CN220040928U - 一种电致变色膜片、变色装置及终端产品 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电致变色膜片、变色装置及终端产品,属于电致变色技术领域。电致变色膜片包括边缘部分;边缘部分包括角落部和直边部,角落部对应设有角落电极,直边部设有直边电极,直边电极与角落电极相间隔设置;电致变色膜片至少还包括以下特征之一:角落电极的长度为L1,直边电极的平均长度为L2,L2<L1;角落电极包括沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边,第一边和第二边的夹角α的取值范围是:45°≤α≤135°;边缘部分的周长为D,角落电极为弧形,且角落电极的半径为N,其中,N的取值范围是,1/9×D≤N。有效避免角落部加速老化,实现膜片的边缘部分电场强度的均衡。
Description
技术领域
本申请涉及电致变色技术领域,尤其涉及一种电致变色膜片、变色装置及终端产品。
背景技术
电致变色是在外部电压的作用下,电致变色材料发生可逆、稳定地着色或褪色现象的技术。通常情况下,在电致变色膜片的两导电基底层上各设置汇流条,电致变色膜片通过汇流条与外部电源电连接,从而在电致变色材料的两端形成电压差,使电致变色膜片的电致变色材料响应两端电压差的变化而发生颜色的变化。
目前,电致变色膜片在使用过程中,膜片的角落区域容易提前失效,最终引起整个膜片快速失效。
实用新型内容
有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种电致变色膜片、变色装置及终端产品。
本申请提供如下技术方案:一种电致变色膜片,包括边缘部分;
所述边缘部分包括角落部和直边部,所述角落部对应设有角落电极,所述直边部设有直边电极,所述直边电极与所述角落电极相间隔设置;
所述电致变色膜片还包括以下特征至少之一:
所述角落电极的长度为L1,所述直边电极的平均长度为L2,L2<L1;
角落电极包括沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边,所述第一边和所述第二边的夹角α的取值范围是:45°≤α≤135°;
所述边缘部分的周长为D,所述角落电极为弧形,且所述角落电极的半径为N,其中,N的取值范围是,1/9×D≤N。
进一步地,所述L1和所述L2之间满足:L2<L1<4×L2。
进一步地,所述L1和所述L2的差值大于20%L2。
进一步地,所述角落电极的两端的直线距离为L,其中,所述L和所述L2之间满足:L2<L。
进一步地,所述角落电极与相邻的所述直边电极之间设有第一间隔区,所述第一间隔区的长度为L3;
相邻的所述直边电极之间设有第二间隔区,所述第二间隔区的长度为L4;
其中,L4≤L3。
进一步地,所述角落电极朝向所述角落部凸出设置。
进一步地,所述电致变色膜片包括依次层叠的第一基底层、第一导电层、电致变色层、第二导电层和第二基底层;所述电致变色膜片的边缘部分设有第一凹槽和第二凹槽;所述电致变色膜片电连接于汇流条,所述汇流条包括第一汇流条和第二汇流条,所述角落电极包括第一角落电极和第二角落电极,所述直边电极包括第一直边电极和第二直边电极;
所述第一凹槽沿所述电致变色膜片的厚度方向贯穿所述第一基底层、所述第一导电层和所述电致变色层,以露出部分所述第二导电层,形成所述第一角落电极和所述第一直边电极,所述第一角落电极和所述第一直边电极与所述第一汇流条电连接;
所述第二凹槽沿所述电致变色膜片的厚度方向贯穿第二基底层、第二导电层和电致变色层,以露出部分所述第一导电层,形成所述第二角落电极和所述第二直边电极,所述第二角落电极和所述第二直边电极与第二汇流条电连接。
进一步地,所述α的取值范围是90°≤α≤135°。
进一步地,对应所述角落电极设有阻隔部,通过所述阻隔部阻隔或减小汇流条的电流从所述角落电极传导至所述电致变色膜片的中心部分。
进一步地,所述阻隔部包括蚀刻部分导电层后的蚀刻区和/或电阻大于所述汇流条的填充物。
进一步地,第一预设距离的两点之间对应的边缘部分上的任一点,至所述两点连成的线段的垂直距离为第二预设距离,当所述第二预设距离小于或等于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分为直边部;
或第一预设距离的两点之间对应的边缘部分上的任一点将所述两点之间的边缘部分划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角大于或等于135°,所述两点之间对应的边缘部分为直边部。
进一步地,所述第一预设距离的取值范围为30毫米至300毫米。
进一步地,第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分上的任一点,至所述两点连成的线段的垂直距离为第二预设距离,当所述第二预设距离大于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分为角落部;
或角落部包括一个顶点以及两边相连接的端部;第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分上的任一点,将所述两点之间的边缘部分划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角小于135°,则所述点为所述角落部的顶点。
进一步地,当向所述电致变色膜片充放电时,与所述角落电极对应的角落区域的电场最大强度为E3max,所述边缘部分的电场最小强度为E4min;
其中,E3max<E4min或E3max和E4min之间的差值在10%E4min至30%E4min内。
本申请的一些实施例提供一种变色装置,包括基材层以及与所述基材层层叠设置的电致变色膜片,所述基材层与所述电致变色膜片层叠设置。
本申请的一些实施例提供一种终端产品,包括如以上任一项所述的电致变色膜片或如以上所述的变色装置,其中,所述终端产品包括后视镜、幕墙、汽车天窗、汽车侧窗、汽车挡风玻璃、电子产品的壳体、眼镜、交通工具以及显示面板中的任一种。
本申请的实施例具有如下优点:由于间隔区中的电流在向角落部扩散的过程中受到电致变色膜片中导电层面阻的影响逐渐减小,因此通过增加角落电极的长度和/或增加角落电极夹角的大小,以增加邻接于角落电极两端的间隔区之间的距离,以减少间隔区在角落处的叠加电流,从而降低靠近电致变色膜片的角落处电场强度,避免在电致变色膜片的角落处的电场强度过高导致电致变色膜片角落部加速老化的情况,从而实现电致变色膜片的边缘部分电场强度的均衡性,提升电致变色膜片的稳定性和使用寿命。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请中电致变色膜片的一种实施方式的结构示意图;
图2示出了本申请图1的电致变色膜片的另一视角的结构示意图;
图3示出了图2中A-A部剖视图;
图4示出了本申请中电致变色膜片的一种实施方式的第一导电层的结构示意图;
图5示出了本申请中电致变色膜片的一种实施方式的第二导电层的结构示意图;
图6示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图7示出了本申请中电致变色膜片的又一种实施方式的结构示意图;
图8示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图9示出了图8中B部的放大图;
图10示出了图8中C-C部剖视图;
图11示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图12示出了图11中D部的放大图;
图13示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图14示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图15示出了本申请中电致变色膜片的另一种实施方式的结构示意图;
图16示出了本申请中变色装置的一种实施方式的结构示意图。
主要元件符号说明:
