兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件的制作方法

本发明涉及一种多功能器件，特别是涉及一种兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件。

背景技术：

电致变色材料在直流电压的作用下，发生氧化或还原反应，使薄膜材料发生稳定、可逆的颜色变化，从而调节玻璃的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

电致变色器件在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热扩散，已经被应用于减少建筑、汽车等内部场所的调温能耗，同时具有改善自然光照程度、保持冬暖夏凉、防窥等目的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

1、当气温急剧下降或内外部的温差较大时，一些有透视要求的器件表面就可能会出现霜雾或凝露现象，给人们的工作生活带来很多不便；尤其是在其应用于汽车上时，霜雾还会严重影响驾驶员的视线，给驾驶员和乘客人身安全带来隐患。

2、随着经济社会的快速发展，人们对于生活质量与使用体验的要求也越来越高。在某些场合，透视功能器件需要被赋予越来越多的功能，比如减少调温能耗、防窥、除霜去雾、电磁屏蔽等，例如：一辆高级轿车，在天气炎热或寒冷时，需要减少调温能耗；在气温骤降时需要除霜或去雾；在需要保密时，可实现防窥或电磁屏蔽。

3、同时，由于电致变色技术目前仍处于发展期，一些技术难题制约了其应用领域的拓展，例如：大面积电致变色器件的变色均匀性、异型曲面电致变色器件的膜层均一性等。并且在现有技术中还不存在以电致变色为主的，同时还融合了电加热以及电磁屏蔽等多种功能的器件的应用。

因此，急需一种兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽功能的多功能器件，既可以满足人们的需求，还具有极大的商业价值。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件，其中兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件包括：

电致变色模块；

联接部位，与电致变色模块的一侧连接；

电加热及电磁屏蔽模块，与联接部位的另一侧连接，电致变色模块与电加热及电磁屏蔽模块通过联接部位连接，形成一体式结构；以及

控制模块，与电致变色模块和电加热及电磁屏蔽模块连接，控制模块用于分别控制电致变色模块的变色和电加热及电磁屏蔽模块的加热及电磁屏蔽。

在第一方面的第一种可能实现方式中，电致变色模块还包括：

第一基体；

第一透明导电层，设置于第一基体上；

离子存储层，设置于第一透明导电层上；

离子导电层，设置于离子存储层上，

电致变色层，设置于离子导电层上；

第二透明导电层，设置于电致变色层上；以及

第二基体，设置于第二透明导电层上。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，还包括多个透明导电条，对应设置于电致变色层的上下两侧，并位于电致变色模块的可视区，多个透明导电条的一端与控制模块连接，多个透明导电条通过控制模块控制产生电势，而增加电致变色层的上下两侧的电势分布。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，多个透明导电条对应设置于第一基体与第一透明导电层及第二基体与第二透明导电层之间。

在第一方面的第四种可能实现方式中，电加热及电磁屏蔽模块还包括：

第三基体；以及

电加热及电磁屏蔽组件，设置于第三基体上，并与控制模块连接，加热及电磁屏蔽组通过控制模块控制其加热及电磁屏蔽。

结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，电加热及电磁屏蔽模块为电热丝或导电膜。

在第一方面的第六种可能实现方式中，控制模块还包括：

多个外部导电条，一端与电致变色模块和电加热及电磁屏蔽模块对应连接；以及

多个电源，与多个外部导电条的另一端对应连接，多个电源用于对应控制电致变色模块的变色和电加热及电磁屏蔽模块的变色及电磁屏蔽。

在第一方面的第七种可能实现方式中，联接部位为密封构件，一端与电致变色模块的一侧连接，并位于电致变色模块的四周，密封构件的另一端与电加热及电磁屏蔽模块的一侧连接，电致变色模块与电加热及电磁屏蔽模块通过密封构件连接，形成中空连接结构；

其中，电致变色模块、电加热及电磁屏蔽模块及密封构件之间形成中空部位，中空部位内还填充有干燥气体或惰性干燥气体。

在第一方面的第八种可能实现方式中，联接部位为胶片或胶黏剂，一侧与电致变色模块的一侧连接，胶片或胶黏剂的另一侧与电加热及电磁屏蔽模块的一侧连接，电致变色模块与电加热及电磁屏蔽模块通过胶片或胶黏剂连接，形成夹层连接结构。

