CN116699917B - 一种电致变色器件及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电致变色器件及方法，包括基底以及变色功能结构，变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层、变色功能层、第二导电层以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域的不变色隔离区，本发明利用不变色隔离区将变色功能结构分割成多段相邻的子变色区域，子变色区域中的第一导电层与相邻子变色区域中的第二导电层通过夹在中间的不变色隔离区中的导电结构连通设置，且相邻子变色区域中同层的第一导电层之间以及同层的第二导电层之间形成电隔离，以实现将变色功能结构分隔达到缩小电极距的目的，不变色隔离区为相邻第一隔离槽和第三隔离槽之间的变色功能结构区域，整个不变色区域可以设置的非常小，可达到肉眼不可见的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电致变色技术领域，具体涉及一种电致变色器件及方法。
背景技术
电致变色是指材料的光学属性（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，在玻璃表面设置电致变色器件形成电致变色玻璃，能够通过电压控制实现对玻璃透光性能的控制，电致变色玻璃已经开始逐步应用于汽车防眩光反射镜、汽车天窗、飞机舷窗、高档大厦的幕墙玻璃等领域。
一种通常使用的电致变色结构由基底，上、下透明导电层和夹在两层透明导电膜之间的变色功能层组成，如图1、图2和图3所示，图中11为基底，211为下透明导电层，221为变色功能层，231上透明导电层，可变电源通过上、下两个电极连接到上、下透明导电层，用于改变变色功能层阴极与阳极之间的电压差，从而引起变色功能层透光率的变化。其中，基本的变色功能层由离子储藏层、离子传导层和电致变色功能层组成，实践中通常使用阳离子，包括锂、氢、铝、锌离子等，其中，离子传导层允许离子穿过，但对电子是一个绝缘体。从电荷平衡的原理出发，阳离子在离子储藏层和电致变色功能层中沿Z方向的迁移伴随着电荷数量相等的电子迁移，反映为电子通过上、下透明导电层沿Y方向充放电。由于离子迁移的路径沿Z方向是微米级，而电子充放电的路径沿Y方向是厘米至米级，对于尺寸较大的电致变色结构，电子充放电时间（t）要大于离子迁移时间，是决定变色时间的主要因素，其中t=R×L2/（a×V），式中R为上透明导电层的方块电阻（R1）和下透明导电层的方块电阻（R2）的平均值，单位为欧姆，并假设上、下透明导电层的方块电阻相差不大；L为电极距，即为上、下电极的重心沿Y方向的距离，单位为cm；a为变色功能层的着色效率，单位为cm2/C，V为变色功能层阴极与阳极之间的电压差，与在上、下透明导电层上施加的电压有关，单位V。由上述公式可知，当电致变色器件的沿Z方向结构和电源一定时，变色时间主要由沿Y方向电极距所决定。
经检索，专利申请号为201620118707.7，授权公告号为CN205643982U，公开了一种电致变色结构，其中的电致变色结构包括：基底；第一导电层；变色功能层；第二导电层；第一电极，与第二导电层同属变色功能层的一侧，第一电极与第二导电层电隔离、且依次贯穿第二导电层和变色功能层与第一导电层电连接；第二电极，与第二导电层同属变色功能层的一侧，与第二导电层电连接。该专利通过使第一电极和第二电极均位于第二导电层表面，且第一电极和第二电极均为多个，从而能够通过调节电极的分布来提高第一导电层和第二导电层之间电场的均匀程度，从而能够提高变色功能层的变色均匀度，改善电致变色结构变色速度慢的问题，进而有利于扩大电致变色玻璃的面积，使大面积电致变色玻璃的变色更快、更均匀。因此现有技术存在通过缩小电极距的方式来提高电致变色玻璃变色速度和均匀性的方案，但是前述公开的专利在通过第一沟槽对第一导电层进行分隔以及通过第二沟槽对第二导电层进行分隔的方案中，第一沟槽呈“几”字形延伸以达到多个第一隔离区相互连通，形成梳子形状；同时，多个第一传导区通过一个横竖连接的电极结构相互连通，形成和第一隔离区的梳齿结构相配合的梳子形状。该方案中复杂的“几”字形沟槽和电极结构会造成制造工艺变的复杂，同时还会产生不变色区域大的问题，这是因为上述公开专利中的电极承载的电流较大，其宽度应保持在较大水平，否则会影响变色时间和均匀度。
发明内容
本发明提供一种通过在变色功能结构设置面积小，且在工艺上较易实现的不变色隔离区来达到缩小电致变色器件电极距，以提高电致变色器件变色速度和均匀度的方案。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电致变色器件，包括基底以及形成于基底表面的变色功能结构，所述变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层、变色功能层、第二导电层以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域的不变色隔离区，其中，一个不变色隔离区包括一个用于将第一导电层电隔离的第一隔离槽、一个用于将变色功能层分隔的第二隔离槽以及一个用于将第二导电层电隔离的第三隔离槽，第一隔离槽、第二隔离槽以及第三隔离槽沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽和第三隔离槽分别设置在相邻子变色区域的不同导电层，相邻子变色区域中第一导电层与第二导电层之间通过第二隔离槽中的导电结构连通设置。
优选的，任意两个子变色区域之间面积之比的范围在1：1至3：1之间，其中，一个子变色区域的面积是指与该子变色区域相连接的两个不变色隔离区中的第二隔离槽之间的区域。
优选的，任意两个子变色区域之间电极距之比的范围在1：1至3：1之间，其中，电极距是指沿垂直于变色功能结构的层叠方向，与一个子变色区域相连接的两个不变色隔离区中第二隔离槽重心之间的距离。