100-电致变色膜片;110-角落电极;111-第一角落电极;112-第二角落电极;120-直边电极;121-第一直边电极;122-第二直边电极;130-第一间隔区;140-第二间隔区;150-第一基底层;160-第一导电层;170-电致变色层;180-第二导电层;190-第二基底层;200-汇流条;210-第一汇流条;220-第二汇流条;300-中心部分;400-第一凹槽;500-第二凹槽;600-第一阻隔部;700-第二阻隔部;800-边缘部分;900-基材层;1000-遮蔽层。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合附图1至附图16对本申请进一步详细说明。
如图1和图13所示,本申请的一些实施例提供一种电致变色膜片100,主要可应用玻璃幕墙、汽车侧窗、天窗、遮阳板、后视镜、电子设备外壳等智能调光领域,通过改变电致变色膜片100两端的电压使电致变色膜片100变色,以起到调节穿过电致变色膜片100光量的作用。
具体的,电致变色膜片100包括设置在所述电致变色膜片100的边缘角落部的角落电极110、以及设置在所述电致变色膜片100的边缘非角落处也就是直边部的直边电极120。
其中,结合图2以及图3所示,电致变色膜片100包括依次层叠设置的第一基底层150、第一导电层160、电致变色层170、第二导电层180和第二基底层190。
另外,第一基底层150和第二基底层190均为PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)或者PC等透明柔性材质,第一导电层160和第二导电层180均为透明的ITO(Indium Tin Oxide)材料制成;本实施例通过磁控溅射的方式将ITO附着于第一基底层150和第二基底层190。电致变色层170包括依次层叠设置的电致变色材料层、电解质层和离子传导层,在其他的实施例中,电致变色层170也可以是液晶等。将第一导电层160与第二导电层180分别接入外部电源,向第一导电层160和第二导电层180通入电流后,在第一导电层160与第二导电层180之间形成电场,使得电致变色层170在该电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化。
具体的,请参考图1和图10,电致变色膜片100包括中心部分300和邻接在中心部分300外周的边缘部分800。其中,电致变色膜片100的中心部分300由第一基底层150、第一导电层160、电致变色层170、第二导电层180和第二基底层190各自的中心区域堆叠而成;位于电致变色膜片100的中心部分300的第一基底层150、第一导电层160、电致变色层170、第二导电层180和第二基底层190完全重叠,同时,该中心部分300亦是电致变色膜片100的变色区和/或可视区。值得注意的是,为了便于理解,将图1中虚线框内的区域表示膜片的中心部分300,中心部分300与边缘部分800的界限不受图中虚线位置的限制。
另外,继续参照图10,第一基底层150自其中心区域向电致变色膜片100外延伸形成第一基底层150的边缘部分800,第二基底层190自其中心区域向电致变色膜片100外延伸形成第二基底层190的边缘部分800;第一基底层150的边缘部分800和第二基底层190的边缘部分800在电致变色层170上的投影至少部分不重合;第一导电层160也自其中心区域向电致变色膜片100外延伸,并附在第一基底层150边缘部分800的表面上形成第一导电层160边缘部分800;第二导电层180也自其中心区域向电致变色膜片100外延伸,并附在第二基底层190边缘部分800的表面上形成第二导电层180边缘部分800。电致变色层170也自其中心区域向电致变色膜片100外延伸并附在第一导电层160的边缘部分800与第二导电层180的边缘部分800的重叠区之间,形成电致变色层170边缘部分800;电致变色膜片100的边缘部分800包括上述的第一基底层150边缘部分800、第一导电层160边缘部分800、电致变色层170的边缘部分800、第二基底层190边缘部分800以及第一导电层160边缘部分800。具体的,如图10所示,第一基底层150边缘部分800和第二基底层190边缘部分800可沿着相反方向延伸,也就是相对于电致变色膜片100所在平面,第一导电基底和第二导电基底分别沿X方向或者-X方向延伸,使它们的投影完全不重叠。在其他实施例中,如图3所示,第一基底层150的边缘部分800和第二基底层190的边缘部分800可沿着相同的方向延伸,本申请实施例优选的是每个边的第一导电基底和第二导电基底均向电致变色膜片100外(图3中沿纸面向外的方向)延伸,使其在电致变色层170所在平面的投影至少部分不重叠,形成多电极结构。分别通过第一基底层150的边缘部分800和第二基底层190的边缘部分800的投影不重叠的部分对应的第一导电层160和其中一汇流条电连接作为电致变色膜片100的正极或负极,第二导电层180和另一汇流条电连接作为电致变色膜片100的负极或正极,从而实现为电致变色层170提供电压。
其中,所述边缘部分800包括角落部和直边部,该角落部的数量和直边部的数量分别为多个,且与电致变色膜片100的形状相关联。例如,当电致变色膜片100的形状为多边形时,此时,角落部的数量与电致变色膜片100的边的数量相等。可以理解的是,若电致变色膜片100的形状为四边形时,则角落部的数量为四个,电致变色膜片100的形状为n边形时,则角落部的数量为n个。当然,在其他的实施例中,电致变色膜片100的形状可以是不规则形状,针对不规则的形状,边缘存在弯曲的部位,弯曲的部位则对应角落部,此外还可以通过规定边缘部分800的曲率在一定范围内认为是直边部,以表示,这个部分可近似看成是直线的部分。
此外,在本申请优选的方案中,电致变色膜片100的边缘部分800中,第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分800上的任一点,至所述两点连成的线段的垂直距离为第二预设距离,当所述第二预设距离大于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分800为角落部;反之,当所述第二预设距离小于或等于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分800为直边部。第一预设距离为5厘米至20厘米;其中第二预设距离为第一预设距离的5%至10%,优选6%。例如,第一预设距离为5厘米的两点对应的电极中最远点距离该两点连线的距离小于0.3厘米。又如,距离10厘米的两点对应的电极中最远点距离该两点连线的距离小于0.5厘米。又如,距离20厘米的两点对应的电极中最远点距离该两点连线的距离小于1厘米,则认为这两点内对应的部分为直边部。具体的,第一预设距离的大小根据电致变色的尺寸大小、导电层的材料、电致变色器件电极的长度有关,可以根据具体实际使用情况做相应的调整。值得注意的是,当对应边缘部分800至两端点的连线之间的距离的最大值大于第二预设距离时,则认为该边缘是角落部,对应的电极则为角落电极。或者,两所述直边部相交形成所述角落部,且两直边部之间的角度小于135°。在本申请实施例中,角落部包括相连的两直边部的端部,角落区域为相连的两直边部的端部之间形成的区域,且两直边部之间的夹角小于135°;具体直边部的端部的长度根据电致变色器件的尺寸设置。或者至两端点的连线之间的距离的最大值大于第二预设距离对应的边缘部分800之间的区域为角落部分。当两连接的直边部之间的角度大于135°,也可以认为两直边部构成一个新的直边部。
进一步,在上述实施例的基础上进一步改进,第一预设距离的两点之间对应的边缘部分800上的任一点将所述两点之间的边缘部分800划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角大于或等于135°,所述两点之间对应的边缘部分800为直边部。进一步,角落部包括一个顶点以及两边相连接的端部;第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分800上的任一点,将所述两点之间的边缘部分800划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角小于135°,则所述点为所述角落部的顶点。
