一种电致变色器件及电子终端的制作方法

1.本实用新型属于变色器件的技术领域，涉及一种电致变色器件及电子终端。


背景技术：

2.在现有技术的电致变色器件中，第一/第二导电层通常采用透明ito材料，ito的电导率比较低，所以常规的第一/第二导电层的面阻较大。目前通常在第一/第二导电层的边缘设置汇流条，汇流条通常采用高导电材料(例如银浆、铜线等)，并且为了遮挡周边汇流条，还需要另外设置遮挡层。
3.cn103562788a公开了一种电致变色装置，其包含至少一个汇流条，其中该至少一个汇流条与传导性密封件通信。
4.cn107209432a公开了一种制作电致变色装置的方法，所述方法减少顶部汇流条下方短路的形成，而无需预先确定将在所述装置上何处施加顶部汇流条。可以使使用这类方法制作的装置在所述顶部汇流条下方失活，或者所述装置可以在所述顶部汇流条下方包括活性材料。制作在顶部汇流条下方具有活性材料的装置的方法包括沉积改型顶部汇流条；在所述电致变色装置中制作自恢复层；以及在施加汇流条之前修改所述装置的顶部透明导电层。
5.上述两篇文献中均利用了汇流条来实现器件的变色，而汇流条只能布置在电致变色器件的边缘区域，对电致变色器件的变色速度的提高有限；且需要另外设置遮挡层，工艺繁琐，增加了生产成本。
6.因此如何提高电致变色器件的变色速度以及变色响应速度，是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.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电子终端。通过在原有导电区域的基础上，增加新的导电区域，起到了降低第一/第二导电层面阻的效果，从而可以大大提高电致变色器件的变色速度，并且由于无需另外设置周边汇流条，进而无需设置用于遮蔽周边汇流条的遮挡层，大大简化了生产工艺，降低了生产成本。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.第一方面，本实用新型提供一种电致变色器件，所述器件包括依次层叠设置的第一基底层、第一导电层、电致变色层、第二导电层和第二基底层；
10.所述第一导电层包括第一导电区域和第二导电区域，所述第二导电区域与所述第一导电区域的边缘至少部分互不接触；
11.和/或，
12.所述第二导电层包括第三导电区域和第四导电区域，所述第四导电区域与所述第三导电区域的边缘处至少部分互不接触。
13.本实用新型中，第一导电区域的边缘是指第一导电区域的外周边缘处，第三导电
区域的边缘是指第三导电区域的外周边缘处。至少部分互不接触包括全部不接触，和部分接触部分不接触的情形。
14.本实用新型中，第二导电区域和第四导电区域可以为任意形状，例如圆形、方形或菱形等。
15.本实用新型通过在原有导电区域(第一导电区域和/或第三导电区域)的基础上新增加与之边缘至少部分互不接触的导电区域(第二导电区域和/或第四导电区域)，起到了降低第一/第二导电层面阻的效果，从而可以大大提高电致变色器件的变色速度，并且由于无需再另外设置周边汇流条，进而无需设置用于遮蔽周边汇流条的遮挡层，大大简化了生产工艺，降低了生产成本。
16.本实用新型中，所述第一导电区域和第三导电区域的材料均选自氧化铟锡、氧化锌铝、氟掺杂氧化锡、银纳米线、石墨烯、碳纳米管、金属网格或银纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合。
17.所述第二导电区域和第四导电区域的材料选自导电银浆、导电铜浆、导电碳浆、导电油墨、铜箔、铜丝或导电胶膜中的任意一种或至少两种的组合。
18.所述第一导电区域和第二导电区域的导电率不同。所述第二导电区域的导电率高于第一导电区域的导电率。通常第一导电区域的材料为透明，第二导电区域的材料具有一定颜色，可以将第二导电区域设置成一定图案，从而当用户从外侧观看时，可以看到丰富的外观效果。
19.所述第三导电区域和第四导电区域的导电率不同。所述第四导电区域的导电率高于第三导电区域的导电率。通常第三导电区域的材料为透明，第四导电区域的材料具有一定颜色，可以将第四导电区域设置成一定图案，从而当用户从外侧观看时，可以看到丰富的外观效果。
