CN109742104B

CN109742104B - 智能窗

Info

Publication number: CN109742104B
Application number: CN201910004134.3A
Authority: CN
Inventors: 牟鑫
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2039-01-03
Also published as: CN109742104A

Abstract

本公开提供一种智能窗，涉及显示技术领域。该智能窗包括衬底、第一电极层、电致变色层、电致发光层、第二电极层和第三电极层，其中：衬底，该衬底具有第一区域和第二区域，第一区域为电致发光区域，第二区域为电致变色区域；第一区域为第二区域中的一部分区域；第一电极层，设于衬底的表面上，且覆盖于衬底；电致变色层，形成于第一电极层上，且位于第二区域；电致发光层，形成于电致变色层上，且包括发光功能层，发光功能层在电致变色层的正投影位于第一区域；第二电极层，形成于电致发光层上；第三电极层，形成于电致发光层上未被第二电极层覆盖的区域。本公开的智能窗可简化结构，降低智能窗厚度。

Description

智能窗

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种智能窗。

背景技术

在显示技术领域，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)因其具有自发光、高效率、色彩鲜艳、轻薄省电、可卷曲等优点，获得了广泛的应用。例如，可在窗户上贴附薄膜状的显示装置，以便显示图像或实现变色。

在现有智能窗中，通过两个电极使发光材料发光，以显示图像，同时，通过另外两电极使发光材料变色，以实现窗户的变色。现有智能窗的结构复杂，导致生产成本较高，且厚度较大。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种智能窗，可简化结构，降低厚度。

根据本公开的一个方面，提供一种智能窗，包括：

衬底，该衬底具有第一区域和第二区域，所述第一区域为电致发光区域，所述第二区域为电致变色区域；所述第一区域为所述第二区域中的一部分区域；

第一电极层，设于所述衬底的表面上，且覆盖于所述衬底；

电致变色层，形成于所述第一电极层上，且位于所述第二区域；

电致发光层，形成于所述电致变色层上，且包括发光功能层，所述发光功能层在所述电致变色层的正投影位于所述第一区域；

第二电极层，形成于所述电致发光层上；

第三电极层，形成于所述电致发光层上未被所述第二电极层覆盖的区域。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第三电极层同时覆盖于所述电致发光层上未被所述第二电极层覆盖的区域和所述第二电极层上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电致变色层的材料至少包括电致变色材料，且该电致变色材料具有空穴注入功能，所述电致发光层还包括：

空穴传输层，覆盖于所述电致变色层远离所述衬底的表面，所述发光功能层覆盖于所述空穴传输层远离所述电致变色层的表面；

空穴阻挡层，覆盖于所述发光功能层远离所述空穴传输层的表面及所述空穴传输层未被所述发光功能层覆盖的表面；

电子传输层，覆盖于所述空穴阻挡层远离所述空穴传输层的表面；

电子注入层，形成于所述电子传输层远离所述空穴阻挡层的表面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述智能窗还包括：

电子阻挡层，形成于所述空穴传输层与所述发光功能层之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二电极为遮光的导电材料，所述智能窗还包括：

像素定义层，位于所述第一电极和所述电致变色层之间，至少用于在所述电致发光层对应于所述第二区域的区域限定出多个像素。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二电极为透明或半透明导电材料，所述智能窗还包括：

像素定义层，位于所述第二电极和所述电致发光层之间，至少用于在所述电致发光层对应于所述第二区域的区域限定出多个像素。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极包括间隔设置的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第一区域正对设置；所述第二子电极与所述第二区域中所述第一区域以外的区域正对设置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述智能窗还包括：

控制层，设于所述第一子电极与所述衬底之间，所述控制层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管用于控制所述电致发光层发光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述衬底为透明衬底。

在本公开的一种示例性实施例中，所述智能窗还包括：

光提取层，形成于所述第二电极层上。

本公开的智能窗，可向第一电极层和第二电极层施加电压，使电致发光层发光，以便显示图像；同时，可向第一电极层和第三电极层施加电压，使电致变色层变色，即第二区域可变色。在此过程中，电致发光与电致变色可共用第一电极，免于为第二电极层和第三电极层分别设置对应的电极层，从而简化结构，降低生产成本，并可减小厚度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开智能窗一实施方式的结构示意图。