优选的，所述导电结构为与第一导电层和第二导电层一体连通的导电体。
优选的，所述导电结构为用于连接第一导电层和第二导电层的连接电极。
优选的，所述连接电极为银浆或金属丝。
优选的，所述导电结构沿第二隔离槽长度方向连续或断续延伸设置。
优选的，所述电致变色器件还包括分别设置在变色功能结构首尾端两子变色区域S1的第一导电层和第二导电层上的第一电极和第二电极，以及设置在第一电极和第二电极之间用于在变色功能层形成电压差的电源。
优选的，当所述导电结构为导电体时，所述导电体上设有电极连接点，其中，所述电致变色器件还包括通过所述电极连接点接入对应子变色区域的调节电路。
优选的，当所述导电结构为连接电极时，所述电致变色器件还包括通过连接电极接入对应子变色区域的调节电路。
优选的，所述调节电路为可调电阻、可调电流源或可调电源。
一种电致变色器件，包括基底以及形成于基底表面的变色功能结构，所述变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层、变色功能层、第二导电层以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域的不变色隔离区，一个不变色隔离区S2包括一个用于将第一导电层电隔离的第一隔离槽、一个用于将变色功能层分隔的第二隔离槽以及一个用于将第二导电层隔离的第三隔离槽，第一隔离槽、第二隔离槽以及第三隔离槽沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽和第三隔离槽分别设置在相邻子变色区域的不同导电层，相邻子变色区域中第一导电层与第二导电层之间通过第二隔离槽中的导电结构连通设置，其中，电致变色器件还包括将第一导电层、变色功能层以及第二导电层进一步分隔以使得若干个子变色区域形成首尾蛇形延伸的第四隔离槽，第四隔离槽分别与第一隔离槽、第二隔离槽和第三隔离槽沿变色功能结构层叠方向的投影相交。
优选的，若干个所述子变色区域的首尾端位于同侧。
优选的，所述电致变色器件还包括分别设置在变色功能结构首尾端两子变色区域的第一导电层和第二导电层上的第一电极和第二电极，以及设置在第一电极和第二电极之间用于在变色功能层形成电压差的电源。
一种电致变色器件的方法，包括以下步骤：
S10：形成一基底；
S20：于基底表面形成不变色隔离区，以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域S1。
优选的，所述S20具体包括以下步骤：
S210：于基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成若干个贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域中相邻第一导电层之间的连接；
S220：于隔断后第一导电层背离基底一侧形成变色功能层，并在变色功能层形成若干贯穿变色功能层的第二隔离槽，以隔断各子变色区域中相邻变色功能层之间的连接；
S230：于隔断后变色功能层背离第一导电层一侧形成第二导电层，且该第二导电层穿过第二隔离槽与第一导电层连接；
S240：于第二导电层背离变色功能层一侧形成第三隔离槽，以隔断各子变色区域S1中相邻第二导电层之间的连接。
优选的，所述第二隔离槽采用蚀刻方式形成，且第二隔离槽的深度以使得第一导电层部分或全部裸露。
优选的，所述第三隔离槽的深度以使得变色功能层部分或全部裸露。
一种电致变色器件的方法，包括以下步骤：
S10’：形成一基底；
S20’：于基底表面形成不变色隔离区，以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域S1。
优选的，所述S20’具体包括以下步骤：
S210’：于基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域中相邻第一导电层之间的连接；
S220’：于隔断后第一导电层背离基底一侧依次形成变色功能层和第二导电层；
S230’：由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成若干个贯穿变色功能层和第二导电层的第二隔离槽，以及由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成贯穿第二导电层的第三隔离槽；
S240’：于第二隔离槽填充导电材料形成连接电极。
优选的，所述第二隔离槽采用蚀刻方式形成，且第二隔离槽的深度以使得第一导电层部分或全部裸露。
优选的，所述第三隔离槽的深度以使得变色功能层部分或全部裸露。
由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：
1.本发明中，利用不变色隔离区将变色功能结构分割成多段相邻的子变色区域，由于子变色区域中的第一导电层与相邻子变色区域中的第二导电层通过夹在中间的不变色隔离区中的导电结构连通设置，且相邻子变色区域中同层的第一导电层之间以及同层的第二导电层之间形成电隔离，以实现将变色功能结构分隔达到缩小电极距的目的，同时不变色隔离区为相邻第一隔离槽和第三隔离槽之间的变色功能结构区域，整个不变色区域可以设置的非常小，可达到肉眼不可见的效果，同时由于只需在第一导电层设置第一隔离槽、在变色功能层设置第二隔离槽、在第二导电层设置第三隔离槽，并使得相邻子变色区域中第一导电层与第二导电层连通即可，因此对隔离槽及导电结构的设置在工艺上较容易实现。
2.本发明中，还可在电致变色器件设置第四隔离槽，第四隔离槽用于分割第一导电层、变色功能层以及第二导电层，并使得相邻子变色区域中第一导电层和第二导电层通过导电结构实现连通，这样可形成由电致变色器件一侧起始，经过蛇形延伸后，止于该侧，使得分隔成的子变色区域首尾端位于电致变色器件的同侧，这样一来，可实现在电致变色器件的一侧设置正极和负极，满足汽车车窗等在同侧施加电压的电致变色的使用要求。
