CN207676091U - 一种全色彩电致变色器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全色彩电致变色器件，包括相互连接的第一器件单元和第二器件单元，第一器件单元包括顺次层叠设置的第一基底层、第一导电薄膜层、第一离子储存层、第一电解质层、第一电致变色层、第二导电薄膜层和第二基底层；第二器件单元包括顺次层叠设置的第三导电薄膜层、第二离子储存层、第二电解质层、第二电致变色层、第四导电薄膜层、第三基底层；第二基底层与第三导电薄膜层连接设置。每个器件单元单独与控制单元连接，控制单元分别控制各器件单元产生不同的颜色，第一器件单元、第二器件单元叠加后呈现出丰富的色彩变化，解决了传统电致变色器件色彩单一的技术问题，应用范围更广，更加能够满足用户对多彩呈现的需求。

Description

一种全色彩电致变色器件

技术领域

本实用新型属于电致变色技术领域，涉及一种电致变色器件，具体地说涉及一种全色彩电致变色器件。

背景技术

电致变色是指材料的反射率、吸收率和透过率等光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色功能的材料为电致变色材料，采用电致变色材料制成的器件则为电致变色器件。

电致变色器件一般是将电致变色材料和离子电解质应用在导电透明电极上，形成一种典型的光学薄膜和电子学薄膜相结合的光电子器件，通过外界较低的电压驱动即可实现可逆的颜色变化，电致变色器件在结构上是一种三明治式的多层电化学装置，各层均以薄膜形式出现。电致变色器件处于透明状态时，其与普通透明器件表现并无太大差异，当其处于着色状态时，则能对红外线和紫外线有很好的吸收，使其对所隔断的空间内外均有较好隔热性能的同时起到防止紫外线进入空间内、对人体造成有害影响的问题，还可根据需求将其调整为较深的颜色，对可见光产生一定的吸收，避免光线过强对人们产生影响，目前电致变色器件已在建筑、汽车等领域广泛应用。

电致变色器件中电致变色材料通常包括无机电致变色材料和有机电致变色材料，其中无机电致变色材料中的典型代表为三氧化钨，目前以三氧化钨为电致变色功能材料的电致变色器件已经产业化，但是目前常规无机电致变色器件存在颜色单一、仅能在一种颜色与透明状态之间变化，随着对生活要求日益提高的现代社会来说，单一的色彩逐渐无法满足用户的需求，追求多彩化的调节已成为行业发展的趋势所在。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有常规电致变色器件存在色彩单一、无法满足用户对多色彩需求的问题，从而提出一种可根据需求呈现更为丰富多彩颜色的全色彩电致变色器件。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种全色彩电致变色器件，所述器件包括相互连接的第一器件单元和第二器件单元，所述第一器件单元包括顺次层叠设置的第一基底层、第一导电薄膜层、第一离子储存层、第一电解质层、第一电致变色层、第二导电薄膜层和第二基底层；所述第二器件单元包括顺次层叠设置的第三导电薄膜层、第二离子储存层、第二电解质层、第二电致变色层、第四导电薄膜层、第三基底层；所述第二基底层与所述第三导电薄膜层连接设置。

作为优选，所述第二器件单元还包括增透层，所述增透层连接于所述第三基底层。

作为优选，还包括第三器件单元，所述器件单元包括与所述第三基底层连接的第五导电薄膜层和沿远离所述第五导电薄膜层方向顺次层叠设置的第三离子储存层、第三电解质层、第三电致变色层、第六导电薄膜层、第四基底层和增透层。

作为优选，所述第一导电薄膜层与第二导电薄膜层分别连接于第一电源的两端，所述第三导电薄膜层与第四导电薄膜层分别连接于第二电源的两端。

作为优选，第一导电薄膜层与第二导电薄膜层分别连接于第一电源的两端，第三导电薄膜层与第四导电薄膜层分别连接于第二电源的两端，第五导电薄膜层与第六导电薄膜层分别连接于第三电源的两端。

作为优选，所述第一基底层、第二基底层、第三基底层、第四基底层为玻璃或PET透明基底；所述第一离子储存层、第二离子储存层、第三离子储存层为三氧化钨层；所述第一电解质层、第二电解质层、第三电解质层为紫外固化的准固态电解质层。

作为优选，所述第一电致变色层、第二电致变色层、第三电致变色层均为噻吩类电致变色层、吡咯类电致变色层或苯胺类电致变色层；所述第一导电薄膜层、第二导电薄膜层、第三导电薄膜层、第四导电薄膜层、第五导电薄膜层和第六导电薄膜层为氧化铟锡层。

