CN214623248U - 电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜。所述电致变色器件包括：依次层叠的第一基底层、第一透明导电层、固态变色层、第二透明导电层、第二基底层，以及设置在所述第一基底层或第二基底层远离所述固态变色层一侧的反射层；所述反射层包括第一反射区和透光区，或包括第一反射区和第二反射区。所述包含显示器或信号灯的电致变色后视镜包括所述电致变色器件、控制电路，以及显示器或信号灯。本实用新型提供的电致变色器件避免了色彩残余问题。

Description

电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜

技术领域

本实用新型属于电致变色技术领域，具体涉及一种电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜。

背景技术

电致变色是指材料的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，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，电致变色材料可分成无机电致变色材料与有机电致变色材料。无机电致变色材料具有稳定、响应快的优点，如三氧化钨、五氧化二钒、氧化镍、二氧化钛等；有机电致变色材料种类多，颜色丰富，便于设计，如紫罗精、聚噻吩类。

用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。通过选择不同的电致变色材料，可获得不同颜色、不同变色范围的电致变色器件。电致变色器件在变色眼镜、电子显示、军事隐藏、建筑节能等领域有非常重要的应用前景。

包含显示器或信号灯的电致变色后视镜是电致变色器件的应用领域之一，其通常包括显示器或信号灯，以及带反射层的电致变色器件，并且反射层和透明导电层局部被刻蚀掉。该被刻蚀的区域无法形成电场，理论上不会发生变色，从而可以使显示器或信号灯发出的光穿过；其他未刻蚀的区域则可以反射环境的光以成像，同时发生变色。

但是，现有用于包含显示器或信号灯的电致变色后视镜的电致变色器件一般为非层状结构(采用液态或凝胶态电致变色材料，密封于两个相对的导电基底之间)，当对导电层施加电压时，由于电致变色材料为液态或凝胶态，即使导电层中刻蚀的区域不会形成电场，但周围的电致变色材料在电场作用下先变色后会逐渐扩散到刻蚀区域，使得刻蚀区域也开始变色，因此刻蚀区域的变色会晚于非刻蚀区域，从而形成色彩残余，影响视觉效果，因此有待于解决。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电致变色器件及包含显示器或信号灯的电致变色后视镜。本实用新型提供的电致变色器件避免了色彩残余问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电致变色器件，所述电致变色器件包括：依次层叠的第一基底层、第一透明导电层、固态变色层、第二透明导电层、第二基底层，以及设置在所述第一基底层或第二基底层远离所述固态变色层一侧的反射层；

所述反射层包括第一反射区和透光区，或包括第一反射区和第二反射区。

本实用新型中，所述第一透明导电层或第二透明导电层具有图形区；所述图形区至少轮廓处镂空。

在本实用新型一实施方式中，所述反射层中透光区与所述图形区相对，所述反射层中第二反射区与所述图形区相对。

本实用新型中，由于所述图形区至少轮廓处是镂空的，因此图形区与第一/第二透明导电层中的其他区域之间电断连。当对第一透明导电层和第二透明导电层施加电压时，所述图形区无法形成电场，电致变色器件与所述图形区相对的区域无法变色，形成不变色区，显示器或信号灯发出的光可以从不变色区穿过。并且，由于本实用新型的电致变色器件为层状结构，电致变色层是固态的，变色区的电致变色材料无法扩散到不变色区，因此不会产生色彩残余问题。

需要说明的是，本实用新型中，所述“至少轮廓处镂空”是指从所述图形区的轮廓线向内的一段区域没有第一/第二透明导电层材料，该处可以是贯通第一/第二透明导电层的槽，也可以被相邻层材料填充，也可以被其他透明绝缘材料(如透明聚丙烯酸酯胶)填充。设置该结构的目的是使图形区与第一/第二透明导电层中的其他区域之间电断连。