附图说明
图1为现有技术电致变色器件的结构示意图；
图2为图1的电致变色器件的变色效果图；
图3为现有技术电致变色器件变色原理图；
图4为本发明提供的电致变色器件的一实施例的结构示意图；
图5为图4的实施例中子变色区域和不变色区域的示意图；
图6为图4的实施例变色效果图；
图7为图4的实施例中导电体断续延伸的示意图；
图8为图7的实施例变色效果图；
图9为图4实施例的电致变色器件制备流程图；
图10为本发明提供的电致变色器件的另一实施例的结构示意图；
图11为图10的实施例中子变色区域和不变色区域的示意图；
图12为图10的实施例变色效果图；
图13为图10实施例的电致变色器件制备流程图；
图14为图10实施例加载电源的示意图；
图15为图10实施例加载多个电源的示意图；
图16为图10实施例加载调节电路的示意图；
图17为图10实施例中连接电极断续延伸的示意图；
图18为图17实施例的电致变色器件变色效果图；
图19为电源正负极连接在基底一侧的实施例一；
图20为电源正负极连接在基底一侧的实施例二；
图21为电源正负极连接在基底一侧的实施例三。
图中：10、基底；210、第一导电层；211、下透明导电层；220、变色功能层；230、第二导电层；231、上透明导电层；310、第一隔离槽；320、第二隔离槽；330、第三隔离槽；340、第四隔离槽；40、导电体；41、连接电极；510、第一电极；520、第二电极；530、电源；540、侧连接电极；S1、子变色区域，S2、不变色隔离区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
实施例1：
参照图4、图5，一种电致变色器件，包括基底10以及变色功能结构，该变色功能结构形成于基底10的一侧表面，具体的，变色功能结构包括依次层叠于基底10表面的第一导电层210、变色功能层220、第二导电层230以及不变色隔离区，不变色隔离区用S2表示，不变色隔离区S2能够将该变色功能结构隔断成若干个子变色区域，子变色区域用S1表示，不变色隔离区S2的宽度通常为0.05毫米至5毫米之间，远远小于子变色区域S1的宽度，子变色区域S1的宽度通常为0.1米至2米；需要说明的是，由于子变色区域S1的数量是多个，相应的，不变色隔离区S2的数量也为多个，且在相邻子变色区域S1之间设有不变色隔离区S2，进一步的，一个不变色隔离区S2包括一个用于将第一导电层210电隔离的第一隔离槽310、一个用于将变色功能层220分隔的第二隔离槽320以及一个用于将第二导电层230电隔离的第三隔离槽330，同时，第一隔离槽310、第二隔离槽320以及第三隔离槽330沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽310和第三隔离槽330分别设置在相邻子变色区域S1的不同导电层，相邻子变色区域S1中第一导电层210与第二导电层230之间通过第二隔离槽320中的导电结构连通设置，这样一来，利用不变色隔离区S2将变色功能结构分割成多段相邻的子变色区域S1，由于相邻子变色区域S1中第一导电层210和第二导电层230还通过导电结构连通设置，且相邻子变色区域S1中同层的第一导电层210之间以及同层的第二导电层230之间电隔离，这样一来，变色区域的电极距就是沿垂直于变色功能结构的层叠方向，与一个子变色区域S1相连接的两个不变色隔离区S2中的两第二隔离槽320重心之间的距离，此距离要远小于未分割的现有技术中将上、下电极连接在上、下透明导电层时变色功能层的电极距，从而可以实现将变色功能结构分隔，以达到缩小电极距的目的，同时不变色隔离区S2为相邻子变色区域S1中第一隔离槽310和第三隔离槽330之间的区域，如图4所示，整个不变色区域S2可以设置的非常小，宽度小于0.1mm，达到肉眼难以观察的效果，同时由于只需在第一导电层210设置第一隔离槽310、在变色功能层220设置第二隔离槽320、在第二导电层230设置第三隔离槽330，并使得相邻子变色区域S1中第一导电层210与第二导电层230连通即可，因此对隔离槽及导电结构的设置在工艺上较容易实现。
从电荷平衡的原理出发，由于不变色隔离区S2将变色功能结构分隔成若干个子变色区域S1，这样一来，当阳离子从一子变色区域S1的离子储藏层和电致变色功能层中沿Z方向迁移时，相应的，电荷数量相等的电子会通过第一导电层和第二导电层沿着Y方向充放电，本发明中电子充放电的路径要比未分割对应变色功能结构的电子充放电路径小的多，可以提高变色功能结构变色速度，改善现有电致变色结构变色速度慢的问题，同时，各子变色区域S1能够在外界电源的作用下同时变色，可同时提高变色功能结构的变色均匀性。
此外，从变色层电阻大小角度出来，由于不变色隔离区S2将变色功能结构分隔成若干个子变色区域S1，可将导电结构与左侧子变色区域S1中的第二导电层230左端的电阻命名R4，将导电结构与右侧子变色区域S1中的第一导电层210右端的电阻命名为R5，将左侧子变色区域S1中第二导电层230左端与右侧子变色区域S1中第一导电层210右端的电阻命名为R6，将非分割对应变色功能结构中上主电极与第二导电层230左侧的电阻命名为R7，将非分割对应结构中下主电极与第一导电层210右侧的电阻命名为R8，则有R4、R5、R6＜R7、R8，可见通过不变色隔离区S2将变色功能结构分隔后，电子沿变色层充放电的电阻变小，相应的变色功能层变色的速度变快。
作为本发明优选的技术方案，为了实现各子变色区域S1之间变色的均匀性和变色速度的一致性，在实际的生产中，在通过第二隔离槽320将变色功能层220分隔后，任意两个子变色区域S1之间面积比的范围在1：1至3：1之间，需要说明的是，本发明所述的子变色区域S1的面积是指与该子变色区域S1相连接的两个不变色区域S2中的第二隔离槽320之间的区域，即相邻两不变色隔离区S2中的第二隔离槽320与子变色区域S1沿Y方向的两边界所围成的区域构成单个子变色区域S1的面积。
