CN112394581A - 一种电致变色器件的导通结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电致变色器件的导通结构，属于变色器件技术领域。电致变色器件的导通结构包括依次叠加设置的第一导电基底层、电致变色层和第二导电基底层，第一导电基底层包括依次叠加设置的第一透明导电层和第一基材层，第二导电基底层包括依次叠加设置的第二透明导电层和第二基材层，第二透明导电层上开设隔断槽以使得第二透明导电层分为两个相互独立的第一导电区域和第二导电区域，第二导电区域对应的至少部分电致变色层被去除以形成导通口，导通口灌注具有导电性的导通件，导通件用于将与第一透明导电层和第二导电区域电连接。该电致变色器件的导通结构仅需要一次热压焊，工艺简单，且效率较高，有利于提高良率。
Description
技术领域
本发明涉及变色器件技术领域，尤其涉及一种电致变色器件的导通结构。
背景技术
电致变色现象是指在外界电场的作用下，材料发生可逆的氧化还原反应导致其光学性能(如透射率、吸收率、反射率)的变化，在外观上表现为颜色及透明度的可逆变化现象。因此，电致变色器件已被广泛应用于电致变色节能灵巧窗、汽车后视防眩镜和显示器件等行业领域。在现有技术中，电致变色器件在进行电极引出时，通常分别将连接第一透明导电层的电极引线和连接第二透明导电层的电极引线从上下两片导电基底上分别引出，其需要进行两次热压焊，例如焊接下片的电极引线后，再翻转电致变色器件，焊接上片的电极引线，工艺复杂，不利于自动化生产，工作效率低下，且不利于良率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电致变色器件的导通结构，该电致变色器件的导通结构仅需要一次热压焊，工艺简单，且效率较高，有利于提高良率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电致变色器件的导通结构，包括依次叠加设置的第一导电基底层、电致变色层和第二导电基底层，所述第一导电基底层包括依次叠加设置的第一透明导电层和第一基材层，所述第一透明导电层粘接在所述电致变色层的一侧，所述第二导电基底层包括依次叠加设置的第二透明导电层和第二基材层，所述第二透明导电层粘接在所述电致变色层的另一侧；所述第二透明导电层上开设隔断槽以使得所述第二透明导电层分为两个相互独立的第一导电区域和第二导电区域，至少部分所述第二导电区域对应的电致变色层被去除以形成导通口，所述导通口内灌注具有导电性的导通件，所述导通件用于将所述第一透明导电层和所述第二导电区域电连接。
可选地，所述第一导电区域至少靠近所述隔断槽一侧的表面均被所述电致变色层覆盖。
可选地，所述导通件的周侧的至少部分表面紧邻所述电致变色层。
可选地，所述导通口贯穿所述第一导电基底层。
可选地，所述导通件的顶侧的至少部分表面溢出所述导通口，且覆盖至少部分所述第一导电基底层远离所述电致变色层的一面。
可选地，所述导通件的周侧的至少部分表面不贴近所述电致变色层。
可选地，所述导通件的顶侧覆盖于所述第一导电基底层下。
可选地，电致变色器件的导通结构还包括导电体，所述导电体设置于所述第一透明导电层表面和/或内部，且所述导电体与所述导通件连接。
可选地，所述电致变色层包括依次叠加的电致变色材料层、电解质层和离子储存层。
可选地，所述第一基材层远离所述电致变色层的一面设置水氧阻隔层；和/或所述第二基材层远离所述电致变色层的一面设置水氧阻隔层。
本发明相对于现有技术的有益效果：首先对第二透明导电层进行蚀刻，从而开设出隔断槽以使得第二透明导电层分为两个相互独立的第一导电区域和第二导电区域，第二导电区域对应的至少部分电致变色层被去除以形成导通口，导通口灌注有导通件，导通件将第一透明导电层和第二导电区域电连接，从而实现同侧电极引出，因此，用于连接第一透明导电层的电极引线和用于连接第二透明导电层的电极引线可以均从第二导电基底层引出，便于通过一次热压焊即同时对电致变色器件的两个电极引线完成焊接，工艺简单，有利于实现自动化生产，大大提高了工作效率和产品良率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的还未设置导通件的电致变色器件的导通结构的结构示意图；