在本实用新型一实施方式中，所述图形区全部镂空。

当本实用新型的电致变色器件用于包含显示器/信号灯的电致变色后视镜(如盲点灯)时，由于显示器或信号灯作为光源所传达的光线需要从不变色区穿过后视镜组件，进而传递到人眼中，因此需要具有一定的对比度。在对比度要求一定时，不变色区的透过率越高，对应光线所需的强度也就越低，发光产生的热量也就越小。因此，本实用新型中优选图形区全部镂空，以提高不变色区的透过率。

在本实用新型一实施方式中，所述第一反射区的反射率高于第二反射区的反射率。

本实用新型中，所述第一反射区是指该区域的反射率高于透光区，同时它具有不透光性，从而可以防止位于后视镜背部的显示器或信号灯的光线从该区域透出。所述第二反射区是指同时对可见光具有一定透光率和反射率的区域。

在本实用新型中，第一反射区可由全反射材料沉积得到，第二反射区可由半透半反材料沉积得到。

在本实用新型一实施方式中，当所述第一透明导电层具有图形区时，所述固态变色层包括依次层叠的离子存储层、离子转移层和电致变色层，所述离子存储层层叠设置于所述第一透明导电层上；所述第一基底层、离子存储层、离子转移层和电致变色层中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。

在本实用新型一实施方式中，当所述第二透明导电层具有图形区时，所述固态变色层包括依次层叠的离子存储层、离子转移层和电致变色层，所述离子存储层层叠设置于所述第一透明导电层上；所述第二基底层、离子存储层、离子转移层和电致变色层中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。

本实用新型中，在保证所述图形区电断连的情况下，其余各层中与图形区的镂空处相对的区域的结构可以是多样的，例如该区域可以全部镂空、局部镂空、全部刻蚀出非贯通的槽、或局部刻蚀出非贯通的槽。镂空的区域和层数越多，不变色区域的透过率越高。

本实用新型中，对形成上述镂空结构或非贯通的槽的方法不做特殊限制，示例性地，可以在制备各层时预设掩膜，形成上述结构；或在制备完整的层后，用激光进行刻蚀，形成上述结构。

本实用新型中，对形成上述镂空结构或非贯通的槽的操作与复合各层的操作之间的顺序不做特殊限制，示例性地，可以先在各层上处理出上述结构，再复合各层，这样更容易保证器件结构的整体性；也可以先复合各层，再处理出上述结构，这样可以减少先处理出上述结构所带来的表面清洁度差、刻蚀边缘粗糙等问题。

在本实用新型一实施方式中，当所述反射层设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧时，所述电致变色器件还包括设置在所述反射层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

在本实用新型一实施方式中，当所述反射层设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧时，所述电致变色器件还包括设置在所述反射层和第一基底层之间的第一基板，和设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

在本实用新型一实施方式中，当所述反射层设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧时，所述电致变色器件还包括设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述反射层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

在本实用新型一实施方式中，当所述反射层设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧时，所述电致变色器件还包括设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述反射层和第二基底层之间的第二基板。

在本实用新型一实施方式中，所述第一基板通过胶层与第一基底层粘结，所述第二基板通过胶层与第二基底层粘结。

在本实用新型一实施方式中，所述电致变色器件还可以包括，设置在所述第一基板远离所述反射层一侧的遮挡层。通过设置遮挡层，所述遮挡层不透光或具有较低的透过率，并且所述遮挡层的反射率与反射层不一致，从而可以在不设置额外光源(例如显示器/信号灯)的情况下，也能具有图案显示效果。所述遮挡层可以是油墨层、非透明胶层、金属层等。

在本实用新型一实施方式中，所述电致变色器件还包括设置在所述电致变色器件侧面四周的密封件。

本实用新型中，电致变色器件通过现有制备方法制备，例如示例性地通过以下制备方法制备：

(1)在透明基底上形成透明导电层：在透明基底上通过磁控溅射法(或真空蒸发沉积、溶胶凝胶和化学气相沉积法等)形成透明导电层；

(2)在透明导电层上涂布电致变色层：将500mg聚(3-己基噻吩)(P3HT)溶于10mL邻二甲苯中，磁力搅拌10h，之后将得到的溶液滴到镀在第二透明基底上的ITO层(第二透明导电层)上，旋涂，形成电致变色层；

