CN1380990A - 固态电致变色器件和使用这种器件的反射镜系统和crt显示器 - Google Patents

Abstract

提供一种固态电致变色器件,包括在玻璃基片上形成为薄膜状的下部透明导电涂层(12),并部分地提供有凹槽(12b)且利用凹槽(12b)绝缘;层叠在下部透明导电涂层(12)上的电致变色层(13);和与下部透明导电涂层的绝缘部分(12a)直接接触的上部透明导电涂层(14)。由采用导电粘接材料施加于其上的金属箔(17a)制成的金属箔端子(17)粘接到下部透明导电涂层的主体部分(12c)的端部和下部透明导电涂层的绝缘部分(12a)的端部。

Description

固态电致变色器件和使用这种器件的反射镜系统和CRT显示器

技术领域

本发明涉及使用金属箔端子作为器件电极的引入端子的固态电致变色器件(electrochromic device)及使用这种器件的反射镜系统(mirror system)和CRT(或阴极射线管)显示器。

背景技术

通过施加电压可逆地产生的氧化或还原而引起的在有色和无色状态之间的可逆转变被称为电致变色现象。使用存在这种电致变色特征的材料和通过控制电压指示改变色彩状态的电致变色(以下称为EC)器件在各个工业领域中用于显示器件、光量控制器件等。

常规固态EC器件的例子示于图6中。在固态EC器件30中，在玻璃基片31上提供由氧化铟锡(ITO)等制成的下部透明导电涂层32，并形成凹槽32b以在部分下部透明导电涂层32中提供绝缘部分32a。接着，将由WO₃等制成的EC层33和由ITO等制成的上部透明导电涂层34按顺序层叠在其上；这些层用由环氧树脂等制成的密封剂35和对置玻璃基片36覆盖。而且，上部透明导电涂层34与绝缘部分32a直接接触，而下部透明导电涂层32和上部透明导电涂层34以不短路的方式形成，因而上部透明导电涂层32的端子可以从绝缘部分32a中获得。通过给固态EC器件30的下部透明导电涂层32和上部透明导电涂层34施加直流(DC)电压，EC层33带有颜色，通过施加相反电压，EC层33变为无色。

从外部电源给固态EC器件30的下部和上部透明导电涂层32、34供给电源需要提供引入端子。通常，玻璃基片31和下部透明导电涂层32用金属夹片37固定，玻璃基片31和绝缘部分32a用相同方式固定；然后，每个夹片37用密封剂35固定并用于引入端子。对置玻璃基片36按照这种方式粘接以引导金属夹片37、37的端部，因此对置玻璃基片36的宽度尺寸比玻璃基片31的宽度尺寸小。

然而，将金属材料做成具有几十微米或与固态EC器件30的树脂的厚度一样的金属夹片37的难度将对不宽于玻璃基片31的宽度地对置玻璃基片36的宽度增加一些不利的限制。此外，由于减少的金属厚度造成的应力的不充分引入，使金属夹片37很难产生由在弹性范围内引入的应力中获得的固定力，因而不利地影响固定的可操作性。

另外，如果玻璃基片31的端面弯曲，则金属夹片37很难沿着基片31的端面弯曲；这样，接触电阻增加和/或损坏了外观形象。将固态EC器件30施加于反射镜也会导致这些缺点。

另一方面，与通常带有普通CRT显示器的情况一样，VDT(视频显示端)危险防止滤波器外部地固定于显示面板的正面；但是，滤波器与宽范围波长的电磁场屏蔽，因而整个荧光屏区域不利地变得太暗，以至于不能提供清晰图像。

如图7所示，当常规固态EC器件30用于CRT显示滤波器时，采用下列两种方法用于固定固态EC器件。这是因为用于给固态EC器件30施加电压的金属夹片37受可加工性限制必须使用厚度为约100μm的金属板。而且，金属夹片37通过弹性张力基本上实现了对玻璃基片31的固定力，并且形状象个夹子。相应地，金属板的厚度和形状导致金属夹片37的垂直厚度过厚。因此，考虑到金属夹片37的厚度，固态EC器件30应该固定到CRT显示器上。

第一种方法是在固态EC器件30A和CRT39之间提供间隔，如图7(a)所示。这里将介绍这种方法可用的原因。一般情况下，CRT39的正面是弯曲的，如图7所示，而带有对置玻璃板36A的固态EC器件30A是通过利用环氧树脂等粘接对置玻璃板36A形成的，因此很难随着弯曲形状形成。因而，这种方法建议固态EC器件30A和CRT39间隔开，以便不使金属夹片37A与CRT39的正面接触，避免需要使对置玻璃板36A随着CRT39的正面的弯曲形状而成形。然而，这种方法将不利地使CRT显示器因滤波器(固态EC器件30A)向前增厚，并需要安装部件。还有可能的方法是预先加工玻璃基片31A和/或对置玻璃基片36A以符合CRT39的弯曲形状，但这要花费额外的成本。