作为优选，所述增透层为氧化铌层。

作为优选，还包括与器件单元电连接的控制单元，所述控制单元为MCU单片机。

作为优选，所述噻吩类电致变色层为1，1-二甲基-3，4丙烯二氧噻吩变色层、1,2-二溴-3,4-乙烯二氧噻吩变色层或3-甲基噻吩变色层中的一种；所述吡咯类电致变色层为1-三乙氧基-3,4丙烯二氧吡咯变色层、3,4-丙烯二氧吡咯变色层或吡咯变色层；所述苯胺类电致变色层为2,5-二甲氧基苯胺变色层或2,3,5,6-四氟苯胺变色层。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的全色彩电致变色器件，包括相互连接的第一器件单元和第二器件单元，所述第一器件单元包括顺次层叠设置的第一基底层、第一导电薄膜层、第一离子储存层、第一电解质层、第一电致变色层、第二导电薄膜层和第二基底层；所述第二器件单元包括顺次层叠设置的第三导电薄膜层、第二离子储存层、第二电解质层、第二电致变色层、第四导电薄膜层、第三基底层；所述第二基底层与所述第三导电薄膜层连接设置。每个器件单元单独与控制单元连接，从而控制单元分别控制第一器件单元、第二器件单元产生不同的颜色，第一器件单元、第二器件单元叠加后呈现出丰富的色彩变化，解决了传统电致变色器件色彩单一的技术问题，应用范围更广，更加能够满足用户对多彩呈现的需求。

(2)本实用新型所述的全色彩电致变色器件，所述第一电致变色层、第二电致变色层、第三电致变色层均为噻吩类电致变色层、吡咯类电致变色层或苯胺类电致变色层；所述第一导电薄膜层、第二导电薄膜层、第三导电薄膜层、第四导电薄膜层、第五导电薄膜层和第六导电薄膜层为氧化铟锡层。电致变色层均采用有机电致变色层，与无机电致变色层相比，有机电致变色层色彩更为丰富，可在2-3种颜色间变化，将若干具有有机电致变色层的器件单元叠加组合后即可得到全色彩电致变色器件，满足用户对色彩多样化的需求。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例1所述的全色彩电致变色器件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2所述的全色彩电致变色器件的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-第一器件单元；11-第一基底层；12-第一导电薄膜层；13-第一离子储存层；14-第一电解质层；15-第一电致变色层；16-第二导电薄膜层；17-第二基底层；2-第二器件单元；21-第三导电薄膜层；22-第二离子储存层；23-第二电解质层；24-第二电致变色层；25-第四导电薄膜层；26-第三基底层；27-增透层；3-第三器件单元；31-第五导电薄膜层；32-第三离子储存层；33-第三电解质层；34-第三电致变色层；35-第六导电薄膜层；36-第四基底层；4-第一电源；5-第二电源；6-第三电源。

本实用新型可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。本实用新型说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种全色彩电致变色器件，其如图1所示，包括相互连接的第一器件单元1和第二器件单元2，所述第二器件单元2层叠设置于所述第一器件单元1顶部，其中，所述第一器件单元1由下至上包括顺次层叠设置的第一基底层11、第一导电薄膜层12、第一离子储存层13、第一电解质层14、第一电致变色层15、第二导电薄膜层16和第二基底层17，所述第一基底层11、第二基底层17为透明玻璃层，第一导电薄膜层12、第二导电薄膜层16为氧化铟锡(ITO)层，第一离子储存层13为三氧化钨层，第一电解质层14为可紫外固化的UV准固态电解质层，第一电致变色层15为噻吩类电致变色层，本实施例中，所述噻吩类电致变色层为1，1-二甲基-3，4丙烯二氧噻吩变色层。

所述第二器件单元2由下至上包括第三导电薄膜层21、第二离子储存层22、第二电解质层23、第二电致变色层24、第四导电薄膜层25、第三基底层26和增透层27，所述第三导电薄膜层21层叠连接于所述第二基底层17顶部。所述第三导电薄膜层21、第四导电薄膜层25为氧化铟锡(ITO)层，所述第二离子储存层22为三氧化钨层，所述第二电解质层23为可紫外固化的UV准固态电解质层，所述第二电致变色层24为噻吩类有机电致变色层，本实施中，所述噻吩类有机电致变色层为1,2-二溴-3,4-乙烯二氧噻吩变色层，所述第三基底层26为透明玻璃层，所述增透层27为氧化铌层。

所述器件还包括用于分别向第一器件单元1、第二器件单元2供电的第一电源4和第二电源5，所述第一导电薄膜层12、第二导电薄膜层16分别连接于第一电源4的正极和负极；所述第三导电薄膜层21、第四导电薄膜层25分别连接于第二电源5的正极和负极。为实现单独调控第一器件单元1、第二器件单元2的颜色光线透过率，还包括控制单元，所述控制单元为MCU单片机。

实施例2

本实施例提供一种全色彩电致变色器件，如图2所示，所述器件由下至上包括顺次层叠设置的第一器件单元1、第二器件单元2和第三器件单元3，其中，所述所述第一器件单元1由下至上包括顺次层叠设置的第一基底层11、第一导电薄膜层12、第一离子储存层13、第一电解质层14、第一电致变色层15、第二导电薄膜层16和第二基底层17，所述第一基底层11、第二基底层17为透明PET层，第一导电薄膜层12、第二导电薄膜层16为氧化铟锡(ITO)层，第一离子储存层13为三氧化钨层，第一电解质层14为可紫外固化的UV准固态电解质层，第一电致变色层15为吡咯类电致变色层，本实施例中，所述吡咯类电致变色层为1-三乙氧基-3,4丙烯二氧吡咯变色层。

