TWI534518B

TWI534518B - Electrochromic device

Info

Publication number: TWI534518B
Application number: TW104115578A
Authority: TW
Inventors: Yi-Wen Zhong
Original assignee: Tintable Kibing Co Ltd
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-05-21
Also published as: TW201640205A; CN106154672A; US20160334687A1; DE102016207290A1; US9709868B2

Description

電致變色裝置

本發明是有關於一種電致變色裝置，特別是指一種可應用於車子的後視鏡、工業用眼鏡、軍用眼鏡、大樓窗戶等處的電致變色裝置。

電致變色鏡片可應用於車子之後視鏡、工業用/軍用眼鏡、大樓之節能智慧窗等處。以車子之後視鏡為例，電致變色鏡片可以快速地改變鏡片顏色，具有防眩光之優點。

參閱圖1、2，已知的一種可應用於後視鏡的電致變色裝置，主要包含一電致變色鏡片93、一界定出一容槽910的第一外框91，以及一設置在該第一外框91前側的第二外框92。該電致變色鏡片93安裝於該第一外框91的容槽910，其結構主要包含二前後相對的玻璃基板931、二分別形成於該等玻璃基板931之一相向表面上且圖未示的透明導電層，以及二分別位於該等透明導電層之表面上的電極932。另外於該等透明導電層之間還設有圖未示的一電致變色層、一電解質層及一離子儲存層。

由於電極932的配置位置會影響變色位置與效果，故該電致變色鏡片93的該兩電極932錯開地設置於元件兩側，可以使元件變色時是自該等電極932的設置處逐漸朝鏡片中心部位變色，使變色較為均勻。但相對應地，該等玻璃基板931必須錯開一段距離後再疊合組裝，使電極932位於兩側以及方便與外部導線接觸連接。

但上述將玻璃基板931錯開的組裝方式，每一玻璃基板931會有一區塊933未與另一玻璃基板931對齊而外露，因此會於該等區塊933上分別設置一金屬防護件94，此金屬防護件94可由多個金屬彈簧夾構成，其主要功能是用於傳導電功能，使由電源端所提供的電可以快速且均勻的傳導至變色區域。但因為設置該等金屬防護件94較不美觀，因此將該電致變色鏡片93安裝於該第一外框91內之後，還必須額外設置該第二外框92來遮擋該等金屬防護件94，使觀看者由裝置正面不會看到該等金屬防護件94。然而，額外設置該第二外框92造成要額外開模具、成本高，而且因為該第一外框91與第二外框92兩者為塑膠框體之結合，必須考慮兩者間的結合構造(圖1僅是示意，未繪製出其細部結合構造)的對位，導致後段結合製程比較麻煩。並且因此使整體架構比較呆板、不美觀。

因此，本發明之目的，即在提供一種組裝程序簡單、方便，且製作成本較低的電致變色裝置。

於是，本發明電致變色裝置，包含：一界定出一容槽的外框、一設置於該容槽的電致變色元件、一可透光的保護板，以及一修飾框層。

該電致變色元件包括二間隔的基板，每一基板具有一朝向另一基板的披覆面。該電致變色元件還包括二分別位於該等基板的該等披覆面的透明導電層、一位於該等透明導電層之間的離子導體層、一位於該等透明導電層的其中一個與該離子導體層之間的電致變色層，以及一位於該等透明導電層的另一個與該離子導體層之間的離子儲存層。該保護板位於該電致變色元件前側並與該外框固定，以保護該電致變色元件。該修飾框層設置於該保護板上，並包括一可遮擋該電致變色元件之周圍部位的遮擋框段。

本發明之功效：藉由該保護板與該修飾框層的設計，將該保護板連同該修飾框層固定於該電致變色元件之後，就可將該電致變色元件之不欲被觀察到的周圍部位隱藏，於組裝上相當方便。而且本發明由前側觀之為一種無框設計，整體感與設計上呈現較為簡潔美觀的特性，同時還可節省一組外框模具開模費用、避免習知於組裝對位時的麻煩，故本發明整體裝置製作簡單、成本較低。