第二种方法是将比CRT40大的固态EC器件30B粘接到CRT40上，如图7(b)所示。这里将介绍这种方法可用的原因。这种方法利用CRT40的玻璃面板代替对置玻璃基片，而玻璃基片31A被制成符合CRT40的弯曲形状的形状。然后，固态EC器件30B利用环氧树脂等作为密封剂35B粘接到CRT40的玻璃面板上。在这种结构中，作为密封剂35B的环氧树脂的厚度约为几十微米，但是金属夹片37B从其金属板的厚度上看很大，该金属板单独包含100μm等。相应地，如果玻璃基片31B的宽度尺寸比玻璃面板的宽度尺寸短，则金属夹片37B将突出并成为将固态EC器件30B粘接到CRT40上的障碍。鉴于这些情况，这种方法使用宽度尺寸比CRT40的玻璃面板的宽度尺寸大的玻璃基片31B，并且固态EC器件30B粘接到CRT40上。因而，金属夹片37B、37B突出到CRT40的侧面，并因此不会成为障碍。然而，这种方法不利地导致作为CRT显示器的滤波器的固态EC器件30B的尺寸的增加。

这里提出的本发明是为了消除上述现有技术中的缺点。本发明的目的是提供固态EC器件和使用这种器件的反射镜系统，其中固态EC器件具有包含很容易做成各种形状的端子并对通过粘接的可加工性改进作出贡献的电极结构。此外，本发明的另一目的是提供采用上述器件的CRT显示器，并且透射率或亮度在特定范围内是可调的。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的固态EC器件具有在玻璃基片上形成为薄膜状，且部分地提供有凹槽且利用凹槽绝缘的下部透明导电层、在下部透明导电层上层叠的电致变色层、在与下部透明导电层的凹槽绝缘的部分和电致变色层的顶部上形成为薄膜状的上部透明导电层、及层叠在上部透明导电层上的密封剂和对置玻璃板。此外，施加导电粘接材料、并由金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电层的端部和下部透明导电层的的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。这个结构允许端子容易粘接，并且通过粘接实现了可加工性的改进。

还提供固态EC器件，其如下构成：其中金属箔端子可以由铜和铝箔的任意一种制成，和/或其中金属箔端子经过抗腐蚀处理。这些结构可提供更加可靠的固态电致变色器件。

而且，为了实现上述目的，提供使用根据本发明的固态电致变色器件的反射镜系统，其具有在玻璃基片上形成为薄膜状的金属反射涂层、在金属反射涂层上形成为薄膜状并部分地提供有凹槽和利用凹槽绝缘的下部透明导电层、层叠在下部透明导电层上的电致变色层、在与下部透明导电层的凹槽绝缘的部分上和电致变色层顶部上形成为薄膜状的上部透明导电层、和层叠在上部透明导电层上的密封剂和对置玻璃板。此外，施加导电粘接材料、并由金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电层的端部和下部透明导电层的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。这种构造很容易使本发明的固态EC器件用于反射镜系统。

而且，为了实现上述目的，根据本发明的CRT显示器具有玻璃面板、和形成在玻璃面板的正面的滤波器层，该滤波器层由采用玻璃面板用于对置玻璃板的固态EC电致变色器件构成，并包括下部透明导电层和施加导电粘接材料的金属箔端子，并且金属箔端子位于下部透明导电层的端部。这种结构很容易使本发明的固态EC器件应用于CRT显示器，并因此使CRT显示器的透射率或亮度在一定范围内是可调的。

此外，提供上述CRT显示器，其中由电致变色器件构成的滤波器层包括在玻璃基片上形成为薄膜状并部分地提供有凹槽且与凹槽绝缘的下部透明导电层、层叠在下部透明导电层上的电致变色层、在与下部透明导电层的凹槽绝缘的部分上和在电致变色顶部上形成为薄膜状的上部透明导电层、和层叠在上部透明导电层上的密封剂和对置玻璃板。此外，施加导电粘接材料、并由金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电层的端部和下部透明导电层的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。

