CN115308964A - 一种抗挤压电致变色装置及其控制方法 - Google Patents

一种抗挤压电致变色装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种抗挤压电致变色装置及其控制方法，其属于电致变色装置技术领域，所述方案包括第一背电极层、第二背电极层以及分布于第一背电极层和第二背电极层之间的电致变色层及电解质层；其中，所述第一背电极层采用镂空结构电极；所述电致变色层包括第一电致变色层和第二电致变色层，所述电解质层分布于所述第一电致变色层和第二电致变色层之间；所述电解质层与所述第二电致变色层之间设置有图案定义层。所述方案通过改变电致变色装置的垂直器件结构，采用镂空结构设计的背电极，有效避免出现背电极底色不均匀的问题，增强了屏幕的抗挤压能力；同时可以有效节约电极用料，降低成本。

Description

一种抗挤压电致变色装置及其控制方法
技术领域
本公开属于电致变色装置技术领域，尤其涉及一种抗挤压电致变色装置及其控制方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
现有的常规电致变色显示装置中，其背电极通常采用导电材料(比如包括但不限于导电碳浆、导电银浆等)作为面电极，发明人发现，此类结构在受到垂直于显示屏幕表面的挤压或封装应力后，容易导致不透明的电解质层重新分布，从而把背电极的底色显露出来，影响显示屏幕的外观，可能出现黑斑或底色深浅不一的变化，特别是在高温高湿环境下，该现象会进一步加剧，影响电致变色显示装置的显示效果。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提供了一种抗挤压电致变色装置及其控制方法,所述方案通过改变电致变色装置的垂直器件结构，采用镂空结构设计的背电极，有效避免出现背电极底色不均匀的问题，增强了屏幕的抗挤压能力；同时可以有效节约电极用料，降低成本。
根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种抗挤压电致变色装置，包括第一背电极层、第二背电极层以及分布于第一背电极层和第二背电极层之间的电致变色层及电解质层；
其中，所述第一背电极层采用镂空结构电极；所述电致变色层包括第一电致变色层和第二电致变色层，所述电解质层分布于所述第一电致变色层和第二电致变色层之间；所述电解质层与所述第二电致变色层之间设置有图案定义层。
进一步的，所述第二背电极层采用整面电极，且所述第二背电极层采用透明导电基材。
进一步的，所述镂空结构电极包括但不限于环状或框型镂空结构。
进一步的，所述电致变色装置与外部电源连接，通过外部电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现电致变色控制。
进一步的，所述图案定义层为预先设定的电致变色装置显示的文本或图案内容。
根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种抗挤压电致变色装置的控制方法，其基于上述的抗挤压电致变色装置，所述方法包括：
对所述电致变色装置施加外部电源；
所述电致变色层在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应；
所述电致变色层通过得失电子实现电致变色，显示出所述图案定义层中预先设定的文本或图案。
根据本公开实施例的第三个方面，提供了一种广告展示牌，包括电源及上述的一种抗挤压电致变色装置，通过所述电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现图案定义层中预设广告的显示。
根据本公开实施例的第四个方面，提供了一种防伪标志，其采用上述的一种抗挤压电致变色装置，其中，所述图案定义层设置有预先设定的防伪标识。
根据本公开实施例的第五个方面，提供了一种车载天窗，其包括天窗本体及控制电源，所述天窗采用上述的一种抗挤压电致变色装置，通过控制所述电致变色装置的加电和失电，实现天窗开启和关闭的效果。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
(1)本公开提供了一种抗挤压电致变色装置及其控制方法,所述方案通过改变电致变色装置的垂直器件结构，采用镂空结构设计的背电极，有效避免出现背电极底色不均匀的问题，增强了屏幕的抗挤压能力；同时可以有效节约电极用料，降低成本。
(2)本公开所述方案通过改变垂直器件结构，使电致变色显示屏在多次折叠、挤压、甚至对折后，保持均匀显色，提高显示器件的外观和耐久性。
(3)经实验证明本公开所述所述抗挤压电致变色装置可耐受弯折10万次以上，背电极材料节省可达90％，由背电极导致的漏电率减少90％。
