CN209657051U - 电致变色器件以及电致变色装置 - Google Patents

电致变色器件以及电致变色装置 Download PDF

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CN209657051U CN201790001232.6U CN201790001232U CN209657051U CN 209657051 U CN209657051 U CN 209657051U CN 201790001232 U CN201790001232 U CN 201790001232U CN 209657051 U CN209657051 U CN 209657051U
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权起永
裵硕
李仁会
柳志昌
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Abstract

本实用新型的一实施例涉及的一种电致变色器件包括：第一基板；第一电极层，配置在所述第一基板的上侧；变色物质层，配置在所述第一电极层的上侧；电解质层，配置在所述变色物质层的上侧；第二电极层，配置在所述电解质层的上侧；以及第二基板，配置在所述第二电极层的上侧，所述电致变色器件进一步包括第三电极层，所述第三电极层配置在所述第一基板和所述第一电极层之间，或者配置在所述第一电极层和所述变色物质层之间，所述第三电极层包括树脂层以及被所述树脂层包围一部分的汇流电极，所述汇流电极与第一电极层接触。

Description

电致变色器件以及电致变色装置
技术领域
本实用新型涉及一种电致变色器件。更具体涉及包含于电致变色器件的电极。
背景技术
电致变色(Electrochromism)是指施加电压时由于电场方向而可逆地改变颜色的现象，将具有这种特性的由于电化学氧化还原反应而材料的光特性可逆地改变的物质称为电致变色物质。这种电致变色物质的特征在于，当从外部没有施加电信号时，不显示颜色，而当施加电信号时，显示颜色，或者与之相反，当从外部没有施加电气信号时，显示颜色，而当施加电气信号时，颜色消失。
电致变色器件是利用由于电化学氧化还原反应而电致变色物质的透光率改变的现象的器件，用于调节建筑用窗户玻璃或者汽车镜的透光率或者反射率，最近，除了可见光区域中的变色以外，还发现具有红外线屏蔽效果，在能量节约型产品中的应用可能性备受关注。
实用新型内容
技术问题
本实用新型所要解决的技术问题是提供电致变色器件以及其电极。
技术方案
本实用新型的一实施例涉及的电致变色器件包括：第一基板；第一电极层，配置在所述第一基板的上侧；变色物质层，配置在所述电极层的上侧；电解质层，配置在所述变色物质层的上侧；第二电极层，配置在所述电解质层的上侧；以及第二基板，配置在所述第二电极层的上侧，所述电致变色器件进一步包括第三电极层，所述第三电极层配置在所述第一基板和所述第一电极层之间，或者配置在所述第一电极层和所述变色物质层之间，所述第三电极层包括树脂层以及被所述树脂层包围一部分的汇流电极，所述汇流电极与所述第一电极层接触。
所述汇流电极的电阻可以低于所述第一电极层的电阻。
所述汇流电极可以包含铜(Cu)、镍(Ni)以及银(Ag)中的至少一种。
所述汇流电极的深度可以小于所述树脂层的高度。
所述树脂层的高度可以为10μm至300μm。
所述汇流电极的深度可以为5μm至250μm。
所述树脂层可以覆盖所述汇流电极的暴露区域。
所述第一电极层的厚度可以为300nm至1000nm。
每单位面积中所述汇流电极可以占0.4至10％的面积。
所述汇流电极的厚度T与宽度W之比(T/W)为0.02以上。
所述汇流电极可以是多个线平行配置的形状。
所述汇流电极可以以栅格状配置。
所述树脂层可以包含硅酮类高分子。
在所述树脂层中可以分散有功能性填料。
所述功能性填料可以包含UV稳定剂。
所述第一电极层以及第二电极层可以包含氧化铟锡(Indium Tin Oxide， ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)以及氧化锡氟(Fluorine Tin Oxide， FTO)中的至少一种。
可以进一步包括配置在所述汇流电极和所述第一电极层之间的绝缘层。
所述汇流电极可以包括：种子层，包含CuO、Cu2O、Ni以及Cr中的至少一种；金属层，配置在所述种子层上，并包含Cu、Ag、Au、Ni以及Cr中的至少一种；以及钝化层，配置在所述金属层上，并包含Au以及Ag中的至少一种。
本实用新型的一实施例涉及的电致变色器件的制造方法，其包括以下步骤：在第一基板上涂布树脂层；以被所述树脂层包围的方式配置汇流电极；在所述树脂层的上侧形成透明电极层；在所述透明电极层的上侧形成变色物质层；在所述变色物质层的上侧配置电解质层以及离子存储层；以及在所离子存储层的上侧配置形成有透明电极层的第二基板。
实用新型效果
根据本实用新型的实施例，可以获得薄型的同时，变色速度快的电致变色器件。特别是，本实用新型的实施例涉及的电致变色器件的电极即使被重复驱动，也能获得可靠性以及耐久性高的电致变色器件。
附图说明
图1是电致变色器件的剖视图。
图2、3为金属配线的例。
图4是本实用新型的实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
图5是特定300nm厚度的ITO透明电极的透光率的结果。
图6是制造本实用新型的实施例涉及的电致变色器件的流程图。
图7是本实用新型的另一实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
图8是本实用新型的又一实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
图9是本实用新型的又一实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
图10是本实用新型的另一实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
图11是包含于图10的实施例涉及的电致变色器件中的汇流电极的一例的剖视图。
图12是说明图11的汇流电极的形成方法的图。
图13是包含于图10的实施例涉及的电致变色器件中的汇流电极的另一例的剖视图。
图14是说明图13的汇流电极的形成方法的图。
图15a、15b是示出比较比较例以及实施例涉及的电致变色器件的性能的结果。