同样的，提高各子变色区域S1之间变色的均匀性和变色速度一致性的方式还可以将任意两个子变色区域S1之间电极距之比的范围设置在1：1至3：1之间，需要说明的是，本发明中所述的电极距是指沿垂直于变色功能结构的层叠方向，与一个子变色区域S1相连接的两个不变色隔离区S2中第二隔离槽320重心之间的距离，之所以将子变色区域S1的面积之比和电极距之比设置成上述数值比例范围，是因为能够满足电子在各子变色区域S1中的导电层中迁移时所用的时间大致相等，从而获得电致变色结构变色均匀和变色速度一致的效果。
作为本发明优选的技术方案，所述导电结构为与第一导电层210和第二导电层230一体连通的导电体40，即此方案中的导电结构为与第一导电层210和第二导电层230一体成型。
当然，导电结构并不限于上述的与第一导电层210和第二导电层230一体成型的结构，导电结构还可设置成连接电极41的形式，如图10、图11、图12、图14，即导电结构为一个独立电极，该连接电极41的一端与一侧的子变色区域S1中的第一导电层210电连接，另一端与另一侧的子变色区域S1中的第二导电层230连接，从而实现相邻子变色区域S1中的第一导电层210和第二导电层230的连接，具体的，该连接电极41的材质可以为银浆、金属丝等。
需要说明的是，本发明中的导电结构可以设置成沿第二隔离槽320长度方向连续延伸的形式，即此时的导电结构为一条连续的线条；此外，导电结构也可以设置成沿第二隔离槽320长度方向断续延伸，如图7、图8、图17、图18所示，此时的导电结构沿第二隔离槽320断裂延伸，即导电结构呈断裂且沿第二隔离槽320连续分布，虽然导电结构不是一个连续的整体，但其能够满足使得相邻子变色区域S1之间的第一导电层210与第二导电层230导通。
作为本发明优选的技术方案，参照图6，电致变色器件还包括设置在变色功能结构首尾端两个子变色区域S1的第一导电层210和第二导电层230上的第一电极510和第二电极520，以及设置在第一电极510和第二电极520之间用于在变色功能层形成电压差的电源530，这样一来，由于不变色隔离区S2将变色功能结构分隔，使得子变色区域S1的电极距小于非分割对应变色功能结构的电极距，因此根据背景技术中的电子沿变色层充放电的公式可知，变色功能层的变色时间会相应的缩短，同时由于各子变色区域S1的面积大小以及电极距大小大致相同，因此各子变色区域S1的变色完成的时间也相当。
需要说明的是，子变色区域S1在变色后的透光率与子变色区域的面积有关，若各子变色区域S1的面积相同，则变色完成后的透光率也相同，因此会形成一个透光率均匀的整体变色效果。
作为本发明优选的技术方案，为了实现各子变色区域S1的透光率单独可调的效果，该电致变色器件包括多个调节电路，如图15、图16所示，从而为各子变色区域S1单独供电，需要说明的是，当所述导电结构为导电体40时，由于该导电体40是与第一导电层210和第二导电层230一体成型的，固为了实现调节电路顺利接入该电致变色器件，在导电体40上设有与导电体40平行的电极连接点，这样与各子变色区域S1对应的调节电路可通过前述的电极连接点接入，而当所述导电结构为连接电极41时，调节电路可直接接入对应的子变色区域S1。
进一步的，该调节电路可以为与子变色区域S1对应的可调电阻、可调电流源、可调电压源等，根据各子变色区域S1对透光率的要求，通过设置上述的可调电路，以达到对透光率进行补偿或独立调节的目的。
本发明还公开了一种制备前述电致变色器件的方法，参照图9，包括以下步骤：
S10：形成一基底。
具体的，提供一便于在后续形成变色功能结构的基底10，所述基底10可以是柔性基底也可以是刚性基底，所述基底10为透光材料，在一些实施例中，所述基底10为玻璃，需要说明的是，在形成该基底10后，还包括在该基底10一面形成变色功能结构的步骤，所述变色功能结构包括依次层叠在基底10一面的第一导电层210、变色功能层220以及第二导电层230。
S20：于基底表面形成不变色隔离区S2，以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域S1。
具体的，利用设置的不变色隔离区S2，将变色功能结构分隔成若干个子变色区域S1，这样一来，可实现缩短电致变色器件电极距，以实现该电致变色器件变色时间小于未分割电致变色器件变色时间的效果。
作为本发明优选的技术方案，所述S20具体包括以下步骤：
S210：与基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成若干个贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域S1中相邻第一导电层之间的连接。
具体的，第一导电层210可以设置在基底10的一侧表面上，所述第一导电层210可以是氧化铟锡（ITO）、氧化锌锡（IZO）、氧化锌铝（AZO）、氟掺氧化锡（FTO）、镓掺杂氧化锡（GTO）等材料中的一种或多种，也可以是透明导电的石墨烯材料，还可以是其他透明的金属或合金材料，需要说明的是，第一导电层210可采用磁控溅射、气相沉积、电镀、纳米粒子涂布等方法形成。
待在基底10形成上述的第一导电层210之后，可在第一导电层210上形成第一隔离槽310，通过该第一隔离槽310将第一导电层210电隔离成若干个子区域，需要说明的是，第一隔离槽310可通过激光划线、丝网印刷、光刻等方法形成。
S220：于隔断后第一导电层背离基底一侧形成变色功能层，并在变色功能层形成若干贯穿变色功能层的第二隔离槽，以隔断各子变色区域S1中相邻变色功能层之间的连接。
具体的，在形成步骤S210所述的膜层结构后，在第一导电层210背离基底10一侧形成变色功能层220，并在变色功能层220上形成若干贯穿变色功能层220的第二隔离槽320，需要说明的是，变色功能层220用于在电压控制下变化颜色，变色功能层220包括一个或多个功能层，所述功能层包括电致变色层、离子存储层以及位于电致变色层和离子存储层之间的离子传导层。