20.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第一导电区域的边缘为距所述第一导电区域的外边缘的距离小于等于10mm的区域，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等，所述第三导电区域的边缘为距所述第三导电区域的外边缘的距离小于等于10mm的区域，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等。
21.本实用新型中，在第一导电层中，距所述第一导电区域的外边缘的距离大于10mm的区域则为内部区域，则第二导电区域部分或者全部位于该内部区域中，从而第二导电区域可以在一个较大的区域内设置，而且可以根据具体产品需求来设置具体图案，从而可以起到提高变色速度，丰富外观效果的作用。
22.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第一导电区域的边缘为距所述第一导电区域的外边缘的距离小于等于20mm的区域，例如1mm、5mm、10mm、15mm或20mm等，所述第三导电区域的边缘为距所述第三导电区域的外边缘的距离小于等于20mm的区域，例如1mm、5mm、10mm、15mm或20mm等。
23.本实用新型中，在第一导电层中，距所述第一导电区域的外边缘的距离大于20mm的区域则为内部区域，则第二导电区域部分或者全部位于该内部区域中，从而第二导电区域可以在一个较大的区域内设置，而且可以根据具体产品需求来设置具体图案，图案更为居中，从而可以起到提高变色速度，强调外观效果的作用。
24.作为本实用新型的一个优选技术方案，在所述第一基底层表面上，所述第二导电
区域的投影和第四导电区域的投影互不重叠、部分重叠或完全重叠。
25.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第二导电区域完全嵌入所述第一导电区域、部分嵌入所述第一导电区域或者位于所述第一导电区域的表面，和/或，所述第四导电区域完全嵌入所述第三导电区域、部分嵌入所述第三导电区域或者位于所述第三导电区域的表面。
26.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第二导电区域和第四导电区域的最大宽度各自独立地大于5mm，例如6mm、8mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm或35mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第二导电区域和第四导电区域的最大宽度各自独立地大于20mm，例如21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第二导电区域连接有至少一个引出电极，和/或所述第四导电区域连接有至少一个引出电极。
29.本实用新型中，引出电极与外部电源连接，从而控制电致变色层的电压，在不同电压下，电致变色层呈现不同的透过率。
30.电致变色层、电解质层和对电极层的材料，可以采用现有技术中已经公开的材料，在此不做赘述。
31.第二方面，本实用新型还提供一种电子终端，包括根据第一方面所述的电致变色器件。
32.示例性地，提供一种上述电致变色器件的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
33.1.在第一基底层上形成第一导电层：在第一基底层上通过磁控溅射法(或真空蒸发沉积、溶胶凝胶和化学气相沉积法等)形成第一导电区域；在第一导电层的预设区域内，通过导电胶贴附第二导电材料形成第二导电区域；
34.通过同样的方法在第二基底层上形成第二导电层；
35.2.在第一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第一导电层上，旋涂，形成变色材料层；
36.3.在第二导电层上涂布对电极层：将500mg三氧化钨溶于20ml去离子水中，经过搅拌和过滤之后，将得到的溶液滴到第二导电层上，旋涂，形成三氧化钨涂层，得到对电极层；
37.4.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，涂布在对电极层上，形成电解质涂层；然后将上述变色材料层(连同第一基底层)覆盖在电解质涂层上，紫外固化使电解质涂层形成全固态电解质层；最终得到电致变色器件。
38.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