图2是本发明实施方式一提供的电致变色器件的导通结构的示意图；
图3是本发明实施方式二提供的电致变色器件的导通结构的示意图；
图4是本发明实施方式三提供的电致变色器件的导通结构的示意图；
图5是本发明实施方式四提供的电致变色器件的导通结构的示意图；
图6是本发明实施方式五提供的电致变色区间的导通结构的示意图。
附图标记：
第一导电基底层-1；第一透明导电层-11；第一基材层-12；电致变色层-2；第二导电基底层-3；第二透明导电层-31；第一导电区域-311；第二导电区域-312；第二基材层-32；隔断槽-4；导通口-5；导通件-6；导电体-7；水氧阻隔层-8；光胶层-9。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面参考图1-图6描述本发明实施例的电致变色器件的导通结构的具体结构。
如图1至图6所示，本实施例提供了一种电致变色器件的导通结构，包括依次叠加设置的第一导电基底层1、电致变色层2和第二导电基底层3，第一导电基底层1包括依次叠加设置的第一透明导电层11和第一基材层12，第一透明导电层11粘接在电致变色层2的一侧，第二导电基底层3包括依次叠加设置的第二透明导电层31和第二基材层32，第二透明导电层31粘接在电致变色层2的另一侧；第二透明导电层31上开设隔断槽4以使得第二透明导电层31分为两个相互独立的第一导电区域311和第二导电区域312，至少部分第二导电区域312对应的电致变色层2被去除以形成导通口5，导通口5内灌注具有导电性的导通件6，导通件6用于将第一透明导电层11和第二导电区域312电连接。
需要说明的是，首先对第二透明导电层31进行蚀刻，从而开设出隔断槽4以使得第二透明导电层31分为两个相互独立的第一导电区域311和第二导电区域312，第二导电区域312对应的至少部分电致变色层2被去除以形成导通口5，导通口5灌注有液态形式的导通件6，待液态形式的导通件6变为固态形式的导通件6之后，导通件6分别与第一透明导电层11和位于导通口5的第二导电区域312相连通，将第一透明导电层11和第二导电区域312电连接，从而实现同侧电极引出，因此，用于连接第一透明导电层11的电极引线和用于连接第二透明导电层31的电极引线可以均从第二导电基底层3引出，便于通过一次热压焊即同时对电致变色器件的两个电极引线完成焊接，工艺简单，有利于实现自动化生产，大大提高了工作效率和产品良率。
本发明中，第一基材层12和第二基材层32中的至少一个优选为透明的，以用于展示电致变色器件的光学性质变化。
第一导电基底层1和第二导电基底层3的材料可以为玻璃、塑料等。塑料基底材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃共聚物或三醋酸纤维素中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括PET与环烯烃共聚物的组合，环烯烃共聚物与三醋酸纤维素的组合，PET与三醋酸纤维素的组合或PET、环烯烃共聚物与三醋酸纤维素的组合。优选地，塑料基底材料的厚度为20-500μm，例如可以是20μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；当基底层的材料为玻璃时，不对基底层的厚度做过多限定，本领域技术人员可以根据实际应用进行合理地选择。
第一透明导电层11和第二透明导电层31中的至少一个优选为透明的，以用于展示电致变色器件的光学性质变化。透明的导电层的材料包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、纳米银线、石墨烯、碳纳米管、金属网格或银纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合；典型但非限制性的组合包括ITO与ZAO的组合，AZO与FTO的组合，纳米银线与石墨烯的组合，石墨烯与碳纳米管的组合，碳纳米管与金属网格的组合，金属网格与银纳米颗粒的组合，纳米银线与银纳米颗粒的组合，ITO、AZO与纳米银线的组合，纳米银线、石墨烯与碳纳米管的组合，石墨烯、碳纳米管、金属网格与银纳米颗粒的组合或ITO、AZO、FTO、纳米银线、石墨烯、碳纳米管、金属网格与银纳米颗粒的组合。导电层的厚度为0.1nm-10μm，例如可以是0.1nm、0.5nm、1nm、5nm、10nm、100nm、500nm、1μm、3μm、5μm、7μm或10μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为0.1nm-1μm。