1‧‧‧外框

10‧‧‧容槽

11‧‧‧框本體

12‧‧‧框繞體

2‧‧‧電致變色元件

21‧‧‧基板

211‧‧‧主板區

212‧‧‧側板區

213‧‧‧披覆面

22‧‧‧透明導電層

221‧‧‧本體導電區

222‧‧‧周邊區

23‧‧‧離子導體層

24‧‧‧電致變色層

25‧‧‧離子儲存層

26‧‧‧反射層

27‧‧‧導電接觸層

3‧‧‧第一黏著層

4‧‧‧修飾框層

41‧‧‧固定框段

42‧‧‧遮擋框段

5‧‧‧第二黏著層

6‧‧‧保護板

61‧‧‧本體板部

62‧‧‧周邊板部

7‧‧‧光學膠

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一種已知的電致變色裝置的側視剖視示意圖；圖2是該電致變色裝置之一電致變色鏡片的前視示意圖；圖3是本發明電致變色裝置的一第一實施例的側視剖視示意圖；及圖4是本發明電致變色裝置的一第二實施例的側視剖視示意圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3，本發明電致變色裝置之第一實施例包含：一外框1、一電致變色元件2、一第一黏著層3、一修飾框層4、一第二黏著層5、一可透光的保護板6，以及一光學膠7。

該外框1的材質例如為塑膠，並包括一位於該電致變色元件2後側且大致呈直立板狀的框本體11，以及一自該框本體11的四周緣朝前延伸的框繞體12，該框繞體12與該框本體11共同界定一開口朝前的容槽10。

該電致變色元件2設置於該外框1的該容槽10，並包括：二前後間隔相對且可透光的基板21、二位於該等基板21之間的透明導電層22、一位於該等透明導電層22之間的離子導體層23、一位於其中一透明導電層22與該離子導體層23之間的電致變色層24、一位於另一透明導電層22與該離子導體層23之間的離子儲存層25、一位於其中一基板21與該框本體11間的反射層26，以及二導電接觸層27。

該等基板21皆可為例如玻璃、塑膠等可透光的基板21。該等基板21的其中一個靠近該外框1的框本體11，另一個位於前側並遠離該框本體11。該等基板21的位置並非完全正對應，而是每一基板21的局部相對於另一基板21突出。每一基板21具有一主板區211，以及一連接在該主板區211的一側的側板區212，該等主板區211的位置前後相對應，每一基板21的該側板區212連接於該主板區211之遠離另一基板21的側板區212的一側。每一基板21還具有一由該主板區211與側板區212共同界定且朝向另一基板21的披覆面213。

該等透明導電層22例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或其他具有導電性的可透光薄膜。該等透明導電層22分別位於該等基板21的該等披覆面213。每一透明導電層22具有一位於該主板區211的本體導電區221，以及一連接在該本體導電區221一側並位於該側板區212的周邊區222。該等本體導電區221的位置相對應，也大致對應於本發明該電致變色元件2的主要變色區域。

該離子導體層23可以使用電解質材料，例如過氯酸鋰導電溶液或固體電解質。

該電致變色層24使用電致變色材料，在電場作用下會產生氧化還原反應，使材料能階改變，進而能改變顏色。該電致變色層24可以為有機材料或無機材料，無機材料例如金屬氧化物，具體可以為WO₃、V₂O₅等。有機材料例如紫精(Viologen)。

該離子儲存層25可在該電致變色層24發生氧化還原反應時儲存相對應的反向離子，保持本發明整體電荷平衡。該離子儲存層25之材料例如NiO。更進一步地，該離子儲存層25也可以使用可變色材料，並與該電致變色層24的顏色產生互補或加成的效果。本實施例之離子儲存層25、該離子導體層23與該電致變色層24皆對應地位於該等透明導電層22的該等本體導電區221之間。

該反射層26位於該等基板21中較為接近該框本體11的該基板21上，並位於該基板21之朝向該框本體11的一表面上。該反射層26例如一水銀鍍膜、鋁反射層或鉻反射層，其具有光反射效果，使該電致變色元件2可作為一鏡子。本實施例之電致變色裝置可作為但不限於一車用鏡子。該反射層26亦可以整合一個同時具有反射與穿透效果的膜層，並於此膜層後方可加裝具顯示訊號效果的顯示單元。

該等導電接觸層27為可導電的金屬材質，並分別位於該等透明導電層22的該等周邊區222上。該等導電接觸層27可分別連接一圖未示出的導線，以透過該等導線與導電接觸層27將外部施加之電力輸入至本發明該電致變色裝置。

