CN112782897A - 能够显示任意图形的电致变色器件及其控制方法和应用 - Google Patents

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CN112782897A CN202110040391.XA CN202110040391A CN112782897A CN 112782897 A CN112782897 A CN 112782897A CN 202110040391 A CN202110040391 A CN 202110040391A CN 112782897 A CN112782897 A CN 112782897A
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张永夫
王利君
俞峰
周海龙
王俊
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Abstract

本申请提供了一种能够显示任意图形的电致变色器件及其控制方法和应用，其中，电致变色器件，包括：依次叠置的第一透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层以及第二透明导电层，所述第一透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第一导电分区，所述第二透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第二导电分区，所述第一导电分区和第二导电分区具有投影重合区域，每个投影重合区域对应一个像素；各像素分别具有对应第二导电分区和第一导电分区响应正向电压的着色状态，以及对应第二导电分区和第一导电分区响应负向电压的褪色状态，多个像素不同的着色状态和褪色状态显示预期图形。本申请提供的电致变色器件可以显示任意图形。

Description

能够显示任意图形的电致变色器件及其控制方法和应用
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及能够显示任意图形的电致变色器件及其控制方法和应用。
背景技术
现有技术中，电子产品背板颜色或图形固定，不能变化，不能显示图形、文字的动态效果。
电致变色器件的电致变色特性是材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。
参见图1所示，电致变色器件包括基板16以及依次沉积在基板16上的第一透明导电层15(TC)、电致变色层14(EC)、离子传导层13(IC)、离子存储层12(IS)和第二透明导电层11(TC)五层结构构成。
电致变色器件的工作原理是通过离子和电子的双注入或脱出来实现，在第二透明导电层11和第一透明导电层15之间施加1-5V直流电压时，在直流电场的作用下，离子存储层12中的离子A+经过离子传导层13，注入到电致变色层14，同时自由电子经第一透明导电层15注入到电致变色层14，使电致变色器件处于着色状态；反之，施加反向电压时，离子A+和自由电子同时从电致变色层抽出，使电致变色器件处于褪色状态。
发明内容
基于此，提供一种能够显示任意图形的电致变色器件，克服现有技术中图形固定，且不能变化的缺点。
一种能够显示任意图形的电致变色器件，包括：依次叠置的第一透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层以及第二透明导电层，所述第一透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第一导电分区，所述第二透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第二导电分区，所述第一导电分区和第二导电分区具有投影重合区域，每个投影重合区域对应一个像素；
各像素分别具有对应第二导电分区和第一导电分区响应正向电压的着色状态，以及对应第二导电分区和第一导电分区响应负向电压的褪色状态，多个像素不同的着色状态和褪色状态显示预期图形。
以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的，相邻第一导电分区的交界线为直线或曲线，相邻第二导电分区的交界线为直线或曲线。
可选的，相邻第一导电分区的交界线为第一直线，各第一直线相互平行；相邻第二导电分区的交界线为第二直线，各第二直线相互平行。
可选的，所述第一直线和第二直线为异面直线，且两异面直线的夹角为1～90度。
可选的，所述第一直线和第二直线的夹角为90度。
可选的，各第一直线等间距排列，各第二直线等间距排列，且第一直线间距和第二直线间距相等。
可选的，各第一导电分区分别连接电源负极，各第二导电分区分别连接电源正极，各像素响应于正向电压处于所述着色状态，各像素响应于负向电压处于所述褪色状态。
可选的，各像素响应于不同正向电压值处于不同深浅的着色状态。
本申请还提供了一种所述的电致变色器件的图形显示控制方法，根据需要显示的预期图形，向组成该预期图形像素对应的第一导电分区和第二导电分区施加相应电压。
本申请还提供了一种电子产品，带有所述的电致变色器件。
本申请提供的电致变色器件可以显示任意图形，控制方法简单，成本更低，更加节能。
附图说明
图1为本申请能够显示任意图形的电致变色器件的层结构示意图；
图2为本申请能够显示任意图形的电致变色器件中第一透明导电层的第一导电分区划分示意图；
图3为本申请能够显示任意图形的电致变色器件中第二透明导电层的第二导电分区划分示意图；
图4为本申请能够显示任意图形的电致变色器件中像素显示图形的示意图。
1～10、第一导电分区；11、第二透明导电层；12、离子存储层；13、离子传导层；14、电致变色层；15、第一透明导电层；16、基板；17～19、像素；A～J、第二导电分区。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
参见图1～图4所示，能够显示任意图形的电致变色器件，包括：依次叠置的第一透明导电层15、电致变色层14、离子传导层13、离子存储层12以及第二透明导电层11；
第一透明导电层15包括若干相互绝缘且独立通电的第一导电分区，第二透明导电层11包括若干相互绝缘且独立通电的第二导电分区，第一导电分区和第二导电分区具有投影重合区域，每个投影重合区域对应一个像素；
各像素分别具有对应第二导电分区和第一导电分区响应正向电压的着色状态，以及对应第二导电分区和第一导电分区响应负向电压的褪色状态，多个像素不同的着色状态和褪色状态显示预期图形。
电致变色器件包括若干层结构，电致变色器件整体上呈片状，投影重合区域是指在片状上的投影重合区域。各导电分区之间可以通过薄膜蚀刻的方式实现分割。