在本发明中，例如，玻璃基片位于下面，对置玻璃板位于上面。无须说明，这种结构可以倒置。

附图说明

图1是根据本发明实施例的固态EC器件的截面图。

图2是使用根据本发明实施例的固态EC器件的的反射镜系统的示意截面图。

图3是根据本发明的实施例具有在其正面上形成的固态EC器件的CRT显示器的透视图。

图4是如图3所示的固态EC器件和面板的放大的截面图。

图5是如图3所示的固态EC器件和CRT的示意平面图。

图6是解释常规固态EC器件的结构的例子的截面图。

图7是当常规固态EC器件用做CRT显示器的滤波器时固态EC器件和CRT的示意平面图；(a)表示在固态EC器件和CRT之间提供间隔的方法；(b)表示将比CRT大的固态EC器件粘接到CRT上的方法。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的优选实施例。

首先参考图1，将介绍根据本发明实施例的固态EC器件。图1是根据本发明实施例的固态EC器件的截面图。

如图1所示，固态EC器件10具有在玻璃基片11上表面上由ITO等形成的下部透明导电涂层12，并且在下部透明导电涂层12的部分中形成凹槽12b，以便提供绝缘部分12a。下部透明导电涂层12由两部分构成，即：利用凹槽12b绝缘的绝缘部分12a和主体部分12c，以便从这些部分得到用于两个电极的端子。包括绝缘部分12a和主体部分12c的下部透明导电涂层12的宽度尺寸与玻璃基片11的尺寸相同。在下部透明导电涂层12的上表面上层叠由WO₃等形成的EC层13，在EC层13的上表面按顺序层叠由ITO等形成的上部透明导电涂层14。上部透明导电涂层14的上表面用作为密封剂的环氧树脂15覆盖，环氧树脂15的上表面用对置玻璃板16覆盖。上部透明导电涂层14与绝缘部分12a直接接触，下部透明导电涂层的主体部分12c和上部透明导电涂层14以不短路的方式形成，因而上部透明导电涂层的端子可以从绝缘部分12a引出。更具体地说，EC层13也形成在凹槽12b中，EC层13夹在下部透明导电涂层12的主体部分12c和上部透明导电涂层14之间，及主体部分12c和下部透明导电涂层12的绝缘部分12a之间。此外，环氧树脂15覆盖EC层13和上部透明导电涂层14的侧面，环氧树脂15的外端与下部透明导电涂层12的绝缘部分12a和主体部分12c接触。EC层13在宽度上从凹槽12b延伸直到比主体部分12c的外端正好短的位置，几乎覆盖主体部分12c地所有上表面。上部透明导电涂层14在宽度上从绝缘部分12a的内端延伸以覆盖EC层13的几乎所有上表面。环氧树脂15的宽度尺寸比包括绝缘部分12a和主体部分12c的下部透明导电涂层12的宽度尺寸小，但是完全覆盖EC层13和上部透明导电涂层14。对置玻璃板16的宽度尺寸比包括绝缘部分12a和主体部分12c(即玻璃基片11的)的下部透明导电涂层的宽度尺寸大，以便突出到玻璃基片11的侧面外部。

此外，在下部透明导电涂层12的主体部分12c的外端部的上表面和对置玻璃板16的外端部的底表面之间，以及在绝缘部分12a的外端部的上表面和对置玻璃板16的外端部的底表面之间，各由金属箔17a和施加于金属箔17a底表面的导电粘接材料17b构成的金属箔端子17、17附着在两侧并用环氧树脂15固定。在这种情况下，下部透明导电涂层12和金属箔17、17之间的接触由导电粘接材料17B中固有的粘接性固定。而且，金属箔17a由金属材料如铜和铝制成，并经过抗腐蚀处理。

当由外部电源产生地DC电压通过固态EC器件10的金属箔端子17、17施加到下部透明导电涂层12和上部透明导电涂层14时，EC层13带有颜色；另一方面，当施加相反电压，EC层13变得无色。

适用于导电粘接材料17b的材料，是混合了导电粘接材料的细颗粒的泡沫橡胶切片，和对其施加聚甲基硅氧烷树脂，然后对其施加或浸渍导电压敏粘接材料的释放衬里，导电压敏粘接材料由树脂含有地甲基苯基共聚硅氧烷并掺有绝缘填充剂构成。抗腐蚀处理可以例如通过施加硅氧烷树脂等方法完成。

利用相同的方式，采用通过向金属箔17a的底部施加导电粘接材料17b制成的金属箔端子17作为端子将提高在端子附着工艺中的可加工性，即在端子固定时只需要利用导电粘接材料17b中固有的粘接性在预定位置粘接金属箔端子17。