39.本实用新型的目的在于提供一种电致变色器件。通过在原有导电区域的基础上，起到了降低第一/第二导电层面阻的效果，从而可以大大提高电致变色器件的变色速度，并且由于无需另外设置周边汇流条，进而无需设置用于遮蔽周边汇流条的遮挡层，大大简化了生产工艺，降低了生产成本。
附图说明
40.图1为实施例1所提供的电致变色器件的剖面结构示意图。
41.图2为实施例1所提供的第一导电层的平面结构示意图。
42.图3为实施例1所提供的第二导电层的平面结构示意图。
43.图4为实施例1所提供的电致变色器件的俯视效果示意图。
44.图5为实施例2所提供的电致变色器件的剖面结构示意图。
45.图6为实施例2所提供的第一导电层的平面结构示意图。
46.图7为实施例2所提供的第二导电层的平面结构示意图。
47.图8为实施例2所提供的电致变色器件的俯视效果示意图。
48.图9为实施例3所提供的电致变色器件的剖面结构示意图。
49.图10为实施例3所提供的第一导电层的平面结构示意图。
50.图11为实施例3所提供的第二导电层的平面结构示意图。
51.图12为实施例3所提供的电致变色器件的俯视效果示意图。
52.图13为实施例4所提供的电致变色器件的俯视效果示意图。
53.图14为实施例5所提供的电致变色器件的第一导电层的平面结构示意图。
54.其中，1
‑
第一基底层，2
‑
第一导电层，3
‑
电致变色层，4
‑
第二导电层，5
‑
第二基底层，21
‑
第一导电区域，22
‑
第二导电区域，41
‑
第三导电区域，42
‑
第四导电区域。
具体实施方式
55.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
56.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.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。
58.实施例1
59.本实施例提供一种电致变色器件，如图1所示：所述器件包括依次层叠设置的第一基底层1、第一导电层2、电致变色层3、第二导电层4和第二基底层5；电致变色层3包括依次层叠的变色材料层、电解质层和对电极层。第一导电层2包括第一导电区域21和第二导电区域22，第二导电区域22连接有第一引出电极，第一引出电极用于连接外部电源，第二导电区域22完全嵌入第一导电区域21内；
60.如图2所示，为图1电致变色器件中的第一导电层2的平面俯视图，第一导电区域21的材料为透明的氧化铟锡，第二导电区域22的材料为导电铜浆，第二导电区域22为不规则图形，例如图2中的树形，树形叶冠的最大宽度为25mm，第一引出电极可以从树形的树干底端连接引出。距第一导电区域21的外边缘10mm的区域为第一导电区域21的边缘，树形结构的树干底部与第一导电区域21的边缘接触，树形叶冠以及树干上部与第一导电区域21的边缘不接触。
61.第一导电层2的外观为外周透明，内部有一个树形图案。
62.如图3所示，为图1电致变色器件中的第二导电层4的平面俯视图，第二导电层4包括第三导电区域41，第三导电区域41的材料为透明的氧化铟锡。第二导电层4的外观为整体透明。第二引出电极从第三导电区域41上连接引出，用于连接外部电源。
63.如图4所示，为如图1所示的电致变色器件的俯视图，包括了如图2和图3的第一导电层2和第二导电层4。外部电源通过第一引出电极和第二引出电极对电致变色层3施加电压，使得离子在变色材料层脱出/嵌入，在电解质层中穿梭，以及在对电极层嵌入/脱出，从而使得变色材料层的透过率发生变色，则电致变色层3在不同透过率状态下进行切换。通过在第一导电层2上设置第二导电区域22，由于第二导电区域22的导电铜浆的导电率远大于氧化铟锡，因此大大降低了第一导电层2的面阻，提高了电致变色层3的变色速度。
64.以下描述本实施例的电致变色器件在变色过程中的外观变化效果，参照图4，以采用蓝色电致变色材料，电致变色层3的透过率在10％
‑
70％变化为例，用户从第一基底层1外侧观看，当透过率为70％时，用户可以看到在几乎透明无色的基底(如图4中除了树形结构之外的区域)上，有一颗黄色的树；当透过率为10％时，用户可以看到在蓝色的基底上，有一颗黄色的树。
65.实施例2
66.本实施例提供一种电致变色器件，如图5所示，所述器件包括依次层叠设置的第一基底层1、第一导电层2、电致变色层3、第二导电层4和第二基底层5；
67.第一导电层2包括第一导电区域21和第二导电区域22，第二导电区域22设置有第一引出电极，第一引出电极连接外部电源，第二导电区域22完全嵌入第一导电区域21内；
