例，无机电致变色材料可以为过渡金属氧化物、普鲁士蓝等，有机小分子电致变色材料可以为紫罗精类，有机聚合物可以为聚苯胺、聚噻吩等。

关于电致变色层的设置顺序不受特别限制，例如，根据本发明的实施例，电致变色层可以是在对第一基材和第二基材进行减薄处理之前，设置在变色区域内的。具体的，参考图5中的(a)，首先，在第一基材100上沉积第一电极层400。随后，在第一电极层400远离第一基材100的一侧涂覆第一框胶300，第一框胶300限定出变色区域10，且第一框胶300为封闭结构。

随后，参考图5中的(b)，在变色区域内灌装电致变色材料以形成电致变色层600。随后，在第二基材200上沉积第二电极层500，并将设置有第二电极层500的第二基材200与设置有第一电极层400的第一基材100对向设置，其中，第一电极层400和第二电极层500通过第一框胶300连接。

随后，参考图6中的(c)，在触点20外侧涂覆第二框胶700，第二框胶700将触点20限定在第一框胶300和第二框胶700之间，且第二框胶700为封闭结构。随后，参考图6中的(d)，对第一基材和第二基材进行化学刻蚀处理，直到减薄到所需要的厚度为止，以形成第一基板110和第二基板210。随后，对第一基板110和第二基板210进行物理抛光处理，以便获得具有平整表面的基板，使得最终获得电致变色器件具有良好的外观。

随后，切除第二框胶700以及第二框胶700所在区域对应的第一基板110、第一电极层400、第二电极层500和第二基板210，暴露出第一框胶300外侧的触点20，以便获得该电致变色器件(参考图6中的(e))，其中，触点20位于变色区域10的外围，且与第一电极层400和第二电极层500中的至少之一电连接。

根据本发明的另一些实施例，电致变色层还可以是在对第一基材和第二基材进行减薄处理之后，设置在变色区域内的。具体的，参考图7中的(a)，首先，在第一基材100上沉积第一电极层400。随后，在第一电极层400远离第一基材100的一侧设置隔垫物30，并在第一电极层400远离第一基材100的一侧涂覆第一框胶300，第一框胶300限定出变色区域10，隔垫物30位于变色区域10内，变色区域10外围保留有触点20，且第一框胶300为非封闭结构(参考图8)。也即是说，第一框胶300具有开口区域(如图7中的(a)中的虚线区域)。关于隔垫物的材料不受特别限制，只要可以起到支撑作用，防止后续步骤中灌装电致变色材料时基板发生变形，且不影响电致变色器件的外观即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。

随后，参考图7中的(b)，在触点20外侧涂覆第二框胶700，第二框胶700将触点20限定在第一框胶300和第二框胶700之间，且第二框胶700为封闭结构。随后，参考图9中的(c)，对第一基材和第二基材进行化学刻蚀处理，直到减薄到所需要的厚度为止，以形成第一基板110和第二基板210。随后，对第一基板110和第二基板210进行物理抛光处理，以便获得具有平整表面的基板，使得最终获得电致变色器件具有良好的外观。

随后，切除第二框胶700以及第二框胶700所在区域对应的第一基板110、第一电极层400、第二电极层500和第二基板210，暴露出第一框胶300外侧的触点20(参考图9中的(d))。

随后，参考图9中的(e)，在变色区域内灌装电致变色材料以形成电致变色层600，并在第一框胶300的开口处涂覆框胶，以便密封电致变色层600，获得该电致变色器件。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色器件。根据本发明的实施例，该电致变色器件是由前面描述的方法制备的，由此，该电致变色器件具有较薄的厚度，满足电子设备的应用要求。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色器件。根据本发明的实施例，该电致变色器件可以为由前面描述的方法制备的，由此，该电致变色器件具有与前面描述的方法制备的电致变色器件相同的特征以及优点，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，参考图4，该电致变色器件包括：依次层叠设置的第一基板110、第一电极层400、电致变色层600、第二电极层500和第二基板210，以及第一框胶300和触点20。其中，第一框胶300设置在第一电极层400和第二电极层500之间，且密封电致变色层600，触点20分别与第一电极层400和第二电极层500电连接，且触点20位于第一框胶300的外侧，第一基板110和第二基板210均由玻璃形成，且第一基板110和第二基板210的厚度分别独立地小于0.5mm。由此，该电致变色器件具有较薄的厚度，满足电子设备的应用要求。