图16a至16d是示出关于包括在焊盘部和汇流电极的种子层的多种实施例。
图17是用于说明本实用新型的实施例涉及的电致变色器件应用于电子货架标签(electro shelf label，ESL)的例的俯视图，图18是图17的一部分的剖视图。
图19a、19b是示出本实用新型的一实施例涉及的包括电致变色器件的电致变色装置。
图20是示出本实用新型的一实施例涉及的适用电致变色装置的电子货架标签系统的图。
具体实施方式
本实用新型可施加各种变更并可具有各种实施例，拟将特定实施例示例于附图并进行说明。但是，应当理解，本实用新型并非限定于特定实施方式，涵盖包含于本实用新型的思想及技术范围的所有变更、等同物以及替代物。
包括诸如第二、第一等序数的术语可用于说明各种构成要素，但是所述构成要素并非限定于所述术语。所述术语仅用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，在不脱离本实用新型的权利范围的情况下，第二构成要素可被命名为第一构成要素，相似地，第一构成要素也可被命名为第二构成要素。术语“及/或”包括多个关联记载项目的组合或多个关联记载项目中的某一项目。
应当理解，当提及某一构成要素与其他构成要素“连接”或“接触”时，这不仅包括与其他构成要素直接连接或接触的情况，还包括在其中间存在其他构成要素的情况。反之，当提及某一构成要素与其他构成要素“直接连接”或“直接接触”时，应理解为其中间不存在其他构成要素。
在实施例的说明中，各层(膜)、区域、图案或者结构形成在基板、各层 (膜)、区域、垫片或者图案的“上/之上(on)”或“下/之下(under)”的记载，包括直接(directly)或隔着其他层形成的所有情形。对各层的上/之上或者下/之下的基准，将以附图为基准进行说明。另外，为了说明的明确性以及便利，附图中的各层(膜)、区域、图案或者结构物的厚度或者尺寸可变形，因此并非是完全反应实际尺寸。
本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用，并非旨在限定本实用新型。除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括复数的表达。在本申请中，应当理解“包括”或“具有”等术语旨在指定存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合，并非预先排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
除非另有定义，否则在此使用的包括技术术语或科学术语在内的所有术语具有与本领域技术人员通常所理解的含义相同的含义。诸如在常用词典中所定义的术语，应被解释具有与相关技术的上下文含义一致的含义，在本申请中没有明确定义的情况下，不能被解释为理想的或过于形式的含义。
以下，将参照附图对实施例进行详细说明，与附图标记无关，对于相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记，并省略对此的重复说明。
图1是电致变色器件的剖视图。
参照图1，电致变色器件100包括：第一基板110以及第二基板120，彼此对置；第一电极层130以及第二电极层140，在第一基板110以及第二基板 120之间彼此对置；变色物质层150、离子存储层160以及电解质层170，配置在第一电极层130以及第二电极层140之间。第一电极层130以及第二电极层140分别与极性不同的第一端子部20以及第二端子部22连接，从第一端子部20以及第二端子部22接受供电。变色物质层150、离子存储层160以及电解质层170的侧面可以进一步配置密封部190。密封材料可以与密封件 (dam)混用。另外，在此虽然示出变色物质层150以及电解质层170彼此分离的结构，但不限于此，可以是电解质层170中分散有变色物质的结构。并且，虽然示出变色物质层150只配置在第一电极层130侧，但不限于此，也可以配置在第二电极层140侧。
其中，第一基板110以及第二基板120是透光率(T％)为98％以上的透明基板，可以是玻璃或者塑料。
此时，变色物质层150可以包含选自有机物以及无机物的导电性高分子以及非导电性物质。导电性高分子可以是由可氧化/还原的聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)的单体聚合而成的导电性高分子以及单体的衍生物。
非导电性物质可以包含可进行氧化/还原反应的芳香族化合物。例如包含紫罗碱(viologen)的双三联吡啶(bisterpyridine)衍生物、联苯(biphenyl) 衍生物、噻吩(thiophene)衍生物等的能够迁移内部电子且根据氧化/还原状态而能够变色的有机物。另外，变色物质层150虽然可以选自氧化钨(tungsten oxide)、氧化钼(molybdenum oxide)、二氧化钛(titanium oxide)以及氧化钒 (vanadium oxide)，但不限于此。这种变色物质层可以形成为多层薄膜的形态。
离子存储层160为离子导电性高分子，例如可以选自丙烯酰胺丙烷磺酸(acrylamidopropane sulfonic acid)以及丙烯酸(acrylic acid)，但不限于此。
当变色物质层150包含第一变色物质且离子存储层160包含第二变色物质时，变色物质层150被称为第一变色物质层，而离子存储层160可被称为第二变色物质层。
并且，第一电极层130以及第二电极层140中的至少一种可以包含透明电极，透明电极可以包含氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)、以及氧化锡氟(Fluorine Tin Oxide，FTO)、银(Silver， Ag)、以及铝(Alluminium，Al)中的一种。此时，第一电极层130以及第二电极层140中的至少一个可以是透明电极被替换成汇流电极，或者在透明电极上进一步配置有汇流电极。其中，例如，汇流电极可以包含铜(Cu)、镍(Ni) 以及银(Ag)中的至少一种，可以是栅格状，或者包含平行的多个线的形状，或者不定形网状。当第一电极层130以及第二电极层140中的至少一种包括汇流电极时，电极层的电阻变低，因此变色速度变快，可以使透明电极的厚度薄型化，并且可以最大限度地降低因透明电极的刚性的特性而导致在透明电极上发生的龟裂。汇流电极的导电性大于透明电极，并可以由电阻小的金属构成。本说明书中汇流电极可以与传导电极、传导图案、导电电极、导电图案、金属电极、金属图案、配线电极、辅助电极、金属配线电极等混用。本说明书中，还可以将包括汇流电极的层称为第三电极层。