具体的,膜片的每一个角落部对应设有一个角落电极,且角落电极朝向电致变色膜片100的角落部凸出,以远离电致变色膜片100的中心部分300,相当于将角落区域往远离可视区的方向设置,即使角落区域发生角落失效,也被遮挡层遮挡,减小用户的视觉冲击。所述直边部设有多个相间隔的直边电极,所述直边电极与所述角落电极相间隔设置;以在电致变色膜片100的边缘部分800形成多电极结构。将相同极性的角落电极和所述直边电极分别电连接于相同极性的汇流条,这里相同极性的汇流条可以指代一条汇流条,也可以指代多条汇流条。当指代一条汇流条时,即相同极性的角落电极和直边电极电连接于同一条汇流条;当指代多条汇流条时,相同极性的每一个直边电极电连接于一条汇流条,相同极性的每一个角落电极电连接于另一汇流条,且每一条汇流条的极性相同。另外,这里相同极性的汇流条是指与外部电源的正极或负极连接。优选的,本申请实施例中,汇流条为一条,该汇流条沿电致变色膜片100的边缘贴设,并依次与相同极性的角落电极和直边电极电连接,该汇流条能够与外部电源的正极或负极连接;当然,在其他的实施例中,相同极性的汇流条可为多条,多条汇流条先贴设在角落电极和直边电极后,再将各汇流条串联后与外部电源的正极连接或负极连接。
需要说明的是,电连接于角落电极和直边电极的汇流条能够与外部电源的负极和正极形成电连接;这样使得当电致变色膜片100通过汇流条与外部电源形成电连接时,通过汇流条将外部电源的电流传导至电致变色膜片100的角落电极和直边电极,同时使电流通过角落电极和直边电极传导至第一导电层160和第二导电层180,以在第一导电层160和第二导电层180之间形成外加电场,使得电致变色层170在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化。
发明人发现,现有技术中,当角落电极110和直边电极120通过汇流条与外部电源形成电连接时,在正极和负极之间形成电场。在充放电之初,由于设置一整圈的汇流条,角落电极110和相邻的直边电极120之间的间隔区处有层叠设置的第一导电层160和第二导电层180处的电势较大,且二者之间的距离很小(二者之间差电致变色堆叠层的厚度),通常只有几十微米,因此,在对膜片充放电的过程中,在角落电极110和相邻的直边电极120之间的间隔区形成一个电场,且对于单个角落电极110和直边电极120之间形成的电场而言,该单个间隔区的电场强度最强,距离该角落电极110和直边电极120越近,电场强度越大,因此,在充放电过程中电致变色膜片100的场强自角落电极和直边电极之间向外逐渐减弱。当膜片接电为膜片充放电后,膜片的角落区域对应的两边上各自相邻的两个电极之间均形成有电场,电致变色膜片100角落部相邻两边间隔区中的电场均向角落区域逐渐减小,并在角落区域形成电场叠加,最终在膜片的角落区域形成叠加形成的新电场而导致角落区域的场强比间隔区的场强强,长期充放电而导致该区域提前失效。其中,将角落电极的两端的X轴和Y轴对应与角落电极的边缘围合形成的区域叫做角落区域。
因此针对于此,本申请一实施例中,所述角落电极110的长度为L1,角落电极的长度是指角落电极延伸的长度之和,即角落电极延伸的路径总和(例如,当角落电极包含相连接的两边时,两边的长度之和即为角落电极的长度);所述直边电极120的平均长度L2,直边电极120的长度是指直边电极的两端向两边延伸的长度,直边电极平均长度L2,各直边电极120的长度之和与直边电极120的个数之比;其中,L2<L1。即直边电极的平均长度小于角落电极的长度。优选的,所述直边电极120的平均长度大于或等于10毫米。优选的,最靠近角落电极的直边电极的长度小于角落电极的长度,相邻的角落电极和直边电极之间的极性相异,且相邻的两个直边电极之间的极性相异,因此在充放电过程中相邻的两个电极之间形成电场,且越靠近相邻两个电极中间的位置的场强越大,距离该两个电极之越远,则场强越弱。本申请实施例通过增加角落电极110的长度L1,以增加角落电极两端的距离,即增加电场最强的位置之间的距离;角落电极的长度越长,电场最强的位置则相距越远,这样电场在角落区域形成的电场叠加的位置则距离电场最强的位置越远,且由于间隔区中的电场强度自中心区向四周呈逐渐减弱的趋势,因而两个叠加的电场强度则相对现有技术减弱,从而避免在电致变色膜片100的角落部的电场强度过高,从而缓解了电致变色膜片100角落失效的速度。此外,也可使叠加后的角落区域的电场强度与间隔区处的电场强度更为接近,使整个膜片场强更为均匀;实现电致变色膜片100的边缘部分800的电场强度的均衡性,从而有效预防了电致变色膜片100的角落失效,同时提升电致变色膜片100的稳定性和使用寿命。
另外,除了正负电极之间形成的电场会造成角落失效外,角落区域对应的角落电极的两边传导的电流也会造成角落提前失效。由于在角落电极的两边会贴设汇流条,角落区域对应导电层的面阻则会相对其他区域的小,角落电极的两边均会自电极向膜内扩散传导电流,并在角落区域出现电流叠加,造成局部的电场过强,从而引起该区域过充、过放;针对于此,在本申请的一些实施例在上述任一实施例的基础上进行改进,将角落电极包括沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边,所述第一边和第二边的夹角α的取值范围设置为:45°≤α≤135°,具体的,α的取值范围是45°≤α≤135°、50°≤α≤135°、55°≤α≤135°、60°≤α≤135°、65°≤α≤135°、70°≤α≤135°、75°≤α≤135°、80°≤α≤135°、85°≤α≤135°、90°≤α≤135°、95°≤α≤135°、100°≤α≤135°、105°≤α≤135°、110°≤α≤135°、115°≤α≤135°、120°≤α≤135°、125°≤α≤135°、130°≤α≤135°、45°≤α≤130°、45°≤α≤125°、45°≤α≤120°、45°≤α≤115°、45°≤α≤110°、45°≤α≤105°、45°≤α≤100°、45°≤α≤95°和45°≤α≤90°中的任一范围。可以理解的是,将角落电极的两个边之间的角度设置越大,则两边之间的距离则越大,此时,由于电流在传导过程中有损耗及压降,则重叠区域距离边缘越远,从而即使电流重叠后电流也不会过大,从而缓解角落区域失效的可能。此外,通过调整角落电极的夹角使重叠形成的新电场与边缘的电场强度达到一个均衡的状态;避免在电致变色膜片100的角落部的电场强度过高,使叠加后的场强与边缘处的场强更为接近,使整个膜片场强更为均匀;实现电致变色膜片100的边缘部分800的电场强度的均衡性,从而有效预防了电致变色膜片100的角落失效,提升电致变色膜片100的稳定性和使用寿命。
具体的,角落电极的第一边和第二边相交,其相交可以是于一个点相交,也可以是一个倒角的弧形相交,示例性的,角落电极还包括一段弧,弧的两端连接第一边和第二边,弧的长度相对于第一边和第二边可看做一个点,也就是弧形的长度相对于第一边和第二边而言比较小。
优选的,当角落电极的长度一定,也就是角落电极的两边的长度和不变的时候,或者说角落电极小于或等于直边电极的长度时,角落电极的夹角α的取值范围是90°≤α≤135°。可以理解的是α的取值越大,角落电极的两端之间的距离相对越远,即与角落电极相邻的两个间隔区之间的距离越大,通过上述实施例中可知,位于角落电极两端的间隔区之间的距离越大,通过该间隔区的电流在扩散过程中在角落部产生的叠加电场则越小,有效降低角落部的电场强度,从而有效预防了电致变色膜片100的角落失效。具体的,在边缘部分800中,当角落电极的两条邻边的长度相等时,通过增大角落电极的夹角α的取值,能够增加角落电极的两端之间的距离,从而增加与角落电极相邻的两个间隔区之间的距离,同时也增大了角落电极两边之间的距离;当角落电极的两条邻边的长度不相等时,通过增大角落电极的夹角α的取值,同样能够增加角落电极的两端之间的距离,其效果在此不再一一赘述。另外,当角落电极的夹角α的取值太大时,可能影响电致变色膜片100的布线,从而影响整个电致变色膜片100的外观。因此,为了提升在电致变色膜片100上的布线效率和布线质量,提升电致变色膜片100的外观美观性,角落电极的夹角α的取值范围优选为90°≤α<135°。