常规对置玻璃板36比玻璃基片31小几毫米，如图6所示，这是因为金属夹片37的端部粘接到引导部件上，但本发明的金属箔端子17允许对置玻璃板36制成与玻璃基片11一样大或比玻璃基片11大(例如与应用于下面要介绍的CRT显示器的情况一样)。

另外，虽然下部透明导电涂层12和对置玻璃板16的表面之间的距离(以下称为树脂厚度)一般构成为几十微米左右，金属箔17a和导电粘接材料17b的导电物质可以容易变形，并由此被压制以随着树脂厚度而调节。

作为引入端子的金属箔端子17具有简单的结构，即由金属箔17a和施加于金属箔17a的一侧上的导电粘接材料17b构成，因此即使形状复杂，也容易被做成各种形状以适应产品形状，因而可降低接触电阻，并存在整齐的外观形象。

接着参考图2，将介绍采用根据本发明的固态EC器件的反射镜系统。图2是使用根据本发明的固态EC器件的反射镜系统的示意截面图。

如图2所示，具有固态EC器件的反射镜系统20包括在玻璃基片21上形成为薄膜状的金属反射涂层22、在金属反射涂层22的顶部形成为薄膜状的并部分地提供有凹槽和利用凹槽绝缘的下部透明导电涂层(未示出)、在下部透明导电涂层上部形成为薄膜状的EC层24、在下部透明导电涂层的绝缘部分上和EC层24的顶部形成为薄膜状的上部透明导电涂层、和层叠在上部透明导电涂层上的密封剂和对置玻璃板23；由导电粘接材料施加于其上的金属箔制成的金属箔端子25、25粘接到下部透明导电涂层的主体部分和下部透明导电涂层的绝缘部分的每端。金属箔端子25、25用其一端附着夹在对置玻璃板23和下部透明导电涂层的绝缘部分或主体部分之间，另一端延伸到外部。金属反射涂层22的宽度尺寸比玻璃基片21两侧的尺寸短。对置玻璃板23的宽度尺寸与玻璃基片21的一样。由于上部和下部透明导电涂层、密封剂(环氧树脂)、和EC器件24的层叠结构与如图1所示的结构相同，因此省略了其详细说明。这种结构使端子的固定容易，并用于提高固定的可加工性。采用金属箔端子25允许引入端子做成各种形状以符合玻璃基片21、对置玻璃板23、金属反射涂层22等的形状，并且可以用于使对置玻璃板23的宽度尺寸与玻璃基片21的宽度尺寸相同，与反射镜系统20中的一样。此外，采用金属箔端子25可用于使引入端子根据安装位置或反射镜系统20的使用条件而做成各种形状，并使引入端子变薄。

接下来参考图3-5，介绍具有在其正面上形成的根据本发明实施例的固态EC器件的CRT显示器。图3是CRT显示器的透视图，其正面形成根据本发明实施例的固态EC器件。图4是根据如图3所示的实施例的固态EC器件和面板的放大截面图。图5是图3所示的CRT显示器的固态EC器件和CRT的示意平面图。

在本实施例中，在CRT显示器26的面板27的正面形成具有固态EC器件28的滤波器层，其采用了玻璃面板27用于对置玻璃板，并在下部透明导电涂层12的绝缘部分12a和主体部分12c的每个端部提供有金属箔端子17、17，每个金属箔端子17、17包括导电粘接材料17b粘接到其上的金属箔17a。固态EC器件28用作为密封剂的环氧树脂15直接粘接在面板27的正面。玻璃基片21的宽度尺寸比玻璃面板的宽度尺寸小，且可做成薄的厚度(0.5mm左右)。在图4中，与图1中所示的固态EC器件10相同的元件用相同参考标记表示，用于表示固态EC器件28中的涂层的结构，这里省略这种元件的说明。

这个CRT显示器26采用金属箔端子17、17，由此允许引入端子在固定过程中根据CRT29的正面的弯曲形状、CRT显示器26的外壳的形状等而被做成各种形状，因而引入端子可以做得更薄(到几十微米左右)，并且玻璃基片11的宽度尺寸可以做得比CRT29的玻璃面板的宽度尺寸小。因而，如图5所示，CRT26可具有直接固定到CRT29的正面的固态EC器件，因此滤波器可构成为在CRT显示器26的正面的薄层而不需要用于额外部件的固定。而且，CRT显示器26具有由比CRT29的正面小的玻璃基片，因此允许CRT显示器26的滤波器最小化。

在本例中，面板的亮度或闪烁可通过给EC层施加预定驱动电压而调节。由于可外部固定于普通使用的CRT显示器的面板的正面上，VDT危险防止滤波器也可用于本实施例的CRT显示器。