需要说明的是，第二隔离槽320可采用蚀刻的方式形成，且需满足第二隔离槽320的深度使得第一导电层210部分或全部裸露，这样可确保将变色功能层220分隔成若干子区域。
其中，所述电致变色层能够在外加电场作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化，可以为阴极电致变色金属氧化物，即离子注入后颜色发生变化的金属氧化物，如欠氧氧化钨（WOx，2.7＜x小于3）、氧化钛（TiO2）、氧化钒（V2O5）、氧化铌（Nb2O5）、氧化钼（MoO3）、氧化钽（Ta2O5）等材料中的一种或多种；也可以是锌、钽、铼、钼、锂、钠、钾、钒或钛掺杂的阴极电致变色金属氧化物。
离子传导层用于传输离子，可以为Li2O、Li2O2、Li3N、LiI、LiF、SiO2、Al2O3、Nb2O3、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、Li2WO4、富氧氧化钨（WOx，3＜x＜3.5）、HWO3、ZrO2、HfO2、LaTiO3、SrTiO3、BaTiO3、LiPO3等材料中的一种或多种。
所述离子存储层用于存储电性相应的离子，保持整个体系的电荷平衡，可以为阳极电致变色金属氧化物，即离子析出后颜色发生变化的金属氧化物，如氧化钒（V2O5）、氧化铬（Cr2O3）、氧化锰（Mn2O3）、氧化铁（Fe2O3）、氧化钴（Co2O3）、氧化镍（NiOX）、氧化铱（IrO2）、氧化镍钨、氧化镍钒、氧化镍钛、氧化镍铌、氧化镍钼、氧化镍钽等材料中的一种或多种；也可以是锌、钽、铼、钼、锂、钠、钾、钒或钛掺杂的阳极电致变色金属氧化物；也可以是混合金属氧化物LixNiyMzOa，其中，0＜x＜10，0＜y＜1，0＜z＜10，（0.5x+1+0.5y+z）＜a＜（0.5x+1+0.5y+3.5z），其中M可以是Al、Cr、Zr、W、V、Nb、Hf、Y、Mn等金属元素。
S230：于隔断后变色功能层背离第一导电层一侧形成第二导电层，且该第二导电层穿过第二隔离槽与第一导电层连接。
具体的，待通过步骤S220形成前述的膜层结构后，在变色功能层220背离第一导电层210的一侧形成第二导电层230，由于本实施例的导电结构是与第一导电层210和第二导电层230一体成型的，固在形成第二导电层230时，第二导电层230会穿过第二隔离槽320与第一导电层210连接。
需要说明的是，第二导电层230用于加载电压以形成电场，第二导电层230的材料可以为透明导电氧化物，具体的，可以为氧化铟锡（ITO）、氧化锌锡（IZO）、氧化锌铝（AZO）、氟掺氧化锡（FTO）、镓掺杂氧化锡（GTO）等材料中的一种或多种；也可以是导电的透明氮化物包括氮化钛、氮氧化钛、氮化钽以及氧氮化钽等材料中的一种或多种；也可以是透明导电的石墨烯材料；还可以是其他透明的金属或合金材料。
S240：于第二导电层背离变色功能层一侧形成第三隔离槽，以隔断各子变色区域S1中相邻第二导电层之间的连接。
具体的，待形成第二导电层230之后，当需要将第二导电层230电隔离成多个子区域时，可通过在靠近第二隔离槽320的第二导电层230上形成贯穿第二导电层230的第三隔离槽330，该第三隔离槽330可采用激光划线、丝网印刷、光刻等方法形成，且第三隔离槽330应尽量靠近第一隔离槽310以减少不变色隔离区S2的宽度，需要说明的是，第三隔离槽330的深度应控制在使得部分或全部的变色功能层220裸露，不可过深以至于第二导电层230呈现。
需要说明的是，当导电结构为连接电极41时，上述的制备电致变色器件的方法需要进行一定的调整，固本实施还提供了另一种制备电致变色器件的方法，参照图13，包括以下步骤：
S10’：形成一基底。
具体的，提供一便于在后续形成变色功能结构的基底10，所述基底10可以是柔性基底也可以是刚性基底，所述基底10为透光材料，在一些实施例中，所述基底10为玻璃，需要说明的是，在形成该基底10后，还包括在该基底10一面形成变色功能结构的步骤，所述变色功能结构包括依次层叠在基底10一面的第一导电层210、变色功能层220以及第二导电层230。
S20’：于基底表面形成不变色隔离区S2，以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域S1。
具体的，利用设置的不变色隔离区S2，将变色功能结构分隔成若干个子变色区域S1，这样一来，可实现缩短电致变色器件电极距，以实现该电致变色器件变色时间小于未分割电致变色器件变色时间的效果。
作为本发明优选的技术方案，所诉S20’具体包括以下步骤：。
S210’：于基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域S1中相邻第一导电层之间的连接。
具体的，第一导电层210可以设置在基底10的一侧表面上，具体可采用磁控溅射、气相沉积、电镀、纳米粒子涂布等方法形成，待在基底10形成上述的第一导电层210之后，可进而在第一导电层210上形成第一隔离槽310，通过该第一隔离槽310将第一导电层210电隔离成若干个子区域，需要说明的是，第一隔离槽310可通过激光划线、丝网印刷、光刻等方法形成。
S220’：于隔断后第一导电层背离基底一侧依次形成变色功能层和第二导电层。
具体的，待步骤S210’形成上述的膜层结构后，可在第一导电层210背离基底10一侧形成变色功能层220，并在变色功能层220背离基底10一侧形成第二导电层230。
S230’：由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成若干个贯穿变色功能层和第二导电层的第二隔离槽，以及由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成贯穿第二导电层的第三隔离槽。