关于第一电极层、第二电极层以及电致变色层的材料前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，第一基板110和第二基板210的具体厚度，与实际应用该电致变色器件的电子设备对空间的需求相匹配，具体的，根据实际应用该电致变色器件的电子设备对空间的需求，调节制备工艺相应的参数，使得第一基板110和第二基板210的厚度与电子设备相匹配。关于制备工艺以及第一基板和第二基板厚度的调节，前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，当该电致变色器件应用于手机中时，可以根据手机对空间的需求，将第一基板400和第二基板500的厚度分别独立地设置为0.08-0.12mm，以实现该电致变色器件在手机中的应用，获得具有电致变色功能且厚度较薄的手机。具体的，当该电致变色器件应用于手机中时，第一基板400和第二基板500的厚度可以分别为0.1mm。由此，该电致变色器件的总厚度为0.3mm，具有较薄的厚度。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种壳体。根据本发明的实施例，该壳体包括前面描述的电致变色器件，由此，该壳体具有前面描述的电致变色器件的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体具有电致变色功能，且具有较薄的厚度。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备包括前面描述的壳体，由此，该电子设备具有前面描述的壳体的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备具有电致变色功能，且具有较薄的厚度。

根据本发明的实施例，电子设备可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种。具体的，电子设备可以为移动电话或智能电话、便携式游戏设备、膝上型电脑、个人数字助理、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子设备还可以为其他的可穿戴设备(诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备或智能手表的头戴式设备等)。由此，上述电子设备具有电致变色功能，且具有较薄的厚度。

需要特别说明的是，在本发明中，术语“第一”“第二”仅用于区分，并不能够理解为对本发明的限制，或是重要性的区别。具体而言：电致变色器件中，第一基板、第二基板仅用于区分两个基板，并不能够理解为对其设置位置、重要性或是材料、结构的限制。类似地，第一电极层以及第二电极层也仅仅用于区分两个电极层，为方便描述，令设置在第一基板上的电极层为第一电极层，设置在第二基板上的电极层为第二电极层。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种制备电致变色器件的方法，其特征在于，包括：

提供第一基材和第二基材，所述第一基材和所述第二基材之间设置有第一框胶，所述第一框胶在所述第一基材和所述第二基材之间限定出变色区域，所述第一基材和所述第二基材均由玻璃形成；

在所述第一框胶外围设置第二框胶，所述第二框胶为封闭结构；

对所述第一基材和所述第二基材进行减薄处理，以形成第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地小于0.5mm；以及

切除所述第二框胶，暴露出所述第一框胶外侧的触点，以便获得所述电致变色器件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减薄处理包括化学蚀刻处理以及物理抛光处理的至少之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基材和所述第二基材的厚度分别独立地为0.5-1.0mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地为0.08-0.12mm。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述减薄处理包括：

在对所述第一基材和所述第二基材进行所述化学刻蚀处理之后，对所述第一基板和所述第二基板进行物理抛光处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述第一基材和所述第二基材进行减薄处理之前，在所述变色区域内设置电致变色层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电致变色层是由无机电致变色材料、有机小分子电致变色材料以及有机聚合物的至少之一形成的。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

在所述第一基材上沉积第一电极层；

在所述第一电极层远离所述第一基材的一侧涂覆所述第一框胶，所述第一框胶限定出所述变色区域；

在所述变色区域内设置电致变色层；

在所述第二基材上沉积第二电极层，将所述第二基材与所述第一基材对向设置，所述第二电极层与所述第一电极层通过所述第一框胶连接；

在所述触点外侧涂覆所述第二框胶，所述第二框胶将所述触点限定在所述第一框胶和所述第二框胶之间；

对所述第一基材和所述第二基材进行化学刻蚀处理，以形成所述第一基板和所述第二基板；

对所述第一基板和所述第二基板进行物理抛光处理；

切除所述第二框胶，暴露出所述第一框胶外侧的所述触点，以便获得所述电致变色器件，

其中，所述触点位于所述变色区域外围，且与所述第一电极层以及所述第二电极层中的至少之一电连接。

9.一种电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件是由权利要求1-8任一项所述的方法制备的。

10.一种电致变色器件，其特征在于，包括：

依次层叠设置的第一基板、第一电极层、电致变色层、第二电极层和第二基板；

第一框胶，所述第一框胶设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间，且密封所述电致变色层，以及

触点，所述触点分别与所述第一电极层和所述第二电极层电连接，且所述触点位于所述第一框胶的外侧，

其中，所述第一基板和所述第二基板均由玻璃形成，且所述第一基板和所述第二基板的厚度分别独立地小于0.5mm。

11.一种壳体，其特征在于，包括权利要求9或10所述的电致变色器件。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求11所述的壳体。