(3)在透明导电层上涂布离子存储层：将500mg三氧化钨溶于20mL去离子水中，经过搅拌和过滤之后，将得到的溶液滴到镀在第一透明基底上的ITO层(第一透明导电层)上，旋涂，形成三氧化钨涂层，得到离子存储层；

(4)整个电致变色器件制备：将质量百分数为20wt％的高氯酸锂、质量百分数为59.9wt％的甲基丙烯酸甲酯、20％碳酸丙烯酯和质量百分数为0.1wt％偶氮二异丁腈混合，涂布在离子存储层上，形成电解质涂层；然后将上述电致变色材料层(连同第二基底层3)覆盖在电解质涂层上，紫外固化使电解质涂层形成全固态高分子电解质。

第二方面，本实用新型提供一种包含显示器或信号灯的电致变色后视镜，其包括如第一方面所述的电致变色器件、控制电路，以及显示器或信号灯。

在本实用新型中，所述显示器或信号灯的光线通过透光区或第二反射区透出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用层状结构的电致变色器件代替非层状结构的电致变色器件，用于包含显示器或信号灯的电致变色后视镜中，由于其电致变色层是固态的，变色区的电致变色材料无法扩散到不变色区，因此避免了现有包含显示器或信号灯的电致变色后视镜的色彩残余问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的电致变色器件的第二透明导电层的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的电致变色器件的反射层的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的电致变色器件的第二透明导电层的结构示意图；

图6为本实用新型实施例3提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图7为本实用新型实施例4提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图8为本实用新型实施例5提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图9为本实用新型实施例6提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图10为本实用新型实施例7提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图11为本实用新型实施例8提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图12为本实用新型实施例8提供的电致变色器件的反射层的结构示意图；

图13为本实用新型实施例9提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图14为本实用新型实施例10提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

图15为本实用新型实施例11提供的电致变色器件的剖面结构示意图；

其中，1为第一基底层，2为第一透明导电层，3为离子存储层，4为离子转移层，5为电致变色层，6为第二透明导电层，7为第二基底层，8为粘结层，81为第一粘结层，82为第二粘结层，9为反射层，10为第一基板，11为第二基板，12为密封件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图1所示，包括依次层叠的第一基底层1、第一透明导电层2、离子存储层3、离子转移层4、电致变色层5、第二透明导电层6、第二基底层7，以及设置在所述第二基底层7远离所述离子转移层4一侧的反射层9；

其中，所述第二透明导电层6的结构如图2所示，具有图形区，所述图形区的轮廓处镂空；

所述反射层9的结构如图3所示，包括第一反射区和与所述图形区相对的透光区，所述反射层9的透光区全部镂空。

本实施例中，所述第二透明导电层6镂空结构是在电致变色器件的各层复合之前形成的，这样容易保证器件结构的整体性。其中，镂空结构可以是在制备各层时通过预设掩膜形成；或在制备完整的层后，用激光刻蚀的方法形成。

本实施例中，由于所述图形区轮廓处是镂空的，因此图形区与第二透明导电层6中的其他区域之间电断连，当对第一透明导电层和第二透明导电层施加电压时，所述图形区无法形成电场，电致变色器件与所述图形区相对的区域无法变色，形成不变色区，显示器或信号灯发出的光可以从不变色区穿过。并且，由于本实施例提供的电致变色器件为层状结构，电致变色层是固态的，变色区的电致变色材料无法扩散到不变色区，因此不会产生色彩残余问题。

实施例2

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图4所示，包括依次层叠的第一基底层1、第一透明导电层2、离子存储层3、离子转移层4、电致变色层5、第二透明导电层6和第二基底层7，以及设置在所述第二基底层7远离所述离子转移层4一侧的反射层9；

其中，所述第二透明导电层6的结构如图5所示，具有图形区，所述图形区全部镂空；

所述反射层9的结构如图3所示，包括第一反射区和与所述图形区相对的透光区，所述反射层9的透光区全部镂空。

与实施例1相比，本实施例通过形成图形区全部镂空的结构，在避免色彩残余问题的同时，提高了电致变色器件不变色区的透光率，有助于降低显示器或信号灯所需的发光强度。

实施例3

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图6所示，与实施例1的区别仅在于，第二基底层7中与图形区的镂空处相对的区域也镂空。