68.如图6所示，第一导电区域21的材料为透明的氟掺杂氧化锡，第二导电区域22的材料为导电胶膜，第二导电区域22为不规则图形，例如图2中的树形，树形叶冠的最大宽度为25mm，第一引出电极可以从树形的树干底端连接引出。距第一导电区域21的外边缘10mm的区域为第一导电区域21的边缘，树形结构的树干底部与第一导电区域21的边缘接触，树形叶冠以及树干上部与第一导电区域21的边缘不接触。
69.第二导电层4包括第三导电区域41和第四导电区域42，第四导电区域设置有第二引出电极，第二引出电极连接外部电源，第四导电区域42完全嵌入第三导电区域41内；
70.如图7所示，第三导电区域41的材料为透明的氟掺杂氧化锡，第四导电区域42的材料为导电胶膜，第四导电区域42为树形，树形叶冠的最大宽度为25mm，第一引出电极可以从树形的树干底端连接引出。距第三导电区域41的外边缘10mm的区域为第三导电区域41的边缘，树形结构的树干底部与第三导电区域41的边缘接触，树形叶冠以及树干上部与第三导电区域41的边缘不接触。
71.在第一基底层1表面上，第二导电区域22的投影和第四导电区域42的投影完全重
叠；
72.如图8所示，为如图5所示的电致变色器件的俯视图，包括了如图2和图3的第一导电层2和第二导电层4。外部电源通过第一引出电极和第二引出电极对电致变色层3施加电压，使得离子在变色材料层脱出/嵌入，在电解质层中穿梭，以及在对电极层嵌入/脱出，从而使得变色材料层的透过率发生变色，则电致变色层3在不同透过率状态下进行切换。通过在第一导电层2上设置第二导电区域22，由于第二导电区域22的导电胶膜导电率远大于氟掺杂氧化锡，因此大大降低了第一导电层2的面阻，同时，通过在第二导电层4上设置第四导电区域42，由于第四导电区域42的导电胶膜导电率远大于氟掺杂氧化锡，大大降低了第二导电层4的面阻，这样就提高了电致变色层3的变色速度。
73.实施例3
74.本实施例提供一种电致变色器件，如图9所示，所述器件包括依次层叠设置的第一基底层1、第一导电层2、电致变色层3、第二导电层4和第二基底层5；
75.第一导电层2包括第一导电区域21和第二导电区域22，第二导电区域22设置有第一引出电极，第一引出电极连接外部电源，第二导电区域22完全嵌入第一导电区域21内；
76.如图10所示，第一导电区域21的材料为透明的氟掺杂氧化锡，第二导电区域22的材料为导电胶膜，第二导电区域22为不规则图形，例如图2中的树形，树形叶冠的最大宽度为25mm，第一引出电极可以从树形的树干底端连接引出。距第一导电区域21的外边缘20mm的区域为第一导电区域21的边缘，树形结构的树干底部与第一导电区域21的边缘接触，树形叶冠以及树干上部与第一导电区域21的边缘不接触。
77.第二导电层4包括第三导电区域41和第四导电区域42，第四导电区域设置有第二引出电极，第二引出电极连接外部电源，第四导电区域42完全嵌入第三导电区域41内；
78.如图11所示，第三导电区域41的材料为透明的氟掺杂氧化锡，第四导电区域42的材料为导电胶膜，第四导电区域42为菱形的风筝形状，风筝主体的最大宽度为30mm，第一引出电极可以从风筝的引出线连接引出。距第三导电区域41的外边缘20mm的区域为第三导电区域41的边缘，风筝形状的风筝引出线与第三导电区域41的边缘接触，风筝主体与第三导电区域41的边缘不接触。
79.在第一基底层1表面上，第二导电区域22的投影和第四导电区域42的投影互不重叠；
80.如图12所示，为如图9所示的电致变色器件的俯视图，包括了如图10和图11的第一导电层2和第二导电层4。与实施例1和2中的方法相似，但是在实施例1和2的基础上，图案多样化，提高变色速度的同时增加了更多的外观效果。
81.实施例4
82.如图13所示，本实施例与实施例3的区别为，本实施例中第四导电区域42的为圆形(太阳形状)，且第四导电区域42与第三导电区域41边缘处互不接触。
83.实施例5
84.本实施例与实施例1的区别为，如图14所示，本实施例中第二导电区域22位于第一导电区域21的表面，其余结构与实施例1保持一致。
85.本实用新型通过在原有导电区域的基础上，增加新的导电区域，这样无需再另外设置周边汇流条，进而无需设置遮挡层，并且可以大大提高电致变色器件的变色速度。
86.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。