該第一黏著層3位於該反射層26與該外框1的框本體11間，用於將該電致變色元件2與該外框1黏著結合。

該修飾框層4可以利用鍍膜、網印、塗布等方式披覆在該保護板6之朝向該電致變色元件2的表面上，並且是沿該保護板6周緣圍繞，再藉由該第二黏著層5與該外框1黏著結合，因此該修飾框層4位於該框繞體12與該保護板6之間。該修飾框層4的材料為具金屬反射效果的顏料，或是直接於保護板6鍍上金屬反射層材料，修飾框層4材料可為鋁、鉻、鎳或是水銀。該修飾框層4為不透光之層體，且大致呈環形框繞狀，並包括一藉由該第二黏著層5黏著結合於該外框1的框繞體12前側的固定框段41，以及一自該固定框段41延伸於該電致變色元件2前側的遮擋框段42。該遮擋框段42可遮擋該電致變色元件2之周圍部位。具體來說，該遮擋框段42位於該等基板21的該等側板區212與該等透明導電膜的周邊區222前側，故可遮擋該等周邊區222與該等導電接觸層27。因此，該修飾框層4的功能在於遮擋該電致變色元件2周圍之非主要變色區域，使觀察者由本發明前側觀察該電致變色元件2時，只會看到中央的主要變色區域，而不會看到周圍的佈線、導電接觸層27等設計。

該保護板6的材質例如玻璃或是塑膠，並安裝在該電致變色元件2前側且與該外框1固定，以覆蓋與保護該電致變色元件2。該保護板6的位置涵蓋整個該電致變色元件2。本實施例的保護板6結合於該外框1前側，並包括一本體板部61，以及一連接於該本體板部61周圍並供該修飾框層4披覆的周邊板部62，該周邊板部62與該框繞體12固定住。關於該保護板6的厚度考量，當厚度太薄時容易有結構強度、支撐強度不足的問題，當厚度太厚會有透光性不佳的問題。因此，較佳地該保護板6的厚度可為0.3mm~3mm。

該光學膠7位於該保護板6的內側表面與該電致變色元件2間，並將該保護板6與該電致變色元件2的其中一基板21(位於前側的該基板21)黏結固定。該光學膠7例如OCA(Optical Clear Adhesive)、OCR(Optical Clear Resin)等具有黏性、透光度佳的膠體。該光學膠7具有高透光度、純淨、低雜質的特性，故不會影響電致變色元件2之變色區域的可視性。利用光學膠7將該保護板6黏貼固定於該電致變色元件2上，此種結合方式相當簡單方便，易於進行。

本發明使用時，對該等透明導電層22施加適當電壓後，離子會從該離子儲存層25穿過該離子導體層23並進入該電致變色層24，該電致變色層24發生氧化還原作用，進而產生色變，達到電致變色效果，如此使本實施例可應用於車子之後視鏡。此外，本發明亦可應用於工業用眼鏡、軍用眼鏡、大樓之節能智慧窗等處。

綜上所述，藉由該保護板6上設有該修飾框層4，因此將該保護板6黏貼固定於該電致變色元件2之後，就可將該電致變色元件2之不欲被觀察到的周圍部位與導電邊緣設計隱藏，於組裝上相當方便。藉由可透光的該保護板6設計，可省略習知的塑膠的第二外框，使本發明可達到無框架構(此處的無框是指以保護板6取代習知不可透光的該第二外框)，整體感與設計上呈現較為簡潔美觀的特性，而且可視區域較大，且應用於車鏡模具的開發時，可以省掉一組外框模具的製作費用與工序，同時免去習知兩外框組合時的對位困難之缺失。故本發明具有製作簡單、組裝方便、成本低的優點。

參閱圖4，本發明電致變色裝置之第二實施例的結構與該第一實施例大致相同，不同處在於，本實施例的該外框1的框繞體12自該框本體11周緣朝前延伸於該修飾框層4與該保護板6的外圍。因此，本實施例的修飾框層4與保護板6皆位於該外框1的容槽10中，該修飾框層4的固定框段41周緣與該保護板6周緣可利用黏膠來與該框繞體12的內周表面固定住。本實施例同樣藉由該修飾框層4與該保護板6，並搭配與其他元件間的相對關係，可達到與該第一較佳實施例相同的功效。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。