本实施例中，所述镂空结构是在电致变色器件的各层结构复合之后形成的，例如可以是通过激光刻蚀而成。

与实施例1相比，本实施例通过在电致变色器件的各层复合之后形成所述镂空结构，在避免色彩残余问题的同时，有助于减少先形成上述镂空结构，再复合各层所带来的表面清洁度差、刻蚀边缘粗糙等问题。

实施例4

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图7所示，与实施例2的区别仅在于，第二基底层7中与图形区相对的区域也全部镂空。

本实施例中，所述镂空结构是在电致变色器件的各层复合之后形成，有助于减少先形成镂空结构，再复合各层所带来的表面清洁度差、刻蚀边缘粗糙等问题。

与实施例2相比，本实施例通过将第二基底层7中与图形区相对的区域也全部镂空，在避免色彩残余问题的同时，进一步提高了不变色区的透光率，有助于降低显示器或信号灯所需的发光强度。

实施例5

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图8所示，与实施例1的区别仅在于，第二基底层7中与图形区的镂空处相对的区域局部刻蚀有非贯通的槽，电致变色层5中与图形区的镂空处相对的区域也镂空。

本实施例中，所述镂空结构和非贯通的槽是在电致变色器件的各层复合之前刻蚀而成，这样在避免色彩残余问题的同时，有助于保证器件结构的整体性。

实施例6

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图9所示，与实施例1的区别仅在于，离子存储层3中与图形区的镂空处相对的区域局部镂空，第二基底层7、电致变色层5和离子转移层4中与图形区的镂空处相对的区域镂空。

本实施例中，所述镂空结构是在电致变色器件的各层结构复合之后形成的，这样在避免色彩残余问题的同时，有助于减少先形成上述镂空结构，再复合各层所带来的表面清洁度差、刻蚀边缘粗糙等问题。

实施例7

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图10所示，与实施例2的区别仅在于：反射层9设置在第一基底层1远离离子转移层4的一侧，第一基底层1与反射层9通过粘结层8粘接，电致变色层5中与图形区相对的区域全部镂空。

与实施例2相比，本实施例通过将电致变色层5中与图形区相对的区域也全部镂空，在避免色彩残余问题的同时，进一步提高了不变色区的透光率，有助于降低显示器或信号灯所需的发光强度。

实施例8

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图11所示，与实施例1的区别仅在于：反射层9设置在第一基底层1远离离子转移层4的一侧，第一基底层1与反射层9通过粘结层8粘接；

且反射层9的结构如图12所示，包括第一反射区和与所述图形区相对的第二反射区，所述第一反射区是由全反射材料沉积得到的，所述第二反射区是由半透半反材料沉积而成。

与实施例1相比，本实施例通过在反射层9中设置与图形区相对的第二反射区，在避免色彩残余问题的同时，在信号灯不工作时，半透半反使得该区域也有一定的反射率，从而增强器件的视觉上的一体性。

实施例9

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图13所示，与实施例7的区别在于：

还包括设置在反射层9远离离子转移层4一侧的第一基板10，第一基底层1与反射层9通过第一粘结层81粘接(反射层9的透光区被一粘结层81的材料填充)；

还包括设置在第二基底层7远离离子转移层4一侧的第二基板11，第二基底层7和第二基板11通过第二粘结层82粘接；

还包括设置在电致变色器件侧面四周的密封件12。

与实施例7相比，本实施例通过设置第一基板10、第二基板11和密封件12进行封装，在避免色彩残余问题的同时，提高了电致变色器件的可靠性。

实施例10

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图14所示，与实施例8的区别在于：

还包括设置在反射层9远离离子转移层4一侧的第一基板10，第一基底层1与反射层9通过第一粘结层81粘接；

还包括设置在第二基底层7远离离子转移层4一侧的第二基板11，第二基底层7和第二基板11通过第二粘结层82粘接；

还包括设置在电致变色器件侧面四周的密封件12。

与实施例8相比，本实施例通过设置第一基板10、第二基板11和密封件12进行封装，在避免色彩残余问题的同时，提高了电致变色器件的可靠性。

本实用新型实施例中，也可以在第一透明导电层2中设置所述图形区的结构，同样能够解决色彩残余的问题。

当所述第一透明导电层2具有图形区时，电致变色器件的结构可以设置为：第一基底层1、离子存储层3、离子转移层4和电致变色层5中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。