(4)本公开基于所述抗挤压电致变色装置的特性，将其拓展到包括广告、名片、防伪以及车载天窗等若干应用领域，具有广阔的使用场景。
本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例中所述的传统电致变色装置结构示意图；
图2为本公开实施例中所述的一种抗挤压电致变色装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
本实施例的目的是提供一种抗挤压电致变色装置。
如图1所示，展示了传统电致变色显示装置的结构示意图，现有电致变色显示屏幕中，背电极通常采用导电材料(比如包括但不限于导电碳浆、导电银浆等)作为面电极该结构在受到垂直于显示屏幕表面的挤压或封装应力后，容易导致不透明的电解质层重新分布，从而把背电极的底色显露出来，影响显示屏幕的外观，可能出现黑斑或底色深浅不一的变化。在高温高湿环境下，该现象可能会进一步加剧；
本实施例基于现有技术存在的上述问题，提供了一种抗挤压电致变色装置，所述方案通过改变垂直器件结构，使电致变色显示屏在多次折叠、挤压、甚至对折后，保持均匀显色，提高显示器件的外观和耐久性，同时降低材料使用成本；
如图2所示，本实施例提供了一种抗挤压电致变色装置，包括第一背电极层、第二背电极层以及分布于第一背电极层和第二背电极层之间的电致变色层及电解质层；
其中，所述第一背电极层采用镂空结构电极；所述电致变色层包括第一电致变色层和第二电致变色层，所述电解质层分布于所述第一电致变色层和第二电致变色层之间；所述电解质层与所述第二电致变色层之间设置有图案定义层。
进一步的，所述第二背电极层采用整面电极，且所述第二背电极层采用透明导电基材。
进一步的，所述镂空结构电极包括但不限于环状或框型镂空结构。
进一步的，所述电致变色层采用电致变色材料。
进一步的，所述电致变色装置与外部电源连接，通过外部电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现电致变色控制。
进一步的，所述图案定义层为预先设定的电致变色装置显示的文本或图案内容。
进一步的，所述第一背电极层采用的导电材料包括导电银浆或导电碳浆；
或，
所述第二背电极层采用的透明导电基材包括但不限于ITO导电玻璃、FTO导电玻璃、AZO导电玻璃、银纳米线或金属网格等材料。
或，
所述电解质层采用无机盐、有机盐或聚合物盐的溶液、凝胶或固态体系，其中，电解质层中的活性成分包括但不限于高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸锂、硫酸锌、有机或聚合物锂盐或有机或聚合物钠盐，通过印刷、涂抹、涂布、旋涂、滴涂、覆膜、真空成膜(如溅射、热蒸发)等工艺实现成膜。
进一步的，以下对本实施例所述装置的制备过程进行详细描述：通过丝网印刷方式沉积电致变色层，通过丝网印刷沉积图案定义层，通过丝网印刷沉积电解质层，通过丝网印刷沉积离子储存层，通过丝网印刷沉积环绕电极层。
进一步的，以下对本实施例所述装置的工作原理进行详细描述：通过上下电极施加电压，使电解质层中离子向下或向上移动，实现电致变色层离子浓度的改变，从而实现电致变色层的颜色改变；所述背电极由环形电极提供电压，由于离子存储层有一定离子导电性，因此整个离子存储层可形成等势面，前电极为面电级，电致变色层为等势面，离子横向扩散速度极低，只有图案定义层镂空区域的电致变色层可以接触到电解质中的离子，从而实现图案化显示。
实施例二：
本实施例的目的是提供一种抗挤压电致变色装置的控制方法。
一种抗挤压电致变色装置的控制方法，基于实施例一中所述的抗挤压电致变色装置，所述方法包括：
对所述电致变色装置施加外部电源；
所述电致变色层在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应；
所述电致变色层通过得失电子实现电致变色，显示出所述图案定义层中预先设定的文本或图案。
实施例三：
本实施例的目的是提供一种广告展示牌。
一种广告展示牌，包括电源及实施例一中所述的一种抗挤压电致变色装置，通过所述电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现图案定义层中预设广告的显示。
进一步的，所述图案定义层内置有预先设置的广告文本或图案。
本实施例上述方案相对于现有的电子广告牌具有以下优势：
本实施例所述方案的耗电量极低,由于其为双稳态显示材料，稳态不需要供电，假设其10分钟刷新一次，其平均功耗可达0.1μW/cm2以下。
实施例四：
本实施例的目的是提供一种防伪标志。
一种防伪标志，其采用实施例一中所述的一种抗挤压电致变色装置，其中，所述图案定义层设置有预先设定的防伪标识。
实施例五：
本实施例的目的是提供一种车载天窗。