本实用新型的实施例涉及的汇流电极示于图2以及图3中。图2中是以平行的多个横向电极和平行的多个竖向电极几乎配置成直角的形状为例，但不限于此。平行的多个横向电极和平行的多个竖向电极之间的角度θ可以是 45°至135°。当平行的多个横向电极和平行的多个竖向电极之间的角度θ在这种数值范围以内时，可以防止摩尔纹(moire)。或者，多个横向电极或者多个竖向电极彼此可以不平行，也可以随机配置。更加详细地，网格状的金属电极可以包含网格线LA以及网格线LA之间的网格开口部OA。网格开口部OA 可以形成为多种形状。例如，网格开口部OA可以是四角形、菱形、五角形、六角形等多角形状或者圆形形状。并且，网格开口部OA可以是规则(regular) 形状或者随机(random)形状。例如，网格开口部OA的交叉部C能够以使交角具有规定倾斜度的方式倾斜，或者以具有规定曲率的方式弯曲。因此，可以防止电流流动集中在交叉部C的交角，从而防止金属电极的劣化，并使金属电极表面的电流流动流畅。
如此，汇流电极180具有网格状时，能够改善电致变色器件的可视性(visibility)，并降低面电阻。因此，即使以大面积实现电致变色器件，也可以保持稳定性、响应速度、变色均匀性，并且可以保证可靠性。网格状的汇流电极180可以以凸出或者凹陷方式形成。
另外，每单位面积中汇流电极实际可以占0.4％至10％的面积。例如，每 1010cm2中汇流电极实际所占的面积可以是0.4至10cm2，每1010mm2中汇流电极实际所占的面积可以是0.4至10mm2。当汇流电极实际所占的面积小于 0.4％时，作为汇流电极的效果可能不足。并且，当汇流电极实际所占的面积大于10％时，可视性降低。
图3中举例平行的多个配线。
平行的多个配线中一种配线的宽度W可以以10μm至3000μm的范围实现，此时，多个线彼此间可以隔着50μm至100000μm的线间距离D1、D2配置。此时，多个线之间的距离D1、D2可以相同，或者彼此不同，宽度W对线间距离D的比例D/W可以是5至1000。
优选地，金属配线的截面积应该为20μm2以上，配线的线宽对厚度T的比T/W为0.02以上时，能确保可视性。线宽小于10μm时，线电阻变高，大于3000μm时，可视性变低。多个配线不仅是直线，也可以是曲线，并可以间隔相同间距或者彼此不同间距配置。
图4是本实用新型的实施例涉及的电致变色器件的一部分的剖视图。
参照图4，电致变色器件100包括：第一基板110；树脂层180，配置在第一基板110的上侧；汇流电极182，配置在树脂层180的上侧；第一电极层 180，配置在汇流电极层182的上侧；变色物质层150，配置在第一电极层130 的上侧；电解质层170，配置在变色物质层150的上侧；离子存储层160，配置在电解质层170的上侧；第二电极层140，配置在离子存储层160的上侧；以及第二基板120，配置在所述第二电极层140的上侧。
第一电极层130可以是透光率为95％以上的透明电极。并且，在第一基板110上配置的树脂层180可以使用透光率为95％以上的透明树脂。
其中，树脂层180包围汇流电极182的一部分，汇流电极182可以与第一电极层130的一表面接触。其中，第一电极层130可以是透明电极。
其中，树脂层180以及汇流电极182可以配置在PET(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(未图示)上。PET薄膜作为柔性的透明薄膜，在不影响电致变色器件100变色的同时，可以支撑树脂层180、汇流电极182以及第一电极层130。此时，PET薄膜的厚度可以为10至300μm，优选为50至200μm，更加优选为100至150μm。PET薄膜可以是包含于第一基板110中的结构，或者是配置在第一基板110和树脂层180之间的独立的结构。在本说明书中，包括树脂层180以及汇流电极182的层可以被称为第三电极层。
并且，汇流电极182可以如图2至图3中示例，以栅格状或者彼此平行的多个直线形状配置，也可以是具有不定形的网状。并且，汇流电极182可以包含铜(Cu)、镍(Ni)以及银(Ag)中的至少一种。由此，汇流电极182 比作为透明电极的第一电极层130的导电性高，可以使用电阻低的金属，获得快的变色速度。例如，汇流电极182包含铜时，铜配线的表面电阻可以是1mΩ/sq至50mΩ/sq的范围，具体可以具有20mΩ/sq至40mΩ/sq的范围。
当汇流电极182配置成栅格状时，平行的多个竖向电极或者平行的多个横向电极的宽度W可以为0.1至100μm，优选为1至50μm，更加优选为10 至30μm，间距P(pitch)可以为0.1至100mm，优选为1至50mm，更加优选为10至20mm。此时，汇流电极182的截面积应该为20μm2，当汇流电极 182的厚度与线宽之比为0.02以上时，可以确保可视性。当线宽小于10μm时，线电阻变高，而当大于3000μm时，可视性变低。并且，金属配线1322的间距与宽度之比可以为5至1000。
另外，包括汇流电极182的形状为线、栅格的形态时和无定形的网状时，在单位面积中汇流电极182实际所占的面积可以是0.4％至10％。当汇流电极 182所占的面积小于0.4％时，作为汇流线接线的效果可能不足。并且，当汇流电极182所占的面积大于10％时，可视性降低。
只是，不限于此，根据所要求的变色速度以及应用的尺寸，可以进行多种变形。可以调节汇流电极182的宽度以及间距，以改善电致变色器件的可视性。
此时，汇流电极182的一部分可以包含于树脂层180中。树脂层180可以包含聚合物树脂，聚合物树脂可以是例如硅酮类聚合物树脂。树脂层180 的高度H1可以高于汇流电极182的高度h1。由此，树脂层180可以稳定地埋入并支撑汇流电极182。例如，当汇流电极182的高度h1为5至250μm时，树脂层180的高度H1可以是10至300μm。
此时，在树脂层180中可以分散有功能性填料F。例如，功能性填料F 可以是UV稳定剂。例如，UV稳定剂可以包含羟基二苯甲酮(hydroxy benzophonone)以及羟苯基苯并三唑(hydroxyphenyl benzotriazole)中的至少一种。这种UV稳定剂可以吸收紫外线，或者消灭因紫外线而分解的自由基。由此，当树脂层180中分散有UV稳定剂时，电致变色器件100可以防止因紫外线而变形。特别是，当电致变色器件100的变色物质层150包含诸如紫罗碱(viologen)等的对UV脆弱的物质时，可以防止紫罗碱的分解，并提升电致变色器件100的耐久性。