具体的，待在第一导电层210形成变色功能层220和第二导电层230之后，需制作第二隔离槽320和第三隔离槽330，第二隔离槽320为若干个由第二导电层230起始沿变色功能结构厚度方向贯穿变色功能层220和第二导电层230设置的，第三隔离槽330为若干个由第二导电层230起始沿变色功能结构厚度方向贯穿第二导电层230设置的，第三隔离槽330应切断相邻子变色区域S1中第二导电层230之间的电子联通，第二隔离槽320和第三隔离槽330可采用刻蚀的方式形成，第二隔离槽320要求在刻蚀后，部分或全部的第一导电层210裸露，以便于在下一步骤实现第一导电层210与连接电极41良好的电接触，且第三隔离槽330的刻蚀深度应控制在部分或全部的变色功能层220裸露，不可过深以至于第一导电层210呈现，同时第三隔离槽330的位置应当尽量靠近第一隔离槽310，以减少不变色隔离区S2的宽度。
S240’：于第二隔离槽填充导电材料形成连接电极。
具体的，使用导电材料，如银浆、导电高分子浆料、金属丝等填充第二隔离槽320，可使用打印、丝网印刷等方法，且上述导电材料的填充区域应控制在第一隔离槽310左边缘和第三隔离槽330之间的区域，以免增加不变色隔离区S2面积或产生短路的风险。
实施例2：
上述实施例1中施加在电致变色器件上的正负极是位于器件首尾端相对两侧的，当需要施加在电致变色器件上的正极和负极位于同一侧时，即将该电致变色器件应用在车窗玻璃等只能在一侧设置电极的场景时，需要额外增设第四隔离槽340以形成多个子变色带，电致变色器件在端部的子变色带被首尾连接后，可获得正负电极设于同侧的效果，具体的，所述电致变色器件包括基底10以及形成于基底10表面的变色功能结构，所述变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层210、变色功能层220、第二导电层230以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域S1的不变色隔离区S2，一个不变色隔离区S2包括一个用于将第一导电层210电隔离的第一隔离槽310、一个用于将变色功能层220分隔的第二隔离槽320以及一个用于将第二导电层230隔离的第三隔离槽330，第一隔离槽310、第二隔离槽320以及第三隔离槽330沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽310和第三隔离槽330分别设置在相邻子变色区域S1的不同导电层，相邻子变色区域S1中第一导电层210与第二导电层230之间通过第二隔离槽320中的导电结构连通设置；有别于实施例1的是，该电致变色器件通过第四隔离槽340被进一步分割成多个子变色带，子变色带端部的上透明电极和相邻子变色带的端部的下透明电极连接后，形成由电致变色器件一侧起始，经过蛇形延伸后，止于该侧，使得分隔成的子变色区域S1首尾端位于电致变色器件的同侧，这样一来，可实现在电致变色器件的一侧设置正极和负极，满足汽车车窗电致变色的使用要求。
以图19为例进行说明，电源两端连接在基底10的同侧，即位于左上角子变色区域S1的第一导电层210和左下角子变色区域S1上的第二导电层230上，基底10在X和Y两个方向进行了分割，子变色区域S1在沿X方向的分割线上通过前述的导电结构连接，并在方向回转的相邻两子变色区域S1之间通过沿X方向的侧连接电极540实现连通，而除了与正负极相连的子变色区域S1外，其余的子变色区域S1通过沿Y方向设置的第四隔离槽340实现分割。
同样的，该电致变色器件还可设置成如图20所示，与图19不同的是，除了位于左上角和左下角的两个子变色区域S1用于接电源正负极以外，其余所有子变色区域S1都是通过前述的导电结构实现连接。
图21为图20的扩展方案，一个电致变色器件由一个任意曲面基底和其上形成的N个任意形状的子变色区域S1组成，一个子变色区域S1由上、下两层导电层和夹在中间的变色功能层组成，任意两个子变色区域S1之间面积之比的范围在1：1至3：1之间，相邻子变色区域S1电绝缘，部分或全部的子变色区域S1通过以下方式实现电连接：一个电源电极连接子变色区域1的第一导电层210，子变色区域1的第二导电层230连接邻近子变色区域2的第一导电层210，子变色区域2的第二导电层230连接邻近子变色区域3的第一导电层210。以此类推，最后子变色区域N的第二导电层230连接到另一个电源电极。这样一来，可根据需要将变色功能结构的子变色区域S1分隔成需要的形状，且可对子变色区域S1的位置进行适用性调整，提高该电致变色器件的适用性。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (21)
1.一种电致变色器件，包括基底（10）以及形成于基底（10）表面的变色功能结构，其特征在于，所述变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层（210）、变色功能层（220）、第二导电层（230）以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域（S1）的不变色隔离区（S2），其中，一个不变色隔离区（S2）包括一个用于将第一导电层（210）电隔离的第一隔离槽（310）、一个用于将变色功能层（220）分隔的第二隔离槽（320）以及一个用于将第二导电层（230）电隔离的第三隔离槽（330），第一隔离槽（310）、第二隔离槽（320）以及第三隔离槽（330）沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽（310）和第三隔离槽（330）分别设置在相邻子变色区域（S1）的不同导电层，相邻子变色区域（S1）中第一导电层（210）与第二导电层（230）之间通过第二隔离槽（320）中的导电结构连通设置；所述导电结构为与第一导电层（210）和第二导电层（230）一体连通的导电体（40）；电致变色器件在制备时，首先于基底表面形成第一导电层并于第一导电层形成若干用于电隔离第一导电层的第一隔离槽，而后于第一导电层形成变色功能层并于变色功能层形成若干用于分隔变色功能层的第二隔离槽，而后于变色功能层形成第二导电层，且使得该第二导电层穿过第二隔离槽与第一导电层形成一体连通结构，最后于第二导电层形成若干用于电隔离第二导电层的第三隔离槽。