为了制造上述CRT显示器，制备通过层叠上部和下部透明导电涂层与在玻璃基片上在涂层之间的EC层形成的EC器件的中间体，并且EC器件的中间体的上部透明导电涂层位于CRT显示器的玻璃面板正面附近。然后将金属箔端子固定在EC器件的中间体的周边，在EC器件的中间体和面板的正面之间提供透明树脂密封剂，因而采用玻璃面板用于对置玻璃板的固态EC器件可层叠，从而在面板的正面形成滤波器层。在这种情况下，玻璃板被做成其宽度尺寸等于或小于玻璃面板的宽度尺寸。此外，金属箔端子的厚度对应于EC器件的中间体和透明树脂密封剂的厚度，并形状符合EC器件的中间体、面板的正面等的形状。EC器件的中间体和玻璃面板用透明树脂密封剂粘接。

虽然上面引证了铜或铝作为在本例中的金属箔端子，但是可使用任何其它金属材料；而且，鉴于固态EC器件的使用形式，按需要可进行抗腐蚀处理，并且应该理解到上述实施例只是举例说明而不起限制作用。

工业适用性

如上所述，本发明的固态EC器件具有由导电粘接材料施加于其上的金属箔构成的金属箔端子，金属箔端子粘接到下部透明导电涂层和绝缘下部透明导电涂层的每个端部上，因而端子的固定只是简单地在预定位置粘接每个金属箔端子的事情，金属箔端子可容易地被做成适应器件形状的各种形状。此外，金属箔端子由选自铜和铝的金属材料制成，并进行抗腐蚀处理，并用于提供更可靠的固态EC器件。

根据本发明，在CRT显示器的面板的正面形成具有固态EC器件的滤波器层，该固态EC器件采用玻璃面板用于对置玻璃板，并包括金属箔端子，每个金属箔端子由导电粘接材料施加于其上的金属箔制成，并且各在下部透明导电涂层的端部提供金属箔端子；这样，本发明可提供在指定范围内可调节透射率或亮度的CRT显示器。

Claims (6)

1、一种固态电致变色器件，包括

在玻璃基片上形成为薄膜状的下部透明导电涂层，并部分地提供有凹槽且利用凹槽绝缘；

层叠在下部透明导电涂层上的电致变色层；

在利用下部透明导电涂层的凹槽绝缘的部分上和在电致变色层上部形成为薄膜状的上部透明导电涂层；和

层叠在上部透明导电涂层上的密封剂和对置玻璃板，

其特征在于由导电粘接材料施加于其上的金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电涂层的端部和下部透明导电涂层的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。

2、根据权利要求1的固态电致变色器件，其特征在于，金属箔端子由铜和铝箔的任意一种制成。

3、根据权利要求1的固态电致变色器件，其特征在于，金属箔端子经过抗腐蚀处理。

4、一种使用固态电致变色器件的反射镜系统，该电致变色器件包括：

在玻璃基片上形成为薄膜状的金属反射涂层；

在金属反射涂层上形成为薄膜状的下部透明导电涂层，部分地提供有凹槽，并利用凹槽绝缘；

层叠在下部透明导电涂层上的电致变色层；

在利用下部透明导电涂层的凹槽绝缘的部分上和在电致变色层的顶部上形成为薄膜状的上部透明导电涂层；和

层叠在上部透明导电涂层上的密封剂和对置玻璃板，

其特征在于，由导电粘接材料施加于其上的金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电涂层的端部和下部透明导电涂层的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。

5、一种CRT显示器，包括：

玻璃面板；和

形成在玻璃面板的正面上的滤波器层，该滤波器层具有固态EC电致变色器件，

其特征在于，固态电致变色器件采用玻璃面板用于对置玻璃板，并包括下部透明导电涂层和由施加导电粘接材料的金属箔端子，金属箔端子位于下部透明导电涂层的端部。

6、根据权利要求5的CRT显示器，其特征在于滤波器层具有电致变色器件，该器件包括：

在玻璃基片上形成为薄膜状的下部透明导电涂层，并部分地提供有凹槽且利用凹槽绝缘；

层叠在下部透明导电涂层上的电致变色层；

在利用下部透明导电涂层的凹槽绝缘的部分上和在电致变色层上部形成为薄膜状的上部透明导电涂层；和

层叠在上部透明导电涂层上的密封剂和对置玻璃板，

其特征在于由导电粘接材料施加于其上的金属箔制成的金属箔端子粘接到下部透明导电涂层的端部和下部透明导电涂层的绝缘部分的端部，以便给电致变色层施加驱动电压。

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