另一方面，作为第一电极层130的透明电极可以包含氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)以及氧化锡氟(Fluorine Tin Oxide，FTO)中的至少一种。由此，本实用新型中透明电极可以与ITO层、 ITO电极、ITO透明电极等混用。此时，第一电极层130可以将汇流电极182 钝化(passivation)。即，可以防止因电致变色器件100的反复驱动而汇流电极182被氧化的问题，由此，可以改善电致变色器件100的耐久性。
第一电极层130可以具有300至1000nm的厚度。当第一电极层130的厚度小于300nm时，钝化汇流电极182的效果降低，而当大于1000nm时，由于第一电极层130的刚性的特性，可能发生龟裂，或者降低光的透光率。
图5为对于在第一电极层的位置上配置有300nm厚度的ITO透明电极的电致变色器件的透光率进行特定的结果。为此，在基板上配置包含汇流电极的一部分的树脂层后，在其上侧配置300nm厚度的ITO，从而准备电致变色器件，并测定透光率。如图5所示，在第一电极层130的厚度为300nm的实施例中，透光率被稳定地测定，但在第一电极层130的厚度为100nm的实施例中，不能测定透光率。由此可知，本实用新型的一实施例中的第一电极层130，即，透明电极应该形成为300nm以上的厚度。
如此，电致变色器件可以按照图6的流程制造。图6是本实用新型的一实施例涉及的电致变色器件的制造方法。参照图6，准备PET薄膜S600，在 PET薄膜上涂布树脂S610。涂布的树脂层可以被固化。然后，在固化的树脂层内形成凹陷的图案S620。凹陷的图案通过模具形成后，可以通过UV来固化。之后，在凹陷的图案内形成金属配线S630。金属配线可以以在凹陷的图案内填充电极物质，例如铜、镍以及银中的至少一种后，照射IR(InfraRed，红外线)光线的方式来形成。
然后，在树脂层以及金属配线上形成ITO层S640。
另一方面，在本实用新型的另一实施例中，还可以以第一电极层130以及树脂层180之间的位置互换的结构形成。
图7是本实用新型的另一实施例涉及的电致变色器件的一部分的剖视图，图8是本实用新型的又一实施例涉及的电致变色器件的一部分的剖视图。为了方便说明，对于与图1至6相同的内容，省略重复说明。
参照图7至8，第一电极层130为透明电极，在第一电极层130的上侧可以配置树脂层180以及汇流电极182。如图4所示，汇流电极182的至少一部分可埋入于树脂层180内，并可以与变色物质层150接触。如此，可以将汇流电极182配置成被树脂层180的树脂包围的形状。
当汇流电极182和变色物质层150直接接触时，可以最大限度地增加变色物质层150和汇流电极182之间的接触面积，并且可以提高变色物质层150 的变色速度。
其中，变色物质层150可以选自包含氧化钨(tungsten oxide)、氧化钼(molybdenum oxide)、二氧化钛(titanium oxide)以及氧化钒(vanadium oxide)、以及紫罗碱(viologen)的双三联吡啶(bisterpyridine)衍生物、联苯(biphenyl) 衍生物、噻吩(thiophene)衍生物等的有机物，但不限于此。
例如，当变色物质层150包含紫罗碱(viologen)时，紫罗碱可能对UV 脆弱。由此，可以在树脂层180中分散有UV稳定剂。例如，UV稳定剂可以包含羟基二苯甲酮(hydroxybenzophonone)以及羟苯基苯并三唑 (hydroxyphenyl benzotriazole)中的至少一种，这种UV稳定剂可以吸收紫外线，或者可以消灭由紫外线分解的自由基。由此，当树脂层180中分散有UV 稳定剂时，阻止紫罗碱的分解，以提升电致变色器件100的耐久性。
另一方面，参照图8，在汇流电极182上也可以进一步形成钝化(passivation) 层184。钝化层184可以防止汇流电极182的氧化，或者防止因外力而汇流电极182与对置的其他电极层接触并导致的短路问题，还可以改善可视性。钝化层184可以包含氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化锡氟(Fluorine Tin Oxide，FTO)、氧化金属、碳以及绝缘物质中的至少一种。其中，当钝化层 184包含氧化金属时，氧化金属可以包含例如氧化亚铜(Cu2O)或者氧化钛 (CuO)。包含于钝化层184中的CuO含量越多，钝化层184可以越显示黑色，并且厚度越厚，强度越高。
当钝化层184包含绝缘物质时，绝缘物质可以是例如环氧树脂，并且环氧树脂可以是UV固化树脂。
本实用新型的另一实施例没有示出，但是第二电极层140侧也可以进一步配置有汇流电极。汇流电极可以配置在第二电极层140的两表面中朝向第二基板120的表面。此时，汇流电极可以以与第一电极层130侧对称的方式将其一部分埋入于树脂层内。
另外，第二电极层140侧可以配置有与第一电极层130侧不同结构的汇流电极。
图9是本实用新型的又一实施例涉及的电致变色器件的剖视图。
参照图9，电致变色器件包括：第一基板110以及第二基板120，彼此对置；第一电极层130以及第二电极层140，在第一基板110以及第二基板120 之间彼此对置；第一变色物质层152以及第二变色物质层154，在第一电极层 130以及第二电极层140之间彼此对置；以及电解质层170。在第一电极层130 以及第二电极层140之间可以进一步配置由密封材料形成的密封件(dam)190。
当在第一电极层130侧以及第二电极层140侧分别配置第一变色物质层 152以及被氧化的第二变色物质层154时，可以将第一电极层130以及第二电极层140进一步配置于汇流电极。
如图4所示，第一电极层130侧可以包括：第一基板110；树脂层180，配置在第一基板110的上侧；汇流电极182，配置于树脂层180，一部分被树脂层180包围；以及第一电极层130，配置在树脂层180和汇流电极182的上侧。
并且，在第二电极层140侧朝向第一电极层130侧，依次配置有第二基板120、第二电极层140以及汇流电极182，可以在第二电极层140的暴露区域，即，汇流电极182的侧面配置第二变色物质层154。其中，汇流电极182 可以称为辅助电极。
此时，汇流电极182的表面可以进一步形成有氧化层184。氧化层184能够钝化汇流电极182，并且能够防止由于电致变色器件地频繁的驱动而引起的的电极的氧化。另一方面，汇流电极182与第二电极层140接触的表面可以是非氧化面。