2.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，任意两个子变色区域（S1）之间面积之比的范围在1：1至3：1之间，其中，一个子变色区域（S1）的面积是指与该子变色区域（S1）相连接的两个不变色隔离区（S2）中的第二隔离槽（320）之间的区域。
3.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，任意两个子变色区域（S1）之间电极距之比的范围在1：1至3：1之间，其中，电极距是指沿垂直于变色功能结构的层叠方向，与一个子变色区域（S1）相连接的两个不变色隔离区（S2）中第二隔离槽（320）重心之间的距离。
4.根据权利要求3所述的电致变色器件，其特征在于，所述导电结构为用于连接第一导电层（210）和第二导电层（230）的连接电极（41）。
5.根据权利要求4所述的电致变色器件，其特征在于，所述连接电极（41）为银浆或金属丝。
6.根据权利要求1、4或5任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述导电结构沿第二隔离槽（320）长度方向连续或断续延伸设置。
7.根据权利要求6所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件还包括分别设置在变色功能结构首尾端两子变色区域（S1）的第一导电层（210）和第二导电层（230）上的第一电极（510）和第二电极（520），以及设置在第一电极（510）和第二电极（520）之间用于在变色功能层（220）形成电压差的电源（530）。
8.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，当所述导电结构为导电体（40）时，所述导电体（40）上设有电极连接点，其中，所述电致变色器件还包括通过所述电极连接点接入对应子变色区域（S1）的调节电路。
9.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，当所述导电结构为连接电极（41）时，所述电致变色器件还包括通过连接电极（41）接入对应子变色区域（S1）的调节电路。
10.根据权利要求8或9任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述调节电路为可调电阻、可调电流源或可调电源。
11.一种电致变色器件，包括基底（10）以及形成于基底（10）表面的变色功能结构，其特征在于，所述变色功能结构包括依次层叠于基底表面的第一导电层（210）、变色功能层（220）、第二导电层（230）以及用于将变色功能结构隔断成若干个子变色区域（S1）的不变色隔离区（S2），一个不变色隔离区（S2）包括一个用于将第一导电层（210）电隔离的第一隔离槽（310）、一个用于将变色功能层（220）分隔的第二隔离槽（320）以及一个用于将第二导电层（230）隔离的第三隔离槽（330），第一隔离槽（310）、第二隔离槽（320）以及第三隔离槽（330）沿变色功能结构层叠方向的投影平行且不重合，第一隔离槽（310）和第三隔离槽（330）分别设置在相邻子变色区域（S1）的不同导电层，相邻子变色区域（S1）中第一导电层（210）与第二导电层（230）之间通过第二隔离槽（320）中的导电结构连通设置，其中，电致变色器件还包括将第一导电层（210）、变色功能层（220）以及第二导电层（230）进一步分隔以使得若干个子变色区域（S1）形成首尾蛇形延伸的第四隔离槽（340），第四隔离槽（340）分别与第一隔离槽（310）、第二隔离槽（320）和第三隔离槽（330）沿变色功能结构层叠方向的投影相交。
12.根据权利要求11所述的电致变色器件，其特征在于，若干个所述子变色区域（S1）的首尾端位于同侧。
13.根据权利要求11或12任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件还包括分别设置在变色功能结构首尾端两子变色区域（S1）的第一导电层（210）和第二导电层（230）上的第一电极（510）和第二电极（520），以及设置在第一电极（510）和第二电极（520）之间用于在变色功能层（220）形成电压差的电源（530）。
14.一种制备权利要求1-3、6-8或10任一项所述的电致变色器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：形成一基底；
S20：于基底表面形成不变色隔离区（S2），以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域（S1）。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述S20具体包括以下步骤：
S210：于基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成若干个贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域（S1）中相邻第一导电层之间的连接；
S220：于隔断后第一导电层背离基底一侧形成变色功能层，并在变色功能层形成若干贯穿变色功能层的第二隔离槽，以隔断各子变色区域（S1）中相邻变色功能层之间的连接；
S230：于隔断后变色功能层背离第一导电层一侧形成第二导电层，且该第二导电层穿过第二隔离槽与第一导电层连接；
S240：于第二导电层背离变色功能层一侧形成第三隔离槽，以隔断各子变色区域（S1）中相邻第二导电层之间的连接。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二隔离槽采用蚀刻方式形成，且第二隔离槽的深度以使得第一导电层部分或全部裸露。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第三隔离槽的深度以使得变色功能层部分或全部裸露。