图2为本公开智能窗另一实施方式的结构示意图。

图3为本公开实施方式智能窗的控制层的结构示意图。

图中：1、衬底；2、控制层；3、第一电极层；4、电致变色层；5、电致发光层；51、空穴传输层；52、发光功能层；53、空穴阻挡层；54、电子传输层；55、电子注入层；6、第二电极层；7、第三电极层；31、第一子电极；32、第二子电极；8、光提取层；100、透明基底；201、缓冲层；202、有源层；203、栅极绝缘层；204、介电层；205、保护层；206、平坦化层；207、透明电极层；208、存储电极；209、漏极；210、栅极；211、源极。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等，用语“第一”、“第二”、“第三”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种智能窗，该智能窗可作为车窗或建筑物的窗户。

如图1所示，该智能窗可以包括衬底1、第一电极层3、电致变色层4、电致发光层5、第二电极层6和第三电极层7，其中：

衬底1可具有第一区域和第二区域，所述第一区域为电致发光区域，所述第二区域为电致变色区域；所述第一区域为所述第二区域中的一部分区域；

第一电极层3可设于所述衬底1的表面上，且可覆盖于所述衬底1；

电致变色层4可形成于所述第一电极层3上，且可位于所述第二区域；

电致发光层5可形成于所述电致变色层4上，且所述电致发光层5在所述衬底1上的正投影可位于所述第一区域；

第二电极层6可形成于所述电致发光层5上；

第三电极层7可形成于所述电致发光层5上未被所述第二电极层6覆盖的区域。

本公开实施方式的智能窗，可向第一电极层3和第二电极层6施加电压，使电致发光层5发光，以便显示图像；同时，可向第一电极层3和第三电极层7施加电压，使电致变色层4变色，即第二区域可变色。在此过程中，电致发光与电致变色可共用第一电极层3，免于为第二电极层6和第三电极层7分别设置对应的电极层，从而简化结构，进而有利于减小智能窗的厚度，降低生产成本。

下面对本公开实施方式智能窗的各部分进行详细说明：

衬底1可具有第一区域和第二区域，第一区域可作为电致发光区域，第二区域可作为电致变色区域，且第一区域可为第二区域中的一部分区域。当然，第一区域和第二区域也可以并排设置于衬底1上，或者，也可以通过其他分布方式分布于衬底1，在此不对第一区域和第二区域的分布方式做特殊限定。

如图1所示，衬底1可以呈板状结构，其形状可以是圆形、矩形或其他不规则形状，在此不对衬底1的形状和尺寸做特殊限定。同时，衬底1可为透明材料，其可为柔性衬底，即其材料可以为柔性材料，举例而言，其材料可以是聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)等聚合材料，当然，还可以是其他材料，在此不再一一列举。需要说明的是，衬底1还可以是硬质材料，其材料可以是玻璃等透明材料，举例而言，其可以是透明车窗或建筑物的窗户等。

如图1所示，第一电极层3可设于衬底1的表面，且能够覆盖于衬底1上，第一电极层3可为具有高的光透过率的导电材料，具体而言，其可以是透明导电材料，例如，第一电极层3的材料可以是氧化铟锡(ITO)，也可以是掺铟氧化锌(IZO)，当然，还可以是其他导电材料，只要能使大量的光透过即可。第一电极层3可以是贴附于衬底1的薄膜，可通过真空蒸镀的方式将第一电极层3蒸镀在衬底1上，真空蒸镀的具体原理，在此不再详述。当然，还可以通过磁控溅射、丝网印刷、涂布等其他方式在衬底1上形成第一电极层3。

在一实施方式中，如图1所示，第一电极层3可以包括间隔设置的第一子电极31和第二子电极32，第一子电极31可与第一区域正对设置，第二子电极32可与第二区域中第一区域以外的区域正对设置。或者，在另一实施方式中，如图2所示，第一电极层3也可为连续的层状结构，其可完全覆盖衬底1。