其中，汇流电极182可以包含铜，氧化层184可以包含氧化亚铜(Cu2O) 或者氧化铜(CuO)。
此时，第一电极层130侧的汇流电极182以及第二电极层140侧的汇流电极182可以选自平行的金属配线形状、栅格状以及网状形成的组合。
即，形成于对置的第一电极层130以及第二电极层140的汇流电极182 分别选自平行的配线形状、栅格状以及网状，并且两侧的汇流电极182具有可以具有相同的形状或者不同的形状。
另外，第一电极层130侧的汇流电极182和第二电极140侧的汇流电极 182可以配置在相同的方向或者配置在不同的方向。
其中，第一基板110或者第二基板120可以是透光率为98％以上的透明基板，当分别配置第一基板110或者第二基板120的上侧的第一电极层130 或者第二电极层140为透明电极时，透明基板以及透明电极的透光率可以是 85％以上。另外，包括透明基板、透明电极、电解质层以及离子存储层的电致变色器件的透光率(T％)可以是75％以上。
另一方面，第一基板110以及第二基板120的一表面至四表面可以连接有连接引线(未图示)。连接引线可以与配置在第一基板110以及第二基板120 的上侧的第一电极层130、第二电极层140、汇流电极182等的延伸部连接配置。连接引线可以与汇流电极182连接并施加电源。当施加电源时，电致变色器件的透光率(T％)可以具有10至75％的范围，完成变色的电致变色器件的透光率(T％)为10％以下，但不限于此。
如此，根据本实用新型的实施例，电极层包含金属配线。由此，能够提升电致变色器件的变色速度。并且，由于金属配线的一部分包含于树脂内，因此，当电致变色器件应用于柔性结构时，也可以最大限度地减少在ITO层发生的龟裂。
另一方面，随着本实用新型的另一实施例，也可以形成凹陷的汇流电极。
图10是本实用新型的另一实施例涉及的电致变色器件的截面图，图11 是包含于图10的实施例涉及的电致变色器件中的汇流电极的一例的剖视图，图12是说明图11的汇流电极的形成方法的图，图13是包含于图10的实施例涉及的电致变色器件中的汇流电极的另一例的剖视图，图14是说明图13 的汇流电极的形成方法的图。
参照图10，电致变色器件100包括：第一透明基板110以及第二透明基板120，彼此对置；第一透明电极层130以及第二透明电极层140，分别配置于第一透明基板110以及第二透明基板120，彼此对置；第一变色物质层150，配置于第一透明电极层130以及第二透明电极层140中的任意一个；第二变色物质层160，配置于第一透明电极层130以及第二透明电极层140中的剩余一个；以及电解质层170，配置在第一变色物质层150以及第二变色物质层160之间。
根据本实用新型的实施例，可以进一步包括具有规定图案的汇流电极200，该汇流电极200配置于第一透明电极130的两表面中一表面以及第二透明电极140的两表面中一表面中的至少一个，占据小于第一透明电极130的面积以及第二透明电极140的面积。汇流电极200至少与第一透明电极130以及第二透明电极140中的一个接触配置，可以起到提高电致变色器件的变色速度的作用。
特别是，参照图10，汇流电极200配置在第一透明基板110以及第一透明电极130之间，汇流电极200的侧面可以由聚合物填充。本说明书中，如图10结构的汇流电极200可称为凹陷形成的汇流电极。
以下，对电致变色器件100与图1至9相同的内容将省略重复说明。
参照图11，如图10所示，依次层叠第一透明基板110、第一透明基板110、汇流电极200以及第一透明电极130，并在第一透明基板110和第一透明电极 130之间的空间中以聚合物300填充没有配置汇流电极200的区域。为了方便说明，虽然以仅在第一透明基板110以及第一透明电极130侧配置汇流电极 200为例，但不限于此，也可以在第二透明基板120以及第二透明电极140侧配置汇流电极200，或者进一步在第二透明基板120以及第二透明电极140侧配置汇流电极200。
其中，例如，聚合物300可以包含硅酮类聚合物树脂。虽然示例为聚合物300的高度和汇流电极200的高度相同，但不限于此。例如，聚合物300 的高度可以高于汇流电极200的高度。即，也可以是汇流电极200的侧面以及底面被聚合物300包围，并且汇流电极200的上面与第一透明电极130接触形成。汇流电极200可以被聚合物300稳定地埋入并支撑。
此时，在聚合物300中可以分散有功能性填料F。例如，功能性填料F 可以是UV稳定剂。例如UV稳定剂可以包含羟基二苯甲酮(hydroxy benzophonone)以及羟苯基苯并三唑(hydroxyphenyl benzotriazole)中的至少一种。这种UV稳定剂可以吸收紫外线，或者可以消灭被紫外线分解的自由基。由此，在聚合物300中分散有UV稳定剂时，可以防止电致变色器件100 因紫外线而变形。特别是，当电致变色器件100的变色物质层150包含诸如紫罗碱等的对UV脆弱的物质时，能够阻止紫罗碱分解，以提升电致变色器件100的耐久性。
汇流电极200包括种子层210、金属层220以及钝化层230、此时，在种子层上配置有金属层220，并在金属层220上配置有钝化层230。
其中，种子层210、金属层220以及钝化层230中的至少一种或者汇流电极200整体的亮度指数L*可以为60以下，优选为40至60，更加优选为45 至60。亮度指数L*作为显示亮度的数值，是指越接近100则越显示白色，而越接近0则越显示黑色的指数。当亮度指数L*满足这种数值范围时，防止汇流电极的闪烁，从而能够改善可视性。
种子层210是为了电镀金属层220以及钝化层230而沉积的层，可以包含CuO、Cu2O、Ni以及Cr中一种。当种子层210包含CuO或者Cu2O，或者包含Ni以及Cr时，种子层210显示黑褐色，能够防止闪烁，并且改善可视性。此时，种子层210的厚度可以为10至300nm，优选为50至250nm，更加优选为100至200nm。由于种子层210而金属层220能够以规定厚度以上，例如数μm以上镀覆，当金属层220以规定的厚度以上形成时，能够改善线电阻，并加快变色速度。
金属层220包含Cu、Ag、Au、Ni以及Cr中的至少一种，厚度可以为0.1 至20μm，优选为1至15μm，更加优选为5至10μm。当发挥汇汇流电极作用的金属层220以这种厚度形成时，线电阻变低，从而能够加快变色速度。
钝化层230可以包含Au以及Ag中的至少一种。由此，钝化层230能够防止金属层220和电解质层170之间的接触，从而防止金属层220的氧化。此时，钝化层230的厚度可以为10至300nm，优选为50至250nm，更加优选为100至200nm。