当所述第二透明导电层6具有封闭图形区时，电致变色器件的结构可以设置为：第二基底层7、离子存储层3、离子转移层4和电致变色层5中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。本实用新型实施例中不再一一赘述。

实施例11

本实施例提供一种电致变色器件，其结构如图15所示，包括依次层叠的第一基底层1、第一透明导电层2、离子存储层3、离子转移层4、电致变色层5、第二透明导电层6、第二基底层7，以及设置在所述第二基底层7远离所述离子转移层4一侧的反射层9；

所述反射层9的结构如图3所示，包括第一反射区和与所述图形区相对的透光区，所述反射层9的透光区全部镂空。

镂空结构可以是在制备反射层时通过预设掩膜形成；或在制备完整的层后，用激光刻蚀的方法形成。

本实施例中，仅反射层9的透光区全部镂空，本实施例通过仅刻蚀反射层9，而不刻蚀固态变色层，从而在避免色彩残余问题的同时，简化了工艺，避免了同时刻蚀反射层9和固态变色层时存在的对位困难的问题。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (16)

1.一种电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件包括：依次层叠的第一基底层、第一透明导电层、固态变色层、第二透明导电层、第二基底层，以及设置在所述第一基底层或第二基底层远离所述固态变色层一侧的反射层；

所述反射层包括第一反射区和透光区，或包括第一反射区和第二反射区。

2.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一透明导电层或第二透明导电层具有图形区；所述图形区至少轮廓处镂空。

3.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，所述反射层中透光区与所述图形区相对，所述反射层中第二反射区与所述图形区相对。

4.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，所述图形区全部镂空。

5.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一反射区的反射率高于第二反射区的反射率。

6.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一透明导电层具有图形区，所述固态变色层包括依次层叠的离子存储层、离子转移层和电致变色层，所述离子存储层层叠设置于所述第一透明导电层上；

所述第一基底层、离子存储层、离子转移层和电致变色层中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。

7.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述第二透明导电层具有图形区，所述固态变色层包括依次层叠的离子存储层、离子转移层和电致变色层，所述离子存储层层叠设置于所述第一透明导电层上；

所述第二基底层、离子存储层、离子转移层和电致变色层中的一层或至少两层中，与所述图形区的镂空处相对的区域全部或局部镂空，或者全部或局部设置有非贯通的槽。

8.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述反射层设置在所述第一基底层远离固态变色层一侧，所述电致变色器件还包括设置在所述反射层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

9.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述反射层设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧，所述电致变色器件还包括设置在所述反射层和第一基底层之间的第一基板，和设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

10.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述反射层设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧，所述电致变色器件还包括设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述反射层远离所述固态变色层一侧的第二基板。

11.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述反射层设置在所述第二基底层远离所述固态变色层一侧，所述电致变色器件还包括设置在所述第一基底层远离所述固态变色层一侧的第一基板，和设置在所述反射层和第二基底层之间的第二基板。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一基板通过胶层与第一基底层粘结，所述第二基板通过胶层与第二基底层粘结。

13.根据权利要求10或11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设置在所述第一基板远离所述反射层一侧的遮挡层。

14.根据权利要求8-11中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设置在所述电致变色器件侧面四周的密封件。

15.一种包含显示器或信号灯的电致变色后视镜，其特征在于，所述电致变色后视镜包括如权利要求1-14任一项所述的电致变色器件、控制电路，以及显示器或信号灯。

16.根据权利要求15所述的包含显示器或信号灯的电致变色后视镜，其特征在于，所述显示器或信号灯的光线通过透光区或第二反射区透出。

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