在第一方面的第九种可能实现方式中，联接部位为电致变色模块的一侧基体，电加热及电磁屏蔽模块中的电加热及电磁屏蔽组件设置于基体上，与电致变色模块形成共用基体连接结构。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

本发明的通过联接部位将电致变色模块与电加热及电磁屏蔽模块连接，形成一体式结构，兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽等功能，其功能和结构型式可多样化，可满足不同场合的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件的结构示意图。

图2是本发明一实施例的电致变色模块的示意图。

图3是本发明一实施例的电致变色模块与控制模块连接的示意图。

图4是本发明一实施例的电致变色模块与控制模块连接的结构示意图。

图5是本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件的结构为中空连接结构的结构示意图。

图6是本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件的结构为夹层连接结构的结构示意图。

图7是本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件的结构为共用基体连接结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1的结构示意图。兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1包括电致变色模块2、联接部位3、电加热及电磁屏蔽模块4和控制模块5，其中：

电致变色模块2主要是用于兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1的变色，实现其变色功能。为了对图1所示的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1做进一步描述，请参考图2，其示出了本发明一实施例的电致变色模块2的示意图，本实施例公开的电致变色模块2还包括第一基体21、第一透明导电层22、离子存储层23、离子导电层24、电致变色层25、第二透明导电层26和第二基体27，第一基体21主要是用于为第一透明导电层22、离子存储层23、离子导电层24、电致变色层25、第二透明导电层26和第二基体27提供支撑，在本实施例中对于第一基体21的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为透明玻璃。

第一透明导电层22设置于第一基体21上，第一透明导电层22用于为电致变色模块2提供一导电通路；离子存储层23设置于第一透明导电层22上，离子存储层23用于存储离子，该离子为与电致变色层25反应时剩余的相应的反离子，包括但不限于h+,li+,na+,k+；离子导电层24设置于离子存储层23上，离子导电层24内包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料，其相当于为电解质，为电致变色层22提供反应所需的导电离子；电致变色层25设置于离子导电层24上，其在外加电场的作用下，与离子导电层24所提供的导电离子发生反应，产生稳定、可逆的颜色变化，以实现电致变色层22的变色功能。

第二透明导电层26设置于电致变色层25上，第二透明导电层26用于为电致变色模块2提供另一导电通路，以使第一透明导电层22、离子存储层23、离子导电层24、第二透明导电层26形成导电回路；第二基体27设置于第二透明导电层26上，在本实施例中对于第二基体27的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为透明玻璃。然电致变色模块2的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本实施例的教导选择其他合适的结构的电致变色模块2。

在一优选实施例中，为了对图1所示的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1做进一步描述，请参考图4，其示出了本发明一实施例的电致变色模块与控制模块连接的结构示意图(为方便图示，仅选取一层器件基体为载体)。兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1还包括多个透明导电条6，多个透明导电条6对应设置于电致变色层25的上下两侧，并位于电致变色模块2的可视区211，并在可视区211内设计多个透明导电条3的形状。由于透明导电条3是设置于可视区211内，为防止其影响器件本体21的透明度，对于透明导电条3的材料的选择为常态下无色、透明，且制造工艺成熟的材料，包括但不限于透明金属氧化物导电材料或其他柔性材料，例如透明金属氧化物导电材料可以为氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)或偶氮化合物(azo)，其他柔性材料可以为纳米银线、石墨烯或透明导电胶，但并不以此为限。

多个透明导电条6的一端与控制模块5连接，本实施例公开的多个透明导电条6是多个电源52中的一个电源52连接，但并不以此为限。通过控制模块5的控制，可以使多个透明导电条6之间产生电势，进而缩短电势能作用距离，从而改善电致变色层25上的有效驱动电势能分布，解决大面积电致变色器件变色不均匀和反应时间长的问题。

在一优选实施例中，多个透明导电条6对应设置于第一基体21与第一透明导电层22及第二基体27与第二透明导电层26之间，其可以是浮设于第一基体21和第二基体27表面，也可以是填充在第一基体21和第二基体27内预设的小尺寸沟槽内，但并不以此为限。

在一优选实施例中，多个透明导电条6的具体形状的设计可以根据有效区221的尺寸及不同的电势降进行选择设计，例如可以为“一”字形、“三”字形、“十”字形、“y”字形或“logo”字形，但并不以此为限。