所述第二器件单元2由下至上包括第三导电薄膜层21、第二离子储存层22、第二电解质层23、第二电致变色层24、第四导电薄膜层25和第三基底层26，所述第三导电薄膜层21层叠连接于所述第二基底层17顶部。所述第三导电薄膜层21、第四导电薄膜层25为氧化铟锡(ITO)层，所述第二离子储存层22为三氧化钨层，所述第二电解质层23为可紫外固化的UV准固态电解质层，所述第二电致变色层24为吡咯类有机电致变色层，本实施中，所述吡咯类有机电致变色层为3,4-丙烯二氧吡咯变色层，所述第三基底层26为透明PET层。

所述第三器件单元3由下至上包括与所述第三基底层26层叠连接的第五导电薄膜层31和沿远离所述第五导电薄膜层31的方向顺次层叠设置的第三离子储存层32、第三电解质层33、第三电致变色层34、第六导电薄膜层35、第四基底层36和增透层27。所述第五导电薄膜层31为氧化铟锡(ITO)层，所述第三离子储存层32为三氧化钨层，所述第三电解质层33为可紫外固化的UV准固态电解质层，所述第三电致变色层34为苯胺类有机电致变色层，本实施例中所述苯胺类有机电致变色层为2,5-二甲氧基苯胺变色层，所述第四基底层36为透明PET层，所述增透层27为氧化铌层。

所述器件还包括用于分别向第一器件单元1、第二器件单元2、第三器件单元3供电的第一电源4、第二电源5和第三电源6，所述第一导电薄膜层12、第二导电薄膜层16分别连接于第一电源4的正极和负极；所述第三导电薄膜层21、第四导电薄膜层25分别连接于第二电源5的正极和负极；第五导电薄膜31和第六导电薄膜层35分别连接于第三电源6的正极和负极。为实现单独调控第一器件单元1、第二器件单元2、第三器件单元3的颜色光线透过率，还包括控制单元，所述控制单元为MCU单片机。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种全色彩电致变色器件，其特征在于，所述器件包括相互连接的第一器件单元和第二器件单元，所述第一器件单元包括顺次层叠设置的第一基底层、第一导电薄膜层、第一离子储存层、第一电解质层、第一电致变色层、第二导电薄膜层和第二基底层；所述第二器件单元包括顺次层叠设置的第三导电薄膜层、第二离子储存层、第二电解质层、第二电致变色层、第四导电薄膜层、第三基底层；所述第二基底层与所述第三导电薄膜层连接设置。

2.根据权利要求1所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述第二器件单元还包括增透层，所述增透层连接于所述第三基底层。

3.根据权利要求1所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，还包括第三器件单元，所述器件单元包括与所述第三基底层连接的第五导电薄膜层和沿远离所述第五导电薄膜层方向顺次层叠设置的第三离子储存层、第三电解质层、第三电致变色层、第六导电薄膜层、第四基底层和增透层。

4.根据权利要求2所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述第一导电薄膜层与第二导电薄膜层分别连接于第一电源的两端，所述第三导电薄膜层与第四导电薄膜层分别连接于第二电源的两端。

5.根据权利要求3所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，第一导电薄膜层与第二导电薄膜层分别连接于第一电源的两端，第三导电薄膜层与第四导电薄膜层分别连接于第二电源的两端，第五导电薄膜层与第六导电薄膜层分别连接于第三电源的两端。

6.根据权利要求3所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述第一基底层、第二基底层、第三基底层、第四基底层为玻璃或PET透明基底；所述第一离子储存层、第二离子储存层、第三离子储存层为三氧化钨层；所述第一电解质层、第二电解质层、第三电解质层为紫外固化的准固态电解质层。

7.根据权利要求6所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述第一电致变色层、第二电致变色层、第三电致变色层均为噻吩类电致变色层、吡咯类电致变色层或苯胺类电致变色层；所述第一导电薄膜层、第二导电薄膜层、第三导电薄膜层、第四导电薄膜层、第五导电薄膜层和第六导电薄膜层为氧化铟锡层。

8.根据权利要求2或3所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述增透层为氧化铌层。

9.根据权利要求8所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，还包括与器件单元电连接的控制单元，所述控制单元为MCU单片机。

10.根据权利要求7所述的全色彩电致变色器件，其特征在于，所述噻吩类电致变色层为1，1-二甲基-3，4丙烯二氧噻吩变色层、1,2-二溴-3,4-乙烯二氧噻吩变色层或3-甲基噻吩变色层中的一种；所述吡咯类电致变色层为1-三乙氧基-3,4丙烯二氧吡咯变色层、3,4-丙烯二氧吡咯变色层或吡咯变色层；所述苯胺类电致变色层为2,5-二甲氧基苯胺变色层或2,3,5,6-四氟苯胺变色层。