一种车载天窗，其包括天窗本体及控制电源，所述天窗采用实施例一中所述的一种抗挤压电致变色装置，通过控制所述电致变色装置的加电和失电，实现天窗开启和关闭的效果。
上述设计带来的有益效果如下：
现有的车载天窗通常采用手动或电机的机械控制方式，控制遮挡板的伸缩，实现天窗的开启和关闭，此类方式由于采用机械控制方式，较易产生机械元件的损坏，容易导致天窗开启或关闭故障等问题；基于本实施例所述方案，则仅需在车载天窗的透明玻璃板表面增加一层本实施例所述的一种抗挤压电致变色装置，则仅需要通过控制所述电致变色装置的加电和失电，即可实现透光或遮光两种状态，进而实现天窗开启和关闭的效果；由于本实施例所述方案不需要向机械式天窗那样进行实际的开启或关闭，故使用寿命更加长，不易损坏，且控制所述电致变色装置的加电和失电耗电量极低，相对于电机控制的机械天窗更加环保。
实施例六：
本实施例的目的是提供一种个性化名片。
一种个性化名片，其包括名片本体及显示模块，所述显示模块内嵌入名片本体中，所述显示模块采用实施例一中所述的一种抗挤压电致变色装置，所述电致变色装置中的图案定义层设置有预先设定的个人信息，通过控制所述电致变色装置的加电和失电，实现个人信息的展示。
进一步的，所述个人信息包括人名、公司名称以及职位信息。
进一步的，所述个性化名片不需设置电池，可通过手机的NFC功能产生电场，由NFC芯片转化为直流电，实现电致变色装置的加电和失电，进而实现个性化名片中个人信息的展示。
上述实施例提供的一种抗挤压电致变色装置及其控制方法可以实现，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，包括第一背电极层、第二背电极层以及分布于第一背电极层和第二背电极层之间的电致变色层及电解质层；
其中，所述第一背电极层采用镂空结构电极；所述电致变色层包括第一电致变色层和第二电致变色层，所述电解质层分布于所述第一电致变色层和第二电致变色层之间；所述电解质层与所述第二电致变色层之间设置有图案定义层。
2.如权利要求1所述的一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，所述第二背电极层采用整面电极，且所述第二背电极层采用透明导电基材。
3.如权利要求1所述的一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，所述镂空结构电极包括但不限于环状或框型镂空结构。
4.如权利要求1所述的一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，所述电致变色装置与外部电源连接，通过外部电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现电致变色控制。
5.如权利要求1所述的一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，所述图案定义层为预先设定的电致变色装置显示的文本或图案内容。
6.如权利要求1所述的一种抗挤压电致变色装置，其特征在于，所述第一背电极层采用的导电材料包括导电银浆或导电碳浆；
或，
所述第二背电极层采用的透明导电基材包括但不限于ITO导电玻璃、FTO导电玻璃、AZO导电玻璃、银纳米线或金属网格。
或，
所述电解质层采用无机盐、有机盐或聚合物盐的溶液、凝胶或固态体系，其中，电解质层中的活性成分包括但不限于高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸锂、硫酸锌、有机或聚合物锂盐、或有机或聚合物钠盐。
7.一种抗挤压电致变色装置的控制方法，其特征在于，其基于如权利要求1-6任一项所述的抗挤压电致变色装置，所述方法包括：
对所述电致变色装置施加外部电源；
所述电致变色层在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应；
所述电致变色层通过得失电子实现电致变色，显示出所述图案定义层中预先设定的文本或图案。
8.一种广告展示牌，其特征在于，包括电源及如权利要求1-6任一项所述的一种抗挤压电致变色装置，通过所述电源控制所述电致变色装置的加电和失电，实现图案定义层中预设广告的显示。
9.一种防伪标志，其特征在于，其采用如权利要求1-6任一项所述的一种抗挤压电致变色装置，其中，所述图案定义层设置有预先设定的防伪标识。
10.一种车载天窗，其特征在于，其包括天窗本体及控制电源，所述天窗采用如权利要求1-6任一项所述的一种抗挤压电致变色装置，通过控制所述电致变色装置的加电和失电，实现天窗开启和关闭的效果。
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