电致变色层2是凝胶态或固态的一层或多层材料组成的可调透过率的片层，例如聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)玻璃、悬浮粒子装置(Suspended Particle Device，SPD)和电致变色(Electrochromic，EC)等类型。
导通件6采用具有高导电性能的材料，例如银浆等，当然，在本发明的其他实施例中，导通件6可根据实际需要进行选择。
可选地，如图1至图6所示，第一导电区域311至少靠近隔断槽4一侧的表面被电致变色层2覆盖。
需要解释说明的是，由于第一导电区域311靠近隔断槽4一侧的表面被电致变色层2覆盖，因此，可以确保导通口5灌注导通件6之后，导通件6不会接触到第一导电区域311，从而不会导致第一导电区域311和第二导电区域312发生电连接，进而避免电致变色器件发生短路的情况。
可选地，如图2、图3、图4、图5和图6所示，导通件6的周侧的至少部分表面紧邻电致变色层2。
需要说明的是，由于导通件6的周侧的至少部分表面紧邻电致变色层2，起到支撑和固定导通件6的作用，从而确保第一透明导电层11通过导通件6与第二导电区域312电连接的可靠性。如图2和图3所示的一些实施例中，导通件6的周侧的部分表面紧邻电致变色层2，导通口5均为敞开设置；如图4和图5所示的一些实施例中，导通件6的周侧的全部表面紧邻电致变色层2，导通口5呈容纳槽或者容纳腔的形式。导通件6的周侧的全部表面紧邻电致变色层2相比部分表面紧邻电致变色层2而言，其支撑效果更好、更加稳定。
可选地，如图1至图4以及图6所示，导通口5贯穿第一导电基底层1。可以理解的是，将导通口5贯穿第一导电基底层1设置，便于将液态形式的导通件6从顶部沿着电致变色器件靠近导通口5的侧面灌注到导通口5内，使得导通件6与第一透明导电层11与第二导电区域312的电连接更加稳定。
可选地，如图3所示，导通件6的顶侧的至少部分表面溢出导通口5，且覆盖至少部分第一导电基底层1远离电致变色层2的一面。
需要解释说明的是，如图3所示的实施例中，由于导通件6的顶侧的至少部分表面溢出导通口5，且覆盖至少部分第一导电基底层1远离电致变色层2的一面，则导通件6和第一基材层12的端面不易裂开，避免了第一透明导电层11和第二导电区域312的电连接失效，黏合效果更好，提高了生产良率。
可选地，如图2和图3所示，导通件6的周侧的至少部分表面不贴近电致变色层2。
可以理解的是，如图2和图3所示的实施例，均为导通件6的周侧的至少部分表面不贴近电致变色层2。在形成导通口5时，例如可以通过激光切割后去除导通口5区域对应的第一导电基底层1，然后通过擦拭去除导通口5内的电致变色层2的材料，如图2、3所示的导通口5的右侧无材料等遮挡，这样在去除第一导电基底层1和电致变色层2时，在工艺上都更易于实现，大大提高产品良率。对于如图2和图3的结构，导通件6覆盖在导通口5左侧的侧壁上，依附于第一导电基底层1、电致变色层2的侧面，实现第一透明导电层11和第二导电区域312的电连接。作为优选方案，为了避免导通件6从第一导电基底层1和电致变色层2的侧面裂开，将导通件6的顶部部分覆盖于第一导电基底层1的表面，从而加强导通件6与第一导电基底层1和电致变色层2的侧面的连接稳定性，确保第一透明导电层11和第二导电区域312的电连接的可靠性，避免产品由于断路造成的失效，大大提高了产品的良率。
可选地，如图5所示，导通件6的顶侧覆盖于第一导电基底层1下。如图5所示的实施例中，首先将与导通口5顶侧对应部分的第一导电基底层1的至少相邻的两侧进行蚀刻，将蚀刻部分的第一导电基底层1掀开或取出，用针头将导通件6点浆在导通口5内，再将第一导电基底层1固定在原来的位置，该方式的导通件6与导电体7的接触面积更大，大大提高了导通良率。
可选地，如图1至图5所示，电致变色器件的导通结构还包括导电体7，导电体7设置于第一透明导电层11表面和/或内部，且导电体7与导通件6连接。