当钝化层230的厚度小于10nm时，钝化层230容易脱落，因此，金属层 220暴露于电解质层170的可能性增加。当钝化层230的厚度大于300nm时，可能对电致变色器件的可视性产生影响。
为了形成图11中示出的汇流电极，参照图12，(a)在第一透明基板110 上层叠形成用于配置汇流电极200的图案后，(b)在图案内沉积种子层210。此时，种子层210包含CuO或者Cu2O，或者可以包含Ni/Cr，可以以1至300nm 的厚度沉积。种子层210可以以化学镀、溅镀或者层叠等多种方法形成。
然后，(c)在种子层210上镀覆金属层220。此时，金属层220可以利用 Cu、Ag、Au、Ni以及Cr中的至少一种，以电镀方式形成。如此，在沉积有种子层210的图案内以电镀方式形成金属层220时，能够以数μm，例如5μm 以上的厚度进行沉积，由此，金属层220的厚度与宽度之比可以形成为1:1.1 至2。
然后，(d)在金属层220上形成包含Au以及Ag中的至少一种的钝化层230后，(e)配置第一透明电极130，此时，钝化层230可以通过电镀来形成。
另一方面，参照图13，如图10所示，依次层叠第一透明基板110、汇流电极200以及第一透明电极130，在第一透明基板110和第一透明电极130之间的空间中，以聚合物300填充没有配置汇流电极200的区域。为了方便说明，虽然以仅在第一透明基板110以及第一透明电极130侧配置汇流电极200 为例，但不限于此，也可以在第二透明基板120以及第二透明电极140侧配置汇流电极200，或者进一步在第二透明基板120以及第二透明电极140侧配置有汇流电极200。
其中，例如，聚合物300可以包含硅酮类聚合物树脂。虽然示例为聚合物300的高度和汇流电极200的高度相同，但不限于此。例如，聚合物300 的高度可以高于汇流电极200的高度。即，也可以是汇流电极200的侧面以及底面被聚合物300包围，并且汇流电极200的上表面与第一透明电极130 接触形成。汇流电极200可以被聚合物300稳定地埋入并支撑。
此时，在聚合物300中可以分散有功能性填料F。例如，功能性填料F 可以是UV稳定剂。例如，UV稳定剂可以包含羟基二苯甲酮(hydroxy benzophonone)以及羟苯基苯并三唑(hydroxyphenyl benzotriazole)中的至少一种。这种UV稳定剂可以吸收紫外线，或者可以消灭被紫外线分解的自由基。由此，在聚合物300中分散有UV稳定剂时，可以防止电致变色器件100 因紫外线而变形。特别是，当电致变色器件100的变色物质层150包含诸如紫罗碱等的对UV脆弱的物质时，能够阻止紫罗碱分解，以提升电致变色器件100的耐久性。
汇流电极200包括种子层210、金属层220以及钝化层230。种子层210 在聚合物300中形成有为了配置汇流电极200而形成的图案的底面以及侧面，金属层220可以填充在通过种子层210形成的空间内。并且，钝化层230可以配置在种子层210以及金属层220的上部。
其中，种子层210、金属层220以及钝化层230中的至少一个或者汇流电极200整体的亮度指数L*可以为60以下，优选为40至60，更加优选为45 至60。亮度指数L*作为显示亮度的数值，是指越接近100则越显示白色，而越接近0则越显示黑色的指数。当亮度指数L*满足这种数值范围时，防止汇流电极的闪烁，从而能够改善可视性。
种子层210是为了电镀金属层220以及钝化层230而沉积的层，可以包含CuO、Cu2O、Ni以及Cr中一种。当种子层210包含CuO或者Cu2O，或者包含Ni以及Cr时，种子层210显示黑褐色，能够防止闪烁，并且改善可视性。此时，种子层210的厚度可以为10至300nm，优选为50至250nm，更加优选为100至200nm。由于种子层210而金属层220能够以规定厚度以上，例如数μm以上镀覆，当金属层220以规定的厚度以上形成时，能够改善线电阻，并加快变色速度。
金属层220包含Cu、Ag、Au、Ni以及Cr中的至少一种，厚度可以为0.1 至20μm，优选为1至15μm，更加优选为5至10μm。当发挥汇汇流电极作用的金属层220以这种厚度形成时，线电阻变低，从而能够加快变色速度。
钝化层230可以包含Au以及Ag中的至少一种。由此，钝化层230能够防止金属层220和电解质层170之间的接触，从而防止金属层220的氧化。此时，钝化层230的厚度可以为10至300nm，优选为50至250nm，更加优选为100至200nm。
此时，可以在通过种子层210形成的空间内配置金属层220，并且在种子层210以及金属层220上配置钝化层230。
为了形成图13中示出的汇流电极，参照图14，(a)在第一透明基板110 上层叠用于配置所述汇流电极200的形成有图案的聚合物300后，(b)在聚合物300上沉积种子层210。此时，种子层210包含CuO或者Cu2O，或者可以包含Ni/Cr，可以以1至300nm的厚度沉积。此时，种子层210可以通过化学镀方法进行沉积。相比于涂布糊剂(paste)，当实施化学镀方法时，能够以均匀厚度沉积种子层210，除了在用于配置第三电极300的图案的底面以外，在侧面也能方便沉积。
然后，(c)在种子层210上镀覆金属层220。此时，金属层220可以利用 Cu、Ag、Au、Ni以及Cr中的至少一种，可以以电镀方式形成。如此，当在沉积有种子层210的图案内以电镀方式形成金属层220时，能够以数μm，例如5μm以上的厚度进行沉积，由此，金属层220的厚度与宽度之比可以形成为1:1.1至2。或者，金属层220可以以糊剂形态填充在种子层210内。
然后，(d)在金属层220上进行蚀刻或者去污后，(e)在种子层210以及金属层220上形成包含Au以及Ag中的至少一种的钝化层230，(f)配置第一透明电极130，如(d)在金属层220上面进行蚀刻或者去污时，可以提升钝化层230和金属层220之间的粘贴力，并由此方便进行钝化层230的电镀。
图15a、15b是示出比较例以及实施例涉及的电致变色器件的性能的结果。
比较例中，在透明电极上配置汇流电极，并在汇流电极上形成钝化层，钝化层利用聚合物以印刷技术形成。
与之相反，实施例中，在透明电极上配置汇流电极，并在汇流电极上形成钝化层，钝化层利用Au以电镀方式形成。
参照图15a、15b可知，实施例中即使时间经过，也稳定地保持T(％)，但是比较例中随着时间经过而T(％)发生变化。由此，根据本实用新型的实施例可知，能获得耐久性高的电致变色器件。