如图1所示，电致变色层4可覆盖于第一电极层3远离衬底1的表面，且可位于第二区域；可通过蒸镀、旋涂或丝网印刷等方式将电致变色层4覆盖于第一电极层3远离衬底1的表面。电致变色层4可在电场作用下变色，其材料可以是聚噻吩衍生物(PEDOT)、聚环氧乙烷(PEO)以及锂盐络合物(LiCF₃SO₃)的混合物，当然也可以是其他材料，例如，还可以是氧化钨(WO₃)、单甲氧基聚环氧乙烷(MPEO)以及高氯酸锂(LiClO₄)的混合物。

如图1所示，电致发光层5可形成于电致变色层4远离第一电极层3的表面，可通过蒸镀、旋涂、丝网印刷、喷墨打印或涂覆等方式将电致发光层5设置于电致变色层4远离第一电极层3的表面。电致发光层5可以包括发光功能层52，该发光功能层52在衬底1上的正投影可位于第一区域，且该正投影可与第一区域完全重合。

在一实施方式中，电致发光层5还可以包括空穴注入层、空穴传输层51、电子阻挡层、空穴阻挡层53、电子传输层54、电子注入层55，其中：

空穴注入层可覆盖于电致变色层4远离衬底1的表面，空穴传输层51可覆盖于空穴注入层远离电致变色层4的表面，发光功能层52可覆盖于空穴传输层51远离空穴注入层的表面，且其在衬底1上的正投影可位于第一区域，电子阻挡层可形成于空穴传输层51与发光功能层52之间，空穴阻挡层53可覆盖于发光功能层52远离空穴传输层51的表面及空穴传输层51未被发光功能层52覆盖的表面，电子传输层54可覆盖于空穴阻挡层53远离空穴传输层51的表面，电子注入层55可形成于电子传输层54远离空穴阻挡层53的表面。可通过蒸镀、旋涂、丝网印刷、喷墨打印或涂覆等方式将空穴注入层、空穴传输层51、电子阻挡层、发光功能层52、空穴阻挡层53、电子传输层54、电子注入层55等依次层叠设置于电致变色层4的表面，当然也可以通过其他方式将各层依次层叠设置，在此不对层叠工艺做特殊限定。

举例而言，空穴注入层的材料可以是聚噻吩衍生物(PEDOT)或氧化钨(WO₃)，空穴传输层51的材料可以是4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'[二(1-萘基)-N,N'-二苯基]-1,1'-联苯基-4,4'-二胺(NPB)，发光功能层52的材料可以是甲基环丙烯：磷光绿光材料(mCP:Ir(ppy)3)，空穴阻挡层53的材料可以是1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)，电子传输层54的材料可以是8-羟基喹啉铝(Alq3)，电子注入层55的材料可以是金属材料，例如可以是镱(Yb)；当然，以上各层的材料也可以是其他的材料，在此不再一一列举。

在另一实施方式中，如图1所示，电致变色层4可以包括空穴注入材料，该材料可同时实现变色和空穴注入，从而可省去上述实施方式中电致发光层5中的空穴注入层，而将空穴传输层51直接覆盖于电致变色层4的表面，电致变色层4可作为空穴注入层。例如，电致变色层4的材料可以是聚噻吩衍生物(PEDOT)和/或氧化钨(WO₃)，聚噻吩衍生物(PEDOT)和氧化钨(WO₃)既可以作为空穴注入材料，也可作为电致变色材料，当然电致变色层4的材料还可以是其他可作为空穴注入和电致变色的材料，在此不再一一列举。

如图1所示，第二电极层6可形成于电致发光层5远离电致变色层4的表面，可通过真空蒸镀的方式将第二电极层6蒸镀在电致发光层5上，当然，还可以通过磁控溅射、丝网印刷、涂布等其他方式在电致发光层5上形成第二电极层6。

第二电极层6可为透明或半透明材料，其透过率可以大于或等于30％，举例而言，可以为30％～70％，例如，可以是30％，50％，70％；当然，其透过率也可以是其他，例如，还可以是20％，80％，90％，100％等。第二电极层6的材料可以是金属材料，举例而言，其可以是铝、镁、银、铜、金等金属的薄膜，当然，还可以是其他透明导电材料，在此不再一一列举。当然，第二电极层6也可以是遮光的导电材料，例如，其可以是合金材料，例如，其可以是镁银合金、铝银合金等，当然，也可以是其他类型的合金材料或导电材料，在此不做特殊限定。