本发明的导电体7采用导电率较高的金属材料，例如导电银浆、导电铜浆、导电碳浆、纳米银导电油墨、铜箔、铜丝或导电胶膜中的任意一种或至少两种的组合；典型但非限制性的组合包括导电银浆与导电铜浆的组合，导电铜浆与导电碳浆的组合，导电碳浆与纳米银导电油墨的组合，纳米银导电油墨与导电胶膜的组合，铜箔与铜丝的组合、导电银浆、导电铜浆与导电碳浆的组合，导电银浆、导电碳浆与纳米银导电油墨的组合，导电铜浆、导电碳浆与导电胶膜的组合或导电银浆、导电铜浆、导电碳浆、纳米银导电油墨、铜丝、铜箔与导电胶膜的组合，优选为导电银浆。
可以理解的是，由于导电体7设置于第一透明导电层11表面和/或内部，且导电体7与导通件6连接，设置导电体7有助于将电子从导通件6快速传递到整片第一透明导电层11中，提高导电速率，提高变色速度。
补充说明的是，也可在第一导电区域311和第二导电区域312上设置导电体7，在第一导电区域311和第二导电区域312能够导电的基础上，进一步地提高了导电性能，从而再进一步地提高了导通良率。
可选地，电致变色层2包括叠加的电致变色材料层、电解质层和离子储存层。电致变色材料层、电解质层和离子储存层的材料可以采用现有技术中的材料，本发明对此不作特殊限定。
可选地，第一基材层12远离电致变色层2的一面设置水氧阻隔层；第二基材层32远离电致变色层2的一面设置水氧阻隔层。可以理解的是，第一基材层12和第二基材层32的一面采用水氧阻隔层能够较好地隔绝外部的水汽和氧气，从而避免水汽和氧气进入电致变色层2内影响其正常工作的现象。
具体地，水氧阻隔层可以为硬质玻璃或者现有技术中的柔性水氧阻隔膜，此处不做具体限制。
有利地，如图6所示，电致变色器件还包括光胶层，光胶层粘接在第一基材层12和/或第二基材层32远离电致变色层2的一面上。可以理解的是，光胶层能够有效地将水氧阻隔层与第一基材层12和/或第二基材层32相连接，连接牢固、稳定，粘接强度好。光胶层可以采用聚乙烯醇缩丁醛酯(PolyVinyl Butyral，PVB)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinylAcetate Copolymer，EVA)、OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶、SCA光学胶、离子性中间膜(Surper Safe Glas，SGP)、液态光学胶LOCA(Liquid Optical Clear Adhesive)或亚克力中的任意一种或至少两种的组合。
下面结合图2至图6对本发明的五个优选实施例进行详细说明。
实施例一：
如图2所示，一种电致变色器件的导通结构，包括依次叠加设置的第一导电基底层1、电致变色层2和第二导电基底层3，第一导电基底层1包括依次叠加设置的第一透明导电层11和第一基材层12，第一透明导电层11连接在电致变色层2的一侧，第二导电基底层3包括依次叠加设置的第二透明导电层31和第二基材层32，第二透明导电层31连接在电致变色层2的另一侧，第二透明导电层31上开设隔断槽4以使得第二透明导电层31分为两个相互独立的第一导电区域311和第二导电区域312，至少部分第二导电区域312对应的电致变色层2被去除以形成导通口5，导通口5为敞开设置，导通口5内灌注具有导电性的导通件6，导通件6用于将第一透明导电层11和第二导电区域312电连接。第一导电区域311靠近隔断槽4一侧的表面被电致变色层2覆盖，导通件6的周侧的部分表面紧邻电致变色层2，部分表面不贴近电致变色层2，导通口5贯穿第一导电基底层1。
实施例二：
如图3所示的电致变色器件的结构与实施例一大致相同，所不同的是，所述导通件6的顶侧的至少部分表面溢出导通口5，且覆盖至少部分第一导电基底层1远离电致变色层2的一面。
实施例三：
如图4所示的电致变色器件的结构与实施例一大致相同，所不同的是，导通口5为开口朝上的容纳槽，导通件6的周侧的全部表面紧邻电致变色层2。
实施例四：
如图5所示的电致变色器件的结构与实施例一大致相同，所不同的是，导通口5为封闭的容纳腔，导通件6的周侧的全部表面紧邻电致变色层2，且导通件6的顶侧覆盖于第一导电基底层1下。
实施例五：