另一方面，具有规定图案的汇流电极，可以与用于连接电源的焊盘(pad) 部连接。为此，焊盘部和种子层包含相同的材料，焊盘部可以与种子层一同沉淀。图16a至16d是示出关于焊盘部和包含于汇流电极中的种子层的多种实施例。
参照图16a，焊盘部P连接有以规定间距平行配置的多个配线形态的种子层210。当在种子层210上依次镀覆金属层220以及钝化层230时，由于焊盘部P/种子层210和金属层220/钝化层230之间的导电差异，可能镀层向焊盘部P周边生长。图16b是示出在种子层210上镀Au时，镀层向焊盘部P周边生长的照片。
为了解决这种问题，可根据本实用新型的实施例，变更焊盘部P的形状。
例如，如图16c所示，将焊盘部P形成为一体，在连接有配线形态的种子层210部位形成槽，或者如图16d所示，分别连接于配线形态的多个种子层210的多个焊盘部P，能够彼此隔开形成。
由此可知，当镀覆金属层220或者钝化层230时，镀层没有向焊盘部P 的周边生长。
另一方面，本实用新型的实施例涉及的电致变色器件可以应用于各种应用(Application)，也可以应用于如电子货架标签(electro shelf label，ESL) 等需要变色特定部位的显示器中。
图17是用于说明本实用新型的实施例涉及的电致变色器件应用于ESL的例的俯视图，图18是图17的一部分的剖视图。
参照图17至18，电致变色器件100可以被电极间隔部G划分为电极区域A1以及虚拟电极区域A2。电极区域A1为以文字、数字、图案等形式显示区域，虚拟电极区域A2可以是以背景形式显示的区域。电极区域A1作为用于显示信息的区域，可以与变换区域、显示区域等混用，而虚拟电极区域 A2可以与背景区域混用。
电极区域A1包括多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n，多个分割区域 A1-1、A1-2、...、A1-n彼此隔开，并且可以被独立驱动。根据多个分割区域 A1-1、A1-2、...、A1-n的脱色以及着色的组合，电极区域A1可以暴露多种信息。为此，多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n可以配置在虚拟电极区域A2 周围。即，虚拟电极区域A2可以被多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n包围，或者多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n可以被虚拟电极区域A2被包围。因此，通过多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n显示的信息由于虚拟电极区域A2的背景而能够清楚地显示。
此时，各个区域延伸至宽度窄于各个区域的配线区域W，通过配线区域 W能够连接至焊盘电极(pad electrode)20。即，各个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n通过从各个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n延伸的配线部可以与焊盘电极20连接。因此，多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n也可以与多个电极区域A1-1、A1-2、...、A1-n混用。
例如，从各个分割区域延伸的配线区域W的宽度可以是各个分割区域的宽度的1/3至1/8。若配线区域W的宽度小于各个分割区域的宽度的1/8，则配线区域内的汇流电极有可能断路，而若大于1/3，则在分割区域着色时，配线区域有可能被暴露。另外，配线区域W的宽度可以是汇流电极的网格(Mesh) 开口宽度的0.2倍以上至2倍以下，0.4倍以上至1.5倍以下，0.5倍以上至1.2 倍以下。若配线区域W的宽度小于汇流电极的网格(Mesh)开口宽度的0.2 倍，则配线区域W中的电极彼此短路，汇流电极无法起到作用，若大于2倍，则在分割区域着色时，配线区域有可能被暴露。A1可被称为电极部，并且用于连接A1与焊盘电极20的配线区域可被称为配线部。
因此，各个区域可以彼此独立地发生变色反应。例如，可以实现为仅在电极区域A1发生变色反应，而在虚拟电极区域A2不发生变色反应，或者实现为电极区域A1和虚拟电极区域A2的变色反应独立地发生，或者可以实现为用于形成电极区域A1的多个分割区域A1-1、A1-2、...、A1-n的变色反应独立地发生。当实现为电极区域A1和虚拟电极区域A2的变色反应独立地发生时，虚拟区域A2可以是电极区域。因此，电极间隔部G可以形成在多个电极区域A1、A2之间。
另一方面，电极间隔部(groove，槽)G的线宽根据汇流电极的网格(Mesh) 开口部的宽度或者间距(Pitch)而不同地实现。电极间隔部G的线宽可以为汇流电极的网格(Mesh)开口部宽度的0.1倍以上且150um以下，优选为0.2 倍以上且120um以下，更加优选为0.2倍以上且90um以下。当电极间隔部G 的线宽小于汇流电极网格(Mesh)开口部宽度的0.1倍时，电极区域A1和虚拟电极区域A2有可能不会电短路，而当电极间隔部G的线宽大于150μm时，有可能很难进行精密的电极区域A1加工。另外，当通过激光加工而形成电极间隔部G时，可以根据激光加工能力而改变电极间隔部G的线宽。
另外，可以在第一电极层130的一端配置有焊盘电极20，并且焊盘电极 20配置成与第一电极层130相接。
图19a、19b是示出包含本实用新型的一实施例涉及的电致变色器件的电致变色装置。
参照图19a、19b，电致变色装置1500可以包括：壳体1510；电路板1520，配置在壳体1510内；电致变色器件100，与电路板1520通过连接器1530连接。电致变色器件100可以如图19a所示，与电路板1520一同安装在壳体1510 内，或者如图19b所示，电路板1520以及连接器1530与电致变色器件100 的一部分区域安装在壳体1530内，电致变色器件100的剩余区域可以是暴露到壳体1510外部的形态。
连接器1530可以是柔性电路板(FPCB)或者柔性扁平电缆(FFC)，但不限于此。
如图19a的电致变色装置可以附着于货架，并且如图19b的电致变色装置可以悬挂于货架或者顶板。如图19b所示，当对电致变色装置使用柔性 (Flexible)的电致变色器件时，可以实现如同纸张(Paper)的效果，从而能够引起消费者的亲切感。