需要说明的是，第二电极层6在电致变色层4的正投影可位于第一区域，且可与第一区域部分或全部重合；即第二电极层6可与发光功能层52的正投影均可位于第一区域，且第二电极层6在电致变色层4的正投影可与发光功能层52在电致变色层4的正投影部分或全部重合，可向第一电极层3和第二电极层6施加电压，可实现显示功能。

如图1所示，在一实施方式中，第三电极层7可形成于电致发光层5上未被第二电极层6覆盖的区域。可通过真空蒸镀的方式将第三电极层7蒸镀在电致发光层5上，当然，还可以通过磁控溅射、丝网印刷、涂布等其他方式在电致发光层5上形成第三电极层7。第三电极层7可为具有高的光透过率的导电材料，具体而言，其可以是透明导电材料，例如，其材料可以是氧化铟锡(ITO)，也可以是掺铟氧化锌(IZO)，当然，还可以是其他导电材料，只要能使大量的光透过即可。

如图2所示，在另一实施方式中，第三电极层7可同时覆盖于电致发光层5上未被第二电极层6覆盖的区域。和第二电极层6上。第三电极层7的材料及其成型工艺可参考上述具体描述，在此不再赘述。

在使用时，可向第一电极层3和第三电极层7施加电压，电致变色层4变色，可实现变色功能。需要说明的是，电致变色层4变色，可以是第二区域整体变色，当然，也可以是第一区域不变色，第二区域中第一区域以外的区域变色。需要说明的是，变色为光线明暗的变化或光透过率的变化，且色彩明暗的变化可与施加电压的大小呈正比或反比，即：随着第一电极层3与第三电极层7间电压的增大，智能窗的颜色逐渐变亮或变暗。

本公开实施方式的智能窗还可包括像素定义层，该像素定义层可具有多个像素定义单元，各像素定义单元的形状可以是圆形、矩形、多边形或其他不规则图形，可用于将电致发光层5限定出多个像素，具体而言，可通过各个像素定义单元在发光功能层52上划分出多个像素；或者，像素定义层可与发光功能层52同层设置，可通过各个像素定义单元将发光功能层52分割为多个像素。

举例而言，第二电极层6的材料为透明材料时，像素定义层可位于第一电极层3和电致变色层4之间，可用于定义电致发光区域的大小。第二电极层6的材料为遮光材料时，像素定义层可位于电致发光层5远离电致变色层4的表面，且可与第二电极层6相接触，可用于定义电致发光区域的大小。

此外，像素定义层可以是一层或多层结构，其材料可以是具有高的透光率的绝缘材料，具体而言，可以是透明的有机材料，例如，可以是聚酰亚胺，当然还可以是其他透明绝缘材料，在此不对像素定义层的材料做特殊限定。此外，在使用时，可定义发光功能层52的各个像素发光面积，以便显示图像。

在一实施方式中，第二电极层6为透明导电材料，且本公开的智能窗还可以包括光提取层8，该光提取层8可用于提高出光效率，增加显示亮度。光提取层8可设于第二电极层6远离电致发光层5的一侧，其可以是形成于第二电极层6上的透明薄膜，也可以是贴附于第二电极层6上的增光片。可通过喷墨印刷、旋涂、涂布等方式将光提取层8设置于第二电极层6上，当然，也可以将其直接贴附于第二电极层6远离电致发光层5的表面。

为了便于控制电致发光层5，本公开实施方式的智能窗还可包括控制层2，如图1所示，控制层2可设于第一子电极31与衬底1之间，可用于控制电致发光层5发光。如图2所示，在一实施方式中，控制层2可以包括薄膜晶体管，如图3所示，该薄膜晶体管可以包括非晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管中的一种或多种的组合，当然，也可以包括其他类型的薄膜晶体管，在此不做特殊限定。薄膜晶体管数量可与发光功能层52的像素的数量相同，且可与发光功能层52的像素一一对应的连接，从而可通过薄膜晶体管控制各个像素发光，以便显示图像。