优选的,当α的取值范围是45°≤α≤90°时,可通过增加角落电极的长度,角落电极的长度L1不小于边缘部分800总长的10%,由此,通过增加角落电极的长度,从而能够增加与角落电极相邻的两个间隔区之间的距离,以避免在角落电极的夹角为锐角时,角落电极的两边距离过小,以及角落电极两端之间的距离较小而引起角落区域快速失效。另外,通过增加角落电极的长度,能够提升电流从角落电极向电致变色膜片100的中心部分300的传导速度,从而提升电致变色膜片100的变色速度。具体的,当角落电极的夹角α的取值过小,例如小于45°时,使得角落电极两端之间的距离太短,角落电极两边的距离过小,使得在角落电极区域的叠加电场较大,无法起到有效避免电致变色膜片100的角落失效,可以通过增长电极的方式来避免角落区域失效;因此,α优选的取值范围是45°<α≤90°。
优选的,在上述任一实施例的基础上进行改进,角落电极的长度L1大于直边电极的平均长度L2;且角落电极的夹角α的取值范围是:45°≤α≤135°;在增大角落电极的长度的同时,增加了角落电极的角度,减少在间隔区之间形成的电场对角落区域的影响,且减小了角落电极两边之间传导的电流对角落区域的影响;此外,也保证角落电极的角度,使该角度不会影响角落电极的布线,同时,也减小电流对该区域的影响。
由此可看出,可以单纯通过调整角落电极的角度来解决角落区域场强过强,从而解决角落区域提前失效的技术问题;也可以单独增加角落电极的长度来减小角落区域场强过强的问题,解决角落区域提前失效的技术问题;还可以通过同时调整角度和长度,使整个膜片的场强更加均衡,进一步提高了膜片在使用过程中场强均衡,减少膜片局部区域提前失效的可能,提高了膜片的使用寿命。由于角落电极两边的电流在同一导电层扩散,而导电层存在面阻,电致变色膜片100受导电层的面阻影响而存在压降,因此,距离电极越远的地方,其电流传导的速度则越小,对应的电压也越小,对应的电场强度也越小。此时,通过增加角落电极的夹角以增加角落电极两边之间的距离,从而使直边电极和角落电极传导的电流扩散重叠的点,距离直边电极和角落电极均比较远,此时重叠处受导电层压降的影响,重叠处的电压会相对其他区域减小,且叠加电场强度减小,距离越远则相对减小越多,从而可以有效预防了电致变色膜片100的角落失效,以实现电致变色膜片100中各个位置的电场强度的均衡,增加电致变色膜片100的使用寿命。和/或增加角落电极的长度,通过增加角落电极的长度亦能够增加角落电极两端时间的距离,其效果与增加角落电极的角度相同,在此不再一一赘述。一般而言,α的取值越小,则角落区域受角落电极两边的影响则越大;而角落电极的长度越大,角落区域受角落电极相邻的间隔区的电场影响则越大。也就是说α的取值越小则对应的角落电极的长度则越大;反之也是。因此,α的取值和角落电极长度的取值应该在一个合理的范围,使得角落区域的电场与其他区域的电场达到均衡,避免角落处的电场较其他区域的小很多,而引起整个膜片场强不均。例如,α的取值为大于45°而小于60°,角落电极的长度则大于2倍直边电极的长度;α的取值为大于60°而小于90°,角落电极的长度则大于1.5倍而小于2倍的直边电极的长度。若α的取值为大于90°而小于135°的时候,角落电极的长度则大于1倍而小于1.5倍的直边电极的长度。本实施例通过调整角落电极的长度和角落电极的角度,而使角落电极两边之间的距离对角落区域影响的减小,刚好满足相邻两个间隔区对角落区域的影响叠加,从而使角落区域的场强与非角落区域的场强较为均衡,膜片的局部区域不会提前失效而影响膜片的使用寿命。
值得注意的是,由于间隔区处形成的电场的影响范围除了受施加的电压电流有关。对于同一个电致变色膜片100中的同一汇流条而言,整条汇流条的电阻均匀且较小的情况下,整条汇流条的电压电流基本一致。此时间隔区形成的电场强度与间隔区的长度、电极的长度有关。总体而言,间隔区的电场强度的影响范围与电极的长度正相关。一般电场影响范围会比电极长度小。
因此,将角落电极长度设置得越长,电场重叠处则距离电场中心越远,单个电场在重叠区域的电场则小了很多,因此两个电场叠加则不会过大,且接近单个电场的强度。由此,均衡了整个电致变色膜片100的电场强度,避免电致变色膜片100的角落部提前失效。
优选的,在上述任一实施例的基础上进一步改进,所述L1和所述L2之间满足,L2<L1<4×L2,即角落电极110的长度是直边电极120的平均长度的1倍到4倍之间。优选的,角落电极110的长度是直边电极120的平均长度的1倍到2倍之间。优选的,L1和所述L2的差值大于20%L2。具体的,角落电极的长度等于角落电极的第一边的长度和第二边的长度之和,由于角落电极的第一边和第二边之间具有夹角α,当角落电极长度一定,α的取值越小时,角落电极的两端之间的距离越短,当α的取值越大时,角落电极的两端之间的距离越长。当α的取值一定时,如在一些器件中膜片角落有限,不适合布置大角度的角落电极,因此可以通过增加角落电极的长度L1,以进一步增加角落电极110的两端之间的距离,从而增加了与角落电极相邻的两个间隔区之间的距离,使与角落电极相邻的间隔区在角落区域的影响较小,以使得电致变色膜片100的角落区域受到的场强与其他区域的差值在预设范围,从而提升电致变色膜片100边缘部分800和中心部分300电场强度的均衡性,避免电致变色膜片100的角落部提前失效,从而提高了膜片的使用寿命。
另外,直边电极120和角落电极110之间的比例的具体倍数可根据材料、电致变色膜片100的尺寸做相应的调整,以提升电致变色膜片100角落部和直边部之间电场强度的均衡性,从而提升整个电致变色膜片100的电场强度的均衡性。
优选的,在本申请的一些实施例中,所述角落电极的两端的直线距离为L,其中,所述L和所述L2之间满足:L2<L。进一步地,所述L和所述L2之间满足:L2<L<4×L2,优选的,L=2×L2。进一步地,所述第一边和所述第二边的长度之和等于2倍L2。优选的,所述第一边和所述第二边的长度相等。也就是第一边和第二边均等于直边电极的平均长度;发明人发现,当第一边和第二边与直边电极的平均长度相等时,向膜片施加一定的电压的时候,角落区域的电场强度与间隔区的电场强度均衡,或者误差在一定的范围内。具体的,增加角落电极的两端距离L的方式包括以下方式中的至少一种:当角落电极的长度L1和夹角α一定时,增加角落电极中第一边或第二边的长度;当角落电极的长度L1一定时,增大角落电极中夹角α的角度,和/或增加角落电极中第一边或第二边的长度;当角落电极的夹角α一定时,增大角落电极的长度L1,和/或增加角落电极中第一边或第二边的长度;另外,增大角落电极的长度L1的同时,增加角落电极的夹角α的角度。
由于角落电极的两端分别邻接有间隔区,当设置在电致变色膜片100上的角落电极110和直边电极120分别与外部电源形成电连接时,外部电源的电流通过角落电极和直边电极传导至电致变色膜片100的中心部分300以及设置在电致变色膜片100的间隔区,由于电流在传导过程受导电层的面阻影响而存在压降,距离角落电极越远的地方,其传导的速度则越小,对应的电压也越小,且传导至间隔区中的电流以间隔区为中心向四周传导扩散。因此,通过增加角落电极两端的距离,以增加角落电极两端的间隔区中的电流扩散到角落部中重叠处(重叠处是指角落电极两端的间隔区中的电流扩散过程中,间隔区中的电流在角落部重叠的区域)的距离,从而避免角落部的叠加电流过大,从而避免电致变色膜片100的角落区域过充和过放,能够使得角落部的电致变色层170与其他区域均匀变色,从而能够有效预防了电致变色膜片100的角落失效。优选的,所述L的取值范围为1-2倍的L2。
如图2、图3所示,在本申请的一些实施例中,所述角落电极110与相邻的所述直边电极120之间形成第一间隔区130,所述第一间隔区130的长度为L3。其中,上述任一项实施例中所述的分别邻接于所述角落电极的两端的间隔区即为本实施例中所述第一间隔区130。第一间隔区130的长度是指在电致变色膜片100边缘部分800的直边部的延伸方向上,第一间隔区130的两端之间的距离。
同时,在相邻的所述直边电极120之间设有第二间隔区140,所述第二间隔区140的长度为L4。第二间隔区140的长度是指在电致变色膜片100边缘部分800的直边部的延伸方向上,第二间隔区140的两端之间的距离。