本实用新型的实施例涉及的电致变色装置可以应用于电子货架标签，电子货架标签在市场等中作为显示价格信息、存储符号(symbol)、促销形象、条形码、商品名称、商品形象、原产地等信息的装置，可以被不同地使用。
图20是示出应用本实用新型的一实施例涉及的电致变色装置的电子货架标签系统的图。
服务器2100是存储对商品的信息的场所，服务器2100可以经由网关2200 以及发送器2300与电子货架标签形成通信信道。服务器2100和网关2200以及发送器2300可以通过以太网等有线网络或者Wi-Fi等无线网络连接。
发送器2300与电子货架标签1500可以通过Wi-Fi、蓝牙、RF等无线网络连接。发送器2300从服务器2100接收商品信息并传送至电子货架标签1500，并且可以根据操作模式而将电力传送到电子货架标签1500。
电子货架标签1500可以包括控制部、通信模块、存储部以及显示部。电子货架标签1500还可以在内部具备电池。或者，电子货架标签1500可以具备无线电力充电模块，从而被无线充电。控制部可以控制通信模块进行通信并且将通信模块接收的产品信息显示于显示部。另外，从发送器2300发送电力时，可以接收电力，并将信号转换成直流电压，并将电压供给到无线电力充电模块。存储部用于存储显示于显示部的数据。通信模块可以从发送器接收商品信息，或者可以从发送器接收电力。显示部用于显示从控制部接收的商品信息。显示部可以是电致变色器件。
以上，参照本实用新型的优选的实施例进行了说明，但是，应当理解，在不脱离所附权利要求书中记载的本实用新型的思想及领域的范围内，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种修改及变更。

Claims (20)

1.一种电致变色器件，其特征在于，包括：
第一基板；
第一电极层，配置在所述第一基板的上侧；
变色物质层，配置在所述电极层的上侧；
电解质层，配置在所述变色物质层的上侧；
第二电极层，配置在所述电解质层的上侧；以及
第二基板，配置在所述第二电极层的上侧，
所述电致变色器件进一步包括第三电极层，所述第三电极层配置在所述第一基板和所述第一电极层之间，或者配置在所述第一电极层和所述变色物质层之间，
所述第三电极层包括树脂层以及被所述树脂层包围一部分的汇流电极，
所述汇流电极与所述第一电极层接触。
2.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极的电阻低于所述第一电极层的电阻。
3.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极的深度小于所述树脂层的高度。
4.根据权利要求3所述的电致变色器件，其特征在于，
所述树脂层的高度为10μm至300μm。
5.根据权利要求4所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极的深度为5μm至250μm。
6.根据权利要求4所述的电致变色器件，其特征在于，
所述树脂层覆盖所述汇流电极的暴露区域。
7.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，
所述第一电极层的厚度为300nm至1000nm。
8.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
每单位面积中所述汇流电极占0.4至10％的面积。
9.根据权利要求8所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极的厚度(T)与宽度(W)之比(T/W)为0.02以上。
10.根据权利要求9所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极是多个线平行配置的形状。
11.根据权利要求9所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极以栅格状配置。
12.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
进一步包括配置在所述汇流电极和所述第一电极层之间的绝缘层。
13.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极包括：
种子层；
金属层，配置在所述种子层上；以及
钝化层，配置在所述金属层上，
所述种子层的厚度为10至300nm，所述金属层的厚度为0.1至20μm，并且所述钝化层的厚度为10至300nm。
14.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，
进一步包括配置在所述变色物质层以及电解质层侧面的密封部。
15.根据权利要求9所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极配置成多个平行的横向电极和多个平行的竖向电极形成45°至135°。
16.根据权利要求15所述的电致变色器件，其特征在于，
所述多个平行的横向电极或者所述多个平行的竖向电极的宽度为0.1至100μm，间距为0.1至100mm。
17.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，
所述汇流电极的表面电阻为1mΩ/sq至50mΩ/sq。
18.一种电致变色装置，其特征在于，包括：
壳体；
电路板，配置在壳体内；以及
电致变色器件，与所述电路板通过连接器连接，
所述电致变色器件包括：
第一基板；
第一电极层，配置在所述第一基板的上侧；
变色物质层，配置在所述第一电极层的上侧；
电解质层，配置在所述变色物质层的上侧；
第二电极层，配置在所述电解质层的上侧；以及
第二基板，配置在所述第二电极层的上侧，
进一步包括第三电极层，其配置在所述第一基板和所述第一电极层之间，或者配置在所述第一电极层和所述变色物质层之间，
所述第三电极层包括：
树脂层；以及
汇流电极，被所述树脂层包围一部分，
所述汇流电极与所述第一电极层接触。
19.根据权利要求18所述的电致变色装置，其特征在于，
所述电致变色器件被划分为电极区域以及虚拟电极区域，
所述电极区域包括多个分割区域；
所述多个分割区域彼此隔开，并且被独立驱动，
所述多个分割区域配置在所述虚拟电极区域的周边。
20.根据权利要求19所述的电致变色装置，其特征在于，
所述电致变色装置为电子货架标签。
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