举例而言，控制层2可以包括缓冲层201、有源层202、栅极绝缘层203、介电层204、保护层205、平坦化层206、透明电极层207、208存储电极、漏极209、栅极210和源极211。其中：

缓冲层201可覆盖于衬底1上，有源层202可设于缓冲层201远离衬底1的一侧，栅极绝缘层203可覆盖于有源层202远离缓冲层201的表面，栅极210和存储电极208可间隔设置于栅极绝缘层203远离缓冲层201的表面，且栅极210与有源层202可正对设置。介电层204可覆盖于栅极绝缘层203、栅极210以及存储电极208远离有源层202的表面，源极211和漏极209可设于介电层204远离栅极绝缘层203的表面，保护层205可覆盖于源极211、漏极209和介电层204，平坦化层206可覆盖于保护层205远离介电层204的表面，透明电极层207可覆盖于平坦化层206远离保护层205的表面，源极211和漏极209可分别通过穿过栅极绝缘层203和介电层204的过孔与有源层202相连接。

本公开实施方式的智能窗，还可以包括透明基底100，其可以是车窗，举例而言，可以是汽车的前挡风玻璃、后挡风玻璃、天窗、车窗等，也可以是建筑物的窗户等，当然，还可以是其他类型的窗户。本公开实施方式的智能窗可透光，还可变色，还可在对应于第二区域的位置显示图像。

在第一种实施方式中，如图1所示，智能窗的第三电极层7在电致变色层4的正投影可位于第二区域中第一区域以外的区域，第二电极层6为透明导电材料，光提取层8可位于第二电极层6远离电致发光层5的表面，同时，第一电极层3可包括相互间隔设置的第一子电极31和第二子电极32，且第一子电极31可与第一区域正对设置，第二子电极32可与第二区域中第一区域以外的区域正对设置。衬底1可为柔性基底，可贴附于透明基底100的表面。

在第二种实施方式中，如图2所示，智能窗的第三电极层7可同时覆盖于电致发光层5远离电致变色层4的表面和第二电极层6远离电致发光层5的表面，同时，第一电极层3可为覆盖于衬底1上的连续的层状结构，第二电极层6可为遮光材料。智能窗的衬底1远离第一电极层3的表面可贴附于透明基底100的表面。

以窗户为车窗为例：

对于窗户的第一种实施方式而言，若智能窗的衬底1远离电致发光层5的表面可贴附于透明基底100的外表面，即车窗的外表面，则可用于向车外显示图像。也可将智能窗的衬底1远离电致发光层5的表面可贴附于透明基底100的内表面，即车窗的内表面，则可用于向车内显示图像。

对于窗户的第二种实施方式而言，可将智能窗的衬底1远离电致发光层5的表面可贴附于透明基底100的外表面，即车窗的外表面，则可用于向车内显示图像。也可将智能窗的衬底1远离电致发光层5的表面可贴附于透明基底100的内表面，即车窗的内表面，则可用于向车外显示图像。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims

1.一种智能窗，其特征在于，包括：

第一电极层，设于所述衬底的表面上，且覆盖于所述衬底；

第二电极层，形成于所述电致发光层上；

第三电极层，同时覆盖于所述电致发光层上未被所述第二电极层覆盖的区域和所述第二电极层上；

所述第二电极为遮光的导电材料。

2.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述电致变色层的材料至少包括电致变色材料，且该电致变色材料具有空穴注入功能，所述电致发光层还包括：

3.根据权利要求2所述的智能窗，其特征在于，所述智能窗还包括：

4.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述智能窗还包括：

5.根据权利要求3所述的智能窗，其特征在于，所述第一电极包括间隔设置的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第一区域正对设置；所述第二子电极与所述第二区域中所述第一区域以外的区域正对设置。

6.根据权利要求5所述的智能窗，其特征在于，所述智能窗还包括：

7.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述衬底为透明衬底。

8.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述智能窗还包括：

光提取层，形成于所述第二电极层上。