联接部位3与电致变色模块2的一侧连接，其可以与第一基体21连接，也可以与第二基体27连接，但并不以此为限。联接部位3主要是用于电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4的连接，对于不同的联接部位3的选择可以使电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4形成不同的连接结构，例如可以为本实施例下述所公开的中空连接结构、夹层连接结构或共用基体连接结构，但并不以此为限。

电加热及电磁屏蔽模块4与联接部位3的另一侧连接，电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4通过联接部位3连接，形成一体式结构，本实施例公开的电加热及电磁屏蔽模块4还包括第三基体41和电加热及电磁屏蔽组件42，第三基体41主要是用于为电加热及电磁屏蔽模块4提供支撑，在本实施例中对于第三基体41的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为透明玻璃。

电加热及电磁屏蔽组件42设置于第三基体41上，并与控制模块5连接，电加热及电磁屏蔽组通过控制模块5控制其加热及电磁屏蔽，然电加热及电磁屏蔽模块4的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本实施例的教导选其他合适的电加热及电磁屏蔽模块4。本实施例进一步公开的电加热及电磁屏蔽组件42为电热丝或导电膜，在电热丝或导电膜进行加热时，利用其导电功能，可起到一定的电磁屏蔽作用，但并不以此为限。

控制模块5与电致变色模块2和电加热及电磁屏蔽模块4连接，控制模块5用于分别控制电致变色模块2的变色和电加热及电磁屏蔽模块4的加热及电磁屏蔽。本实施例公开的控制模块5还包括多个外部导电条51和多个电源52，多个外部导电条51的一端与电致变色模块2和电加热及电磁屏蔽模块4对应连接，请参考图3，其示出了本发明一实施例的电致变色模块2与控制模块5连接的示意图，其在与电致变色模块2连接时，是与电致变色模块2上的第一透明导电层22及第二透明导电层26连接。

多个电源52与多个外部导电条51的另一端对应连接，多个电源52用于对应控制电致变色模块2的变色和电加热及电磁屏蔽模块4的变色及电磁屏蔽，实现电致变色模块2及电加热及电磁屏蔽模块4的分别控制，但并不以此为限。本实施例进一步公开的多个电源52的数量为二个，二个电源52分别与电致变色模块2及电加热及电磁屏蔽模块4连接，通过二个电源52分别控制电致变色模块2的变色和电加热及电磁屏蔽模块4的变色及电磁屏蔽，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请参考图5，其示出了本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1的结构为中空连接结构的结构示意图。联接部位3为密封构件，密封构件的一端与电致变色模块2的一侧连接，并位于电致变色模块2的四周，密封构件的另一端与电加热及电磁屏蔽模块4的一侧连接，电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4通过密封构件连接，形成中空连接结构，以使电致变色模块2、电加热及电磁屏蔽模块4及密封构件之间形成中空部位7，中空部位7内还填充有干燥气体或惰性干燥气体，在本实施例中对于密封构件的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为传统式铝槽或复合胶条。

在一优选实施例中，请参考图6，其示出了本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1的结构为夹层连接结构的结构示意图。联接部位3为胶片或胶黏剂，胶片或胶黏剂的一侧与电致变色模块2的一侧连接，胶片或胶黏剂的另一侧与电加热及电磁屏蔽模块4的一侧连接，电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4通过胶片或胶黏剂连接，形成夹层连接结构，然该夹层连接结构的布置并不局限于此，其也可以包含在任一或两个模块(电致变色模块2、电加热及电磁屏蔽模块4)中，或者独立于两模块外，凡概念上适用的，均在涵盖范围内。在本实施例中对于胶片或胶黏剂的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为pvb胶片、防火胶片、膨胀阻燃胶黏剂、pu胶片或各种改性节能胶片等。

在一优选实施例中，请参考图6，其示出了本发明一实施例的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1的结构为共用基体连接结构的结构示意图。联接部位3为电致变色模块2的一侧基体，该基体可以为第一基体21连接，也可以为第二基体27，但并不以此为限。电加热及电磁屏蔽模块4中的电加热及电磁屏蔽组件42设置于基体上，与电致变色模块2形成共用基体连接结构，本实施例公开的电加热及电磁屏蔽组件42是直接设置于该基体上，但并不以此为限。

本发明的兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽的多功能器件1通过联接部位3将电致变色模块2与电加热及电磁屏蔽模块4连接，形成一体式结构，兼具电致变色、电加热和电磁屏蔽等功能，其功能和结构型式可多样化，可满足不同场合的使用要求。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。