第一透明导电层15和第二透明导电层11分别划分为若干绝缘且独立通电的导电分区，仅当像素对应的导电分区响应正向电压时呈着色状态，当像素对应的导电分区响应负向电压时呈褪色状态，通过多个像素的着色状态和褪色状态显示预期的图形，而且通过控制像素的着色状态和褪色状态的改变，能够显示动态图形。
相邻第一导电分区的交界线为直线或曲线，相邻第二导电分区的交界线为直线或曲线。
各第一导电分区的形状可以相同，也可以不同，各第二导电分区的形状可以相同，也可以不同，第一导电分区和第二导电分区的投影重合区域的形状决定了像素的形状，可以根据需要设定第一导电分区的形状、第二导电分区的形状、以及投影重合区域的形状。
图2和图3提供一种第一导电分区和第二导电分区的划分形式，具体地，参见图2所示，相邻第一导电分区的交界线为第一直线，各第一直线相互平行，示例性的，第一透明导电层15分割为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等第一导电分区，各第一导电分区的形状尺寸相同；参见图3所示，相邻第二导电分区的交界线为第二直线，各第二直线相互平行，示例性的，第二透明导电层11分割为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J等第二导电分区，各第二导电分区的形状尺寸相同。各第一直线等间距排列，各第二直线等间距排列，且第一直线间距和第二直线间距相等。
第一直线和第二直线分处不同的层，因此，第一直线和第二直线为异面直线，且两异面直线的夹角为1～90度。参见图4所示，在其中一实施例中，第一直线和第二直线的夹角为90度。
各第一导电分区分别连接电源负极，各第二导电分区分别连接电源正极，各像素响应于正向电压处于着色状态，各像素响应于负向电压处于褪色状态。
参见图4所示，第一导电分区2和第二导电分区D具有投影重合区域，对应像素17，第一导电分区2和第二导电分区D响应正向电压时像素17着色，第一导电分区2和第二导电分区D响应负向电压时像素17褪色。
同理，第一导电分区4和第二导电分区E具有投影重合区域，对应像素18，第一导电分区4和第二导电分区E响应正向电压时像素18着色，第一导电分区4和第二导电分区E响应负向电压时像素18褪色。
同理，第一导电分区6和第二导电分区F具有投影重合区域，对应像素19，第一导电分区6和第二导电分区F响应正向电压时像素19着色，第一导电分区6和第二导电分区F响应负向电压时像素19褪色。
通过不同像素的着色状态和褪色状态可以显示预期的图形，各像素响应于不同正向电压值处于不同深浅的着色状态，通过调整正向电压值，可以控制着色状态的深浅，丰富图形信息。
本申请还提供了一种所述的电致变色器件的图形显示控制方法，根据需要显示的预期图形，向组成该预期图形像素对应的第一导电分区和第二导电分区施加相应电压。
施加相应电压可以为正向电压，也可以为负向电压，根据像素预期的着色状态或褪色状态施加相应电压，由于各第一导电分区之间相互绝缘，各第一导电分区之间的通电状态互不干扰，各第二导电分区之间相互绝缘，各第二导电分区之间的通电状态也互不干扰，因此，可以对各像素的着色状态和褪色状态各自独立控制。
在施加电压时，可以独立的向各导电分区分别施加电压，也可以同时向多个导电分区同时施加电压，对应的像素同时变色。
本申请还提供一种电子产品，带有所述的电致变色器件。
现有的电子产品背板只能显示一种颜色或者两种颜色之间的相互切换，本申请通过控制电致变色器件中不同像素的褪色状态以及不同深浅的着色状态，可以不同图案的动态显示效果，例如图形、文字的变换，显示出一些信息的提示，例如会议提示、闹铃、显示时间等。
本申请提供的电致变色器件应用于手机背板、平板电脑、笔记本电脑等3C产品背板时，能够显示图形、文字，以及动态效果，用户在未打开3C产品显示屏时，就可以通过背板电致变色器件显示出的图形、文字和动态效果，显示一些信息的提示，例如会议提示、闹铃、显示时间等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种能够显示任意图形的电致变色器件，包括：依次叠置的第一透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层以及第二透明导电层，其特征在于：
所述第一透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第一导电分区，所述第二透明导电层包括若干相互绝缘且独立通电的第二导电分区，所述第一导电分区和第二导电分区具有投影重合区域，每个投影重合区域对应一个像素；
各像素分别具有对应第二导电分区和第一导电分区响应正向电压的着色状态，以及对应第二导电分区和第一导电分区响应负向电压的褪色状态，多个像素不同的着色状态和褪色状态显示预期图形。
2.根据权利要求1所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，相邻第一导电分区的交界线为直线或曲线，相邻第二导电分区的交界线为直线或曲线。
3.根据权利要求1所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，相邻第一导电分区的交界线为第一直线，各第一直线相互平行；相邻第二导电分区的交界线为第二直线，各第二直线相互平行。
4.根据权利要求3所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，所述第一直线和第二直线为异面直线，且两异面直线的夹角为1～90度。
5.根据权利要求4所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，所述第一直线和第二直线的夹角为90度。
6.根据权利要求3所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，各第一直线等间距排列，各第二直线等间距排列，且第一直线间距和第二直线间距相等。
7.根据权利要求1所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，各第一导电分区分别连接电源负极，各第二导电分区分别连接电源正极，各像素响应于正向电压处于所述着色状态，各像素响应于负向电压处于所述褪色状态。
8.根据权利要求1所述的能够显示任意图形的电致变色器件，其特征在于，各像素响应于不同正向电压值处于不同深浅的着色状态。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的电致变色器件的图形显示控制方法，其特征在于，根据需要显示的预期图形，向组成该预期图形像素对应的第一导电分区和第二导电分区施加相应电压。
10.一种电子产品，其特征在于，带有如权利要求1～8任一项所述的电致变色器件。
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