如图6所示的电致变色器件的结构与实施例一大致相同，所不同的是，水氧阻隔层8通过光胶层9粘接在第一基材层12和第二基材层32远离电致变色层2的一面上。如图6的位于第一基材层12外侧的水氧阻隔层8和光胶层9的宽度窄于第一基材层12，从而可以将导通件6的顶部部分覆盖于第一基材层12的表面，加强导通件6与第一导电基底层1和电致变色层2的侧面的连接稳定性，确保第一透明导电层11和第二导电区域312的电连接的可靠性，避免产品由于断路造成的失效，大大提高了产品的良率。在制备过程中，可以预先将水氧阻隔层8和光胶层9距离第一基材层12的侧边一定距离贴合，以提供一定面积的第一基材层12表面供导通件6附着；也可以先贴合与第一基材层12同宽的光胶层9和水氧阻隔层8，再沿第一基材层12的侧边切除掉一小段水氧阻隔层8和光胶层9，以形成如图6上裸露的第一基材层12表面，供导通件6附着。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。
此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电致变色器件的导通结构，其特征在于，包括依次叠加设置的第一导电基底层(1)、电致变色层(2)和第二导电基底层(3)，所述第一导电基底层(1)包括依次叠加设置的第一透明导电层(11)和第一基材层(12)，所述第一透明导电层(11)粘接在所述电致变色层(2)的一侧，所述第二导电基底层(3)包括依次叠加设置的第二透明导电层(31)和第二基材层(32)，所述第二透明导电层(31)粘接在所述电致变色层(2)的另一侧；
所述第二透明导电层(31)上开设隔断槽(4)以使得所述第二透明导电层(31)分为两个相互独立的第一导电区域(311)和第二导电区域(312)，所述第二导电区域(312)对应的至少部分电致变色层(2)被去除以形成导通口(5)，所述导通口(5)内灌注具有导电性的导通件(6)，所述导通件(6)用于将所述第一透明导电层(11)和所述第二导电区域(312)电连接。
2.如权利要求1所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述第一导电区域(311)至少靠近所述隔断槽(4)一侧的表面被所述电致变色层(2)覆盖。
3.如权利要求1所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述导通件(6)的周侧的至少部分表面紧邻所述电致变色层(2)。
4.如权利要求3所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述导通口(5)贯穿所述第一导电基底层(1)。
5.如权利要求4所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述导通件(6)的顶侧的至少部分表面溢出所述导通口(5)，且覆盖至少部分所述第一导电基底层(1)远离所述电致变色层(2)的一面。
6.如权利要求4所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述导通件(6)的周侧的至少部分表面不贴近所述电致变色层(2)。
7.如权利要求3所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述导通件(6)的顶侧覆盖于所述第一导电基底层(1)下。
8.如权利要求1所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，还包括导电体(7)，所述导电体(7)设置于所述第一透明导电层(11)表面和/或内部，且所述导电体(7)与所述导通件(6)连接。
9.如权利要求1所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述电致变色层(2)包括依次叠加的电致变色材料层、电解质层和离子储存层。
10.如权利要求1所述的电致变色器件的导通结构，其特征在于，所述第一基材层(12)远离所述电致变色层(2)的一面设置水氧阻隔层；和/或所述第二基材层(32)远离所述电致变色层(2)的一面设置水氧阻隔层。
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