其中,L4≤L3,即第一间隔区130的长度大于或等于第二间隔区140的长度,第一间隔区130的距离影响该处生成电场的强度,一般而言,第一间隔区130的长度越大,则对应该处的场强越小,从而相当于减小了该处的电场,进一步减小了相邻两个电场对角落区域的影响。此外,通过增大第一间隔区130的长度,以增大邻接于角落电极的两端的直边电极到角落电极的距离,从而使得传导至直边电极的电流向角落电极扩散的距离增大,由于电流扩散的时候受导电层的面阻影响而存在压降,因此,距离电极越远的地方,其传导的速度则越小,对应的电压也越小,即角落电极两端相邻的直边电极的电流扩散至角落电极形成的叠加电流越小,以实现降低角落电极的电流,从而有效预防电致变色膜片100的角落失效。另外,由于第一间隔区130的长度不小于第二间隔区140的长度,因此还可通过减小第二间隔区140的长度,来增大第二间隔区140产生的场强强度,从而起到角落区域在两相邻第一间隔区130电场重叠后的电场强度小于或接近于第二间隔区140产生的电场强度,从而缓解角落区域或局部区域失效的可能,增加了电致变色膜片100的使用寿命。此外,增加第一间隔区130的长度,来减小第一间隔区130产生的电场强度,因此,由第一间隔区130扩散的电场强度也减小,从而降低位于角落区域两侧的第一间隔区130在角落区域的叠加电场强度,以缓解角落区域失效的可能,从而提升电致变色膜片100的边缘部分800电场强度的均衡性。
在本申请的一些实施例中,当汇流条200与外部电源形成电连接时,外部电源的电流通过汇流条200传导至角落电极110与直边电极120之间的间隔区,在正负极且相邻的两个电极之间的形成电场,该电场在角落区域形成叠加新的电场。此时,角落区域的电场为E1,非角落区域的电场为E2。需要说明的是,这里非角落区域的电场为E2是指非角落区域充电过程中的电场强度为E2,在充电完成后,各点的场强应该是均匀且透过率也是均匀的,非角落区域是指中心部分300除角落部分外的区域。
当向所述电致变色膜片100充放电时,所述角落电极在所述电致变色膜片100对应的区域为角落区域,所述角落区域的电场最大强度为E1max,所述电致变色膜片100的非角落区域的电场为E2;非角落区域为电致变色膜片100的中心部分300除角落区域外的其他区域,其中,E1max<E2或者E1max和E2之间的差值在预设范围内,优选的,E1max和E2之间的差值在预设范围内,优选的,E1max和E2之间的差值为E的绝对值取值范围为10%E2至30%E2,优选为20%E2。另外,E1max是指当汇流条200与外部电源形成电连接为的汇流条供电时,角落区域中的最大电场强度。
具体的,通过将角落区域内的最强电场E1max与非角落区域的电场强度E2差值在预设范围内,以减小角落区域的电场强度与非角落区域的电场强度之间的差值,避免角落区域的导电层提前老化,或者导致电致变色层170过充过放而提前失效;此外,E1max与非角落区域的电场强度E2差值在预设范围内,能够提升电致变色膜片100中角落区和非角落区之间的电场强度的均衡性,从而提升电致变色膜片100的稳定性和使用寿命。
由于间隔区的电场强度受间隔区的长度、电极的长度有关。总体而言,电场的影响范围与间隔区的长度正相关。
通过控制间隔区中的电场在电致变色膜片100的角落区域的电场叠加强度,减小电致变色膜片100的角落区域的电场强度,避免角落区域的叠加电场大于非角落区域的电场强度,从而均衡了整个膜片的电场强度,减少角落提前失效。
如图1、图6和图15所示,在本申请的一些实施例中,当电致变色膜片100与外部电源形成电连接时,也就是向所述电致变色膜片100充放电时,与所述角落电极110对应的角落区域电场最大强度为E3max,所述边缘部分800的电场最小强度为E4min。需要说明的是,由于所述角落电极110的两边的长度相等,因此角落电极110的两端到角落电极的角平分线上的距离相等,即角落区域中的最大叠加电场在角落电极110的角平分线上;其中,E3max<E4min或E3max和E4min之间的差值在预设范围内。优选的,E3max和E4min之间的差值为E的绝对值的取值范围为10%E4min至30%E4min,优选为20%E4min。E3max是指角落电极对应的角落区域的最大电场,可以是充放电过程中电场最大的电场强度,也可以是角落区域中最大场强的点。E4min是指直边电极和角落电极与外部电源形成电连接,且边缘部分800充放电过程中,在边缘部分800各点电场强度中的最小电场。由于边缘部分800的最小电场大于角落区域的最大电场,因此,角落区域的电场强度小于边缘部分800的电场强度,以减小电致变色膜片100的角落区域的场强,从而缓解了角落区域失效。此外,还可以调整边缘部分800的场强和角落区域电场之间差值,避免角落区域的电场强度过大,导致的角落区域对应的电致变色层170过充过放而提前失效。
另外,在所述角落区域的两相邻侧中,两相邻的所述第一间隔区130在角落区域叠加处的场强为E5,具体的,相邻两所述第一间隔区130在角落区域形成叠加电场,该叠加电场为E5。第二间隔区140产生的电场为E6,其中,E5<E6或E5和E6之间的差值在预设范围内。优选的,E5和E6之间的差值为E绝对值的取值范围为10%E6至30%E6,优选为20%E6。通过将E5与E6之间的差值设置在预设范围,以避免第一间隔区130在角落区域的叠加电场强度与第二间隔区140的电场强度之间的差值较大,导致角落区域的导电层提前老化,以提升电致变色膜片100中角落区域与第二间隔区140之间的电场强度的均衡性,提升电致变色膜片100的稳定性。
优选的,在上述任一实施例的基础上进行改进,相邻的两所述第一间隔区130的之间的直线距离(角落电极两端的距离)大于或等于所述第一间隔区130的电场的影响范围,优选大于两倍。影响范围是指,该电场自电场中心至电场影响最小的长度。一般而言,两个电场在二分之一的影响范围处叠加的场强最大;因此,当相邻的两个第一间隔区130的长度大于第一间隔区130的电场影响范围,两个第一间隔区130的电场重叠处则远离大于二分之一的影响范围处,由于电场自中心向四周减弱,因此叠加处的场强小于单个电场的强度,从而能够有效降低该角落区域的场强。示例性的,相邻两个第一间隔区130的场强相等均为E1,且他们的影响范围均为10厘米。此时,若角落电极两端的距离也为10厘米,且角落电极的两边相等,则两个相邻第一间隔区130在距离第一间隔区130的5厘米处的叠加场强最强,单个电场在5厘米处的场强为1/2E1,此时叠加处的场强则为E1,与单个第一间隔区130的场强相等。若角落电极两端距离大于10厘米,两个第一间隔区130的电场则在5厘米外的区域叠加,此时单个第一间隔区130在5厘米外的场强则小于1/2E1,因此,两个小于1/2E1的电场在此处叠加后的场强则小于E1,从而降低了该处的场强,有效降低了该处导电层老化的速度,以及降低了该处的电致变色层170过充过放,而引起膜片的角落区域失效。
具体的,参考15所示,图中展示出其中一角落区域的场强分布情况,图中的虚线表示角落电极的两端的第一间隔区130产生的电场线影响,虚线相交与重合的部分即为两第一间隔区130中的电场在角落区域的叠加处,该处的区域受场强叠加而比单个电场强。另外,第二间隔区140产生的电场强度的影响方式与第一间隔区130产生的电场强度影响方式相同。
如图2、图3和图10所示,在本申请的一些实施例中,所述电致变色膜片100的边缘部分800间隔设置设有第一凹槽400和第二凹槽500。其中,第一凹槽400的数量和第二凹槽500的数量分别可以是一个、两个或两个以上任意数值的个数,可根据实际情况具体设定。在本实施例中,在电致变色膜片100的每一边分别交替的设有第一凹槽400和第二凹槽500,所有的第一凹槽400和第二凹槽500交替间隔分布在整个边缘部分800的周向上,且相邻的第一凹槽400和第二凹槽500之间具有间隔。
其中,所述汇流条200包括第一汇流条210和第二汇流条220,且第一汇流条210和第二汇流条220分别设置在电致变色边缘厚度方向的两侧。
所述角落电极110包括极性相异的第一角落电极111和第二角落电极112,这里所说的极性相异是指第一角落电极111连接外部电源的负极,第二角落电极112用于连接外部电源的正极;或者第一角落电极111连接外部电源的正极,第二角落电极112用于连接外部电源的负极。所述直边电极120包括极性相异的第一直边电极121和第二直边电极122,这里所说的极性相异是指第一直边电极121连接外部电源的负极,第二直边电极122连接外部电源的正极;或者第一直边电极121连接外部电源的正极,第二直边电极122连接外部电源的负极;且第一角落电极111和第一直边电极121为相同极性的电极,也就是位于同一导电层中,第二角落电极112和第二直边电极122为相同极性的电极。