18.一种制备权利要求1-2、4-7、9或10任一项所述的电致变色器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10’：形成一基底；
S20’：于基底表面形成不变色隔离区（S2），以使变色功能结构隔断成若干个子变色区域（S1）。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述S20’具体包括以下步骤：
S210’：于基底表面形成第一导电层，并在第一导电层形成贯穿第一导电层的第一隔离槽，以隔断各子变色区域（S1）中相邻第一导电层之间的连接；
S220’：于隔断后第一导电层背离基底一侧依次形成变色功能层和第二导电层；
S230’：由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成若干个贯穿变色功能层和第二导电层的第二隔离槽，以及由第二导电层起始沿变色功能结构厚度方向形成贯穿第二导电层的第三隔离槽；
S240’：于第二隔离槽填充导电材料形成连接电极。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二隔离槽采用蚀刻方式形成，且第二隔离槽的深度以使得第一导电层部分或全部裸露。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第三隔离槽的深度以使得变色功能层部分或全部裸露。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203311141U (zh) * | 2010-02-19 | 2013-11-27 | 法国圣戈班玻璃厂 | 电铬玻璃 |
| CN205643982U (zh) * | 2016-02-06 | 2016-10-12 | 合肥威迪变色玻璃有限公司 | 电致变色结构 |
| CN109031836A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-18 | 江苏天贯碳纳米材料有限公司 | Ito玻璃导电层分割方法及ito导电玻璃 |
| CN109597260A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-09 | 斯坦雷电气株式会社 | 电化学光学装置 |
| JP2019158940A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミックデバイス |
| CN112782899A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-11 | 深圳市光羿科技有限公司 | 一种电致变色器件及电致变色器件的控制方法 |
| CN113614630A (zh) * | 2019-03-22 | 2021-11-05 | 斯坦雷电气株式会社 | 光学元件 |
| CN113759626A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-12-07 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 电致变色膜、装置及其制作方法、电致变色玻璃和车辆 |
| CN116256920A (zh) * | 2022-07-20 | 2023-06-13 | 光羿智能科技(苏州)有限公司 | 一种电致变色器件 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203311141U (zh) * | 2010-02-19 | 2013-11-27 | 法国圣戈班玻璃厂 | 电铬玻璃 |
| CN205643982U (zh) * | 2016-02-06 | 2016-10-12 | 合肥威迪变色玻璃有限公司 | 电致变色结构 |
| CN109597260A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-09 | 斯坦雷电气株式会社 | 电化学光学装置 |
| JP2019158940A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミックデバイス |
| CN109031836A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-18 | 江苏天贯碳纳米材料有限公司 | Ito玻璃导电层分割方法及ito导电玻璃 |
| CN113614630A (zh) * | 2019-03-22 | 2021-11-05 | 斯坦雷电气株式会社 | 光学元件 |
| CN112782899A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-11 | 深圳市光羿科技有限公司 | 一种电致变色器件及电致变色器件的控制方法 |
| CN113759626A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-12-07 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 电致变色膜、装置及其制作方法、电致变色玻璃和车辆 |
| CN116256920A (zh) * | 2022-07-20 | 2023-06-13 | 光羿智能科技(苏州)有限公司 | 一种电致变色器件 |
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