如图3所示,所述第一凹槽400沿所述电致变色膜片100的厚度方向贯穿所述第一基底层150、所述第一导电层160和所述电致变色层170,以露出部分所述第二导电层180,形成所述第一角落电极111和所述第一直边电极121。具体的,当第一凹槽400设置在边缘部分800的角落部时,则在角落部形成第一角落电极111;当第一凹槽400设置在边缘部分800的直边部时,则在直边部形成第一直边电极121。第一汇流条210沿着电致变色膜片100的边缘贴设,覆盖第一角落电极111和第一直边电极121并与第一角落电极111和第一直边电极121电连接,即第一汇流条210正对于第一凹槽400并与裸露于第一凹槽400的第二导电层180形成电连接,从而将第二导电层180通过第一汇流条210与外部电源形成电连接。
另外,所述第二凹槽500沿所述电致变色膜片100的厚度方向贯穿第二基底层190、第二导电层180和电致变色层170,以露出部分所述第一导电层160,形成所述第二角落电极112和所述第二直边电极122。具体的,当第二凹槽500设置在边缘部分800的角落部时,则在角落部形成第二角落电极112;当第二凹槽500设置在边缘部分800的直边部时,则在直边部形成第二直边电极122。所述第二汇流条220位于变色膜片背离第一汇流条210的一侧,并沿电致变色膜片100的边缘部分800贴设并与所述第二角落电极112和所述第二直边电极122电连接,即第二汇流条220正对于第二凹槽500并与裸露于第二凹槽500的第一导电层160形成电连接,从而将第一导电层160通过第二汇流条220与外部电源形成电连接。
本申请实施例中,通过将第一凹槽400和第二凹槽500交替的设置在电致变色膜片100的边缘,即在边缘部分800的直边部形成间隔交替设置的第一直边电极121和第二直边电极122。在边缘部分800的角落部形成交替的第一角落电极111和第二角落电极112,即在边缘部分800的相邻角落部的角落电极不同。将第一角落电极111和所述第一直边电极121通过第一汇流条210与外部电源的正极连接,第二角落电极112和所述第二直边电极122通过第二汇流条220分别与外部电源的负极连接,以使电致变色膜片100与外部电源电连接,同时在电致变色膜片100的边缘部分800形成多电极结构,使外部电源分别可从电致变色膜片100导电层边缘部分800周向的多个位置传导至导电层的中心部分300,电流由四周向内扩散,提高了整个膜片的电子传导速度,从而提高了电致变色膜片100的变色速度。另外,由于第一汇流条210和第二汇流条220分别设置在电致变色膜片100边缘部分800的厚度方向的两侧,因此第一汇流条210和第二汇流条220不会出现接触短路的现象,从而提升了电致变色膜片100与外部电源连接的稳定性和安全性。
如图8、图9以及图11所示,在本申请的一些实施例中,所述角落电极110包括第一边和第二边,所述第一边的长度为D1,所述第二边的长度为D2,其中,D2≤D1。所述弧形朝向所述角落部凸出设置。
可以理解的是,当电致变色膜片100的两边的长度相等,或第一边的长度大于第二边,其中,较大的边朝向膜片较长的边延伸,此外具体的长度可根据膜片的实际尺寸具体设定。在角落电极总长度不变的情况下,将电极根据膜片的形状来设置不同边的长短,使得角落电极的两端的长度与膜片形状相适配,使整个膜片结构更加紧凑,同时还可以保证角落不容易提前失效;另外,一边长一边短的设计与膜片形状匹配设置,使膜片的各直边部分有充足的空间设置直边电极。本申请实施例中,随着第一边的长度逐渐增大,第二边的长度逐渐减小,此时,角落电极两端的距离逐渐增大,即与角落电极相邻的两个间隔区之间的距离逐渐增大,从而能够减小两间隔区的电流在扩散过程中在角落部产生的叠加效应,从而能够避免电致变色膜片100的角落部提前失效。
在本申请的一些实施例在上述任一实施例的基础上进行改进,如图16所示,所述边缘部分800的长度为D,所述边缘部分800的长度是指边缘部分800的周长;如图16所示,所述角落电极的弧形,所述角落电极的半径为N,其中,N的取值范围是,1/9×D≤N。例如,两个边的夹角是90°,角落电极的形状则是以N为半径画90°形成的是直角的圆弧,若两个边的夹角是135°,则角落电极的形状则是以N为半径画90°形成的135°的圆弧。本实施例中,所述角落电极朝向所述角落部凸出设置,即弧形的角落电极背离膜片的中心部分300凸出设置,本实施例在保证角落电极两端的距离相等的情况下,将角落电极设置为弧形,相当于增加了弧形电极的两边到相邻的第一间隔区130两电场叠加处的距离,从而减小了角落电极的电流对相邻的第一间隔区130两电场叠加处影响,从而降低了该处的电场强度,起到预防角落失效的问题。另外,一般而言,角落区域中最角落处是最容易发生失效,本申请将电极设置为弧形,相当于将原本角落处绕开,使得膜片的角落是一个弧形,且较大空间供电流传导而降低电场的叠加强度。对应的,弧形角落电极对应的凹槽也为弧形。示例性的,针对不同尺寸的膜片,对应的半径不同,一般而言,如在边长为260毫米×260毫米的器件中,角落电极的形状为半径为30毫米,角度为90°的圆弧;使边长满足半径的比例关系,使角落电极的长度在一定的范围,既能起到预防角落失效,也能保证电致变色膜片100的变色速度。
可以理解的是,还可以通过增加圆弧的半径,以提升角落电极的弧长。具体的,角落电极的弧长等于角落电极的长度L1,此时通过增加圆弧的弧长,以增加角落电极两端的长度,从而增加邻接于角落电极两端的第一间隔区130之间的距离,以减少第一间隔区130中的电流向角落电极扩散时,在角落电极的叠加电流,从而能够有效避免角落电极的电场强度过高,提升电致变色膜片100边缘部分800电场强度的均衡性。
优选的,在本申请的一些实施例中,圆弧形的角落电极110的夹角α不小于100°,也就是说以半径为N,角度为100°画弧形则形成角落电极。在角落电极110长度一定,在不影响整个膜片边缘设置电极,也不影响电致变色膜片100的变色速度。也就是不改变角落电极的长度,通过增大角落电极110的夹角,以增大与角落电极110相邻的两个第一间隔区130之间的距离,从而增大与角落电极110相邻的两个第一间隔区130的电场在角落电极110的电场叠加距离,以降低相邻的两个第一间隔区130的电场在角落电极110的叠加电场强度。此外,通过增加角落电极的角度,从而增加了角落电极两边之间的距离,从而也增大了两边的电流传导的路径,因此,减小两边的电流在重叠处的叠加效应,进一步降低了电致变色膜片100角落失效的风险。
如图8和图9所示,优选的,在上述任一实施例的基础上进行改进,在对应角落电极处设置阻隔部,阻隔部沿角落电极的延伸方向延伸。通过阻隔部阻隔或减小电流从阻隔部的导电层传导至中心部分300的导电层。本申请实施例中阻隔或减小电流是指,电流不会从阻隔部直接传导至中心部分300的导电层,减小电流的意思是从汇流条经过阻隔部传导中心部分300导电层的电流比汇流条的电流小。需要说明的是,边缘部分800中设有阻隔部的部分区域的形状至少包括线状、面状、图形状、多边形状或仿形状中的任一种。发明人发现电致变色膜片100容易出现失效的区域至少包括面阻较低的区域。由于该区域的面阻较低,当向汇流条通入一定电压的电流之后,对应从面阻较低的区域传输至中心区的电流通常较面阻较高的区域的电流大,因此,该面阻较低的区域的导电层会长期处于一个电流较大的环境,一方面使该区域导电层老化,另外一方面导致该区域的电致变色层170过充或过放,从而使该区域较其他区域较早出现失效。通过将阻隔部对应电致变色膜片100的面阻较低的区域设置,如汇流条搭接处、电致变色膜片100的角落处、导电层面阻较小的部位设置,以此来阻隔或降低这些区域向中心部分300传输的电流,从而达到面阻较低区域的电流接近于面阻较高区域的电流,以此来延缓角落失效的速度。
优选的,在上述任一实施例的基础上进行改进,所述阻隔部包括蚀刻部分导电层后的蚀刻区和/或电阻大于所述汇流条的填充物。
优选的,在上述任一实施例的基础上进行改进,角落电极110的第一边的长度大于第二边,同时在所述角落电极110的第二边设置阻隔部,通过所述阻隔部阻隔或减小所述汇流条200的电流从所述角落电极的第二边传导至所述电致变色膜片100的中心部分300,所述阻隔部至少贯穿边缘部分800与所述汇流条接触的导电层,并位于所述汇流条200靠近电致变色膜片100的中心部分300的一侧。本申请实施例对应角落电极较短的边设置阻隔部,有效防止其中一边的电流向角落区域传导,另外一边角落电极正常传导电流,只有单边传导电流,进而减小了角落区域的电流大小,从而减小了该区域的场强强度,有效预防了角落失效,同时由于较长的边还能正常传导电流,因而角落区域也能正常变色,从而提高了电致变色器件的变色速度,尤其是针对大面积器件的时候,能够显著提高电致变色膜片100的变色速度。
优选的,在上述任一实施例的基础上进一步改进,如图8、图9以及图10所示,所述电致变色膜片100的边缘角落处设有阻隔部,阻隔部包括但不限于如下实现方式中的至少一种:阻隔部贯穿第一导电层160和第二导电层180、阻隔部贯穿部分第一导电层160、阻隔部贯穿部分第二导电层180、绝缘的或者电阻较大的阻隔部设置于第二汇流条220和第一导电层160之间、绝缘的或者电阻较大的阻隔部设置于第一汇流条210和第二导电层180之间,电阻较大的阻隔部是指阻隔部的电阻不小于汇流条的电阻。其中,绝缘的或者较大电阻的阻隔部可以是绝缘的高温胶、绝缘胶、大电阻的导体中的任一种,也可以是利用第一基底层150和/或第二基底层190阻隔汇流条和各导电层接触,也就是在角落处不布置电极;可直接将汇流条在电致变色膜片100的边缘贴设在第一基底层150和/或第二基底层190上。通过所述阻隔部阻隔或减小所述汇流条200的电流从所述角落电极110传导至所述电致变色膜片100的中心部分300,所述阻隔部至少贯穿边缘部分800与所述汇流条200接触的导电层,并位于所述汇流条200靠近所述中心部分300的一侧。
当电致变色膜片100为不规则的膜片,如部分角落区域的较小,角落电极之间的角度无法设置过大,尤其是α的取值范围是45°≤α≤90°,甚至小于45°的时候,此时可以通过设置阻隔部阻隔该处的电流直接传导至角落区域,从而减小角落区域受电场影响较大而失效的可能。具体的,如图8和图9所示,所述第一角落电极111和第二角落电极112分别对应设有阻隔部。本申请实施例中,电致变色膜片100包括依次首尾连接的四个边,第一角落电极111和第二角落电极112位分别位于相邻两边形成的角落处,也就是角落电极110的一部分布置在膜片的其中一边的端部,另一部分布置在相邻的另一边的端部;每个边上交替布置若干第一直边电极121和第二直边电极122,第一直边电极121和第二直边电极122的数量根据需求电致变色膜片100的各边的长度设置。如果电致变色膜片100的各边长度较短,也可以是第一直边电极121和第二直边电极122分别布置在一个边上。优选的,以第一角落电极111为例,其两边依次是第二直边电极122、第一直边电极121、第二直边电极122、第一直边电极121……如此交替。反之,以第二角落电极112为例,其两边依次是第一直边电极121、第二直边电极122、第一直边电极121、第二直边电极122……如此交替。本申请实施例中,第一汇流条210贴设在电致变色膜片100厚度方向的一侧时,第一角落电极111和第一直边电极121均通过第一汇流条210与外部电源形成电连接;由于本申请实施例中在第一角落电极111处设置了阻隔部,当α的取值范围是45°≤α≤90°时,角落电极的两边之间相距较近,两边互相向角落区域传导电流而造成影响较大,因此设置阻隔部以阻隔或减小了从第一角落电极111向所述电致变色膜片100的中心部分300传导的电流,而第一直边电极121处没有设置阻隔部,电流从第一直边电极121处向第二导电层180的中心部分300传导;在通电之初,电致变色膜片100第一导电层160对应的第一角落电极111处的电流较直边电极处的电流小或为0,从而降低该第一角落电极111的电场强度,整个膜片形成的电场不会在角落处集中,而是分散在边缘的直边上,以实现电致变色膜片100的角落部分、边缘部分800和中心部分300的电场强度较为均衡,避免电致变色膜片100在角落处提前出现老化失效的现象,提升电致变色膜片100使用的稳定性和耐久性。在通电一段时间,也就是充入了预设电量后,第一导电层160中心部分300的电流向导电层的角落处扩散,最终达到平衡,而使整个电致变色膜片100变色均匀。对应的,在第二角落电极112上设置阻隔部与上述设置在第一角落电极111处一致,在此不再赘述。由于电流是从汇流条200向导电层的边缘部分800向导电层的中心部分300传导,本申请实施例通过将阻隔部设置在角落电极110处,以通过设置在边缘部分800的角落处的阻隔部阻隔汇流条200的电流从导电层的边缘部分800传导至所述电致变色膜片100导电层的中心部分300,降低了电致变色膜片100角落处的电流,避免了角落处的电致变色层170长期处于过充过放的状态而引起提前失效;此外,通过降低角落处的电流从而降低该角落处的电场强度,以实现电致变色膜片100的边缘部分800角落区域和非角落区域的电场强度达到平衡均衡,避免整个电致变色膜片100出现角落处或局部老化失效的现象,进一步提升电致变色膜片100使用的稳定性和耐久性。
优选的,结合图8和图9所示,在本申请的一些实施例中,所述阻隔部包括第一阻隔部600和第二阻隔部700。在本申请实施例中,第一角落电极111对应设置第一阻隔部600,所述第二角落电极112对应设置第二阻隔部700,且所述第一阻隔部600和第二阻隔部700局均位于所述第一汇流条210靠近于所述中心部分300的一侧,通过在每个角落电极110处设置贯穿对应导电层的阻隔部,结构更加简单且紧凑对称,膜片的厚度也不会局部过厚而影响合片质量,且生产工艺简单,只需要在切割第一凹槽400和第二凹槽500的时候,对应角落切割的时候,更改对应角落的第一凹槽400或者第二凹槽500的深度数据即可。
在本申请的一些实施例中,第一阻隔部600对应第一角落电极111沿电致变色膜片100的厚度方向至少贯穿与汇流条接触的导电层。第一角落电极111由第一凹槽400贯穿第一基底、第一导电层160以及电致变色层170后露出的第二导电层180,此时,由于在切割形成电极之后已经在角落处蚀刻出了第一凹槽400,此时只需要在第一凹槽400的基础上进行切割阻隔部即可,如此设置在保证能够有效防止电流从第一阻隔部600传导至导电层的角落处,此外,生产膜片的工艺简单,且激光切割工艺成本较低,具有节约时间及成本的优点。在其他优选的实施例中,还可以是在切割角落处的第一凹槽400的时候直接修改角落处第一凹槽400的深度数据,如将角落处的第一凹槽400设置为贯穿第一基底、第一导电层160、电致变色层170以及第二导电层180。上述第一阻隔部600的形成可在第一凹槽400边缘与汇流条之间的任意位置形成;当然,在其他的实施例中,第一阻隔部600还可以设置在凹槽靠近中心位置的一侧,如在对应的位置通过红外穿过第二基底作用在第二导电层180上,或者通过激光切割贯穿第二基底和第二导电层180。对应的第二阻隔部700贯穿对应第二角落电极112在电致变色膜片100的厚度方向至少贯穿第一导电层160的形成方法可参考上述第一阻隔部600的形成方法中的任意一种,再此不再一一赘述。
值得注意的是,本申请上述的各个特征可任意组合形成新的技术方案。
如图16所示,本申请的一些实施例还提供一种变色装置,包括基材层900以及与基材层900层叠设置的如上述任一实施例中所述的电致变色膜片100。
具体的,基材层900为透明结构,例如,基材层900可以是透明玻璃、透明的亚克力板或透明的PVC板等。优选的,基材层900为玻璃,基材层900设置两层,还可通过将电致变色膜片100夹设在两层基材层900之间,电致变色膜片100与基材层900之前设置有粘接胶如PVB或者OCA,在电致变色膜片100的外周边缘,通过密封胶将电致变色膜片100的边缘密封,同时通过密封胶将两层基材层900连接,以形成密封的变色装置。密封胶为透明的绝缘胶体,密封胶例如可以为PVB(Polyvinyl Butyral,聚乙烯醇缩丁醛酯)或OCA(OpticallyClear Adhesive,光学胶)。
另外,密封胶既可以形成两层基材层900与电致变色膜片100之间的粘接,还能对电致变色膜片100起到隔绝氧气和空气的密封作用,避免电致变色膜片100与外部的水分和氧气接触,以提高电致变色膜片100的使用寿命,同时提高变色装置的使用寿命。
另外,基材层900的表面对应电致变色膜片100的边缘部分800设置有遮蔽层1000,遮蔽层1000可设置在基材层900的内表面或外表面;遮蔽层1000可采用金属、黑色油墨等遮蔽材料制成。为了避免用户直接透过透明的基材层900看见电致变色膜片100边缘部分800,使整个膜片的外观更加美观。因此在所述基材层900的边缘设置有遮蔽层1000,并通过遮蔽层1000对电致变色膜片100边缘的汇流条200和阻隔部形成遮挡,从而提升变色装置的美观性。此外,遮蔽层1000的宽度大于边缘部分800的宽度,一般而言,遮蔽层1000的宽度自膜片的外边缘向中心区域延伸至超过膜片的边缘部分800。优选的遮蔽层1000超出角落电极宽度10毫米至20毫米;由于膜片长时间使用,边缘部分800会较早出现失效,设置遮蔽层1000将膜片的边缘部分800遮住外,还将可能出现失效的部分遮蔽,避免用户直接观察到失效区域,影响用户视觉。
本申请实施例还提供一种车辆,包括如上述任一项所述的电致变色膜片100及控制器,电致变色膜片100可以应用在车辆的天窗、侧窗、前档、后档及后视镜的夹层玻璃之一中;控制器与电致变色膜片100连接,并与车辆的车载控制系统连接,控制器用于根据环境的信号生成控制电致变色膜片100的控制信号,由于本实施例包含上述任一项所述的电致变色膜片100,故具有上述电致变色膜片100的所有优点。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本申请另一实施例提供一种终端产品,包括如以上任一项所述的电致变色膜片100或如以上所述的变色装置,其中,所述终端产品包括后视镜、幕墙、汽车天窗、汽车侧窗、汽车挡风玻璃、电子产品的壳体、眼镜、交通工具以及显示面板中的任一种。交替工具可以是汽车、火车、飞机等任一种,由于该终端产品采用了上述电致变色膜片100,故具有上述电致变色膜片100的全部优点。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (16)
1.一种电致变色膜片,其特征在于,包括边缘部分;
所述边缘部分包括角落部和直边部,所述角落部对应设有角落电极,所述直边部设有直边电极,所述直边电极与所述角落电极相间隔设置;
所述电致变色膜片还包括以下特征至少之一:
所述角落电极的长度为L1,所述直边电极的平均长度为L2,L2<L1;
角落电极包括沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边,所述第一边和所述第二边的夹角α的取值范围是:45°≤α≤135°;
所述边缘部分的周长为D,所述角落电极为弧形,且所述角落电极的半径为N,其中,N的取值范围是,1/9×D≤N。
2.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述L1和所述L2之间满足:L2<L1<4×L2。
3.根据权利要求2所述的电致变色膜片,其特征在于,所述L1和所述L2的差值大于20%L2。
4.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述角落电极的两端的直线距离为L,其中,所述L和所述L2之间满足:L2<L。
5.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述角落电极与相邻的所述直边电极之间设有第一间隔区,所述第一间隔区的长度为L3;
相邻的所述直边电极之间设有第二间隔区,所述第二间隔区的长度为L4;
其中,L4≤L3。
6.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述角落电极朝向所述角落部凸出设置。
7.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述电致变色膜片包括依次层叠的第一基底层、第一导电层、电致变色层、第二导电层和第二基底层;所述电致变色膜片的边缘部分设有第一凹槽和第二凹槽;所述电致变色膜片电连接于汇流条,所述汇流条包括第一汇流条和第二汇流条,所述角落电极包括第一角落电极和第二角落电极,所述直边电极包括第一直边电极和第二直边电极;
所述第一凹槽沿所述电致变色膜片的厚度方向贯穿所述第一基底层、所述第一导电层和所述电致变色层,以露出部分所述第二导电层,形成所述第一角落电极和所述第一直边电极,所述第一角落电极和所述第一直边电极与所述第一汇流条电连接;
所述第二凹槽沿所述电致变色膜片的厚度方向贯穿第二基底层、第二导电层和电致变色层,以露出部分所述第一导电层,形成所述第二角落电极和所述第二直边电极,所述第二角落电极和所述第二直边电极与第二汇流条电连接。
8.根据权利要求1所述的电致变色膜片,其特征在于,所述α的取值范围是90°≤α≤135°。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电致变色膜片,其特征在于,对应所述角落电极设有阻隔部,通过所述阻隔部阻隔或减小汇流条的电流从所述角落电极传导至所述电致变色膜片的中心部分。
10.根据权利要求9所述的电致变色膜片,其特征在于,所述阻隔部包括蚀刻部分导电层后的蚀刻区和/或电阻大于所述汇流条的填充物。
11.根据权利要求1至8任一项所述的电致变色膜片,其特征在于,第一预设距离的两点之间对应的边缘部分上的任一点,至所述两点连成的线段的垂直距离为第二预设距离,当所述第二预设距离小于或等于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分为直边部;
或第一预设距离的两点之间对应的边缘部分上的任一点将所述两点之间的边缘部分划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角大于或等于135°,所述两点之间对应的边缘部分为直边部。
12.根据权利要求11所述的电致变色膜片,其特征在于,所述第一预设距离的取值范围为30毫米至300毫米。
13.根据权利要求1至8任一项所述的电致变色膜片,其特征在于,第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分上的任一点,至所述两点连成的线段的垂直距离为第二预设距离,当所述第二预设距离大于n倍第一预设距离时,n的取值范围为5%至10%,所述两点之间对应的边缘部分为角落部;
或角落部包括一个顶点以及两边相连接的端部;第一预设距离的两点之间对应所述边缘部分上的任一点,将所述两点之间的边缘部分划分成第一段和第二段,过所述点与第一段相切的线为第一切线,过所述点与第二段相切的线为第二切线,当所述第一切线和所述第二切线之间的夹角小于135°,则所述点为所述角落部的顶点。
14.根据权利要求1至8任一项所述的电致变色膜片,其特征在于,当向所述电致变色膜片充放电时,与所述角落电极对应的角落区域的电场最大强度为E3max,所述边缘部分的电场最小强度为E4min;
其中,E3max<E4min或E3max和E4min之间的差值在10%E4min至30%E4min内。
15.一种变色装置,其特征在于,包括基材层以及与所述基材层层叠设置的如权利要求1至14中任一项所述的电致变色膜片,所述基材层与所述电致变色膜片层叠设置。
16.一种终端产品,其特征在于,包括如权利要求1至14中任一项所述的电致变色膜片或如权利要求15所述的变色装置,其中,所述终端产品包括后视镜、幕墙、汽车天窗、汽车侧窗、汽车挡风玻璃、电子产品的壳体、眼镜、交通工具以及显示面板中的任一种。
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CN202321737325.9U CN220040928U (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种电致变色膜片、变色装置及终端产品 |
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CN202321737325.9U CN220040928U (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种电致变色膜片、变色装置及终端产品 |
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CN202321737325.9U Active CN220040928U (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种电致变色膜片、变色装置及终端产品 |
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